【高中化學(xué)】蛋白質(zhì)課件第1課時 2022-2023學(xué)年高二上學(xué)期化學(xué)人教版（2019）選擇性必修3

第四章

生物大分子第二節(jié)

蛋白質(zhì)第1課時

蛋白質(zhì)是生物體內(nèi)一類極為重要的_____________，是生命活動的主要物質(zhì)基礎(chǔ)。它不僅是_____的重要成分，而且具有多種生物學(xué)功能。

人體內(nèi)起催化作用的_________、一些調(diào)節(jié)代謝的______和發(fā)生免疫反應(yīng)的______等均為蛋白質(zhì)。生物大分子細(xì)胞大多數(shù)酶激素抗體新冠病毒的電子圖片

新型冠狀肺炎的兇手----冠狀病毒，有自己的核酸和蛋白質(zhì)。它進(jìn)入人體后，借助人體內(nèi)的原料合成病毒；當(dāng)人體發(fā)病時，就是它的蛋白質(zhì)對人體起了作用。變異后的新型冠狀病毒

從最簡單的病毒、細(xì)菌等微生物直至人類，生物體內(nèi)的絕大多數(shù)生命過程都與蛋白質(zhì)密切相關(guān)，可以說沒有蛋白質(zhì)就沒有生命。氨基酸是組成蛋白質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單位，要認(rèn)識蛋白質(zhì)，必須首先認(rèn)識氨基酸。一、氨基酸1.氨基酸的分子結(jié)構(gòu)(1)羧酸分子烴基上的氫原子被氨基取代得到的化合物稱為氨基酸。(2)官能團(tuán)：含有—COOH(羧基)和—NH2(氨基)，屬于取代羧酸。(3)組成蛋白質(zhì)的氨基酸主要是α-氨基酸，結(jié)構(gòu)簡式可以表示為

。R—CH—COOHNH22.常見的氨基酸

自然界中存在的氨基酸有上百種，組成人體內(nèi)蛋白質(zhì)的氨基酸有21種，其中有8種氨基酸在人體內(nèi)不能合成，必須通過食物供給，這些氨基酸稱為必需氨基酸。氨基酸大多含有手性碳原子，具有對映異構(gòu)體。為了人體的健康，應(yīng)注意合理膳食、科學(xué)營養(yǎng)，保證氨基酸的攝取。俗名結(jié)構(gòu)簡式系統(tǒng)命名甘氨酸H2N—CH2COOH_________丙氨酸

____________谷氨酸

_____________半胱氨酸

苯丙氨酸氨基乙酸2-氨基丙酸2-氨基戊二酸2-氨基-3-巰基丙酸2-氨基-3-苯基丙酸3.物理性質(zhì)天然氨基酸均為無色晶體，熔點(diǎn)較高，在200~3000C時熔化分解。一般能溶于水，而難溶于乙醇、乙醚等有機(jī)溶劑4.化學(xué)性質(zhì)(1)氨基酸的兩性氨基酸分子中含有酸性基團(tuán)(—COOH)和堿性基團(tuán)(—NH2)。

＋HCl―→＋NaOH→＋H2O練習(xí)1、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;⑥CH3COOHA.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)兩性的物質(zhì)；(4)氨基酸和蛋白質(zhì)；D(2)成肽反應(yīng)

兩個氨基酸分子(可以相同，也可以不同)在一定條件下，通過氨基與羧基間縮合脫去水，形成含有肽鍵()的化合物，發(fā)生成肽反應(yīng)(屬于取代反應(yīng))。氨基酸氨基酸二肽是一種酰胺基，也稱酰亞胺基。① ②③ ④⑤A.①②

B.①②③

C.①②③④

D.①②③④⑤練習(xí)2、甘氨酸和丙氨酸以1∶1的配比兩兩縮合后，得到的產(chǎn)物可能是()C

二肽還可以繼續(xù)與其他氨基酸分子縮合生成三肽、四肽、五肽，以至生成長鏈的多肽。

多肽常成鏈狀,也叫肽鏈;肽鏈通過盤曲、折疊，相互結(jié)合形成蛋白質(zhì)。一般把相對分子質(zhì)量在10000以上,并具有一定空間結(jié)構(gòu)的多肽稱為蛋白質(zhì)。二、蛋白質(zhì)1.蛋白質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)是由多種氨基酸通過肽鍵等相互連接形成的一類生物大分子,屬于天然有機(jī)高分子。人體內(nèi)所具有的蛋白質(zhì)種類達(dá)到了10萬種以上。(1)組成：蛋白質(zhì)主要由C、H、O、N、S等元素組成，有些還含有P、Fe、Zn、Cu等元素。決定決定多肽鏈的氨基酸種類、數(shù)目及排列順序特定的空間結(jié)構(gòu)各種蛋白質(zhì)在生物體內(nèi)所具有的不同功能一級結(jié)構(gòu)二級結(jié)構(gòu)三級結(jié)構(gòu)四級結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)(2)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)分子中氨基酸單體的排列順序稱為蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)。一級結(jié)構(gòu)是蛋白質(zhì)高級結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)，對蛋白質(zhì)的性質(zhì)和功能起著決定性作用。例如：血紅蛋白分子中的谷氨酸會因遺傳因素變成纈氨酸，這一微小差別會導(dǎo)致紅細(xì)胞的形態(tài)由正常的圓餅狀變?yōu)楫惓５溺牭稜睿谷嘶肩牋罴t細(xì)胞貧血。蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)

肽鍵中的氧原子與氫原子之間存在氫鍵，會使肽鏈盤繞或折疊成特定的空間結(jié)構(gòu)，形成蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)。蛋白質(zhì)的三級結(jié)構(gòu)

肽鏈在二級結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上還會進(jìn)一步盤曲折疊，形成更復(fù)雜的三級結(jié)構(gòu)。蛋白質(zhì)的四級結(jié)構(gòu)

多個具有特定三級結(jié)構(gòu)的多肽鏈通過非共價鍵相互作用(如氫鍵等)排列組裝，形成蛋白質(zhì)的四級結(jié)構(gòu)。資料卡片：蛋白質(zhì)含量的測定

由于生物組織中絕大部分氮元素都來自于蛋白質(zhì)，而且各種來源不同的蛋白質(zhì)的含氮量都比較接近，平均為16%。因此生物樣品中1g氮元素大致相當(dāng)于6.25g蛋白質(zhì)，由此可以通過測定樣品中氮元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)計算出其中蛋白質(zhì)的含量。2.蛋白質(zhì)的性質(zhì)(1)蛋白質(zhì)的兩性

形成蛋白質(zhì)的多肽是由多個氨基酸縮合形成的，在多肽鏈的兩端必然存在著自由的氨基和羧基，側(cè)鏈中也往往存在堿性或酸性基團(tuán)，所以蛋白質(zhì)與氨基酸一樣具有兩性，能與酸、堿反應(yīng)。(2)水解反應(yīng)在酸、堿或酶作用下，逐步水解成相對分子質(zhì)量較小的多肽，最終水解得到氨基酸。食物中的蛋白質(zhì)在人體內(nèi)各種蛋白酶的作用下水解成氨基酸，氨基酸被腸壁吸收進(jìn)入血液，再在體內(nèi)重新合成人體所需要的蛋白質(zhì)。(3)鹽析

少量的某些可溶性鹽(如硫酸銨、硫酸鈉、氯化鈉等)能促進(jìn)蛋白質(zhì)的溶解。但當(dāng)這些鹽在蛋白質(zhì)溶液中達(dá)到一定濃度時，反而使蛋白質(zhì)的溶解度降低而使其從溶液中析出，這種作用稱為鹽析。特點(diǎn)與應(yīng)用：蛋白質(zhì)的鹽析是一個可逆過程，析出的蛋白質(zhì)在水中仍能溶解，并不影響其活性。采用多次鹽析和溶解，可以分離提純蛋白質(zhì)。【演示實驗4-3】操作現(xiàn)象結(jié)論在試管中加入2mL飽和(NH4)2SO4溶液，向其中加入幾滴雞蛋清溶液，振蕩，觀察現(xiàn)象。再繼續(xù)加入蒸餾水振蕩，觀察現(xiàn)象。加入飽和(NH4)2SO4溶液，試管內(nèi)產(chǎn)生白色沉淀，加入蒸餾水后沉淀溶解。鹽析的過程與條件：(4)變性概念在某些物理或化學(xué)因素的影響下，蛋白質(zhì)的性質(zhì)和生理功能發(fā)生改變的現(xiàn)象影響因素物理加熱、加壓、攪拌、振蕩、紫外線和放射線、超聲波等化學(xué)因素強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、重金屬鹽、乙醇、甲醛、丙酮等特點(diǎn)變性會使蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，使其失去原有的生理活性，同時也會失去原有的生理活性，發(fā)生了不可逆的變化。【演示實驗4-4】操作現(xiàn)象結(jié)論在三支試管中各加入2mL雞蛋清溶液，將一支試管加熱，向另兩攴試管中分別加入硝酸銀溶液和乙醇，觀察現(xiàn)象。再向試管中加入蒸餾水，觀察產(chǎn)生的沉淀能否溶解。三支試管內(nèi)均產(chǎn)生白色沉淀，加入蒸餾水后沉淀不溶解硝酸銀和乙醇可以使蛋白質(zhì)變性。在日常生活中有時需要利用蛋白質(zhì)變性:食物加熱后，其中的蛋白質(zhì)發(fā)生了變性，有利于人體消化吸收。乙醇、苯酚和碘等作為消毒防腐藥可以使微生物的蛋白質(zhì)變性，導(dǎo)致其死亡，達(dá)到消毒的目的。紫外線可用于殺菌消毒。疫苗等生物制劑需要在低溫下保存。攀登高山時為防止強(qiáng)紫外線引起皮膚和眼睛的蛋白質(zhì)變性灼傷，需要防曬護(hù)目。有時也要注意防止蛋白質(zhì)變性?！舅伎寂c討論】1.因誤服鉛、汞等重金屬鹽中毒的患者在急救時，為什么可口服牛奶、蛋清或豆?jié){？2.為什么紫外線可用于環(huán)境和物品消毒，放射線可用于醫(yī)療器械滅菌？誤服重金屬鹽，可口服牛奶、蛋清或豆?jié){，其目的是使重金屬鹽與牛奶等發(fā)生變性作用，從而減少人體蛋白質(zhì)變性。紫外線用于環(huán)境和物品消毒，放射線用于醫(yī)療器械消毒，都是利用紫外線或放射線使細(xì)菌和病毒中的蛋白發(fā)生變性而使其死亡。蛋白質(zhì)鹽析和變性的不同點(diǎn)鹽析變性變化條件濃的輕金屬鹽受熱、紫外線、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、重金屬鹽、某些有機(jī)物變化實質(zhì)物理變化(溶解度降低)化學(xué)變化(蛋白質(zhì)性質(zhì)改變)變化過程可逆不可逆用途分離、提純蛋白質(zhì)殺菌、消毒名稱鹽析變性條件堿金屬、鎂、鋁等輕金屬鹽或銨鹽的濃溶液加熱、加壓、振蕩、超聲波、放射線、紫外線、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、重金屬鹽、甲醛、乙醇等用途分離、提純蛋白質(zhì)殺菌、消毒實例硫酸銨、硫酸鈉等鹽的濃溶液使蛋白質(zhì)發(fā)生鹽析重金屬鹽(例如硫酸銅)溶液使蛋白質(zhì)變性操作現(xiàn)象結(jié)論向盛有2mL雞蛋清溶液的試管中加入5滴濃硝酸，加熱。觀察實驗現(xiàn)象。向蛋白質(zhì)溶液加入濃硝酸會有白色沉淀產(chǎn)生，加熱后沉淀變黃色。含苯壞的蛋白質(zhì)遇到濃硝酸會有白色沉淀產(chǎn)生，加熱沉淀變黃色【演示實驗4-4】(6)蛋白質(zhì)灼燒有___________味。燒焦的羽毛利用此性質(zhì)可以鑒別真絲、人造絲，真假羊毛衫。(5)顯色反應(yīng)向蛋白質(zhì)溶液加入濃硝酸會有白色沉淀產(chǎn)生，加熱后沉淀變黃色。含有苯環(huán)的蛋白質(zhì)均能發(fā)生這個反應(yīng)。皮膚、指甲不慎沾上濃硝酸會出現(xiàn)黃色就是由此造成的。除了硝酸，其他一些試劑也可以與蛋白質(zhì)作用，呈現(xiàn)特定顏色，可用于蛋白質(zhì)的分析檢測。3、蛋白質(zhì)的用途蛋白質(zhì)人類的主要食品動物的毛、蠶絲是很好的紡織原料動物的皮革是衣服的原料驢皮熬制的膠是一種藥材——阿膠牛奶中的蛋白質(zhì)與甲醛制酪素塑料各種生物酶均是蛋白質(zhì)三、酶1.酶是一類由細(xì)胞產(chǎn)生的、對生物體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)具有催化作用的有機(jī)化合物，其中絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)。在酶的作用下，生物才能進(jìn)行新陳代謝，完成消化、呼吸、運(yùn)動、生長、發(fā)育、繁殖等生命活動。2.特點(diǎn)：(1)具有高效催化作用。一般是普