高二化学选修1：生命基础--蛋白质

1、安徽阜阳大头婴儿安徽阜阳大头婴儿劣质奶粉劣质奶粉长期食用蛋白质含量长期食用蛋白质含量严重不足奶粉、根本严重不足奶粉、根本不能满足婴儿生长需不能满足婴儿生长需要，婴儿会患上要，婴儿会患上“重重度营养不良综合症度营养不良综合症”，在本是生长最快的时在本是生长最快的时期停止生长，四肢短期停止生长，四肢短小，身体瘦弱，脑袋小，身体瘦弱，脑袋尤显偏大，被称为尤显偏大，被称为“大头娃娃大头娃娃”，严重，严重的甚至越长越轻、越的甚至越长越轻、越小，直至心、肝、肾小，直至心、肝、肾等器官功能衰竭而死等器官功能衰竭而死亡亡 SARS病毒的电子图片SARSSARS病的凶手病的凶手冠冠状病毒，状病毒， 有自己有自己

2、的的核酸和蛋白质核酸和蛋白质。它进入人体后，借它进入人体后，借助人体内的原料合助人体内的原料合成病毒。当我们人成病毒。当我们人体发病时，就是它体发病时，就是它的的蛋白质蛋白质对我们起对我们起了作用。了作用。 第一章第一章关注营养平衡关注营养平衡第三节第三节 生命的基础生命的基础 蛋白质蛋白质 一、蛋白质的组成和结构：一、蛋白质的组成和结构： 1、蛋白质的存在和重要性：、蛋白质的存在和重要性： 蛋白质是生命的基础，没有蛋白质就没有生命。蛋白质是生命的基础，没有蛋白质就没有生命。一切重要的生命现象和生理机能都与蛋白质有关。一切重要的生命现象和生理机能都与蛋白质有关。1 调节功能调节功能-如胰岛素调

3、节糖的代谢如胰岛素调节糖的代谢2 催化功能催化功能-如淀粉酶、胃蛋白酶的催化作用如淀粉酶、胃蛋白酶的催化作用3 运输功能运输功能-如血红蛋白输送氧如血红蛋白输送氧4 传递功能传递功能-如叶绿素传递能量如叶绿素传递能量-光合作用光合作用5 运动功能运动功能-如肌肉的收缩如肌肉的收缩6 免疫功能免疫功能-如免疫球胆白如免疫球胆白7 保护功能保护功能-如指甲、头发、蹄角等如指甲、头发、蹄角等8 致病功能致病功能-如病毒蛋白质可致病如病毒蛋白质可致病9 毒害功能毒害功能-如毒蛋白等如毒蛋白等2、蛋白质的组成、蛋白质的组成 蛋白质所含的元素有蛋白质所含的元素有C、H、O、N及其少量及其少量的的S，有的还

4、含微量的，有的还含微量的P、Fe、Zn、Mo等元素。等元素。蛋白质是天然有机高分子化合物蛋白质是天然有机高分子化合物蛋白质蛋白质各种氨基酸各种氨基酸酶或酸、碱酶或酸、碱水解水解3. 氨基酸氨基酸几种氨基酸：几种氨基酸：甘氨酸甘氨酸：丙氨酸：丙氨酸：谷氨酸：谷氨酸：CH2 COOHNH2CH3 CH COOH NH2HOOC (CH2)2 CH COOH NH2蛋白质的基石蛋白质的基石 HR C COOH NH2 氨基酸分子中的氨基酸分子中的羧羧基显酸性基显酸性，可与碱反应；，可与碱反应；氨基则显碱性氨基则显碱性可与酸反可与酸反应，都生成盐。因此氨应，都生成盐。因此氨基酸具有基酸具有两性。两性。

5、一般一般a-a-氨基酸的通式氨基酸的通式 HOOCCH2NH3ClH H2 2N NCHCH2 2COONa + HCOONa + H2 2O O显碱性显碱性显酸性显酸性H H2 2N NCHCH2 2COOH + HCl COOH + HCl H H2 2N NCHCH2 2COOH + NaOH COOH + NaOH 4. 多肽多肽 R O RH2N CH C OH + H NH CH COOH肽键肽键 由由两分子氨基酸两分子氨基酸消去水分子而形成含有消去水分子而形成含有一个肽键一个肽键的化合的化合物是物是二肽二肽。由。由多分子氨基酸多分子氨基酸消去水分子而形成含有消去水分子而形成含有多

6、个肽键多个肽键的化合物是的化合物是多肽多肽。多肽常呈链状，因此也称。多肽常呈链状，因此也称肽链肽链。多肽与蛋。多肽与蛋白质之间没有严格的界限，一般把相对分子质量小于白质之间没有严格的界限，一般把相对分子质量小于10000的的叫多肽。叫多肽。 R O RH2N CH C NH CH COOH + H2O肽键的结构简式：肽键的结构简式：CONH蛋白质蛋白质多肽多肽二肽二肽氨基酸氨基酸缩合缩合水解水解缩合缩合水解水解缩合缩合水解水解5.蛋白质的结构蛋白质的结构螺旋状，具有三维空间结构螺旋状，具有三维空间结构 蛋白质分子结构的多样性，决定蛋白质分子具有多蛋白质分子结构的多样性，决定蛋白质分子具有多种重

7、要功能。研究蛋白质的结构和合成，进一步探索生种重要功能。研究蛋白质的结构和合成，进一步探索生命现象，这是生命科学研究的重要课题之一。命现象，这是生命科学研究的重要课题之一。蛋白质的三维空间结构蛋白质的三维空间结构多肽的一段多肽的一段结晶牛胰岛素的合成 我国中科院生化研究所、我国中科院生化研究所、北大化学系及中科院有机北大化学系及中科院有机化学研究所通力合作，于化学研究所通力合作，于1959年开始工作、年开始工作、1965年年9月获得了用人工方法合月获得了用人工方法合成的、有生物活性的结晶成的、有生物活性的结晶牛胰岛素，这是第一个在牛胰岛素，这是第一个在实验室中用人工方法合成实验室中用人工方法合

8、成的蛋白质的蛋白质, 实现了世界上实现了世界上首次人工合成蛋白质的壮首次人工合成蛋白质的壮举。举。二二. 蛋白质的性质蛋白质的性质 （3）盐析）盐析官能团：官能团：NH2、COOH、CONH（2）水解：）水解： 蛋白质蛋白质各种氨基酸各种氨基酸酶或酸、碱酶或酸、碱水解水解 向蛋白质溶液中加入某些浓的无机盐溶液向蛋白质溶液中加入某些浓的无机盐溶液（NH4）2SO4或或Na2SO4等等，可以使蛋白质凝聚而从溶液中析出。，可以使蛋白质凝聚而从溶液中析出。 蛋白质的盐析是一个蛋白质的盐析是一个可逆过程可逆过程，因为盐析出来的因为盐析出来的蛋白质可以重新溶解在水中，而蛋白质可以重新溶解在水中，而不影响原

9、来蛋白质的不影响原来蛋白质的性质性质。物理变化物理变化。采用多次盐析的方法，可以采用多次盐析的方法，可以分离和提纯蛋白质分离和提纯蛋白质。（1）两性：）两性：NH2显碱性、显碱性、COOH显酸性显酸性(4)(4) 变性变性 蛋白质受热到一定温度就会发生蛋白质受热到一定温度就会发生不可逆的凝固不可逆的凝固（凝固后不能在水中溶解），这种变化叫做（凝固后不能在水中溶解），这种变化叫做变性变性。 除了加热外，在除了加热外，在紫外线、紫外线、X射线、强酸、强碱，射线、强酸、强碱，铅、铜、汞等重金属铅、铜、汞等重金属的盐类，以及一些有机物，的盐类，以及一些有机物，如如甲醛、酒精、苯甲酸甲醛、酒精、苯甲酸等

10、的作用下，蛋白质也会等的作用下，蛋白质也会变性变性。 蛋白质变性后，不仅失去了原有的可溶性，蛋白质变性后，不仅失去了原有的可溶性，同时也失去了生理活性。同时也失去了生理活性。所以蛋白质的变性是不所以蛋白质的变性是不可逆的过程。可逆的过程。 蛋白质变性这一性质在生活中有许多实际蛋白质变性这一性质在生活中有许多实际的应用：的应用：利用高温、紫外线、利用高温、紫外线、酒精等进行酒精等进行消毒、灭消毒、灭菌菌。铅、铜、汞等重金属的盐类能使蛋白质凝结变性，所铅、铜、汞等重金属的盐类能使蛋白质凝结变性，所以能使人中毒。万一不慎误服了重金属离子，可立即喝以能使人中毒。万一不慎误服了重金属离子，可立即喝大量的

11、牛奶、鸡蛋清等来大量的牛奶、鸡蛋清等来缓解毒性缓解毒性，以减少人体内蛋白，以减少人体内蛋白质中毒的程度。质中毒的程度。1. 在生物实验室在用什么试剂保存生物标本在生物实验室在用什么试剂保存生物标本?2.医院里有哪些消毒方法医院里有哪些消毒方法?3.在农业上用硫酸铜溶液、生石灰和水制成波尔多在农业上用硫酸铜溶液、生石灰和水制成波尔多液，用来防治病虫害。为什么波尔多液可以防治病液，用来防治病虫害。为什么波尔多液可以防治病虫害虫害?思思考考交交流流(5) 颜色反应颜色反应蛋白质遇浓硝酸会显黄色，蛋白质遇浓硝酸会显黄色，这就是蛋白质的这就是蛋白质的颜色反应颜色反应。(6) 蛋白质灼烧时有烧蛋白质灼烧时

12、有烧焦羽毛的气味。焦羽毛的气味。检验蛋白质检验蛋白质检验蛋白质检验蛋白质三三. 人体必需的氨基酸人体必需的氨基酸蛋白质蛋白质氨基酸氨基酸蛋白质蛋白质胃蛋白酶或胰蛋白酶胃蛋白酶或胰蛋白酶水解水解在人体内吸收在人体内吸收后重新组合后重新组合食物中的蛋白质食物中的蛋白质植物性蛋白质植物性蛋白质 谷类、豆类、蔬菜、水果动物性蛋白质动物性蛋白质鸡鸭鱼肉蛋白质蛋白质必需氨基酸必需氨基酸（人体不能合成，共有（人体不能合成，共有8种只能从食物中获取）种只能从食物中获取）非必需氨基酸非必需氨基酸（人体能合成有人体能合成有12种，无需食物供给种，无需食物供给）1.蛋白质在人体中的作用蛋白质在人体中的作用氧化氧化

13、反应反应尿素尿素 +能量能量2.食物中的蛋白质来源食物中的蛋白质来源H2N(CH2)4CHCOOH NH2CH3CHCH2CHCOOH CH3 NH2CH3CH2CHCHCOOH CH3 NH2CH3CHCHCOOH CH3 NH2CH3CHCHCOOH OH NH2CH2CHCOOH NH2NHCH3SCH2CH2CHCOOH NH2赖氨赖氨酸酸蛋氨蛋氨酸酸亮氨亮氨酸酸异亮异亮氨酸氨酸缬氨缬氨酸酸苏氨苏氨酸酸苯丙苯丙氨酸氨酸色氨色氨酸酸人体必需氨基酸人体必需氨基酸 CH2CHCOOH NH2合理搭配食物 不同食物中的蛋白质数量和成分不同，营养价值也不同。合理搭配各种食物，可以使氨基酸互补，提高膳食中蛋白质的吸收和利用。我国传统搭配食品，如腊八粥、素什锦、芸豆高粱米饭、杂面条不同植物蛋白互补的例子。动植物蛋白的混合摄入，可以加强蛋白质的营养作用。蛋白质的用途蛋白质的用途蛋白质蛋白质动物的毛、动物的毛、蚕丝是很好蚕丝是很好的纺织原料的纺织原料动物的皮动物的皮革是衣服革是衣服的原料的原料驴皮熬制的驴皮熬制的胶是一种药胶是一种药材材阿胶阿胶牛奶中的蛋牛奶中的蛋白质与甲醛白质与甲醛制酪素塑料制酪素塑料各种生物酶各种生物酶均是蛋白质均是蛋白质人类的主要食品人类的主要食品 1、为了鉴别某白色纺织物成分是蚕丝、为了鉴别某白色纺织物成分是蚕丝还是人造丝，可以选用的方法是还是人造丝，可以选用的方法