蛋白质课件高二下学期化学人教版选择性必修3

选择性必修三第四章第二节

（蛋白质）人民教育出版社高中化学新课导入蛋白质是生物体内一类极为重要的生物大分子，是生命活动的主要物质基础。它不仅是细胞的重要成分，而且具有多种生物学功能。新课导入例如，动植物体内起催化作用的大多数酶、一些调节代谢的激素和发生免疫反应的抗体等均为蛋白质。从最简单的病毒、细菌等微生物直至人类，生物体内的绝大多数生命过程都与蛋白质密切相关，可以说没有蛋白质就没有生命。大鹿化学氨基酸HCHNH2OCOH甘氨酸CH3CHNH2OCOH丙氨酸CH2CHNH2OCOH苯丙氨酸谷氨酸OOCH2CHNH2COHCH2CHOOCH2CHNH2COHHS半胱氨酸观察常见的氨基酸的结构，思考并总结其结构特点？分子中既含有_______________又含有________________从结构上看，羧酸分子中烃基上的氢原子被_______取代的化合物被称为

。氨基酸定义官能团氨基酸的组成和结构—NH2(氨基)—COOH(羧基)氨基RCHNH2OCOH氨基酸氨基酸NH2氨基酸的组成和结构α-氨基酸的通式为：RCOCOHHα氨基连接在与羧基相邻的α位的碳原子上氨基酸RCHNH2OCOH【特别提醒】①R可以是烃基，也可以是氢原子。②组成人体内蛋白质的氨基酸有

种，其中

种必须通过食物摄取，称为必需氨基酸。③天然氨基酸大多数是α-氨基酸，组成蛋白质的氨基酸主要是α-氨基酸。α-氨基酸除甘氨酸外，一般均含有连接4个不同原子或原子团的手性碳原子，具有

异构体。218对映HCHNH2OCOH甘氨酸(氨基乙酸)氨基酸HCHNH2OCOH甘氨酸(氨基乙酸)CH3CHNH2OCOH丙氨酸(2-氨基丙酸)CH2CHNH2OCOH苯丙氨酸(2-氨基-3-苯基丙酸)谷氨酸(2-氨基戊二酸)OOCH2CHNH2COHCH2CHOOCH2CHNH2COHHS半胱氨酸(2-氨基-3-巯基丙酸)2．常见的氨基酸氨基酸亲水性基团物理性质天然氨基酸均为无色晶体，熔点较高，多在200~300℃熔化时分解。一般能溶于水，而难溶于乙醇、乙醚等有机溶剂。NH2RCOCOHH这些基团能够与水分子形成氢键，从而增加氨基酸的水溶性疏水性基团亲油基团亲脂基团很长的烃基以及苯基都会使其水溶性降低的氨基酸根据以上氨基酸结构简式中所含有的官能团，试推测氨基酸可能具有哪些化学性质RCHNH2OCOH①氨基酸的两性

氨基酸分子中含有

和

。因此氨基酸是

，能与

反应生成盐。氨基羧基两性化合物酸、碱氨基酸结构分析RCHNH2OCOH酸性基团碱性基团化学性质RCH＋NH3OCOH酸性条件碱性条件RCHNH2OCO－内盐RCH+NH3OCO－两性化合物中性条件氨基酸写出下列反应的化学方程式甘氨酸与盐酸反应的化学方程式是甘氨酸与NaOH溶液反应的化学方程式是HCHNH2OCOH＋HClHCHNH2OCOH＋NaOHHCHNH3ClOCOHHCHNH2OCONa＋H2O氨基酸RCHH2NOCOH＋RCHNOCOHHH肽键化学性质②成肽反应两个氨基酸分子(可以相同，也可以不同)在一定条件下，通过氨基与羧基间缩合脱去水，形成含有肽键的化合物，发生成肽反应RCHH2NOCRCHNOCOHH＋H2O由两个氨基酸分子缩合后形成的含有肽键的化合物称为二肽取代反应氨基酸化学性质成肽反应

二肽还可以继续与其他氨基酸分子缩合生成三肽、四肽、五肽，以至生成长链的多肽RCHH2NOCR1CHNOCHR2CHNOCHRnCHNOCHOH多肽常呈链状，因此也叫肽链。肽链能盘曲、折叠，还可以相互结合，形成蛋白质。一般把相对分子质量在10000以上，并具有一定空间结构的多肽称为蛋白质。氨基酸规律一：两分子间缩合氨基酸缩合的反应规律HCHH2NOCOH＋HCHNOCOHHH催化剂加热甘氨酸(氨基乙酸)HCHH2NOCHCHNOCOHH＋H2O氨基酸规律二：分子间缩合成环氨基酸缩合的反应规律2RCHNH2OCOH大鹿化学RCHNOCOHHHRCHNOCHOHH＋2H2ORCHNHOCOCRCHNH氨基酸规律三：分子内缩合成环氨基酸缩合的反应规律CH2NOCOHCH2CH2HH＋H2OCH2NOCCH2CH2H氨基酸肽键可简写为“—CONH—”，不能写成“—CNHO—”，两者的连接方式不同蛋白质1．蛋白质的组成和结构（1）定义蛋白质是由多种

通过

等相互连接形成的一类生物大分子。氨基酸肽键蛋白质组成蛋白质中主要含有C、H、O、N、S等元素，有些蛋白质还含有P、Fe、Zn、Cu等元素。人体含有的蛋白质种类超过10万种蛋白质的组成和结构属于天然有机高分子化合物其溶液具有胶体的某些性质蛋白质结构蛋白质的组成和结构蛋白质分子中氨基酸单体的排列顺序；对蛋白质的性质和功能起着决定性作用一级结构肽键中的氧原子与氢原子之间存在氢键，会使肽链盘绕或折叠成特定的空间结构二级结构蛋白质蛋白质的组成和结构肽链在二级结构基础上还会进一步盘曲折叠，形成更复杂的三级结构三级结构四级结构多个具有特定三级结构的多肽链通过非共价键相互作用(如氢键等)排列组装，形成蛋白质的四级结构结构蛋白质（1）两性蛋白质的化学性质

形成蛋白质的多肽是由多个氨基酸缩合形成的，在多肽链的两端必然存在着自由的

与

，侧链中也往往存在

或

基团，所以蛋白质与氨基酸一样具有

，能与酸、碱反应。氨基羧基酸性碱性两性蛋白质（2）水解蛋白质的化学性质蛋白质二氧化碳、水和尿素等氧化多肽氨基酸重新组合肌肉、皮肤、毛发、血液和激素等酶、酸或碱水解酶、酸或碱逐步水解蛋白质（3）盐析蛋白质的化学性质①概念：少量的某些可溶性盐(如硫酸铵、硫酸钠、氯化钠等)能促进蛋白质的溶解。但当这些盐在蛋白质溶液中达到一定浓度时，反而使蛋白质的溶解度

而使其从溶液中析出，这种作用称为

。轻金属降低盐析蛋白质蛋白质的化学性质（3）盐析实验现象加入饱和(NH4)2SO4溶液，产生

，加入H2O之后，

。结论蛋白质的盐析是一个

过程，盐析出的蛋白质在水中仍能溶解，并不影响其

。用途采用多次

和

，可以分离提纯蛋白质白色沉淀沉淀溶解可逆活性盐析溶解蛋白质蛋白质的化学性质（4）变性在某些物理或化学因素的影响下，蛋白质的性质和生理功能发生改变的现象称为蛋白质的变性。物理因素包括：加热、加压、搅拌、振荡、超声波、紫外线和放射线等；化学因素包括：强酸、强碱、重金属盐、乙醇、甲醛等甲醛水溶液(福尔马林)浸泡动物标本酒精消毒蛋白质蛋白质的化学性质（4）变性实验现象三支试管内均产生

，加水后

。结论变性后的蛋白质在水中

，

原有的生理活性，发生了

的变化。白色沉淀沉淀不溶解不能重新溶解失去不可逆蛋白质蛋白质的化学性质（4）变性③生活中的应用a．利用蛋白质变性：食物加热后，其中的蛋白质发生了变性，有利于人体消化吸收；乙醇、苯酚和碘等作为消毒防腐药可以使微生物的蛋白质变性，导致其死亡，达到消毒的目的；紫外线可用于杀菌消毒。b．防止蛋白质变性：疫苗等生物制剂需要在低温下保存；攀登高山时为防止强紫外线引起皮肤和眼睛的蛋白质变性灼伤，需要防晒护目。蛋白质蛋白质的化学性质（5）显色反应实验现象加入浓硝酸生成

，加热后沉淀变

。结论含有苯环的蛋白质遇浓硝酸会出现