課程內(nèi)容
《蛋白質(zhì)和核酸》
學習目標
1、掌握氨基酸的組成、結構特點和主要性質(zhì);
2、了解氨基酸、蛋白質(zhì)與人體健康的關系;
3、了解蛋白質(zhì)的組成、結構和性質(zhì);
4、認識核酸在生物體的生長、繁殖、遺傳、變異等生命現(xiàn)象中的作用。
學習重點
1、氨基酸的結構特點和性質(zhì)
2、蛋白質(zhì)的組成、結構和性質(zhì)
提問:
1、什么叫酯化反應?它的本質(zhì)是什么?
2、如果在一個分子中同時含有羥基、羧基時,能否發(fā)生酯化反應呢?怎樣發(fā)生?
如果上述羥基酸中的羥基換成氨基后,能否發(fā)生類似的化學反應呢?如果能,生成的產(chǎn)物是什么?
說說你知道的哪些是含蛋白質(zhì)的物質(zhì)?
蛋白質(zhì)廣泛存在于生物體內(nèi),蛋白質(zhì)是生命的基礎,沒有蛋白質(zhì)就沒有生命。
蛋白質(zhì)是一切生命的基礎,而氨基酸則是組成蛋白質(zhì)的基本結構單元。
一、氨基酸的結構與性質(zhì):
1、定義:羧基分子中的烴基上的氫原子被-NH2(氨基)取代所得的一類化合物。
2、分類:
可分為α-氨基酸、β-氨基酸…等;組成天然蛋白質(zhì)的都是α-氨基酸。
3、α-氨基酸結構
4、物理性質(zhì):
天然氨基酸是無色晶體,熔點較高,在200-300℃時熔化分解,一般能溶于水而難溶于乙醇、乙醚……
想一想:從氨基酸的結構分析,氨基酸可能具有怎樣的化學性質(zhì)?
5、氨基酸的化學性質(zhì)
(1)氨基酸的兩性:羧基顯酸性,氨基顯堿性。
(2)氨基酸的成肽反應
兩個氨基酸分子(可以相同,也可以不同),在酸或堿的存在下加熱,通過一分子的氨基與另一分子的羧基間脫去一分子水,縮和形成含有肽鍵的化合物,叫成肽反應。
問:由甘氨酸和丙氨酸形成的二肽可能有幾種?寫出相應的化學反應方程式。
(3)蛋白質(zhì)的形成
相對分子質(zhì)量大于10000,具有一定空間結構的多肽叫蛋白質(zhì)。
二、蛋白質(zhì)的結構與性質(zhì)
1、蛋白質(zhì)的組成和存在
組成元素僅為:C、H、O、N及S、P和少量的Cu、Fe、Zn等而種類達十萬種以上。
主要的存在于生物體內(nèi),肌肉,發(fā),皮膚,角蹄,酶,激素,抗體,病毒;在植物中也很豐富,比如大豆,花生,谷物。
2、蛋白質(zhì)的結構→獨特而穩(wěn)定
組成多肽鏈的氨基酸種類、數(shù)目及排列順序和其特定的空間結構
→決定了各種蛋白質(zhì)的特殊功能和活性
1、一級結構:蛋白質(zhì)分子中各種氨基酸的連接方式和排列順序叫蛋白質(zhì)的一級結構。
肽鍵是蛋白質(zhì)一級結構的基本結構鍵。
2、二級結構:多肽鏈卷曲盤旋和折疊的空間結構稱為蛋白質(zhì)的二級結構。
3、三級結構:蛋白質(zhì)分子在二級結構的基礎上進一步盤曲折疊形成的三維結構。
每個具有三級結構的多肽鏈稱為亞基。
4、四級結構:蛋白質(zhì)分子中亞基的立體排布、亞基間的相互作用與布局稱為四級結構。
3、蛋白質(zhì)的化學性質(zhì)
(1)兩性
形成蛋白質(zhì)的多肽是由多個氨基酸脫水形成的,在多肽鏈的兩端必然存在著自由的氨基與羧基。
(2)水解
蛋白質(zhì)→多肽→二肽→氨基酸
生活中的問題?
(1)普通熟雞蛋蛋黃中感覺不到油膩感,但腌制成咸蛋后,煮熟蛋黃里卻有油。
(2)煎蛋時,生雞蛋受熱會凝結。
(3)家用消毒碗柜用紫外線來殺死細菌。
(4)做實驗時不小心手沾到濃HNO3,皮膚會變黃。
濃食鹽水,加熱,紫外線,濃HNO3,都對蛋白質(zhì)有作用。
(3)鹽析——當向蛋白質(zhì)溶液中加入的鹽溶液達到一定濃度時,反而使蛋白質(zhì)的溶解度降低而從溶液中析出,這種作用稱為鹽析。
少量的稀鹽溶液可以促進溶解。
(4)變性——失去生理活性
現(xiàn)象:均凝結了,但是不再溶解
條件:紫外線,X光,強酸堿,重金屬,有機物。
思考題:
1、誤服重金屬怎么解毒?
2、為什么衣服有汗?jié)n時,不能用熱水洗?
3、女士燙發(fā)是蛋白質(zhì)的變性嗎?
鹽析與變性的對比
鹽析
變性
相同點
加入某種物質(zhì)后有沉淀生成
不同點
鹽不同
加入某些濃鹽溶液,如:Na2SO4,濃食鹽水,(NH4)2SO4等
重金屬鹽、醛、加熱或劇烈震動
復原
可逆,加水即可
不可逆
用途
分離、提純蛋白質(zhì)
殺菌、消毒、防中毒
(5)顏色反應
(6)灼燒時有燒焦羽毛的氣味
問:怎樣鑒別絲織品和棉織品?
生物體、植物無時無刻都在進行著化學反應,并且這些反應在生物體存在的條件下進行,而且會隨著環(huán)境、身體的情況而隨時自動、精確的改變,是什么讓這些反應可以實現(xiàn)的?
三、酶
酶也是蛋白質(zhì)。
酶的催化特點:
1、條件溫和,不需加熱
2、具有高度的專一性
3、具有高效催化作用
四、核酸——一類含磷的高分子化合物
DNA(脫氧核糖核酸)——遺傳基因,轉(zhuǎn)錄副本,將遺傳信息傳到子代。(是蛋白質(zhì)合成的模板)。
RNA(核糖核酸)——決定蛋白質(zhì)的生物合成(合成蛋白質(zhì)的工廠)。
我國在核酸研究中的成就:
1、1981年,我國人工合成酵母丙氨酸轉(zhuǎn)移核糖核酸
2、2000年以來我國一直參加了世界人類基因組研究的工作
……
蛋白質(zhì)的研究進展
·對蛋白質(zhì)的研究現(xiàn)在主要的是采取從分子的角度去考慮,改裝,修復,移植等
·蛋白質(zhì)的生產(chǎn)主要采取的方法是生物工程和酶的發(fā)酵等
·蛋白質(zhì)的用途主要研究的是藥用,食用,工業(yè)等方面
【練習】
1、欲將蛋白質(zhì)從水中析出而又不改變它的性質(zhì)應加入( )
A、甲醛溶液 B、CuSO4溶液
C、飽和Na2SO4溶液 D、濃硫酸
2、下圖表示蛋白質(zhì)分子結構的一部分,圖中A、B、C、D標出了分子中不同的鍵,當?shù)鞍踪|(zhì)發(fā)生水解時,斷裂的鍵是( )
3、下列關于蛋白質(zhì)的敘述中,正確的是( )
A、蛋白質(zhì)溶液中加(NH4)2SO4溶液可提純蛋白質(zhì)。
B、在豆?jié){中加少量石膏,能使豆?jié){凝結為豆腐。
C、溫度越高,酶對某些化學反應的催化效率越高。
D、任何結構的蛋白質(zhì)遇到濃HNO3都會變成黃色。
4、市場上有一種加酶洗衣粉,即在洗衣粉中加入少量的堿性蛋白酶,它的催化活性很強,衣物的汗?jié)n、血跡及人體排放的蛋白質(zhì)油漬遇到它,皆能水解而除去,下列衣料中不能用加酶洗衣粉洗滌的是( )
①棉織品 ②毛織品 ③晴綸織品 ④蠶絲織品 ⑤滌綸織品 ⑥綿綸織品
A、①②③ B、②④ C、③④⑤ D、③⑤⑥
5、1997年,英國的“克隆羊”備受世界關注。“克隆羊”的關鍵之一是找到特殊的酶,這些酶能激活普通體細胞使之像生殖細胞一樣發(fā)育成個體。有關酶的說法中錯誤的是( )
A、酶是具有催化作用的蛋白質(zhì)
B、由題可知酶具有選擇性和專一性
C、高溫或重金屬能降低酶的活性
D、酶只有在強酸、強堿條件下才能發(fā)揮作用
6、生活中的一些問題常涉及到化學知識,下列敘述不正確的是( )
A、糯米中的淀粉一經(jīng)水解反應,就釀造成酒
B、福爾馬林是一種良好的殺菌劑,但不可用作消毒飲用水
C、棉花和人造絲的主要成份都是纖維素
D、室內(nèi)裝飾材料中緩慢放出的甲醛、甲苯等有機物會污染空氣
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劉老師
女,中教中級職稱
善于因材施教,針對不同學生的心理,采用不同的教學方法,以求達到更好的學習境界。