资源简介

(共46张PPT)
专题6 生命活动的物质基础—糖类、油脂、蛋白质
第二单元 蛋白质
1965年我国科技工作者成功由氨基酸合成了结晶牛胰岛素。这是第一个全人工合成的、与天然产物性质完全相同的、具有生物活性的蛋白质，可以说是科学史上又一“丰碑”。在认识生命现象揭开生命奥秘的伟大历程中，做出了重要贡献。蛋白质有哪些性质呢
1.知道氨基酸的组成、结构特点，了解其化学性质。（宏观辨识与微观探析）
2.了解蛋白质的组成、结构和性质，认识人工合成多肽、蛋白质的意义。（科学态度和社会责任）
1.了解氨基酸和蛋白质的组成、结构特点、主要化学性质及应用。
2.了解氨基酸和蛋白质在生命过程中的作用。
3. 认识人工合成多肽、蛋白质、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。
体会课堂探究的乐趣，
汲取新知识的营养，
让我们一起 吧！
进
走
课
堂
羧酸分子烃基上的氢原子被氨基取代得到的化合物称为氨基酸。
苯丙氨酸的结构简式 （ α-氨基-β-苯基丙酸）
α
β
α-碳上有氨基的氨基酸叫α-氨基酸。
氨基
羧基
-CH2-CH-COOH
NH2
一、氨基酸的组成、结构和性质
一、氨基酸
1.定义：羧酸分子里烃基上的氢原子被氨基取代后的生成物叫氨基酸。
2.常见氨基酸
(1)甘氨酸(α-氨基乙酸)。
CH2—COOH
NH2
(2)丙氨酸(α-氨基丙酸)。
CH3—CH—COOH
NH2
α-氨基酸分子中氨基连接在离羧基最近的碳原子上。
迄今为止，人类在自然界已发现数百种氨基酸，但是从蛋白质水解得到的氨基酸，最常见的有20种。
20种常见氨基酸在结构上有何相似之处？不同之处？
人体内不能合成的氨基酸（必需氨基酸）有几种？
合成能力较差的氨基酸（半必需氨基酸）有几种？
8种
2种
都是α-氨基酸，R基不相同
【拓展视野】
3.物理性质
无色晶体，有特殊香甜味，熔点较高（200℃），能溶于强酸或强碱溶液中，一般能溶于水，难溶于乙醇、乙醚。
4.结构分析
R–CH–COOH
NH2
氨基典型反应
官能团分析：
羧基典型反应
5.化学性质
（1）两性
①酸性
②碱性
CH2-COO- + H2O
NH2
CH2-COOH + OH-
NH2
CH2-COOH
NH3+
CH2-COOH + H+
NH2
NH3＋
R–CH–COOH
NH2
H＋
OH－
H＋
OH－
R–CH–COOH
NH3＋
R–CH–COO－
NH2
负离子
正离子
(强酸中)
(强碱中)
R–CH–COO－
两性离子(内盐中)
+
HCl
+
NaOH
+ H2O
当溶液中的氨基酸主要以两性离子的形式存在时，氨基酸在水中的溶解度最小，可以形成晶体析出。
不同的氨基酸出现这种情况的pH各不相同。利用这一差异，可以通过控制溶液pH分离氨基酸及多肽或蛋白质。
（2）成肽（缩合）反应
肽键
①氨基酸在酸或碱的存在下加热，通过一分子的氨基与另一分子的羧基间脱去一分子水，缩合形成含有肽键的化合物，叫做成肽反应。
②成肽反应是分子间脱水反应，属于 反应。
取代
2NH2CH2COOH→
H2NCH2－C－NH－CH2COOH
O
+H2O
③成肽的两个氨基酸分子（可以相同，也可以不同）。
④两个氨基酸分子脱去一个水分子而形成二肽,多个氨基酸分子脱去水分子而形成多肽。
6.氨基酸的检验
茚三酮溶液中加入氨基酸溶液，显紫色。
现象：
注意：
1.利用该反应可以对氨基酸进行检测。但有的氨
基酸呈其他颜色，如脯氨酸、羟脯氨酸显黄色。
2.蛋白质也能发生茚三酮反应，蛋白质与稀的茚三酮溶液共热，显蓝紫色。
已知半胱氨酸的结构简式为 则下列说法不正确的是（ ）
A.半胱氨酸属于α-氨基酸
B.半胱氨酸是一种两性化合物
C.两分子半胱氨酸脱水形成的二肽结构简式为
D. 与NaOH溶液加热时可放出一种碱性气体
C
【即时巩固】
二、蛋白质
1.概念
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.存在
主要存在于生物体内，比如肌肉，毛发，皮肤，角蹄，酶，激素，抗体，病毒；在植物中也很丰富，比如大豆，花生，谷物。
蛋白质是生命的基础，没有蛋白质就没有生命。
3. 在生物体中的作用
蛋白质
各种生物学功能的载体(如血红蛋白运送氧气)
调节生命活动或起催化作用（如激素、酶）
抵御病毒与细菌（如抗体）
参与遗传物质的合成（如核蛋白）
形成生物体的组织和细胞
天然蛋白质的结构独特而稳定，按照氨基酸的连接方式和空间结构分为一级结构、二级结构、三级结构、四级结构。
一级结构
二级结构
蛋白质分子中各种氨基酸的连接方式和排列顺序
多肽链卷曲盘旋和折叠的空间结构
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，那么蛋白质的这种结构是怎样形成的？
4.蛋白质的结构
三级结构：蛋白质在二级结构基础上进一步盘曲折叠而形成 三维结构，每个具有三级结构的多肽链称为亚基
四级结构：亚基的立体排布、亚基间相互作用与布局
蛋白质的分子图像
蛋白质是两性分子
观察图中蛋白质的结构，分析蛋白质是否与氨基酸一样也具有两性？
因为形成蛋白质的多肽是由多个氨基酸脱水形成的，在多肽链的两端必然存在着自由的氨基与羧基。
5.化学性质
下列物质中既能与盐酸反应，又能与NaOH溶液反应的是( )
①NaHCO3 ; ②(NH4)2S ; ③Al(OH)3 ;
④NH4Cl； ⑤H2N-CH2-COOH ; ⑥CH3-COOH
A.①②③ B.①②④⑤ C.⑤⑥ D.①②③⑤
D
（1）蛋白质的两性
【学与用】
【小结】既能与酸反应又能与碱反应的物质
(1)多元弱酸的酸式盐； (2)弱酸的铵盐；
(3)具有两性的物质； (4)氨基酸和蛋白质。
（2）水解
怎样理解蛋白质水解时的断键位置？蛋白质最终水解产物是什么？
注意：不同的蛋白质水解最终生成各种氨基酸，天然蛋白质水解均生成α-氨基酸。
HO
H
结构中含有肽键
O
H
H—N—CH2—C—
O
H
—N—CH2—C—OH
2.盐析
当向蛋白质溶液中加入的盐溶液达到一定浓度时，反而使蛋白质的溶解度降低而从溶液中析出，这种作用称为盐析。
根据课本实验4-3的实验现象，分析蛋白质的盐析有什么特点和用途？
用途：分离、提纯蛋白质。
少量的盐溶液能促进溶解，盐析过程是可逆的，所得固体加水可以重新溶解。
实验：
鸡蛋白溶液
蛋白质凝聚
蛋白质重新溶解
结论：
①蛋白质溶液中加浓的无机盐溶液[如Na2SO4、(NH4)2SO4等],可使蛋白质的溶解度减小, 破坏了蛋白质溶解形成的胶体结构，使蛋白质转变为沉淀而从溶液中析出——盐析。
②盐析是一个可逆的过程，故不影响蛋白质的性质。
应用：
利用多次盐析的方法分离、提纯蛋白质。
浓无机盐
水
（3）盐析
蛋白质的盐析
实验：
鸡蛋白溶液
加热
蛋白质凝结
加水
不再溶解
鸡蛋白溶液
蛋白质凝结
加水
不再溶解
结论：
在加热、强酸、强碱、重金属盐、甲醛、酒精、苯酚溶液、紫外线等作用下，蛋白质失去原有的可溶性而凝结，同时丧失了生理活性。这种过程是不可逆的。
应用：
消毒原理
乙酸铅
(4)蛋白质的变性
重金属盐对蛋白质的凝结作用
不可逆
可逆，加水即可
杀菌、消毒、防中毒
分离、提纯蛋白质
重金属盐、乙醇、丙酮、加热或剧烈振动
加入某些浓盐溶液，如Na2SO4、浓食盐水 、(NH4)2SO4等
相同点
复原
盐
不
同
用 途
不
同
点
变性
盐析
比较蛋白质的盐析与变性的异同
加入某种物质后有沉淀生成
实验：
（1）鸡蛋白溶液
浓硝酸
变成黄色固态物质
结论：
蛋白质可以跟许多试剂发生特殊的颜色反应。
应用：
用于鉴别蛋白质的存在
（2）鸡蛋白溶液
10%NaOH 1%CuSO4
紫玫瑰色溶液。
（3）鸡蛋白溶液
0.1%茚三酮
蓝紫色溶液。
双缩脲试剂
含有苯环的
(5)蛋白质的颜色反应
蛋白质的颜色反应
(6)蛋白质的灼烧
燃烧产生烧焦羽毛气味
下列叙述中不正确的是( )
A.浓硝酸溅在皮肤上使皮肤呈黄色，是由于浓硝酸和蛋白质发生颜色反应
B.高温加热时可以杀死病毒，利用了蛋白质的变性
C.重金属盐能使蛋白质变性，所以误食重金属盐会中毒
D.蛋白质溶液中加入饱和（NH4）2SO4溶液，蛋白质析出，再加水也不溶解
D
【即时巩固】
三、神奇的蛋白质——酶
(1)概念
①酶的来源：活细胞产生的
②酶的功能：具有生物催化作用
反应结束后，酶本身保持不变
③酶的类别：绝大多数是蛋白质
活细胞产生的一类对生物体内的化学反应具有催化作用的生物分子，绝大多数的酶是蛋白质。
理解：
(2)催化特点
① 条件温和，不需加热
（在接近体温和接近中性的条件下）。
②具有高度的专一性
（每种酶只催化一种或一类化合物的化学反应）。
③具有高效催化作用
（相当于无机催化剂的107倍～1013倍）。
① 酶作用要求适宜的温度。
② 酶作用要求适宜的pH
（在接近体温和接近中性的条件下）。
(4)酶的应用
① 淀粉酶应用于食品、发酵、纺织、制药等工业；
② 蛋白酶应用于医药、制革等工业；
③脂肪酶应用于脂肪水解、羊毛脱脂等；
④酶还可用于疾病的诊断。
(3)影响酶作用的因素
下列有关酶的说法错误的是( )
A.酶是具有催化作用的有机物
B.酶催化作用的特点是具有专一性和高效性等
C.高温或重金属盐能使酶的活性丧失
D.酶的结构较为简单，不能再水解
D
【即时巩固】
四、核酸
核酸是一类含磷的高分子化合物，是由其结构单体核苷酸通过3′, 5′-磷酸二酯键聚合而成的长链，继而形成的具有复杂三维结构的大分子化合物。
1.核酸的概念
根据核酸的化学组成，分为两类:核糖核酸（简写为RNA）、脱氧核糖核酸（简写为DNA）
2.分类和分布
DNA：主要分布在真核细胞的细胞核中。
RNA：主要分布在真核细胞的细胞质中。
（1）分类
（2）分布
3.重要功能
（1）DNA是主要遗传物质，是遗传信息的载体。DNA同时还指挥蛋白质的合成、细胞的分裂和制造新的细胞。
（2）RNA在蛋白质生物合成中起重要作用。根据DNA提供的信息控制体内蛋白质的合成。
核酸的组成：
核酸 → 核苷酸 →
（4）化学组成
核酸的元素组成:C、H、O、N、P
其中P在各种核酸中的含量比较恒定：
RNA平均含磷量8.9%
DNA平均含磷量9.1%
磷酸
戊糖
碱基
核苷
氨基酸
蛋白质
酶
氨基酸
水解反应
缩聚反应
蛋白质
官能团
羧基
氨基
能与酸反应
能与碱反应
成肽反应
性质：两性、盐析、变性、显色反应、灼烧有烧焦羽毛的气味
酶
性质：高效性、专一性
1. 下列有关说法正确的是（ ）
A．蚕丝、羊毛、棉花的成分都是蛋白质
B．蛋白质溶液不能产生丁达尔效应
C．蛋白质溶液中加入CuSO4溶液产生盐析现象
D．蛋白质在紫外线的照射下将会失去生理活性
D
2. 下列对氨基酸和蛋白质的描述正确的是（ ）　
A.蛋白质水解的最终产物是氨基酸
B.氨基酸和蛋白质遇重金属离子均会变性
C.α-氨基丙酸与α-氨基苯丙酸混合物脱水成肽,只生成2种二肽
D.氨基酸溶于过量氢氧化钠溶液中生成的离子,在电场作用下向负极移动
A
3.有一种二肽，分子式为C8H14N2O5，发生水解后得到丙氨酸和另一种氨基酸，则此氨基酸的化学式为（ ）
A.C4H7NO4 B.C5H7NO3
C.C5H9NO4 D.C5H11NO5
C
若丙氨酸和得到的这种氨基酸混合，缩合得到的二肽有几种？
4. 下列说法中错误的是（ ）
A．在豆浆中加少量石膏，能使豆浆凝结为豆腐
B．误服可溶性重金属盐，立即服用大量牛奶或蛋清或豆浆解毒
C．用灼烧的方法可鉴别毛织物
D．温度越高，酶对某些化学反应的催化效率越高
D
5. （2023·广东选择考·8）2022年诺贝尔化学奖授予研究“点击化学”的科学家。图所示化合物是“点击化学”研究中的常用分子。关于该化合物，说法不正确的是（ ）
A．能发生加成反应
B．最多能与等物质的量NaOH反应
C．能使溴水和酸性KMnO4溶液褪色
D．能与氨基酸和蛋白质中的氨基反应
B

展开更多......

收起↑