第二單元氨基酸蛋白質(zhì)

氨基酸1、你知道組成蛋白質(zhì)的主要元素有哪些？蛋白質(zhì)由C、H、O、N、S、P等元素組成。相對(duì)分子質(zhì)量很大，一萬(wàn)到幾千萬(wàn)，是天然的高分子。2、你是如何理解氨基酸與蛋白質(zhì)關(guān)系的？蛋白質(zhì)在一定條件下水解生成氨基酸；氨基酸通過(guò)肽鍵相互連接成蛋白質(zhì)。3、你認(rèn)識(shí)哪些常見(jiàn)的氨基酸？(1)甘氨酸（α-氨基乙酸）(2)丙氨酸（α-氨基丙酸）CH2—COOHNH2CH3—CH—COOHNH2羧酸分子里烴基上的氫原子被氨基取代后的生成物叫氨基酸。什么是氨基酸？(3)谷氨酸

（α-氨基戊二酸）

HOOC—(CH2)2—CH—COOHNH2(4)苯丙氨酸

（α-氨基-β-苯基丙酸）

-CH2-CH-COOHNH2α-氨基酸分子中氨基連接在離羧基最近的碳原子上。是天然蛋白質(zhì)的水解產(chǎn)物.迄今人類在自然界已發(fā)現(xiàn)數(shù)百種氨基酸，但是從蛋白質(zhì)水解得到的氨基酸，最常見(jiàn)的大約有20種。（參看書(shū)本101頁(yè)“拓展視野”）●結(jié)構(gòu)：●性質(zhì)：

（1）具有兩性：堿性和酸性4、氨基酸分子的結(jié)構(gòu)有什么特點(diǎn)？（2）除甘氨酸外，其余都是手性分子，且都是L型。5、氨基酸有哪些重要的性質(zhì)？（2）成肽（縮合）反應(yīng)L-丙氨酸D-丙氨酸（1）含有-NH2及-COOH一、氨基酸（二）物理性質(zhì)：無(wú)色晶體，有特殊香甜味，熔點(diǎn)較高（200℃），能溶于強(qiáng)酸或強(qiáng)堿溶液中，一般能溶于水，（難溶于乙醇、乙醚）。（一）結(jié)構(gòu)分析R–CH–COOHNH2氨基典型反應(yīng)相互影響的特性官能團(tuán)分析：羧基典型反應(yīng)R–CH–COO-NH3+H＋OH－H＋OH－R–CH–COOHNH3＋R–CH–COO－NH2(三)化學(xué)性質(zhì)（1）兩性負(fù)離子正離子(強(qiáng)堿中)(強(qiáng)酸中)●酸性

●堿性CH2-COO-+H2ONH2CH2-COOH+OH-NH2CH2-COOHNH3+CH2-COOH+H+NH2兩性離子(內(nèi)鹽中)為什么-NH2能結(jié)合H+

利用這一差異，可以通過(guò)控制溶液PH值分離氨基酸及多肽或蛋白質(zhì)。（2）成肽（縮合）反應(yīng)2NH2CH2COOH→肽鍵R–CH–COO－NH3＋當(dāng)溶液中的氨基酸主要以兩性離子的形式存在時(shí)，氨基酸在水中的溶解度最小，可以形成晶體析出。不同的氨基酸出現(xiàn)這種情況的pH值各不相同?！癜被嵩谒峄驂A的存在下加熱，通過(guò)一分子的氨基與另一分子的羧基間脫去一分子水，縮合形成含有肽鍵的化合物，叫做成肽反應(yīng)?！癯呻牡膬蓚€(gè)氨基酸分子（可以相同，也可以不同）●成肽反應(yīng)是分子間脫水反應(yīng)，屬于

反應(yīng)。取代●兩個(gè)氨基酸分子脫去一個(gè)水分子而形成二肽,多個(gè)氨基酸分子脫去水分子而形成多肽.H2OH2OH2O蛋白質(zhì)多肽水解水解氨基酸的成肽反應(yīng)練習(xí):下列有機(jī)物水解時(shí),鍵斷裂(用虛線表示)錯(cuò)誤的是A.只有①③B.只有①④C.只有③D.只有①②③課堂強(qiáng)化(2)氨基酸的縮合反應(yīng)也可能成環(huán)，試寫(xiě)出下列反應(yīng)的產(chǎn)物：NH2—CH2—COOH的分子間脫水：NH2—CH2—CH2—CH2—CH2—COOH的分子內(nèi)脫水：H2C-CO-OH+H-HNNH-H+HO-OC-CH2濃硫酸O=CC=ONH—CH2CH2—NH+2H2OCH2—CH2—CO—OHCH2—CH2—NH—H濃硫酸H2CC=OCH2—CH2CH2—NH+H2O(1)二個(gè)氨基酸縮合生成二肽，三個(gè)氨基酸縮合生成三肽，多個(gè)氨基酸縮合生成多肽，n個(gè)氨基酸縮合生成蛋白質(zhì)。(四)氨基酸的檢驗(yàn)茚三酮溶液中加入氨基酸溶液，顯紫色?，F(xiàn)象：注意：蛋白質(zhì)也能發(fā)生茚三酮反應(yīng)，蛋白質(zhì)與稀的茚三酮溶液共熱，顯藍(lán)紫色。練習(xí)：1.已知有機(jī)物A分子中有3個(gè)碳原子,有關(guān)它的某些信息注明在下面的示意圖中：(1)A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為

；(2)F和G的名稱分別為

；(3)生成H的化學(xué)方程式為

。H2N－CH2－COOCH3

F:氯化氨基乙酸,G:氨基乙酸鈉

蛋白質(zhì)（一）蛋白質(zhì)的概念

蛋白質(zhì)是由氨基酸通過(guò)肽鍵等相互連接而形成的一類具有特定結(jié)構(gòu)和一定生物學(xué)功能的生物大分子。（二）蛋白質(zhì)的存在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。是生命的基礎(chǔ)，沒(méi)有蛋白質(zhì)就沒(méi)有生命。思考：蛋白質(zhì)與多肽的區(qū)別？(三)、蛋白質(zhì)在生物體中的作用蛋白質(zhì)各種生物學(xué)功能的載體（如：血紅蛋白運(yùn)送氧氣）調(diào)節(jié)生命活動(dòng)或起催化作用（如：激素、酶）抵御病毒與細(xì)菌（如：抗體）參與遺傳物質(zhì)的合成（如：核蛋白）形成生物體的組織和細(xì)胞（四）蛋白質(zhì)的性質(zhì)思考：蛋白質(zhì)能否溶于水？蛋白質(zhì)溶于水形成溶液還是膠體？蛋白質(zhì)是由氨基酸縮聚而成，哪它是否也有兩性？蛋白質(zhì)還有什么性質(zhì)？如何提純蛋白質(zhì)？如何檢驗(yàn)蛋白質(zhì)？福爾馬林防腐的原理？為什么重金屬中毒的病人能利用雞蛋清解毒？還有別的辦法嗎？下列物質(zhì)中既能與鹽酸反應(yīng)，又能與NaOH溶液反應(yīng)的是①NaHCO3;②(NH4)2S;③Al(OH)3;④NH4Cl；⑤H2N-CH2-COOH;⑥CH3-COOHA.①②③B.①②④⑤C.⑤⑥D(zhuǎn).①②③⑤●【小結(jié)】既能與酸反應(yīng)又能與堿反應(yīng)的物質(zhì)(1)多元弱酸的酸式鹽；(2)弱酸的銨鹽；(3)具兩性的物質(zhì)；(4)氨基酸和蛋白質(zhì)；D性質(zhì)1:具有兩性水解原理：注意：不同的蛋白質(zhì)水解最終生成各種氨基酸，

但只有天然蛋白質(zhì)水解均生成α-氨基酸OHH—N—CH2—C—OH—N—CH2—C—OHHOH(結(jié)構(gòu)中含有肽鍵)性質(zhì)2:能夠水解1、下圖表示蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)的一部分,圖中(A)、(B)、(C)、(D)標(biāo)出分子中不同的鍵。當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)發(fā)生水解反應(yīng)時(shí)，斷裂的鍵是（）—N—CH—C—N—CH—C—HROHRO(A)(B)(C)(D)C【課堂練習(xí)】在適宜條件下完全水解得到4種產(chǎn)物，它們的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為

，

。2、已知有機(jī)化合物:CH3--C--O--NH--C--CH2-CH3O--C--O--OOHO----NH2CH3-C-OH,OHO-C-CH2-CH3O--C-OH,OHO●實(shí)驗(yàn)：雞蛋白溶液蛋白質(zhì)凝聚蛋白質(zhì)重新溶解●結(jié)論：1、蛋白質(zhì)溶液中加濃的無(wú)機(jī)鹽溶液〔如Na2SO4、(NH4)2SO4等〕,可使蛋白質(zhì)的溶解度減小,破壞了蛋白質(zhì)溶解形成的膠體結(jié)構(gòu)，使蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)槌恋矶鴱娜芤褐形龀?---鹽析。2、鹽析是一個(gè)可逆的過(guò)程，故不影響蛋白質(zhì)的性質(zhì)●應(yīng)用：利用多次鹽析的方法分離、提純蛋白質(zhì)。濃無(wú)機(jī)鹽水性質(zhì)3:鹽析什么樣的鹽？這是為什么？●實(shí)驗(yàn)：雞蛋白溶液加熱蛋白質(zhì)凝結(jié)加水不再溶解雞蛋白溶液蛋白質(zhì)凝結(jié)加水不再溶解●結(jié)論：在熱、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、重金屬鹽、甲醛、酒精、苯酚溶液、紫外線等作用下，蛋白質(zhì)失去原有的可溶性而凝結(jié)，同時(shí)喪失了生理活性。這種過(guò)程是不可逆的。●應(yīng)用：消毒原理乙酸鉛性質(zhì)4:變性

學(xué)與問(wèn)1、為什么醫(yī)院里用高溫蒸煮、照射紫外線、噴灑苯酚溶液、在傷口處涂抹酒精溶液等方法來(lái)消毒殺菌？2、為什么生物實(shí)驗(yàn)室用甲醛溶液（福爾馬林）保存動(dòng)物標(biāo)本？3、為什么在農(nóng)業(yè)上用波爾多液（由硫酸銅、生石灰和水制成）來(lái)消滅病蟲(chóng)害？4、鋇鹽也屬于重金屬鹽，醫(yī)院在做胃透視時(shí)要服用“鋇餐”BaSO4為何不會(huì)中毒？能否改服BaCO3？鹽析變性變化條件變化性質(zhì)變化過(guò)程用途濃的無(wú)機(jī)鹽溶液受熱、紫外線、酸、堿、重金屬鹽和某些有機(jī)物

物理變化(溶解度降低)

化學(xué)變化(蛋白質(zhì)性質(zhì)改變)可逆不可逆分離提純殺菌消毒概念對(duì)比●實(shí)驗(yàn)：（1）雞蛋白溶液濃硝酸變成黃色硝基化合物●結(jié)論：

蛋白質(zhì)可以跟許多試劑發(fā)生特殊的顏色反應(yīng)。●應(yīng)用：用于鑒別蛋白質(zhì)的存在含有苯環(huán)的（2）雞蛋白溶液10%NaOH1%CuSO4紫玫瑰色溶液（3）雞蛋白溶液0.1%茚三酮藍(lán)紫色溶液雙縮脲試劑●用于區(qū)別合成纖維與蛋白質(zhì)(如真絲、蠶絲、純毛、毛線等)●歸納：檢驗(yàn)蛋白質(zhì)的方法(1)燃燒；(2)顏色反應(yīng)。

●鑒別織物成分是蠶絲還是“人造絲”，在如下各方法中正確的是()①滴加濃HNO3,

②滴加濃硫酸,③滴加酒精,④灼燒A.①③B.②④C.①④D.③④C性質(zhì)5:燃燒產(chǎn)生燒焦羽毛氣味2、當(dāng)含有下述結(jié)構(gòu)片段的蛋白質(zhì)在胃中水解時(shí)，不可能產(chǎn)生的氨基酸是()D－氨基丙酸B.－氨基丁酸C.甘氨酸D.－氨基丁酸①②③④⑤3、已知-NH2連在苯環(huán)上顯堿性，-C-NH2連在苯環(huán)上顯中性，現(xiàn)有有機(jī)物C7H7O2N，分子結(jié)構(gòu)中有一個(gè)苯環(huán)和兩個(gè)取代基，且兩取代基在苯環(huán)上處于相對(duì)位置，請(qǐng)寫(xiě)出符合下列要求的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。O(1)該有機(jī)物只具有酸性(2)該有機(jī)物只具有堿性(3)該有機(jī)物具有兩性(4)該有機(jī)物既無(wú)酸性又無(wú)堿性HO－－C－NH2OH2N－--C--OHOH2N－--O-C-HOO2N－－CH34、n個(gè)氨基酸分子之間通過(guò)縮聚(一個(gè)氨基酸分子中氨基上的氫原子與相鄰氨基酸分子羧基中的羥基結(jié)合成水分子)后可得n肽，過(guò)程中形成了(n－1)個(gè)肽鍵。今有一種“多肽”，其分子式為C55H70O19N10，已知將它徹底水解后只得到下列四種氨基酸：甘氨酸、丙氨酸、苯丙氨酸、谷氨酸。問(wèn)：(1)這個(gè)多肽是

肽。

(2)該多肽水解后有

個(gè)谷氨酸分子。(3)該多肽水解后有

個(gè)苯丙氨酸。十CH3-CH-COOH:丙氨酸，b個(gè)C3H7NO2NH2CH2-CH-COOH:苯丙氨酸，c個(gè)C9H11NO2NH2HOOC-(CH2)2-CH-COOH:谷氨酸，d個(gè)C5H9NO4NH22a+3b+9c+5d=55------------“C”5a+7b+11c+9d-9×2=70----“H”2(a+b+c+2d)-9=19-----------“O”a+b+c+d=10-------------------“N”a=1b=2c=3d=4CH2-COOH:甘氨酸，a個(gè)C2H5NO2NH2【練習(xí)】1、下列過(guò)程中，不可逆的是（）A.蛋白質(zhì)的鹽析B.酯的水解C.蛋白質(zhì)白變性D.氯化鐵的水解2、欲將蛋白質(zhì)從水中析出而又不改變它的性

質(zhì)應(yīng)加入（）A.甲醛溶液B.CuSO4溶液C.飽和Na2SO4溶液D.濃硫酸

CC3、下圖表示蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)的一部分，圖中A、B、C、D標(biāo)出了分子中不同的鍵，當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)發(fā)生水解時(shí)，斷裂的鍵是（）CONHCHCONHCHR1R2R3ABCDC4、蛋白質(zhì)、淀粉、脂肪是三種重要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，其中______不是高分子化合物，這三種物質(zhì)水解的最終產(chǎn)物分別是

蛋白質(zhì)→________；淀粉→_________；

脂肪→______________；在蛋白質(zhì)水解的最終產(chǎn)物分子中，含有___________官能團(tuán)。脂肪氨基酸葡萄糖高級(jí)脂肪酸和甘油氨基和羧基（五）蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)思考：為什么蛋白質(zhì)數(shù)目眾多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜？蛋白質(zhì)可能包含一條或多條肽鏈，不同肽鏈中所包含的氨基酸數(shù)量以及它們的排列方式各不相同，多肽鏈本身以及多肽鏈之間還存在空間結(jié)構(gòu)問(wèn)題。各種蛋白質(zhì)的特殊功能和活性主要取決于什么？取決于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(jié)構(gòu)。即蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)。什么是蛋白質(zhì)的一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)和四級(jí)結(jié)構(gòu)？具有三級(jí)結(jié)構(gòu)的多肽鏈叫亞基一級(jí)結(jié)構(gòu)：二級(jí)結(jié)構(gòu)：三級(jí)結(jié)構(gòu)：四級(jí)結(jié)構(gòu)：

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(jí)結(jié)構(gòu)。蛋白質(zhì)的生物活性首先取決于蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)。（教材P105）

多肽鏈卷曲盤(pán)旋和折疊的空間結(jié)構(gòu)稱為蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)。蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)主要依靠肽鏈中氨基酸殘基亞氨基上的氫原子與羰基上的氧原子之間的氫鍵而實(shí)現(xiàn)。（教材P106）α-螺旋結(jié)構(gòu)和?-折疊結(jié)構(gòu)

蛋白質(zhì)分子在二級(jí)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步盤(pán)曲折疊形成的三維結(jié)構(gòu)。

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蛋白質(zhì)的四級(jí)結(jié)構(gòu)。（教材P106）（教材P107）一級(jí)二級(jí)三級(jí)結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)生物體、植物無(wú)時(shí)無(wú)刻都在進(jìn)行著化學(xué)反應(yīng)，并且這些反應(yīng)在生物體存在的條件下溫和地進(jìn)行，而且會(huì)隨著環(huán)境、身體的情況而隨時(shí)自動(dòng)、精確的改變，是什么讓這些反應(yīng)可以實(shí)現(xiàn)的？【自主學(xué)習(xí)】P107-1081、酶的概念（來(lái)源、功能和類別）？2、酶的催化作用特點(diǎn)？3、影響酶作用的因素？4、酶的應(yīng)用？（六）神奇的蛋白質(zhì)——酶1、酶的概念

（1）酶的來(lái)源：

活細(xì)胞產(chǎn)生的（2）酶的功能：

具有生物催化作用

反應(yīng)結(jié)束后，酶本身保持不變（3）酶的類別：

是蛋白質(zhì)酶是一類由活細(xì)胞產(chǎn)生的對(duì)生物體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)具有催化作用的蛋白質(zhì)。理解：

酶

概念：具有催化特性的特殊的蛋白質(zhì)性質(zhì)：具有蛋白質(zhì)的通性（鹽析、變性、顏色反應(yīng)）

問(wèn)題1、唾液淀粉酶消化淀粉，胃蛋白酶只能消化蛋白質(zhì)。這是酶的什么性質(zhì)的體現(xiàn)？專一性問(wèn)題2、酶催化最適宜溫度為30～50℃，說(shuō)明酶催化反應(yīng)的又一特點(diǎn)是什么？催化條件溫和，不需要加熱問(wèn)題3、假如人體的消化液內(nèi)沒(méi)有酶，則完全消化一頓飯需要50年。這是酶的什么性質(zhì)的體現(xiàn)？高效性2、酶的催化特點(diǎn)：（1）條件溫和，不需加熱（在接近體溫和接近中性的條件下）（2）具有高度的專一性（每種酶只催化一種或一類化合物的化學(xué)反應(yīng)）（3）具有高效催化作用（相當(dāng)于無(wú)機(jī)催化劑的107~1013倍）3、影響酶作用的因素：（1）酶作用要求適宜的溫度（2）酶作用要求適宜的pH（在接近體溫和接近中性的條件下）4、酶的應(yīng)用：（1）淀粉酶應(yīng)用于食品、發(fā)酵、紡織、制藥等工業(yè)；（2）蛋白酶應(yīng)用于醫(yī)藥、制革等工業(yè)；（3）脂肪酶應(yīng)用于脂肪水解、羊毛脫脂等；（1）酶還可用于疾病的診斷。1、酶的正確表述是（）A．酶是具有催化能力的一類物質(zhì)B．酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的特殊蛋白質(zhì)C．酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的有催化作用的蛋白質(zhì)D．酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的有活性的蛋白質(zhì)C【課堂練習(xí)】2、一份唾液淀粉酶能催化100萬(wàn)份淀粉水解，說(shuō)明酶具有（）A．專一性B．高效性C．多樣性D．穩(wěn)定性B核酸

核酸與蛋白質(zhì)一樣，是一切生物機(jī)體不可缺少的組成部分。核酸是現(xiàn)代生物化學(xué)、分子生物學(xué)和醫(yī)學(xué)的重要基礎(chǔ)之一。