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第四章 生物大分子
第二節 蛋白質
新型肺炎的兇手——冠狀病毒， 有自己的核酸和蛋白質。它進入人體后，借助人體內的原料合成病毒。當我們人體發病時，就是它的蛋白質對我們起了作用。
蛋白質
蛋白質
蛋白質是生物體內一類極為重要的_____________，是生命活動的主要物質基礎。它不僅是_____的重要成分，而且具有多種生物學功能。
人體內起催化作用的_________、一些調節代謝的______和發生免疫反應的______等均為蛋白質。
生物大分子
細胞
大多數酶
激素
抗體
沒有蛋白質就沒有生命
食物中的蛋白質
生活中的蛋白質
一、氨基酸
氨基酸
_________是組成蛋白質的基本結構單位。
為了人體的健康，應注意合理膳食、科學營養，保證人體必需氨基酸的攝取。
羧酸分子烴基上的_______被_______取代得到的化合物稱為氨基酸。
氫原子
氨基
氨基酸
氨基酸分子中含有______和_______，屬于_________。
氨基
羧基
取代羧酸
自然界中存在的氨基酸
組成生物體內
人體內不能合成
一般只有20種
8種氨基酸
幾百種
必需氨基酸
氨基酸
組成蛋白質的氨基酸主要是___________
ɑ-氨基酸
氨基連接在與羧基相鄰的ɑ位的碳原子上
R CH COOH
NH2
ɑ
當R不是H時，（即除甘氨酸外），ɑ-碳為手性碳原子
大部分ɑ-氨基酸具有對映異構
一、氨基酸
氨基酸的物理性質
天然氨基酸均為_____晶體，熔點_____，在200~3000C時熔化分解
一、氨基酸
無色
較高
一般____溶于水而_____溶于乙醇、乙醚等有機溶劑
能
難
常見的氨基酸
俗名 結構簡式 命名
甘氨酸
丙氨酸
谷氨酸
苯丙氨酸
半胱氨酸
CH2—COOH
H2N
氨基乙酸
2-氨基丙酸
2-氨基戊二酸
2-氨基-3-苯基丙酸
2-氨基-3-巰基丙酸
CH3—CH—COOH
NH2
HOOC—(CH2)2—CH—COOH
NH2
氨基酸的化學性質
一、氨基酸
（1）氨基酸的兩性
氨基酸分子中既含有羧基，又含有氨基
酸性基團
堿性基團
氨基酸是兩性化合物
R-CH-COOH + NaOH
NH2
R-CH-COONa + H2O
NH2
CH2COOH+HCl CH2COOH
NH2
NH3Cl
氨基酸的化學性質
一、氨基酸
（2）成肽反應
一定條件
+
肽鍵
兩個氨基酸分子（可以相同，也可以不同）在一定條件下，通過氨基和羧基間縮合脫去水形成含有肽鍵的化合物
+ H2O
二肽
兩分子氨基酸
縮合
二肽
三肽
縮合
+氨基酸
縮合
+氨基酸
四肽
縮合
+氨基酸
多肽
· · · · · ·
呈鏈狀
肽鏈
又稱
相互結合形成
盤曲、折疊
蛋白質
Mr>10000
具有一定的空間結構
一、氨基酸
氨基酸的化學性質
組成主要元素：
C、H、O、N、S 等
有些蛋白質還含有：
蛋白質屬于：
人體內所具有的蛋白質種類達到了10萬種以上。
二、蛋白質
1.蛋白質的組成
P、Fe、Zn、Cu等
天然高分子化合物
2.蛋白質的結構
二、蛋白質
種類、數目及排列順序
特定的空間結構
多肽鏈的氨基酸
蛋白質的結構
各種蛋白質都有其特殊功能和活性
一級結構
二級結構
三級結構
四級結構
2.蛋白質的結構
二、蛋白質
一級結構
例如，血紅蛋白分子中的________會因遺傳因素變成________，這一微小差別會導致紅細胞的形態由正常的圓餅狀變為異常的鐮刀狀，使人患鐮狀細胞貧血。
蛋白質分子中氨基酸單體的__________稱為蛋白質的一級結構
排列順序
一級結構是______________的基礎，對蛋白質的___________起著決定性作用
蛋白質高級結構
性質和功能
谷氨酸
纈氨酸
2.蛋白質的結構
二、蛋白質
二級結構
肽鍵中的氧原子與氫原子之間__________，會使肽鏈___________成特定的空間結構，形成蛋白質的二級結構
存在氫鍵
盤繞或折疊
氫鍵
2.蛋白質的結構
二、蛋白質
三級結構
肽鏈在二級結構基礎上還會進一步盤曲折疊，形成更復雜的三級結構
2.蛋白質的結構
二、蛋白質
四級結構
多個具有特定三級結構的多肽鏈通過_________________(如氫鍵等）排列組裝，形成蛋白質的四級結構。
非共價鍵相互作用
3.蛋白質的性質
二、蛋白質
水解反應
在酸、堿或酶作用下，逐步水解成相對分子質量較小的_____，最終水解得到________。
多肽
氨基酸
食物中的蛋白質在人體內各種_______的作用下水解成_______，氨基酸被_____吸收進入_____，再在體內_________人體所需要的蛋白質。
蛋白酶
氨基酸
腸壁
血液
重新合成
實驗4-3
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，觀察現象。再繼續加入蒸餾水，振蕩，觀察現象。
3.蛋白質的性質
二、蛋白質
鹽析
少量的_____________（如硫酸銨、硫酸鈉、氯化鈉等）能_____蛋白質的_____。但當這些鹽在蛋白質溶液中達到一定濃度時，反而使蛋白質的____________而使其從溶液中______，這種作用稱為鹽析。
某些可溶性鹽
促進
溶解
溶解度降低
析出
蛋白質的鹽析是一個_________，鹽析出的蛋白質在水中仍能溶解，并不影響其_______。采用_________________，可以分離提純蛋白質。
可逆過程
可逆過程
活性
多次鹽析和溶解
分離提純蛋白質
實驗4-4
在三支試管中各加入2mL雞蛋清溶液，將一支試管加熱，向另兩支試管中分別加入硝酸銀溶液和乙醇，觀察現象。再向試管中加入蒸餾水，觀察產生的沉淀能否溶解。
3.蛋白質的性質
二、蛋白質
變性
概念
影響因素 物理 ______、加壓、攪拌、振蕩、紫外線和放射線、超聲波等
化學因素 ______、 、 、乙醇、甲醛、丙酮等
特點 變性會使蛋白質的結構發生變化，使其失去原有的__________，在水中不能重新溶解，是 過程
在某些物理或化學因素的影響下，蛋白質的性質和生理功能發生改變的現象
加熱
強酸
強堿
重金屬鹽
不可逆
生理活性
3.蛋白質的性質
二、蛋白質
變性
在日常生活中有時需要利用蛋白質變性
食物加熱后，其中的蛋白質發生了變性，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變性，導致其死亡，達到消毒的目的
紫外線可用于殺菌消毒。有時也要注意防止蛋白質變性。
疫苗等生物制劑需要在低溫下保存
攀登高山時為防止強紫外線引起皮膚和眼睛的蛋白質變性灼傷，需要防曬護目。
實驗4-5
向盛有2mL雞蛋清溶液的試管中加入5滴濃硝酸，加熱,。觀察實驗現象。
3.蛋白質的性質
二、蛋白質
顯色反應
向蛋白質溶液加入濃硝酸會有___色沉淀產生，加熱后沉淀變_____色。
可用于蛋白質的分析檢測
固體蛋白質如皮膚、指甲遇濃硝酸變______色。
白
含有苯環
黃
黃
其他一些試劑也可以與蛋白質作用，呈現特定顏色
3.蛋白質的性質
二、蛋白質
燃燒反應
可用于蛋白質的鑒別
一般生成CO2、H2O、N2、SO2、P2O5等物質。燒焦羽毛味。
【應用】真假羊毛衫、蠶絲被的鑒別
酶
三、酶
酶是一類由_____產生的、對生物體內的化學反應具有_____作用的有機化合物，其中絕大多數是________。
在酶的作用下，生物才能進行新陳代謝，完成消化、呼吸、運動、生長、發育、繁殖等生命活動。
細胞
催化
蛋白質
特點
具有高效催化作用
條件溫和
具有高度的專一性
一般是普通催化劑的107倍
一般在接近體溫和中性的條件下進行，此時酶的活性最高。超過適宜的溫度時，酶將失去活性
1.氨基酸
（2）成肽反應
（1）氨基酸的兩性
2.蛋白質
（1）水解反應
（2）鹽析
（3）變性
（4）顯色反應
（5）燃燒反應
3.酶
具有高效催化作用
條件溫和
具有高度的專一性
1．下列關于蛋白質的敘述中不正確的是（ ）A．蠶絲的主要成分是蛋白質B．蛋白質溶液中加入飽和(NH4)2SO4溶液，蛋白質會析出，再加水重新溶解C．重金屬鹽會使蛋白質變性，所以吞服“鋇餐”會使人中毒D．濃硝酸濺在皮膚上使皮膚呈黃色，這是由于蛋白質和濃硝酸發生了顯色反應
C
課堂檢測
【詳解】
A．熟蠶結繭時所分泌絲液凝固而成的連續長纖維，主要成分是蛋白質，A正確；
B．蛋白質溶液中加入飽和(NH4)2SO4溶液，蛋白質析出，為蛋白質的鹽析過程，蛋白質的鹽析是可逆過程，再加水會溶解，B正確；
C．“鋇餐”的成分是硫酸鋇，硫酸鋇不溶于酸，無法生成鋇離子，不會引起中毒，C錯誤；
D．濃硝酸能使蛋白質發生顏色反應，人的皮膚主要是由蛋白質構成，所以將濃硝酸沾到了皮膚上，會產生黃色斑點，D正確；綜上所述答案為C。
課堂檢測
2.下列有關酶的說法中錯誤的是（ ）
A．大多數酶是具有催化作用的蛋白質
B．酶的催化作用具有高效性和專一性
C．高溫或重金屬鹽能使大多數酶失去活性
D．酶只有在強酸、強堿條件下才能發揮作用
D
課堂檢測
【詳解】A．大多數酶是一種特殊的蛋白質，對發生在體內和體外的某些化學反應都能起催化作用，少部分酶為RNA，A正確；B．一種酶只能催化一種化合物或一類化合物的化學反應，具有高效性和專一性，B正確；C．大多數酶為蛋白質，高溫或重金屬鹽可以使蛋白質變性，使大多數酶失去活性，C正確；D．由于大多數酶是蛋白質，因而會被高溫、強酸、強堿等破壞而失去活性，即蛋白質發生變性，所以，酶在強酸性或強堿性條件下不能發揮作用，D錯誤；綜上所述答案為D。
課堂檢測
3.新型冠狀病毒的主要成分是蛋白質、核酸、脂肪及糖類物質，下列說法正確的是（ ）
A．蛋白質、核酸、脂肪及糖類在一定條件下都能水解，其中蛋白質水解的產物是氨基酸
B．醫院可能采取高溫或者紫外線照射的方法能使蛋白質變性，殺死病毒
C．蛋白質、核酸、脂肪及糖類都是高分子化合物
D．濃的K2SO4溶液能使溶液中的蛋白質析出，加水后析出的蛋白質不再溶解
B
課堂檢測
【詳解】A．油脂水解的最終產物是高級脂肪酸和丙三醇，核酸水解的最終產物是五碳糖、含氮堿基、磷酸，蛋白質水解的最終產物為氨基酸，二糖、多糖能水解生成單糖，但單糖(如葡萄糖)不能水解，A錯誤；B．蛋白質在高溫或者紫外線照射時變性，故可以殺死病毒，B正確； C．糖類中的單糖、二糖等、油脂相對分子質量較小，不屬于高分子化合物，C錯誤；D．濃的K2SO4溶液能使蛋白質溶液發生鹽析，即能使溶液中的蛋白質析出，加水后析出的蛋白質又溶解，D錯誤；故選B。
課堂檢測

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