高中化学-专题5-生命活动的物质基础-5讲义讲义-蛋白质-核酸课件-苏教版选修5.ppt

1、第第2课时蛋白质核酸课时蛋白质核酸【考试标准考试标准】知识条目知识条目加试要求加试要求1.蛋白质的组成、结构蛋白质的组成、结构2蛋白质的重要化学性质蛋白质的重要化学性质3蛋白质的检验和提纯蛋白质的检验和提纯bbb自自 主主 预预 习习知识点一蛋白质的定义和应用知识点一蛋白质的定义和应用蛋蛋白质是由白质是由 通过通过 等相互连接等相互连接而形成的一类具有特定结构和一定生物学功而形成的一类具有特定结构和一定生物学功能的生物大分子。能的生物大分子。在生物体内，蛋白质是实现各种生物学功能在生物体内，蛋白质是实现各种生物学功能的载体，有些蛋白质负责输送氧气的载体，有些蛋白质负责输送氧气(色蛋白色蛋白)，

2、有些在新陈代谢中起调节或催化作用有些在新陈代谢中起调节或催化作用(激素或激素或酶酶)，有些能预防疾病的发生，有些能预防疾病的发生(抗体抗体)，有些与，有些与遗传相关遗传相关(核蛋白核蛋白)。氨基酸氨基酸肽键肽键知识点二蛋白质的性质知识点二蛋白质的性质1盐析盐析许许多蛋白质在水中有一定的溶解性，溶于水形多蛋白质在水中有一定的溶解性，溶于水形成胶体。向蛋白质溶液中加入浓的成胶体。向蛋白质溶液中加入浓的 (如饱和硫酸铵溶液、硫酸钠溶液等如饱和硫酸铵溶液、硫酸钠溶液等)，能够破，能够破坏蛋白质溶解形成的胶体结构而降低蛋白质的坏蛋白质溶解形成的胶体结构而降低蛋白质的溶解性，使蛋白质转变为沉淀析出，这种作

3、用溶解性，使蛋白质转变为沉淀析出，这种作用称为盐析称为盐析(saltingout)。盐析作用析出的蛋白。盐析作用析出的蛋白质仍然具有质仍然具有 ，加水后仍能，加水后仍能 ，因此盐析也可以用来因此盐析也可以用来 、蛋白质。蛋白质。无机盐溶液无机盐溶液原来的活性原来的活性分离分离提纯提纯溶解溶解2变性变性蛋蛋白质遇到白质遇到 、等物质也会生成沉淀，但与盐析不等物质也会生成沉淀，但与盐析不同 的 是，析 出 的 沉 淀 不 能 在 水 中 重 新同 的 是，析 出 的 沉 淀 不 能 在 水 中 重 新 ，蛋白质将失去，蛋白质将失去 。蛋白质的这。蛋白质的这种变化叫做变性种变化叫做变性(denatu

4、ration)。用。用 、等照射蛋白质，或者给蛋白质等照射蛋白质，或者给蛋白质 都能使蛋白质变性。都能使蛋白质变性。3颜色反应颜色反应在在过量的氢氧化钠溶液中加入过量的氢氧化钠溶液中加入 溶液，溶液，可制得可制得 试剂，蛋白质遇该试剂时会呈试剂，蛋白质遇该试剂时会呈现现 ，含有两个及两个以上，含有两个及两个以上 的化合物均能发生该反应；含有的化合物均能发生该反应；含有 的蛋的蛋白质与浓硝酸作用时会产生白质与浓硝酸作用时会产生 固态物质固态物质。通常情况下，检验蛋白质可以采用上述颜。通常情况下，检验蛋白质可以采用上述颜色反应。色反应。重金属盐重金属盐强酸强酸强碱强碱甲醛甲醛酒精酒精溶解溶解原来的

5、活性原来的活性紫外线紫外线X射线射线加热加热硫酸铜硫酸铜双缩脲双缩脲紫玫瑰色紫玫瑰色肽键肽键苯环苯环黄色黄色知识点三酶知识点三酶酶酶是活细胞产生的一类具有催化功能的生物分是活细胞产生的一类具有催化功能的生物分子，绝大多数的酶是蛋白质。酶催化反应具有子，绝大多数的酶是蛋白质。酶催化反应具有 、等特点。等特点。知识点四核酸知识点四核酸核核酸包括酸包括 (RNA)和和 (DNA)两大类，它们对遗传信息的储存、蛋白两大类，它们对遗传信息的储存、蛋白质的生物合成起着决定性作用。质的生物合成起着决定性作用。条件温和条件温和效率高效率高高度专一高度专一核糖核酸核糖核酸脱氧核糖核酸脱氧核糖核酸即即 时时 自自

6、 测测判判断正误：断正误：1人工方法不能合成具有生命活力的蛋白质人工方法不能合成具有生命活力的蛋白质 ()2蛋白质的变性是可逆过程蛋白质的变性是可逆过程 ()3蛋白质的盐析是可逆过程蛋白质的盐析是可逆过程 ()4分离蛋白质和氯化钠的混合液常采用过滤的分离蛋白质和氯化钠的混合液常采用过滤的方法方法 ()5蛋白质是由多种蛋白质是由多种氨基酸加聚而生成的天然氨基酸加聚而生成的天然高分子化合物高分子化合物 ()6通常用酒精消毒，其原理是酒精使细菌中的通常用酒精消毒，其原理是酒精使细菌中的蛋白质变性而失去生理活性蛋白质变性而失去生理活性 ()7浓的浓的Na2SO4溶液能使溶液中的蛋白质析出溶液能使溶液中

7、的蛋白质析出，加水后析出的蛋白质又溶解，加水后析出的蛋白质又溶解 ()答案答案1.2.3.4.5.6.7.探究蛋白质的结构与性质探究蛋白质的结构与性质1蛋白质的结构蛋白质的结构蛋蛋白质和多肽都是由氨基酸构成的有机化合白质和多肽都是由氨基酸构成的有机化合物，它们之间没有严格的界限。一般认为，多物，它们之间没有严格的界限。一般认为，多肽中包含肽中包含450个氨基酸残基，蛋白质中包含个氨基酸残基，蛋白质中包含50个以上的氨基酸残基。个以上的氨基酸残基。蛋白质数目众多，结构复杂，科学家们将蛋蛋白质数目众多，结构复杂，科学家们将蛋白质的结构层次分为四级进行研究。氨基酸残白质的结构层次分为四级进行研究。氨

8、基酸残基在蛋白质肽链中的排列顺序称为蛋白质的一基在蛋白质肽链中的排列顺序称为蛋白质的一级结构。美国科学家鲍林和科里研究发现肽链级结构。美国科学家鲍林和科里研究发现肽链中氨基酸残基亚氨基中氨基酸残基亚氨基(NH)上的氢原子与羰基上的氢原子与羰基上的氧原子之间形成氢键而使肽链在空间上形上的氧原子之间形成氢键而使肽链在空间上形成成螺旋结构或螺旋结构或折叠结构，称为二级结构。折叠结构，称为二级结构。在二级结构的基础上，肽链还按照一定的空间在二级结构的基础上，肽链还按照一定的空间结构进一步形成更复杂的三级结构和四级结构结构进一步形成更复杂的三级结构和四级结构。2蛋白质的化学性质蛋白质的化学性质(1)蛋蛋

9、白质的两性白质的两性形成蛋白质的多肽是由多个氨基酸发生成肽形成蛋白质的多肽是由多个氨基酸发生成肽反应形成的，在多肽链的两端存在着自由的反应形成的，在多肽链的两端存在着自由的氨基和羧基，侧链中也有酸性或碱性基团，氨基和羧基，侧链中也有酸性或碱性基团，所以蛋白质与氨基酸一样具有两性，能与酸所以蛋白质与氨基酸一样具有两性，能与酸或碱反应。或碱反应。【实验实验1】取取1 mL蛋白质溶液于试管中，逐蛋白质溶液于试管中，逐滴加入饱和硫酸铵溶液，振荡至出现沉淀。滴加入饱和硫酸铵溶液，振荡至出现沉淀。取少量沉淀物于另一支试管中，向试管中加取少量沉淀物于另一支试管中，向试管中加入蒸馏水，不断振荡。入蒸馏水，不断

10、振荡。实验现象：加入饱和实验现象：加入饱和(NH4)2SO4溶液，试管溶液，试管内蛋白质均产生沉淀，加蒸馏水后沉淀溶解内蛋白质均产生沉淀，加蒸馏水后沉淀溶解。结论：当盐溶液浓度较大时，会使蛋白质结论：当盐溶液浓度较大时，会使蛋白质溶解度降低而从溶液中析出，这种作用称为溶解度降低而从溶液中析出，这种作用称为盐析。盐析。蛋白质的盐析是一个可逆过程，采用多次蛋白质的盐析是一个可逆过程，采用多次盐析和溶解可分离提纯蛋白质。盐析和溶解可分离提纯蛋白质。(4)蛋白质的变性蛋白质的变性 按下列实验操作完成实验：按下列实验操作完成实验：【实验实验2】按照实验按照实验1的步骤，试验下列溶的步骤，试验下列溶液与蛋

11、白质作用的情况。液与蛋白质作用的情况。饱和硫酸钠溶液饱和硫酸钠溶液硝酸银溶液硝酸银溶液硫酸硫酸铜溶液铜溶液 乙酸铅溶液乙酸铅溶液95%的乙醇溶液的乙醇溶液饱和饱和苯酚溶液苯酚溶液【实验实验3】取取3 mL蛋白质溶液于试管中，将蛋白质溶液于试管中，将试管放在酒精灯火焰上加热。待试管冷却后，试管放在酒精灯火焰上加热。待试管冷却后，取少量沉淀物于另一支试管中，向试管中加入取少量沉淀物于另一支试管中，向试管中加入蒸馏水，不断振荡。蒸馏水，不断振荡。实验现象：实验现象：加入加入AgNO3、CuSO4、乙酸铅、乙酸铅、95%乙醇和饱和苯酚溶液及加热，试管内蛋乙醇和饱和苯酚溶液及加热，试管内蛋白质均产生沉淀

12、；加入蒸馏水后沉淀不溶解。白质均产生沉淀；加入蒸馏水后沉淀不溶解。结论：在某些物理因素或化学因素的影响下结论：在某些物理因素或化学因素的影响下，蛋白质的理化性质和生理功能发生改变的现，蛋白质的理化性质和生理功能发生改变的现象，称为蛋白质的变性。能使蛋白质变性的因象，称为蛋白质的变性。能使蛋白质变性的因素有：素有：物理因素：加热、加压、搅拌、振荡、紫外线物理因素：加热、加压、搅拌、振荡、紫外线照射、超声波等。照射、超声波等。化学因素：强酸、强碱、重金属盐、三氯乙酸化学因素：强酸、强碱、重金属盐、三氯乙酸、乙醇、丙酮、甲醛等有机物。、乙醇、丙酮、甲醛等有机物。蛋白质的变性是一个不可逆过程，变性后蛋

13、白质的变性是一个不可逆过程，变性后的蛋白质在水中不溶解，同时也会失去原有的蛋白质在水中不溶解，同时也会失去原有的生理活性。利用蛋白质的变性，可用于杀的生理活性。利用蛋白质的变性，可用于杀菌消毒，而疫苗等生物制剂的保存则要防止菌消毒，而疫苗等生物制剂的保存则要防止变性。变性。(5)蛋白质的颜色反应蛋白质的颜色反应 取蛋白质溶液取蛋白质溶液2 mL于试管中，加入于试管中，加入1 mL浓浓硝酸，微热，观察到的现象是有黄色沉淀生硝酸，微热，观察到的现象是有黄色沉淀生成。成。取蛋白质溶液取蛋白质溶液1 mL于试管中，加入于试管中，加入1 mL 10%的氢氧化钠溶液，再加入的氢氧化钠溶液，再加入34滴滴1

14、%的硫的硫酸铜溶液，不断振荡，观察到的现象是试管酸铜溶液，不断振荡，观察到的现象是试管内溶液变为紫玫瑰色。内溶液变为紫玫瑰色。取蛋白质溶液取蛋白质溶液2 mL于试管中，加入于试管中，加入0.1%的的茚三酮溶液茚三酮溶液5滴，加热至沸腾，观察到的现象滴，加热至沸腾，观察到的现象是试管内溶液变为蓝色。是试管内溶液变为蓝色。【例 题例 题】在在 下 列 物 质 中：下 列 物 质 中：K2S O4HCHOMgSO4Hg(NO3)2NH4ClKOH，能使蛋白，能使蛋白质变性的是质变性的是_，能使蛋白质发生盐析，能使蛋白质发生盐析的是的是_。解析解析HCHO属于有机物，属于有机物，Hg(NO3)2是重金

15、是重金属盐，属盐，KOH为强碱，为强碱，都会使蛋白质变都会使蛋白质变性。性。K2SO4、MgSO4是轻金属盐，是轻金属盐，NH4Cl是是铵盐，铵盐，不会使蛋白质变性，但可以降不会使蛋白质变性，但可以降低蛋白质的溶解度，可使蛋白质发生盐析。低蛋白质的溶解度，可使蛋白质发生盐析。答案答案【训练训练】下下列有关蛋白质的叙述中正确的是列有关蛋白质的叙述中正确的是_(填序号填序号)。蛋白质溶液里加入饱和硫酸铵溶液，有沉蛋白质溶液里加入饱和硫酸铵溶液，有沉淀析出，再加入水，也不溶解；淀析出，再加入水，也不溶解；温度越高，酶催化的化学反应越快；温度越高，酶催化的化学反应越快；天然蛋白质水解的最终产物均为天然

16、蛋白质水解的最终产物均为氨基酸氨基酸；重金属盐能使蛋白质变性，所以误食重金重金属盐能使蛋白质变性，所以误食重金属盐会中毒；属盐会中毒；氨基酸和蛋白质均是既能与酸反应又能与氨基酸和蛋白质均是既能与酸反应又能与碱反应的两性物质；碱反应的两性物质；通常用酒精消毒是因为酒精能使细菌中的通常用酒精消毒是因为酒精能使细菌中的蛋白质变性而失去生理活性；蛋白质变性而失去生理活性；鉴别织物是蚕丝还是人造丝，可用灼烧闻鉴别织物是蚕丝还是人造丝，可用灼烧闻气味的方法。气味的方法。解析解析为蛋白质盐析，是可逆，错误；为蛋白质盐析，是可逆，错误；高高温、蛋白酶变性，无催化作用，错误。温、蛋白酶变性，无催化作用，错误。答案答案课堂笔记：课堂笔记：蛋白质盐析是蛋白质盐析是 变化，是变化，是 的，蛋白质的，蛋白质变性是变性是 变化，是变化，是 的。的。物理物理可逆可逆化学化学不可逆不可逆