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高中化学苏教版 (2019)选择性必修3第二单元 蛋白质一等奖课件ppt
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这是一份高中化学苏教版 (2019)选择性必修3第二单元 蛋白质一等奖课件ppt，共43页。PPT课件主要包含了学习目标，αC为手性碳原子，物理性质，成肽反应，显色反应，典例解析，蛋白质的性质，1两性，2水解，蛋白质溶液等内容，欢迎下载使用。
1.能根据氨基酸、蛋白质的官能团及官能团的转化，认识不同氨基酸、蛋白质及性质上的差异。2.认识蛋白质是生命活动的物质基础，是人体的必需营养物质。3.能辨识核糖核酸、脱氧核糖核酸中的磷酯键，能基于氢键分析碱基的配对原理。能说明核糖核酸、脱氧核糖核酸对于生命遗传的意义。4.了解脱氧核糖核酸、核糖核酸的结构特点和生物功能。认识核酸的意义，体会化学科学在生命科学发展中所起的重要作用。
一、氨基酸的组成和结构
蛋白质广泛存在于生命体内，是组成细胞的基础物质。动物的肌肉、毛皮、血液等中都含有蛋白质；大多数酶都是蛋白质。
蛋白质是由多种不同的氨基酸构成的。
氨基酸可看作是羧酸分子中烃基上的一个或几个氢原子被氨基取代后生成的化合物。
迄今为止，人类在自然界已发现了数百种氨基酸，但是从生物体内的蛋白质水解得到的氨基酸，最常见的有20种，被称为蛋白质氨基酸。这20种常见氨基酸中，除甘氨酸外，其余都是手性分子，且都是L型。
官能团：羧基-COOH和氨基-NH2。α-氨基酸的结构：
带“*”的是人体内不能合成的8种α-氨基酸，它们又称为必需氨基酸
固态氨基酸主要以内盐形式存在，熔点较高，不易挥发，难溶于有机溶剂。常见的氨基酸均为无色结晶，熔点在200 ℃以上。
能溶于强酸或强碱溶液中，一般能溶于水，难溶于乙醇、乙醚等有机溶剂。
从结构的角度来解释下氨基酸溶于水的原因？
为什么能溶于强酸或强碱溶液？
氨基酸分子中既含有氨基(显碱性)，又含有羧基(显酸性)，因此，氨基酸是两性化合物，能与酸、碱反应生成盐。
酸性基团，提供H＋具有酸性能与碱反应
碱性基团，接受H＋具有碱性能与酸反应
氨基酸分子中的氨基和羧基发生相互作用，使氨基酸成为带有正电荷和负电荷的两性离子（称为内盐）。
两个氨基酸分子（可以相同，也可以不同）在一定条件下，通过氨基和羧基间缩合脱去水形成含有肽键的化合物。
(1)由于肽中仍含有—NH2和—COOH，肽也有两性。(2)肽键可简写为—CONH—，不能写成—CNHO—，组成蛋白质的氨基酸种类、数目和排列顺序各不相同，所以蛋白质的结构复杂、种类多。(3)多肽分子中肽键个数的判断由n个氨基酸分子发生成肽反应，生成一个肽链时，会生成(n－1)个水分子和(n－1)个肽键。
Mr>10 000，具有一定的空间结构的多肽称为蛋白质
凡含有—NH2的α氨基酸遇茚三酮均显紫色反应。该反应非常灵敏，是鉴定氨基酸最简便的方法。人的手汗中含有多种氨基酸，遇茚三酮可起显色反应，在法医学上曾通过该反应检验指纹。
例1 榴莲中的“乙硫氨酸”(
A．能与盐酸反应B．在一定条件下能生成二肽C．乙硫氨酸的分子式为C6H12NSO2D．该物质遇茚三酮共热会出现紫色
)是其散发出特殊气味的原因。
下列有关该物质的叙述错误的是( )
二、蛋白质的结构与性质
蛋白质是由氨基酸通过肽键等相互连接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。蛋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。
蛋白质主要含有C、O、H、N、S等元素，属于天然有机高分子，其溶液具有胶体的某些性质。
蛋白质的多肽是由多个氨基酸缩合形成的，在多肽链的两端必然存在着自由的羧基与氨基，同时侧链中也往往存在酸性或碱性基团。蛋白质与氨基酸类似，也是两性分子，既能与酸反应，又能与碱反应。
有白色絮状沉淀，加水溶解
浓的盐溶液能使蛋白质溶解度变小析出
有白色絮状沉淀，加水不溶解
有白色絮状沉淀，加热后呈黄色
加热或重金属盐等使蛋白质发生性质上的改变而聚沉
蛋白质中含有苯环的氨基酸被硝酸硝化
盐析应用：分离和提纯蛋白质
各种蛋白质都有其特殊功能和活性
空间结构按照蛋白质中多肽链本身及其之间的空间结构，将蛋白质的结构层次分为四级。
蛋白质分子中氨基酸单体的排列顺序称为蛋白质的一级结构。一级结构是蛋白质高级结构的基础，对蛋白质的性质和功能起着决定性作用。
②二级结构：蛋白质分子中肽链并非直链状，而是按一定的规律卷曲或折叠形成特定的空间结构。
蛋白质的二级结构主要依靠肽链中氨基酸残基亚氨基（—NH—）上的氢原子与羰基上的氧原子之间形成的氢键而实现。无论是α-螺旋结构还是β-折叠结构，空间形状都有一定的规律。
③蛋白质的三级结构肽链在二级结构基础上还会进一步盘曲折叠，形成更复杂的三级结构。
④蛋白质的四级结构多个具有特定三级结构的多肽链通过非共价键相互作用(如氢键等)排列组装，形成蛋白质的四级结构。
(1)定义：酶是一类由细胞产生的、对生物体内的化学反应具有催化作用的有机化合物，其中绝大多数是蛋白质。
一般是普通催化剂的107~1013倍
一般在接近体温和中性的条件下进行
酶的催化机理经历下列四个步骤：反应物与酶结合形成配合物，反应物变成激活状态，产物在酶表面形成，产物从酶的表面释放。
酶分子中真正起催化作用的是酶的活性部位
例2 下列有关蛋白质的叙述中不正确的是( )A．蛋白质溶液中加入饱和硫酸铵溶液，有蛋白质析出，如再加水也不溶解B．蛋白质溶液中的蛋白质分子能透过滤纸，但不能透过半透膜C．重金属盐能使蛋白质变性，但吞服“钡餐”(BaSO4)不会引起中毒D．浓硝酸溅在皮肤上，能使皮肤呈黄色是因为蛋白质和浓硝酸发生颜色反应
三、核酸的结构及生物功能
绝大多数生物体的遗传物质是DNA
DNA和RNA通过核酸序列编码遗传信息，从而指导蛋白质的合成，并进一步确定生命的形式。
核酸是遗传物质的载体。
脱氧核糖核酸(DNA)
核酸与蛋白质一样，是一切生物机体不可缺少的组成部分。核酸是现代生物化学、分子生物学和医学的重要基础之一。
(3)碱基碱基是具有碱性的杂环有机化合物，主要有：
脱氧核糖核酸(DNA)中的碱基
核糖核酸(RNA)中的碱基
DNA①由两条多聚核苷酸链组成，两条链平行盘绕，形成双螺旋结构。核苷酸之间通过磷酯键连接。②每条链中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，碱基排列在内侧。③两条链上的碱基遵循碱基互补配对原则，通过氢键结合成碱基对，腺嘌呤(A)与胸腺嘧啶(T)配对，鸟嘌呤(G)与胞嘧啶(C)配对。
RNA①一般呈单链状结构，比DNA分子小得多。②与DNA对比，核糖替代脱氧核糖，尿嘧啶(U)替代胸腺嘧啶(T)。
核酸是生物体遗传信息的载体
传递、翻译和表达DNA所携带的遗传信息
(1)基因：有一定碱基排列顺序的DNA片段含有特定的遗传信息。
传递遗传信息影响生物体的性状
例3 下列关于如图所示过程的叙述，错误的是( )
A．甲是磷酸，在不同的核苷酸中种类相同B．乙是戊糖，在DNA中是脱氧核糖，在RNA中是核糖C．丙是碱基，在人体细胞遗传物质中有5种D．丁是核苷酸，在一个细胞中有8种
组成、结构物理性质化学性质： 两性、成肽
结构DNA、RNA生理功能
结构性质：两性、水解、盐析、变性酶
1、尿黑酸症是由酪氨酸在人体内非正常代谢而产生的一种疾病。其转化过程如图所示，下列说法正确的是( )
A.1 ml酪氨酸能与含1ml HCl的盐酸反应，又能与含2 mlNaOH溶液反应B.酪氨酸能发生加成、取代、消去和缩聚反应C.1 ml对羟基苯丙酮酸最多可与5 ml H2加成D.1 ml尿黑酸最多可与含2 ml Br2的溶液反应
2．核酸检测和抗原检测是抗击新型冠状疫情中的有力手段。下列说法正确的是( )A．部分抗原是蛋白质，因此是碱性物质B．DNA两条链上的碱基通过共价键连接C．蛋白质抗原在高温下仍然可以生效D．核酸分子水解可以得到磷酸
1.能根据氨基酸、蛋白质的官能团及官能团的转化，认识不同氨基酸、蛋白质及性质上的差异。2.认识蛋白质是生命活动的物质基础，是人体的必需营养物质。3.能辨识核糖核酸、脱氧核糖核酸中的磷酯键，能基于氢键分析碱基的配对原理。能说明核糖核酸、脱氧核糖核酸对于生命遗传的意义。4.了解脱氧核糖核酸、核糖核酸的结构特点和生物功能。认识核酸的意义，体会化学科学在生命科学发展中所起的重要作用。
一、氨基酸的组成和结构
蛋白质广泛存在于生命体内，是组成细胞的基础物质。动物的肌肉、毛皮、血液等中都含有蛋白质；大多数酶都是蛋白质。
蛋白质是由多种不同的氨基酸构成的。
氨基酸可看作是羧酸分子中烃基上的一个或几个氢原子被氨基取代后生成的化合物。
迄今为止，人类在自然界已发现了数百种氨基酸，但是从生物体内的蛋白质水解得到的氨基酸，最常见的有20种，被称为蛋白质氨基酸。这20种常见氨基酸中，除甘氨酸外，其余都是手性分子，且都是L型。
官能团：羧基-COOH和氨基-NH2。α-氨基酸的结构：
带“*”的是人体内不能合成的8种α-氨基酸，它们又称为必需氨基酸
固态氨基酸主要以内盐形式存在，熔点较高，不易挥发，难溶于有机溶剂。常见的氨基酸均为无色结晶，熔点在200 ℃以上。
能溶于强酸或强碱溶液中，一般能溶于水，难溶于乙醇、乙醚等有机溶剂。
从结构的角度来解释下氨基酸溶于水的原因？
为什么能溶于强酸或强碱溶液？
氨基酸分子中既含有氨基(显碱性)，又含有羧基(显酸性)，因此，氨基酸是两性化合物，能与酸、碱反应生成盐。
酸性基团，提供H＋具有酸性能与碱反应
碱性基团，接受H＋具有碱性能与酸反应
氨基酸分子中的氨基和羧基发生相互作用，使氨基酸成为带有正电荷和负电荷的两性离子（称为内盐）。
两个氨基酸分子（可以相同，也可以不同）在一定条件下，通过氨基和羧基间缩合脱去水形成含有肽键的化合物。
(1)由于肽中仍含有—NH2和—COOH，肽也有两性。(2)肽键可简写为—CONH—，不能写成—CNHO—，组成蛋白质的氨基酸种类、数目和排列顺序各不相同，所以蛋白质的结构复杂、种类多。(3)多肽分子中肽键个数的判断由n个氨基酸分子发生成肽反应，生成一个肽链时，会生成(n－1)个水分子和(n－1)个肽键。
Mr>10 000，具有一定的空间结构的多肽称为蛋白质
凡含有—NH2的α氨基酸遇茚三酮均显紫色反应。该反应非常灵敏，是鉴定氨基酸最简便的方法。人的手汗中含有多种氨基酸，遇茚三酮可起显色反应，在法医学上曾通过该反应检验指纹。
例1 榴莲中的“乙硫氨酸”(
A．能与盐酸反应B．在一定条件下能生成二肽C．乙硫氨酸的分子式为C6H12NSO2D．该物质遇茚三酮共热会出现紫色
)是其散发出特殊气味的原因。
下列有关该物质的叙述错误的是( )
二、蛋白质的结构与性质
蛋白质是由氨基酸通过肽键等相互连接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。蛋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。
蛋白质主要含有C、O、H、N、S等元素，属于天然有机高分子，其溶液具有胶体的某些性质。
蛋白质的多肽是由多个氨基酸缩合形成的，在多肽链的两端必然存在着自由的羧基与氨基，同时侧链中也往往存在酸性或碱性基团。蛋白质与氨基酸类似，也是两性分子，既能与酸反应，又能与碱反应。
有白色絮状沉淀，加水溶解
浓的盐溶液能使蛋白质溶解度变小析出
有白色絮状沉淀，加水不溶解
有白色絮状沉淀，加热后呈黄色
加热或重金属盐等使蛋白质发生性质上的改变而聚沉
蛋白质中含有苯环的氨基酸被硝酸硝化
盐析应用：分离和提纯蛋白质
各种蛋白质都有其特殊功能和活性
空间结构按照蛋白质中多肽链本身及其之间的空间结构，将蛋白质的结构层次分为四级。
蛋白质分子中氨基酸单体的排列顺序称为蛋白质的一级结构。一级结构是蛋白质高级结构的基础，对蛋白质的性质和功能起着决定性作用。
②二级结构：蛋白质分子中肽链并非直链状，而是按一定的规律卷曲或折叠形成特定的空间结构。
蛋白质的二级结构主要依靠肽链中氨基酸残基亚氨基（—NH—）上的氢原子与羰基上的氧原子之间形成的氢键而实现。无论是α-螺旋结构还是β-折叠结构，空间形状都有一定的规律。
③蛋白质的三级结构肽链在二级结构基础上还会进一步盘曲折叠，形成更复杂的三级结构。
④蛋白质的四级结构多个具有特定三级结构的多肽链通过非共价键相互作用(如氢键等)排列组装，形成蛋白质的四级结构。
(1)定义：酶是一类由细胞产生的、对生物体内的化学反应具有催化作用的有机化合物，其中绝大多数是蛋白质。
一般是普通催化剂的107~1013倍
一般在接近体温和中性的条件下进行
酶的催化机理经历下列四个步骤：反应物与酶结合形成配合物，反应物变成激活状态，产物在酶表面形成，产物从酶的表面释放。
酶分子中真正起催化作用的是酶的活性部位
例2 下列有关蛋白质的叙述中不正确的是( )A．蛋白质溶液中加入饱和硫酸铵溶液，有蛋白质析出，如再加水也不溶解B．蛋白质溶液中的蛋白质分子能透过滤纸，但不能透过半透膜C．重金属盐能使蛋白质变性，但吞服“钡餐”(BaSO4)不会引起中毒D．浓硝酸溅在皮肤上，能使皮肤呈黄色是因为蛋白质和浓硝酸发生颜色反应
三、核酸的结构及生物功能
绝大多数生物体的遗传物质是DNA
DNA和RNA通过核酸序列编码遗传信息，从而指导蛋白质的合成，并进一步确定生命的形式。
核酸是遗传物质的载体。
脱氧核糖核酸(DNA)
核酸与蛋白质一样，是一切生物机体不可缺少的组成部分。核酸是现代生物化学、分子生物学和医学的重要基础之一。
(3)碱基碱基是具有碱性的杂环有机化合物，主要有：
脱氧核糖核酸(DNA)中的碱基
核糖核酸(RNA)中的碱基
DNA①由两条多聚核苷酸链组成，两条链平行盘绕，形成双螺旋结构。核苷酸之间通过磷酯键连接。②每条链中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，碱基排列在内侧。③两条链上的碱基遵循碱基互补配对原则，通过氢键结合成碱基对，腺嘌呤(A)与胸腺嘧啶(T)配对，鸟嘌呤(G)与胞嘧啶(C)配对。
RNA①一般呈单链状结构，比DNA分子小得多。②与DNA对比，核糖替代脱氧核糖，尿嘧啶(U)替代胸腺嘧啶(T)。
核酸是生物体遗传信息的载体
传递、翻译和表达DNA所携带的遗传信息
(1)基因：有一定碱基排列顺序的DNA片段含有特定的遗传信息。
传递遗传信息影响生物体的性状
例3 下列关于如图所示过程的叙述，错误的是( )
A．甲是磷酸，在不同的核苷酸中种类相同B．乙是戊糖，在DNA中是脱氧核糖，在RNA中是核糖C．丙是碱基，在人体细胞遗传物质中有5种D．丁是核苷酸，在一个细胞中有8种
组成、结构物理性质化学性质： 两性、成肽
结构DNA、RNA生理功能
结构性质：两性、水解、盐析、变性酶
1、尿黑酸症是由酪氨酸在人体内非正常代谢而产生的一种疾病。其转化过程如图所示，下列说法正确的是( )
A.1 ml酪氨酸能与含1ml HCl的盐酸反应，又能与含2 mlNaOH溶液反应B.酪氨酸能发生加成、取代、消去和缩聚反应C.1 ml对羟基苯丙酮酸最多可与5 ml H2加成D.1 ml尿黑酸最多可与含2 ml Br2的溶液反应
2．核酸检测和抗原检测是抗击新型冠状疫情中的有力手段。下列说法正确的是( )A．部分抗原是蛋白质，因此是碱性物质B．DNA两条链上的碱基通过共价键连接C．蛋白质抗原在高温下仍然可以生效D．核酸分子水解可以得到磷酸
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