内容正文:
专题5 生命活动的基础物质
第二单元 氨基酸 蛋白质 核酸(
第2课时 蛋白质 核酸
【学习任务】
1.了解蛋白质的组成、结构和性质。
2.能记住蛋白质盐析和变性的几种条件,并能区别盐析和变性。
3.了解蛋白质与人类健康的关系。
4.认识人工合成多肽、蛋白质、核酸等的意义,了解我国在生命科学研究领域中的贡献,体会化学科学在生命科学发展中的重要作用。
【学习准备】
1.盐析、变性和渗析三者的区别是什么?
提示:(1) 渗析是利用半透膜分离胶体粒子与分子、离子,可用于除杂,如除去淀粉溶胶中的NaNO3杂质;(2) 盐析是加入无机盐使胶体析出,如较多量的轻金属盐或铵盐,如Na2SO4、NaCl、(NH4)2SO4等,特点是可逆,蛋白质仍保持原有活性,可用于分离提纯蛋白质,如向皂化反应液中加食盐晶体,使肥皂析出;蛋白质溶胶中加浓Na2SO4溶液等。
(3) 变性是一定条件下,使蛋白质失去原有生理活性,如加热、紫外线、X射线、重金属盐、强酸、强碱、乙醇、丙酮等,特点是不可逆,蛋白质已失去原有活性,可用于消毒,灭菌,给果树使用波尔多液,保存动物标本等。
2.焰色反应、显色反应、颜色反应三者的区别是什么?
提示:(1)焰色反应是指钠、钾等多种金属元素被灼烧时,使火焰呈现某种颜色。如钠元素的焰色为黄色,钾元素的焰色为紫色,是物理变化,可用于鉴别钠、钾等金属元素。
(2) 显色反应如酚类物质如苯酚遇三氯化铁(Fe3+)溶液后,溶液显示某种颜色;淀粉遇碘(I2)显蓝色等,可用于鉴别苯酚、淀粉。
(3) 颜色反应是指蛋白质遇某些试剂(如双缩脲)后显示某种特殊的颜色。鸡蛋白、人的皮肤等遇浓硝酸显黄色,是化学变化,可用于鉴别某些蛋白质。
【学习思考】
医用酒精、84消毒液、过氧乙酸等为什么能杀菌消毒?解救误服重金属盐中毒的病人时,为什么可服用大量生鸡蛋、牛奶或豆浆等解毒?
提示:依据的是它们使细菌、病毒等生物蛋白质变性的原理。而生鸡蛋、牛奶、豆浆中含有丰富的蛋白质,重金属离子破坏这些食物中的蛋白质,而减少对病人本身蛋白质的损伤。
【课堂引入】
案例:蛋白质是一类含氮的生物高分子化合物,三聚氰胺(结构简式如下图所示)是一种重要的化工原料,可用于阻燃剂、水泥减水剂和高分子合成等领域。一些不法分子却往牛奶中加入三聚氰胺,以提高奶制品的含氮量。
三聚氰胺是一种蛋白质吗?三聚氰胺是高分子化合物吗?三聚氰胺分子中含有碳碳双键吗?三聚氰胺的分子式是C3H6N6吗?
在医院里用高温蒸煮、紫外线照射、喷洒消毒液,在伤口处涂抹酒精溶液等方法来杀菌、消毒。
你知道其中所依据的原理是什么?请让我们一起走进:氨基酸、蛋白质和核酸。
【学习活动】
学习活动1:蛋白质的组成和性质
[实验探究1]蛋白质的盐析
①按下列实验操作完成实验:
②实验现象:加入饱和(NH4)2SO4或Na2SO4溶液,试管内蛋白质均 产生沉淀 ,加蒸馏水后沉淀溶解。
③结论:非重金属盐盐[如(NH4)2SO4、Na2SO4、NaCl等]溶液浓度较大时,则会使蛋白质溶解度降低 而从溶液中析出 ,这种作用称为 盐析 。
④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。
[实验探究2] 蛋白质的变性
①按下列实验操作完成实验:
实验操作Ⅰ 实验操作Ⅱ:
②实验现象:加热及加入醋酸铅溶液,Ⅰ、Ⅱ两支试管内蛋白质均产生沉淀;加入蒸馏水后沉淀不溶解。
[实验探究3]蛋白质的特征反应
(1)颜色反应:取一小块鸡皮,置于蒸发皿中,滴加3~5滴浓硝酸,在酒精灯上微热,观察到的现象是
鸡皮遇浓硝酸变黄色。实验结论:浓硝酸可使某些蛋白质显黄色 ,常用此反应来鉴别蛋白质。
(2)蘸取少量鸡蛋清或取一根头发,放在酒精灯火焰上灼烧,可闻到烧焦羽毛的特殊气味。常用此反应区分毛料纤维与合成纤维。
知识归纳:1.蛋白质的组成
(1)定义: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。
(2)组成:蛋白质中含有C、H、O、N及少量的S,属于天然有机高分子化合物,溶于水具有胶体的某些性质。
2.蛋白质的性质
(1)两性:在多肽链的两端存在着氨基和羧基,因此蛋白质既能与酸反应,又能与碱反应。
(2)水解
[来源:学科网ZXXK]
(3)盐析
①向蛋白质溶液中加入浓的无机盐[如Na2SO4、(NH4)2SO4等]溶液,破坏蛋白质溶解形成的胶体结构→降低蛋白质的溶解性→蛋白质转变为沉淀析出。
②特点:只改变了蛋白质的溶解度,而没有改变他们的化学性质,是可逆的过程。[来源:学科网ZXXK]
③应用:多次盐析和溶解可以分离、提纯蛋白质。
(4)变性
①影响因素