高中化学 第二章 官能团与有机化学反应 烃的衍生物 2.4.3 氨基酸和蛋白质课件 鲁科版选修5.ppt

第2章官能团与有机化学反应烃的衍生物 第4节羧酸氨基酸和蛋白质 第3课时氨基酸和蛋白质 探究点一氨基酸和多肽 探究点二蛋白质和酶 1 知道氨基酸 蛋白质的结构特点和性质 2 知道氨基酸 多肽和蛋白质及三者之间的关系 认识人工合成多肽 蛋白质 核酸的意义及在生命科学发展中的重要作用 3 知道酶的催化作用及特点 学习重难点 蛋白质的结构与性质 含氮生物高分子化合物 c o h n s 蛋白质 氨基酸 高分子 羧基 cooh 氨基 nh2 无色 较高 强酸 强碱 能 难 氨基酸和多肽 1 分析下列氨基酸的分子结构 回答问题 1 从结构上看 氨基酸可以看作是羧酸分子中烃基上的h被取代的产物 2 氨基酸分子中含有的官能团是和 属于取代羧酸 氨基 羧基 氨基 2 氨基酸分子中含有酸性官能团 碱性官能团 氨基酸既能跟酸反应生成盐 又能跟碱反应生成盐 cooh nh2 1 甘氨酸与盐酸反应的化学方程式是 2 甘氨酸与naoh溶液反应的化学方程式是 3 羧基与氨基可以发生像酯化反应那样的脱水反应 形成肽键 其化学方程式是 1 两分子的丙氨酸在酸或碱的作用下 脱去一分子的水 该反应中 羧基的断键位置是碳氧单键 2 氨基酸在酸或碱存在的条件下加热 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 conh 的化合物 叫做成肽反应 成肽反应是分子间脱水反应 属于取代反应 3 由两个氨基酸分子缩合而成的含有一个肽键的化合物叫二肽 由三个或三个以上氨基酸分子缩合而成的 含多个肽键的化合物称为多肽 4 分析下图多肽链属于肽 形成该化合物的氨基酸有种 含有肽键的数目是 四 4 3 归纳总结 2 多种氨基酸分子按不同的排列顺序以肽键相互结合 可以形成千百万种具有不同的理化性质和生理活性的多肽链 相对分子质量在10000以上的 并具有一定空间结构的多肽 称为蛋白质 3 由n个氨基酸分子发生成肽反应 生成一个肽链时 会生成 n 1 个水分子和 n 1 个肽键 1 氨基酸是一种两性化合物 常以两性离子形式存在 甘氨酸和甘氨酸 丙氨酸和丙氨酸自身形成的二肽各一种 两者交叉形成的二肽有两种 总共4种 a c 蛋白质和酶 2 蛋白质分子特定的空间结构 蛋白质分子中 氨基酸分子间脱水缩合形成多肽时的线性排列顺序 构成了蛋白质的一级结构 1 蛋白质的结构 1 蛋白质是由分子按一定的顺序 以肽键连接起来的生物大分子 相对分子量一般在以上 有的高达数千万 是天然高分子化合物 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 3 蛋白质的性质不仅取决于多肽链氨基酸的种类 数目及排列顺序 还与其特定的空间结构有关 一级结构 二级结构 三级结构 四级结构 氨基酸 10000 1 蛋白质的多肽是由多个氨基酸发生成肽反应形成的 在多肽链的两端存在着自由的氨基和羧基 侧链中也有酸性或碱性基团 所以蛋白质与氨基酸一样具有两性 能与酸或碱反应 2 蛋白质的水解 天然蛋白质水解的产物为 氨基酸 蛋白质水解时 多肽链中的c n键断裂 碳原子上连接羟基 形成 cooh 氮原子上连接氢原子 形成 nh2 2 蛋白质的性质 显色反应 向盛有3ml鸡蛋清溶液的试管里滴入几滴浓硝酸 观察到的现象是鸡蛋清遇浓硝酸变黄色 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 3 蛋白质的其他性质 蘸取少量鸡蛋清或取一根头发 放在酒精灯上灼烧 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 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 按下列实验操作完成实验 蛋白质的盐析 少量的盐 如 nh4 2so4 na2so4 nacl等 能促进蛋白质溶解 但当盐溶液浓度较大时 则会使蛋白质溶解度降低而从溶液中析出 这样析出的蛋白质在继续加水时仍能溶解 并不影响原来蛋白质的生理活性 这种作用称为盐析 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 结论 蛋白质的盐析是一个过程 采用多次盐析和溶解可分离提纯蛋白质 可逆 按下列实验操作完成实验 蛋白质的变性 实验操作 实验操作 加热及加入醋酸铅溶液 两支试管内蛋白质均产生沉淀 加入蒸馏水后沉淀不溶解 实验现象 物理因素 加热 加压 搅拌 振荡 紫外线照射 超声波等 化学因素 强酸 强碱 重金属盐 三氯乙酸 乙醇 丙酮 甲醛等有机物 结论 在某些物理因素或化学因素的影响下 蛋白质的理化性质和生理功能发生改变而聚沉 称为蛋白质的变性 蛋白质的变性是一个不可逆过程 变性后的蛋白质在水中不溶解 同时也会失去原有的生理活性 利用蛋白质的变性 可用于杀菌消毒 而疫苗等生物制剂的保存则要防止变性 能使蛋白质变性的因素有 酶催化的化学反应速率 比普通的催化剂高107 1013倍 3 酶的生物催化作用 酶是一类由细胞产生的 对生物体内的化学反应具有催化作用的有机物 其中绝大多数是蛋白质 酶对于许多有机化学反应和生物体内进行的复杂的反应具有很强的催化作用 酶的催化具有以下特点 在人体体温和血液ph处于正常值 体温约为37 血液ph约为7 时 酶才能够发挥较好的催化作用 1 条件温和 不需加热 2 具有高度的专一性 例如 蛋白酶只能催化蛋白质的水解 淀粉酶只对淀粉起催化作用 3 效率非常高 归纳总结 1 蛋白质是由氨基酸分子通过肽键形成的高分子化合物 可水解出各种氨基酸 蛋白质具有复杂的结构 其结构与生物功能是高度统一的 2 酶是一种具有催化作用的蛋白质 酶的催化作用具有其独有的特点 蛋白质溶液中加入饱和 nh4 2so4溶液 发生盐析现象 该过程为可逆的 加水 蛋白质又可溶解 b d 1 2 3 4 5 氨基酸结构中含有氨基和羧基 所以既有酸性 又有碱性 a 1 2 3 4 5 d 蛋白质的变性属于不可逆过程 1 2 3 4 5 氨基酸生成蛋白质发生的是脱去水分子的缩聚反应而不是加聚反应 故a项错误 无论何种形式的消毒 其原理都是使细菌中的蛋白质变性而失去原有的生理活性 故b项正确 盐析不能使蛋白质变性 故c项正确 人造丝 的成分是纤维