1、第三节第三节 蛋白质和核酸蛋白质和核酸第四章第四章 生命中的基生命中的基础有机化合物础有机化合物说一说日常生活中含有蛋白质的食物有哪些说一说日常生活中含有蛋白质的食物有哪些?在豆类、花生、小麦和谷类在豆类、花生、小麦和谷类中中世界第一只克隆羊世界第一只克隆羊：多利多利蛋白质更是现代生命科学研究的重点和关键。蛋白质更是现代生命科学研究的重点和关键。大家知道我国第一头克隆羊叫大家知道我国第一头克隆羊叫什么名字吗？知道她是怎么诞生的吗？什么名字吗？知道她是怎么诞生的吗？我我叫叫阳阳阳阳我是阳阳我是阳阳的妈妈的妈妈我是由妈妈的耳朵我是由妈妈的耳朵细胞培育出来的细胞培育出来的基因工程以基因工程以DNA控
2、制和控制和蛋白质蛋白质合成技术为核心合成技术为核心蛋白质是形成生命和进蛋白质是形成生命和进 行生命活动不可缺少的基础行生命活动不可缺少的基础 物质。物质。没有蛋白质就没有生命。没有蛋白质就没有生命。蛋白质属于天然高分子化合物蛋白质属于天然高分子化合物 1965年年我国科技工我国科技工作者作者成功合成了具有成功合成了具有生物活性的生物活性的结晶结晶牛胰岛素牛胰岛素。这是科学。这是科学史上的一大成就，可史上的一大成就，可以说是科学史上又一以说是科学史上又一“丰碑丰碑”。在认识生在认识生命现象揭开生命奥秘命现象揭开生命奥秘的伟大历程中，做出的伟大历程中，做出了重要贡献。了重要贡献。科学视野科学视野我
3、国现代取得的成就我国现代取得的成就一、氨基酸的结构与性质一、氨基酸的结构与性质1、氨基酸、氨基酸 羧酸羧酸分子里分子里烃基烃基上的氢原子上的氢原子被被氨基氨基取代后的生成物叫氨基酸。取代后的生成物叫氨基酸。RCHCOOHNH2羧基羧基氨基氨基2、-氨基酸氨基酸的的物理性质物理性质 无色晶体，熔点较高，能溶于强无色晶体，熔点较高，能溶于强酸或强碱溶液中，一般能溶于水，难酸或强碱溶液中，一般能溶于水，难溶于乙醇、乙醚）溶于乙醇、乙醚）NH2CH2COOH3、几种常见的氨基酸、几种常见的氨基酸甘氨酸甘氨酸苯丙氨酸苯丙氨酸谷氨酸谷氨酸丙氨酸丙氨酸（氨基乙酸）（氨基乙酸）（-氨基丙酸）氨基丙酸）（氨基苯
4、氨基苯丙酸）丙酸）（2-氨基氨基-1,5戊二酸）戊二酸）CH3CHCOOH NH2 组成蛋白质的氨基酸有必需和非组成蛋白质的氨基酸有必需和非必需之分。必需之分。必需氨基酸必需氨基酸是人体生长发育是人体生长发育和维持氮元素稳定所必需的，人体不能和维持氮元素稳定所必需的，人体不能合成，只能从食物中补给，共有合成，只能从食物中补给，共有8种；种；非非必需氨基酸必需氨基酸可以在人体中利用氮元素合可以在人体中利用氮元素合成，不需要由食物提供，有成，不需要由食物提供，有12种。种。4、氨基酸的分类、氨基酸的分类化学性质（化学性质（1）：两性）：两性与酸反应与酸反应与碱反应与碱反应RCHCOOHNH2酸性酸
5、性碱性碱性5、氨基酸的化学性质、氨基酸的化学性质+HCl+NaOH+H2O甘氨酸与稀盐酸的反应方程式：甘氨酸与稀盐酸的反应方程式：甘氨酸与氢氧化钠溶液的反应方程式：甘氨酸与氢氧化钠溶液的反应方程式：两性小结两性小结RCHCOONH3 RCHCOOHNH2HOHHOHRCHCOOHNH3 RCHCOONH2负离子负离子正离子正离子 (强碱中强碱中)(强酸中强酸中)化学性质化学性质(2)：成肽反成肽反应应（取代反应）（取代反应）+H2O+肽键肽键成肽反应：成肽反应：氨基酸分子之间脱水缩合形成肽键氨基酸分子之间脱水缩合形成肽键的化合物的反应。的化合物的反应。多种氨基酸分子按不同的排列顺序以多种氨基酸
6、分子按不同的排列顺序以肽键相互结合，可以形成千百万种具有不肽键相互结合，可以形成千百万种具有不同的理化性质和生理活性的多肽链。相对同的理化性质和生理活性的多肽链。相对分子量在分子量在10 000以上的，并具有一定空间以上的，并具有一定空间结构的多肽，称为蛋白质。结构的多肽，称为蛋白质。-氨基酸氨基酸 多肽多肽 蛋白质蛋白质 属于缩属于缩聚反应聚反应知识拓展知识拓展NHOOCH2CHOHCHOCH2HNHNNOOHH课堂练习课堂练习:1、写出甘氨酸与盐酸、氢氧化钾的反应方程式。、写出甘氨酸与盐酸、氢氧化钾的反应方程式。2、如果很多甘氨酸相互反应，会形成怎样的化合物？、如果很多甘氨酸相互反应，会形
7、成怎样的化合物？二、蛋白质的结构与性质二、蛋白质的结构与性质1、组成：、组成：蛋白质是由蛋白质是由等元素构成的等元素构成的分子通过肽键分子通过肽键结合成结合成（几万到（几万到几千万）的几千万）的有机高分子化合物有机高分子化合物。人体内所具有的蛋白质种类达到了人体内所具有的蛋白质种类达到了10万种以上。万种以上。在奶和奶的制品中在奶和奶的制品中2、蛋白质的存在、蛋白质的存在在豆类、薯类、小麦和谷类在豆类、薯类、小麦和谷类中中 广泛存在于生物体内，是组成广泛存在于生物体内，是组成细胞的基础物质，如肌肉、皮肤、发、细胞的基础物质，如肌肉、皮肤、发、角、蹄、酶、激素、抗体、病毒；在植角、蹄、酶、激素、
8、抗体、病毒；在植物中也很丰富，比如大豆、花生、谷物。物中也很丰富，比如大豆、花生、谷物。蛋白质是生命的基础，没有蛋蛋白质是生命的基础，没有蛋白质就没有生命。白质就没有生命。结晶牛胰岛素 1965年我国科技工作者成功合年我国科技工作者成功合成了具有生物学活性的成了具有生物学活性的结晶牛胰岛素。结晶牛胰岛素。SARS病的凶手病的凶手冠状病毒，有自己冠状病毒，有自己的核酸和蛋白质。它的核酸和蛋白质。它进入人体后，借助人进入人体后，借助人体内的原料合成病毒。体内的原料合成病毒。其实当我们人体发病其实当我们人体发病时，是它的蛋白质对时，是它的蛋白质对我们起了作用。我们起了作用。SARS病毒的电子图片病毒
9、的电子图片3 3、蛋白质的结构、蛋白质的结构任何一种蛋白质分子在天然状态下均具有任何一种蛋白质分子在天然状态下均具有独特而稳定的结构，这是蛋白质分子结构独特而稳定的结构，这是蛋白质分子结构中最显著的特征：中最显著的特征：蛋白质的一级结构：蛋白质的一级结构：蛋白质的二级结构：蛋白质的二级结构：蛋白质的三级结构：蛋白质的三级结构：蛋白质的四级结构：蛋白质的四级结构：自学探究自学探究二、蛋白质的结构二、蛋白质的结构一级结构：蛋白质中各种氨基酸的连接方式和排列顺序，一级结构：蛋白质中各种氨基酸的连接方式和排列顺序，肽键是一级结构的主键。肽键是一级结构的主键。二级结构：多肽链卷曲盘旋和折叠的空间结构二级
10、结构：多肽链卷曲盘旋和折叠的空间结构三级结构：二级结构三级结构：二级结构的肽链进一步盘曲折的肽链进一步盘曲折叠形成亚基。叠形成亚基。蛋白质的四级结构：亚基的立体排布、蛋白质的四级结构：亚基的立体排布、亚基间的相互作用与布局亚基间的相互作用与布局溶解性：有些蛋白质（如鸡蛋清）能溶解在水里形成溶液。4、蛋白质的性质、蛋白质的性质也具有两性也具有两性因为它由氨基酸组成。因为它由氨基酸组成。水解：水解：天然天然蛋白质水解的最终产物蛋白质水解的最终产物为为氨基酸。氨基酸。NH2CH CO RNHCH COOH R 实验实验4 4一一2 2 在盛有鸡蛋白溶液在盛有鸡蛋白溶液的试管里，缓慢地加入的试管里，缓
11、慢地加入2ml饱和的（饱和的（NH4）2SO4溶液，观察沉淀的析出。溶液，观察沉淀的析出。然后把少量的带有沉淀然后把少量的带有沉淀的液体加入盛有的液体加入盛有2ml蒸馏蒸馏水的试管里，观察实验水的试管里，观察实验现象。现象。盐析盐析 向蛋白质溶液中加入向蛋白质溶液中加入(NH4)2 2SO4溶液时，溶液时，会使蛋白质从溶液沉淀出来，加水后沉淀又会使蛋白质从溶液沉淀出来，加水后沉淀又溶解。溶解。盐析的盐析的应用应用：报告实验结果:分析得出结论：分析得出结论：向蛋白质溶液中加入某些向蛋白质溶液中加入某些浓的浓的无机盐溶无机盐溶液后，可使蛋白质凝聚而从溶液中析出，这液后，可使蛋白质凝聚而从溶液中析出
12、，这种作用叫做种作用叫做盐析盐析.盐析盐析是可逆是可逆的（物理变化）的（物理变化）采用多次采用多次盐析盐析的方法可以的方法可以分离或提纯蛋白质分离或提纯蛋白质变性变性实验实验4-3：分别取四支试管。加入分别取四支试管。加入2mL鸡蛋白溶液，编鸡蛋白溶液，编好号。好号。1向第一支试管中加入几滴醋酸铅溶液；向第一支试管中加入几滴醋酸铅溶液；2向第二支试管中加入几滴硫酸铜溶液；向第二支试管中加入几滴硫酸铜溶液；3向第三支试管中加入几滴甲醛溶液；向第三支试管中加入几滴甲醛溶液；4将第四支试管放在酒精灯上加热。将第四支试管放在酒精灯上加热。最后分别向四支试管中加适量的水，震荡观察最后分别向四支试管中加适
13、量的水，震荡观察现象。现象。蛋白质均凝结，加入适量清水后，凝结蛋白质均凝结，加入适量清水后，凝结的蛋白质不再溶解。的蛋白质不再溶解。报告实验结果报告实验结果:分析得出结论：分析得出结论：向蛋白质溶液中加入重金属盐、醛或向蛋白质溶液中加入重金属盐、醛或加热均会使蛋白质凝结成沉淀。此过程加热均会使蛋白质凝结成沉淀。此过程不可不可逆（化学变化）逆（化学变化）。蛋白质的这种彻底改变性质的变化叫蛋白质的这种彻底改变性质的变化叫蛋蛋白质的变性白质的变性引起变性的因素引起变性的因素化学：化学：物理：物理：蛋白质的沉淀和变性蛋白质的沉淀和变性沉淀不一定是变性！变性常常沉淀！沉淀不一定是变性！变性常常沉淀！不是
14、变性的沉淀不是变性的沉淀盐析盐析强酸；强酸；强碱；强碱；尿素；尿素；铜、汞、铅等铜、汞、铅等重金属盐类、重金属盐类、超声波等。超声波等。加热、加热、剧烈震荡或搅拌、剧烈震荡或搅拌、紫外线、紫外线、X射线、射线、醛、浓乙醇、酚等；醛、浓乙醇、酚等；苯甲酸；苯甲酸；重金属为什么有毒？重金属为什么有毒？为什么误服重金属盐类时为什么误服重金属盐类时,可以喝大量可以喝大量的牛奶、蛋清或豆浆来解毒？的牛奶、蛋清或豆浆来解毒？为什么医院用高温，照紫外线，喷洒苯为什么医院用高温，照紫外线，喷洒苯酚和酒精溶液消毒？酚和酒精溶液消毒？为什么用甲醛保存生物标本？为什么用甲醛保存生物标本？为什么衣服有汗渍时，不能用热
15、水洗？为什么衣服有汗渍时，不能用热水洗？为什么在农业上用波尔多液（由硫酸铜、为什么在农业上用波尔多液（由硫酸铜、生石灰和水制成）来消灭病虫害？春天为生石灰和水制成）来消灭病虫害？春天为什么要在树木的枝干上涂抹石灰浆什么要在树木的枝干上涂抹石灰浆?烫发、夏天打阳伞对皮肤有何作用？烫发、夏天打阳伞对皮肤有何作用？实验实验4-44-4 1用试管取用试管取2mL鸡蛋白溶鸡蛋白溶液；液；2滴加几滴滴加几滴浓硝酸，微热浓硝酸，微热颜色反应颜色反应 实验结果报告实验结果报告用途：可以用来鉴别蛋白质。用途：可以用来鉴别蛋白质。鸡蛋白溶液遇浓硝酸加热颜色变黄。鸡蛋白溶液遇浓硝酸加热颜色变黄。含有苯基的蛋白质均能
16、发生这个含有苯基的蛋白质均能发生这个反应。如皮肤，指甲等。反应。如皮肤，指甲等。颜色反应还有很多，比如和茚三颜色反应还有很多，比如和茚三酮反应生成蓝紫色沉淀，和双缩脲试剂酮反应生成蓝紫色沉淀，和双缩脲试剂产生红色沉淀等。产生红色沉淀等。灼烧蛋白质会产生烧焦羽毛的气味灼烧蛋白质会产生烧焦羽毛的气味用途：鉴别棉织品与羊毛、真丝织品。用途：鉴别棉织品与羊毛、真丝织品。现有四种绒线，如何鉴别哪种是纯毛现有四种绒线，如何鉴别哪种是纯毛线？哪种是纯棉线？哪种是腈纶线？哪线？哪种是纯棉线？哪种是腈纶线？哪种是半毛线？种是半毛线？蛋白质蛋白质动物的毛、动物的毛、蚕丝是很好蚕丝是很好的纺织原料的纺织原料动物的皮
17、动物的皮革是衣服革是衣服的原料的原料驴皮熬制的驴皮熬制的胶是一种药胶是一种药材材阿胶阿胶牛奶中的蛋牛奶中的蛋白质与甲醛白质与甲醛制酪素塑料制酪素塑料各种生物酶各种生物酶均是蛋白质均是蛋白质食物（人类必须食物（人类必须的营养物质）的营养物质）5、蛋白质的用途、蛋白质的用途三、神奇的蛋白质三、神奇的蛋白质酶酶生物催化剂生物催化剂1、什么是酶、什么是酶一类由细胞产生的，对生物体内的一类由细胞产生的，对生物体内的化学反应具有催化作用的蛋白质。化学反应具有催化作用的蛋白质。自学探究自学探究专一性专一性 一种酶只催化一种反应。一种酶只催化一种反应。高效性高效性 是化学催化剂的是化学催化剂的1071013倍
18、倍条件温和，不需加热条件温和，不需加热 常温可反应，常温可反应，30 50 活活性最强性最强2、酶催化作用具有的特点、酶催化作用具有的特点自学探究自学探究四、核酸四、核酸1、一类含磷的生物高分子化合物，、一类含磷的生物高分子化合物，相对分子量可达十几万至几百万。相对分子量可达十几万至几百万。2、核酸在生物体的生长、繁殖、遗传、核酸在生物体的生长、繁殖、遗传、变异等生命现象中起着决定性的作用。变异等生命现象中起着决定性的作用。3、具有酸性、具有酸性4、分类：、分类：（1）脱氧核糖核酸（）脱氧核糖核酸（DNA）：生物遗传信）：生物遗传信 息息 的载体；还指挥着蛋白质的合成、细胞的分裂的载体；还指挥
19、着蛋白质的合成、细胞的分裂和制造新的细胞。和制造新的细胞。（2）核糖核酸（）核糖核酸（RNA）：根据）：根据DNA提供的信提供的信息控制体内蛋白质的合成。息控制体内蛋白质的合成。蛋白质的性质特点蛋白质的性质特点一、具有两性一、具有两性二、水解反应二、水解反应三、盐析三、盐析四、变性四、变性五、颜色反应五、颜色反应六、具有烧焦羽毛的气味六、具有烧焦羽毛的气味1、下列过程中，不可逆的是（、下列过程中，不可逆的是（）A蛋白质的盐析蛋白质的盐析 B酯的水酯的水解解 C蛋白质变性蛋白质变性 D氯化铁氯化铁的水解的水解2为了鉴别某白色纺织物成分是蚕丝还是人为了鉴别某白色纺织物成分是蚕丝还是人造丝，可以选用
20、的方法是（造丝，可以选用的方法是（）A滴加浓硝酸滴加浓硝酸 B滴加浓滴加浓硫酸硫酸 C滴加酒精滴加酒精 D灼烧灼烧CAD3、欲将蛋白质从水中析出而又不改变它、欲将蛋白质从水中析出而又不改变它的性质，应加入（的性质，应加入（）A饱和硫酸钠溶液饱和硫酸钠溶液 B浓硫酸浓硫酸 C甲醛溶液甲醛溶液 D硫酸铜溶液硫酸铜溶液A4、下列过程中不可逆的是（、下列过程中不可逆的是（）A蛋白质的盐析蛋白质的盐析 B酯的酸催化水解酯的酸催化水解 C蛋白质的变性蛋白质的变性 DFeCl3的水解的水解C5、某期刊封面上有如下一个分子的球棍、某期刊封面上有如下一个分子的球棍模型图图中模型图图中“棍棍”代表单键或双键或三键
21、。代表单键或双键或三键。不同颜色的球代表不同元素的原子，该模不同颜色的球代表不同元素的原子，该模型图可代表一种（型图可代表一种（）A乙酸乙酸 B甲酸甲酯甲酸甲酯 C甘氨酸甘氨酸 D乙醇乙醇CD6、把蔗糖、把蔗糖 淀粉淀粉 纤维素纤维素 蛋白蛋白质在稀硫酸存在下分别进行水解，最终质在稀硫酸存在下分别进行水解，最终产物只有产物只有1种是（种是（）A和和 B只有只有C只有只有 D只有和只有和 人体胃液中含有一定浓度的人体胃液中含有一定浓度的盐酸盐酸，它可以杀死食物及水中的少量病菌，因它可以杀死食物及水中的少量病菌，因此人体有一定的免疫功能。此人体有一定的免疫功能。配料标准：鸭蛋配料标准：鸭蛋800枚
22、，重约枚，重约60公斤，水公斤，水50公斤，公斤，纯碱（碳酸纯碱（碳酸钠）钠）3.3公斤，公斤，生石生石灰灰14公斤，公斤，黄丹粉黄丹粉150克，食盐克，食盐2公斤，公斤，红茶末红茶末1公斤，柏树公斤，柏树枝枝250克。克。在医药上，在医药上，汞溴红汞溴红常用于伤口表面的消常用于伤口表面的消毒，是利用了毒，是利用了汞离子汞离子的杀菌作用；的杀菌作用；在农药上，广泛使用的在农药上，广泛使用的“波尔多液波尔多液”是是由石灰乳和胆矾制成的，是利用了由石灰乳和胆矾制成的，是利用了Cu2+的杀的杀菌、杀虫作用；菌、杀虫作用；在建材上，为防止木材的腐烂，可将木在建材上，为防止木材的腐烂，可将木材用某些重金
23、属盐的溶液进行浸泡，如铁路材用某些重金属盐的溶液进行浸泡，如铁路上使用的枕木，常用上使用的枕木，常用ZnSO4溶液溶液浸泡，就是浸泡，就是利用了利用了Zn2+的杀菌作用；的杀菌作用；在日常生活中，用在日常生活中，用硫酸铜溶液硫酸铜溶液消毒游泳消毒游泳池，也是利用了池，也是利用了Cu2+的杀菌作用。的杀菌作用。常用常用75的酒精的酒精进行皮肤表面消毒；用进行皮肤表面消毒；用福福尔马林尔马林（3540的的甲醛水溶液甲醛水溶液）浸泡动物尸）浸泡动物尸体，久置不腐烂；用很稀体，久置不腐烂；用很稀的甲醛溶液来浸泡种子，的甲醛溶液来浸泡种子，以杀死表面及里面的虫卵、以杀死表面及里面的虫卵、细菌等；用细菌等
24、；用甲苯酚甲苯酚跟肥皂跟肥皂水配成的水配成的“来苏尔来苏尔”，常，常用于卫生室内外的环境消用于卫生室内外的环境消毒。毒。针头和注射器均煮沸针头和注射器均煮沸10分钟或高压蒸汽消毒。分钟或高压蒸汽消毒。在医院的病房里，在医院的病房里，常常安放紫外灯，其目的常常安放紫外灯，其目的就是杀死空气中的病菌；就是杀死空气中的病菌；在一些高级宾馆里，常备在一些高级宾馆里，常备有紫外线消毒橱，用于餐有紫外线消毒橱，用于餐具等的消毒；现在各种饮具等的消毒；现在各种饮料、啤酒、矿泉水等所用料、啤酒、矿泉水等所用水的消毒，绝大多数都是水的消毒，绝大多数都是通过紫外线发生器发出的通过紫外线发生器发出的紫外线，经一定时间的照紫外线，经一定时间的照射来完成的。射来完成的。紫外线消毒橱紫外线消毒橱
