6.2+蛋白質(zhì)【中職專(zhuān)用】（高教版2021通用類(lèi)）

化學(xué)通用類(lèi)高等教育出版社主題六常見(jiàn)生物分子及合成高分子化合物6.2蛋白質(zhì)主題六常見(jiàn)生物分子及合成高分子化合物

6.2蛋白質(zhì)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.認(rèn)識(shí)氨基酸、蛋白質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和主要性質(zhì)，知道氨基酸、蛋白質(zhì)的重要應(yīng)用。2.知道氨基酸與蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系，認(rèn)識(shí)氨基酸的兩性、顏色反應(yīng)。理解蛋白質(zhì)的鹽析、變性的區(qū)別，學(xué)會(huì)蛋白質(zhì)的檢驗(yàn)方法。

3.了解氨基酸、蛋白質(zhì)在人類(lèi)健康與生命活動(dòng)中所發(fā)揮的重要作用，了解人工合成結(jié)晶牛胰島素的研究過(guò)程，知道中國(guó)科學(xué)家對(duì)化學(xué)學(xué)科發(fā)展與技術(shù)進(jìn)步所做出的巨大貢獻(xiàn)，激發(fā)愛(ài)國(guó)主義情懷和為中華民族偉大復(fù)興而奮斗的使命感。情境與問(wèn)題1965年9月17日，我國(guó)科學(xué)家在人工合成生物質(zhì)的探究中取得重大突破，在世界上首次人工方法合成出了一種活性蛋白質(zhì)——結(jié)胰島素（圖6-2-1）。那么，為什么活性蛋自質(zhì)的成功合成對(duì)于生命而言具有劃時(shí)代意義？我國(guó)科學(xué)家成功合成結(jié)晶牛胰島素情境與問(wèn)題恩格斯指出：“生命是蛋白質(zhì)的存在方式”。蛋白質(zhì)存在于一切生物體中，它是生物體組織中最重要的組成部分，是生命活動(dòng)的物質(zhì)基礎(chǔ)，一切生命現(xiàn)象和生理活動(dòng)都離不開(kāi)蛋白質(zhì)。胰島素是蛋白質(zhì)的一種，是人體胰腺細(xì)胞分泌的一種激素，是人體中唯一可降血糖的激素。生活中常見(jiàn)的富含氨基酸和蛋白質(zhì)食物一.氨基酸下圖是來(lái)自蛋白質(zhì)的幾種常見(jiàn)氨基酸的分子結(jié)構(gòu)。請(qǐng)以小組為單位，梳理并認(rèn)識(shí)它們的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。觀察與認(rèn)知蘇氨酸酪氨酸色氨酸苯丙氨酸一.氨基酸羧酸分子中烴基上的氫原子被氨基（—NH2）取代后的化合物，稱(chēng)為氨基酸。羧酸分子中

??碳原子上的氫原子被氨基（—NH2）取代而生成的氨基酸稱(chēng)為

??氨基酸。構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸幾乎都是

??氨基酸。α-碳原子一.氨基酸1.氨基酸的命名和分類(lèi)氨基酸多按其來(lái)源或性質(zhì)來(lái)命名，例如，甘氨酸是因?yàn)橛刑鹞抖妹?；天門(mén)冬氨酸是因?yàn)樽畛鮼?lái)源于天門(mén)冬的幼苗而得名。按系統(tǒng)命名法，以羧酸為母體，氨基為取代基，稱(chēng)為氨基某酸，氨基的位置用

、

（或1、2）等標(biāo)在氨基酸名稱(chēng)前面。例如：纈氨酸（

?氨基?

?甲基丁酸或2

?氨基?3

?甲基丁酸）一.氨基酸1.氨基酸的命名和分類(lèi)氨基/羧基數(shù)目結(jié)構(gòu)氨基酸分類(lèi)酸堿性脂肪族氨基酸芳香族氨基酸雜環(huán)氨基酸中性氨基酸酸性氨基酸堿性氨基酸一氨基一羧基酸一氨基二羧基酸二氨基一羧基酸一.氨基酸氨基酸是無(wú)色晶體，一般易溶于水，難溶于有機(jī)溶劑。有些氨基酸有甜味，但也有無(wú)味甚至苦味的。例如，味精（谷氨酸的鈉鹽）有鮮味。氨基酸的熔點(diǎn)一般為200~300℃。2.氨基酸的性質(zhì)操作1：在試管中加入2mL1%的甘氨酸溶液，并滴入2～3滴甲基橙試液，觀察溶液顏色；再向試管中逐滴加入0.1mol/L的NaOH溶液，觀察并比較溶液顏色變化。然后向試管中逐滴加入0.1mol/L的HCl，觀察并比較現(xiàn)象。操作2：在試管中加入1mL1%的甘氨酸溶液，滴入2～3滴水合茚三酮溶液，水浴加熱，觀察并比較現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)探究：氨基酸的性質(zhì)一.氨基酸2.氨基酸的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)步驟顏色變化NaOHHCl水合茚三酮橙色→黃色黃色→紅色藍(lán)紫色溶液一.氨基酸2.氨基酸的性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)檢驗(yàn)：與水合茚三酮反應(yīng)，可生成藍(lán)紫色的溶液兩性：氨基呈堿性，羧基呈酸性，在溶液中存在如下平衡一.氨基酸2.氨基酸的性質(zhì)兩分子α-氨基酸的氨基和羧基發(fā)生脫水反應(yīng)形成的化合物稱(chēng)為二肽，許多個(gè)α-氨基酸分子通過(guò)肽鍵連接而成的化合物稱(chēng)為多肽。試參照下圖，分別寫(xiě)出甘氨酸、丙氨酸生成二肽的反應(yīng)方程式，并以此為基礎(chǔ)認(rèn)識(shí)多肽的形成。二肽的形成過(guò)程二.蛋白質(zhì)分子量大于10000，具有一定空間結(jié)構(gòu)的多肽稱(chēng)為蛋白質(zhì)。所有的蛋白質(zhì)都含有碳、氫、氧、氮4種元素。有些蛋白質(zhì)還含有硫、磷、鐵、銅、錳、鋅和碘元素等。氮元素被稱(chēng)為蛋白質(zhì)的特征元素，各種蛋白質(zhì)含氮量都比較接近，一般為15％~17％，平均為16％（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）。即每克氮相當(dāng)于6.25g蛋白質(zhì)。

6.25稱(chēng)為蛋白質(zhì)系數(shù)。二.蛋白質(zhì)觀察與認(rèn)知蛋白質(zhì)是由幾十到幾百甚至幾千個(gè)

?氨基酸分子脫水縮合，相互連接起來(lái)的生物大分子化合物，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。下圖所示為蛋白質(zhì)的各級(jí)結(jié)構(gòu)，觀察這些結(jié)構(gòu)，上網(wǎng)查閱資料，小組討論蛋白質(zhì)的特殊功能和活性主要取決于什么？并總結(jié)蛋白質(zhì)的分類(lèi)。二.蛋白質(zhì)1.蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和分類(lèi)蛋白質(zhì)有一、二、三、四級(jí)結(jié)構(gòu)。其中，二、三、四級(jí)結(jié)構(gòu)統(tǒng)稱(chēng)為蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)。根據(jù)分子形狀，蛋白質(zhì)可分為球狀蛋白質(zhì)和纖維狀蛋白質(zhì)；根據(jù)分子組成，蛋白質(zhì)可分為單純蛋白質(zhì)和結(jié)合蛋白質(zhì)；根據(jù)蛋白質(zhì)的功能不同，蛋白質(zhì)還可分為活性蛋白質(zhì)和非活性蛋白質(zhì)。只由氨基酸組成的蛋白質(zhì)稱(chēng)為單純蛋白質(zhì)。由單純蛋白質(zhì)和非蛋白質(zhì)分子（輔基）結(jié)合而成的蛋白質(zhì)稱(chēng)為結(jié)合蛋白質(zhì)。二.蛋白質(zhì)2.蛋白質(zhì)的性質(zhì)操作1：取1支試管，加入1mL蛋白質(zhì)溶液，再逐滴加入飽和(NH4)2SO4溶液，振蕩，觀察是否出現(xiàn)沉淀；取少量沉淀物加入另一支試管中，向試管中加入蒸餾水，振蕩，觀察現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)探究：蛋白質(zhì)的性質(zhì)蛋白質(zhì)溶液中加入飽和(NH4)2SO4溶液時(shí)會(huì)析出沉淀，該沉淀加蒸餾水時(shí)會(huì)恢復(fù)原狀。即該過(guò)程可逆。用大量電解質(zhì)使蛋白質(zhì)從溶液中聚沉的過(guò)程叫鹽析。鹽析作用是可逆的，用鹽析法可以分離和提純蛋白質(zhì)。二.蛋白質(zhì)2.蛋白質(zhì)的性質(zhì)操作2：取1支試管，加入1mL蛋白質(zhì)溶液，再逐滴加入CuSO4溶液，振蕩，觀察是否出現(xiàn)沉淀；取少量沉淀物加入另一支試管中，向試管中加入蒸餾水，振蕩，觀察現(xiàn)象并與操作1中現(xiàn)象堿性比較。操作3：向試管中加入2mL蛋白質(zhì)溶液，于酒精燈火焰上加熱，觀察現(xiàn)象；待試管冷卻后，取少量沉淀物加入另一支試管中，向試管中加入蒸餾水，振蕩，觀察現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)探究：蛋白質(zhì)的性質(zhì)蛋白質(zhì)溶液中加入CuSO4溶液或加熱時(shí)會(huì)析出沉淀，該沉淀加入蒸餾水后不溶解。即該過(guò)程不可逆。二.蛋白質(zhì)2.蛋白質(zhì)的性質(zhì)蛋白質(zhì)受到某些物理因素或化學(xué)因素的影響，而引起蛋白質(zhì)的生物學(xué)功能喪失和某些理化性質(zhì)的改變，這種現(xiàn)象叫蛋白質(zhì)的變性。能使蛋白質(zhì)變性的因素很多。化學(xué)因素有強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、重金屬鹽等；物理因素有加熱、高壓、強(qiáng)烈振蕩、紫外線照射等。變性后的蛋白質(zhì)，溶解性降低，凝結(jié)或產(chǎn)生沉淀。蛋白質(zhì)的變性一般是不可逆的。二.蛋白質(zhì)知識(shí)拓展為了防止疫苗、抗血清等蛋白質(zhì)變性，通常須將它們保存在低溫、干燥或避光等條件下。臨床上用消毒酒精、蒸煮或高壓、紫外線照射等方法進(jìn)行消毒、滅菌。農(nóng)業(yè)上用福爾馬林、波爾多液殺菌，防治病害，其原理就是使細(xì)菌的蛋白質(zhì)變性，而失去其生理活性。臨床上解救重金屬鹽(Cu2+、Pb2+、

Hg2+等）中毒病人時(shí)，可先洗胃，再口服大量生雞蛋、牛奶或豆?jié){，使之與重金屬離子結(jié)合，減少機(jī)體蛋白質(zhì)和重金屬離子的結(jié)合。二.蛋白質(zhì)2.蛋白質(zhì)的性質(zhì)操作4：取1支試管，加入2mL蛋白質(zhì)溶液，然后逐滴加入1mL濃硝酸，微熱，觀察現(xiàn)象。操作5：向盛有1mL蛋白質(zhì)溶液的試管中，加入2mL10%的NaOH溶液，再滴入3~5滴2%的CuSO4溶液，不斷振蕩，觀察現(xiàn)象.操作6：向盛有2mL蛋白質(zhì)溶液的試管中，滴入5滴0.1%的水合茚三酮溶液，加熱至沸，觀察現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)探究：蛋白質(zhì)的性質(zhì)蛋白質(zhì)溶液中加入濃硝酸、雙縮脲試劑、水合茚三酮溶液時(shí)分別生成黃色沉淀、紫色溶液和藍(lán)紫色溶液?？捎糜跈z驗(yàn)蛋白質(zhì)。實(shí)踐活動(dòng)在組成人體蛋白質(zhì)的20種α-氨基酸中，有8種α-氨基酸是人體自身不能合成而必須從食物中攝取的，稱(chēng)為營(yíng)養(yǎng)必需氨基酸。含有這8種必需氨基酸的蛋白質(zhì)稱(chēng)為完全蛋白質(zhì)。請(qǐng)查閱資料，了解哪些食物富含這些必需氨基酸，了解氨基酸、蛋白質(zhì)與人類(lèi)健康的關(guān)系。最后，結(jié)合“中國(guó)居民平衡膳食寶塔圖”提出家庭合理膳食的建議，并將這些建議制作成演示文稿在班級(jí)交流。中國(guó)居民平衡膳食寶塔【跟蹤檢測(cè)】1．我國(guó)科學(xué)家為人類(lèi)科技發(fā)展作出了巨大貢獻(xiàn)。下列成果研究的物質(zhì)屬于蛋白質(zhì)的是A．提取抗瘧疾青蒿素B．酵母丙氨酸轉(zhuǎn)移核糖核酸C．合成結(jié)晶牛胰島素D．CO2人工合成淀粉【答案】C【跟蹤檢測(cè)】2．下列物質(zhì)中屬于氨基酸的是A．CH3CH2COOH B． C．

D．【答案】D【跟蹤檢測(cè)】3．下列說(shuō)法正確的是A．蔗糖在稀硫酸中充分水解后再加入銀氨溶液并水浴加熱，一定可得到銀鏡B．氨基酸、肽類(lèi)物質(zhì)及蛋白質(zhì)均可與酸、堿溶液發(fā)生反應(yīng)C．糖精是糖中精華，是最甜的一種糖D．氨基酸不能溶解于水、乙醇、乙醚等溶劑【答案】B【跟蹤檢測(cè)】4．區(qū)分淀粉溶液、雞蛋清溶液、葡萄糖溶液時(shí)，下列試劑和現(xiàn)象與之分別對(duì)應(yīng)的是試劑：①新制Cu(OH)2懸濁液②碘水③濃硝酸現(xiàn)象：a．變藍(lán)色b．生成磚紅色沉淀c．微熱，產(chǎn)生黃色沉淀A．②-a、①-c、③-b B．③-a、②-c、①-bC．②-a、③-c、①-b D．②-c、③-a、①-b【答案】C【跟蹤檢測(cè)】