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(共33張PPT)
第四章 生物大分子
第二節(jié) 蛋白質(zhì)
1965年我國科技工作者成功由氨基酸合成了結(jié)晶牛胰島素。這是第一個全人工合成的、與天然產(chǎn)物性質(zhì)完全相同的、具有生物活性的蛋白質(zhì)，可以說是科學史上又一“豐碑”。在認識生命現(xiàn)象揭開生命奧秘的偉大歷程中，做出了重要貢獻。蛋白質(zhì)有哪些性質(zhì)呢
1.知道氨基酸的組成、結(jié)構(gòu)特點，了解其化學性質(zhì)。（宏觀辨識與微觀探析）
2.了解蛋白質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，認識人工合成多肽、蛋白質(zhì)的意義。（科學態(tài)度和社會責任）
1.了解氨基酸和蛋白質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)特點、主要化學性質(zhì)及應用。
2.了解氨基酸和蛋白質(zhì)在生命過程中的作用。
3. 認識人工合成多肽、蛋白質(zhì)、核酸的意義，體會化學科學在生命科學發(fā)展中所起的重要作用。
體會課堂探究的樂趣，
汲取新知識的營養(yǎng)，
讓我們一起 吧！
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閱讀課本內(nèi)容，3分鐘后，回答下列知識點。
氨基酸的概念
氨基酸的結(jié)構(gòu)和幾種常見的氨基酸
氨基酸的物理性質(zhì)和化學性質(zhì)
氨基酸
概念：羧酸分子中烴基上的氫原子被氨基（－NH2）取代后的化合物。
H
CH
NH2
O
C
OH
甘氨酸(氨基乙酸)
CH3
CH
NH2
O
C
OH
丙氨酸(2-氨基丙酸)
CH2
CH
NH2
O
C
OH
苯丙氨酸(2-氨基-3-苯基丙酸)
谷氨酸(2-氨基戊二酸)
O
O
CH2
CH
NH2
C
OH
CH2
C
HO
O
CH2
CH
NH2
C
OH
HS
半胱氨酸(2-氨基-3-巰基丙酸)
官能團
組成蛋白質(zhì)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(gòu)
氨基酸的物理性質(zhì)
天然氨基酸均為_____晶體，熔點_____，在200~3000C時熔化分解
無色
較高
一般____溶于水而_____溶于乙醇、乙醚等有機溶劑
能
難
思考與討論
根據(jù)以上氨基酸結(jié)構(gòu)簡式中所含有的官能團，試推測氨基酸可能具有哪些化學性質(zhì)？
氨基酸的化學性質(zhì)
（1）兩性 羧基是酸性基團，氨基是堿性基團，因此氨基酸能與酸、堿反應生成鹽。
甘氨酸與鹽酸反應：
H
CH
NH2
O
C
OH
＋HCl
H
CH
NH3Cl
O
C
OH
甘氨酸與NaOH溶液反應
H
CH
NH2
O
C
OH
＋NaOH
H
CH
NH2
O
C
ONa
＋H2O
（2）成肽反應
①兩個氨基酸分子（可以相同，也可以不同）在一定條件下，通過氨基與羧基間縮合脫去水，形成含有肽鍵（ ）（－CONH－）的化合物。
R
CH
H2N
O
C
OH
＋
R
CH
N
O
C
OH
H
H
肽鍵
R
CH
H2N
O
C
R
CH
N
O
C
OH
H
＋H2O
由兩個氨基酸分子縮合后形成的含有肽鍵的化合物稱為二肽
二肽中只有一個肽鍵
－H2O
（2）成肽反應
②由兩個氨基酸分子縮合后形成的含有肽鍵的化合物稱為二肽。二肽還可以繼續(xù)與其它氨基酸分子縮合生成三肽、四肽、五肽，以至生成長鏈的多肽。
R
CH
H2N
O
C
R1
CH
N
O
C
H
R2
CH
N
O
C
H
Rn
CH
N
O
C
H
OH
多肽常呈鏈狀，因此也叫肽鏈。肽鏈能盤曲、折疊，還可以相互結(jié)合，形成蛋白質(zhì)。一般把相對分子質(zhì)量在10 000 以上，并具有一定空間結(jié)構(gòu)的多肽稱為蛋白質(zhì)
③ n個氨基酸分子發(fā)生成肽反應生成一個肽鏈時，形成（n－1）個肽鍵，脫出（n－1）個水分子。
已知半胱氨酸的結(jié)構(gòu)簡式為 則下列說法不正確的是（ ）
A.半胱氨酸屬于α-氨基酸
B.半胱氨酸是一種兩性化合物
C.兩分子半胱氨酸脫水形成的二肽結(jié)構(gòu)簡式為
D. 與NaOH溶液加熱時可放出一種堿性氣體
C
【即時鞏固】
氨基酸具有兩性，能通過縮合反應形成蛋白質(zhì)，所以說氨基酸是構(gòu)建蛋白質(zhì)的基石物質(zhì)。
沒有蛋白質(zhì)就沒有生命，蛋白質(zhì)的組成元素有哪些？蛋白質(zhì)存在于哪些物質(zhì)中？
蛋白質(zhì)
1、蛋白質(zhì)的定義與組成：
(2)組成： 蛋白質(zhì)中主要含有C、H、O、N、S等元素，有些蛋白質(zhì)還含有P、Fe、Zn、Cu等元素。屬于天然有機高分子。其溶液具有膠體的某些性質(zhì)。
（1）定義：蛋白質(zhì)是由多種氨基酸通過肽鍵等相互連接形成的一類生物大分子。
想一想？
人體內(nèi)所具有的蛋白質(zhì)種類達到了10萬種以上。那它們具有什么樣的空間結(jié)構(gòu)呢？
(3)存在：蛋白質(zhì)主要存在于生物體內(nèi)，如肌肉、毛發(fā)、皮膚、角、酶、抗體、病毒等；在植物中也很豐富，如大豆、花生、谷物。
2、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)：
脫水縮合
多條肽鏈
氨基酸
肽鏈
蛋白質(zhì)
空間結(jié)構(gòu)肽鏈
盤曲折疊
一級結(jié)構(gòu)
二級結(jié)構(gòu)
三級結(jié)構(gòu)
四級結(jié)構(gòu)
蛋白質(zhì)的生物活性首先取決于蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)。
肽鍵中的氧原子與氫原子之間存在氫鍵
結(jié)構(gòu)多樣性
功能多樣性
3、蛋白質(zhì)的化學性質(zhì)：
（1）兩性：
形成蛋白質(zhì)的多肽是由多個氨基酸縮合形成的，在多肽鏈的兩端必然存在著自由的氨基
與羧基，同時側(cè)鏈中也往往存在酸性或堿性基團。因此，蛋白質(zhì)與氨基酸類似，也具有兩性，既能與酸反應，又能與堿反應。
（2）水解反應：
蛋白質(zhì)
酶、酸或堿
水解
多肽
酶、酸或堿
逐步水解
氨基酸
食物中的蛋白質(zhì)在人體內(nèi)各種蛋白酶的作用下水解成氨基酸，氨基酸被腸壁吸收進入血液，再在體內(nèi)重新合成人體所需要的蛋白質(zhì)。
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(xiàn)象。再繼續(xù)加入蒸餾水，振蕩，觀察現(xiàn)象。
（3）鹽析
少量的_____________（如硫酸銨、硫酸鈉、氯化鈉等）能_____蛋白質(zhì)的_____。但當這些鹽在蛋白質(zhì)溶液中達到一定濃度時，反而使蛋白質(zhì)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(zhì)的鹽析是一個_________，鹽析出的蛋白質(zhì)在水中仍能溶解，并不影響其_______。采用_________________，可以分離提純蛋白質(zhì)。
可逆過程
可逆過程
活性
多次鹽析和溶解
分離提純蛋白質(zhì)
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(xiàn)象。再向試管中加入蒸餾水，觀察產(chǎn)生的沉淀能否溶解。
（4）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(zhì)的結(jié)構(gòu)發(fā)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(zhì)的性質(zhì)和生理功能發(fā)生改變的現(xiàn)象
加熱
強酸
強堿
重金屬鹽
不可逆
生理活性
不可逆
可逆，加水即可
殺菌、消毒、防中毒
分離、提純蛋白質(zhì)
重金屬鹽、乙醇、丙酮、加熱或劇烈振動
加入某些濃鹽溶液，如Na2SO4、濃食鹽水 、(NH4)2SO4等
相同點
復原
鹽
不
同
用 途
不
同
點
變性
鹽析
比較蛋白質(zhì)的鹽析與變性的異同
加入某種物質(zhì)后有沉淀生成
蛋白質(zhì)變性有很多用途，根據(jù)蛋白質(zhì)變性的原理，完成課本的《思考與討論》。
生活中頭發(fā)絲或羽毛遇到火，會產(chǎn)生燒焦羽毛的特殊氣味。這是什么物質(zhì)燃燒引起的？
此衣服是純真絲的，不含人造毛。怎樣鑒別真絲與人造毛？
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(xiàn)象。
（4）顯色反應
向蛋白質(zhì)溶液加入濃硝酸會有___色沉淀產(chǎn)生，加熱后沉淀變_____色。
可用于蛋白質(zhì)的分析檢測
固體蛋白質(zhì)如皮膚、指甲遇濃硝酸變______色。
白
含有苯環(huán)
黃
黃
其他一些試劑也可以與蛋白質(zhì)作用，呈現(xiàn)特定顏色
下列敘述中不正確的是( )
A.濃硝酸濺在皮膚上使皮膚呈黃色，是由于濃硝酸和蛋白質(zhì)發(fā)生顏色反應
B.高溫加熱時可以殺死病毒，利用了蛋白質(zhì)的變性
C.重金屬鹽能使蛋白質(zhì)變性，所以誤食重金屬鹽會中毒
D.蛋白質(zhì)溶液中加入飽和（NH4）2SO4溶液，蛋白質(zhì)析出，再加水也不溶解
D
【即時鞏固】
蛋白質(zhì)能發(fā)生水解，具有變性、鹽析、顯色反應等性質(zhì)。
蛋白質(zhì)的變性在我們?nèi)粘Ｉ钪薪?jīng)常遇到，例如食物中的蛋白質(zhì)變性后，酶才能發(fā)揮作用，那么酶是否是蛋白質(zhì)？其催化作用有什么特點呢？
1.酶是一類由細胞產(chǎn)生的、對生物體內(nèi)的化學反應具有催化作用的有機化合物，其中絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)。
（1）條件溫和，不需加熱；
（2）具有高度的專一性；
（3）具有高效催化作用。
2.酶催化作用具有的特點：
下列有關(guān)酶的說法錯誤的是( )
A.酶是具有催化作用的有機物
B.酶催化作用的特點是具有專一性和高效性等
C.高溫或重金屬鹽能使酶的活性喪失
D.酶的結(jié)構(gòu)較為簡單，不能再水解
D
【即時鞏固】
氨基酸
蛋白質(zhì)
酶
氨基酸
水解反應
縮聚反應
蛋白質(zhì)
官能團
羧基
氨基
能與酸反應
能與堿反應
成肽反應
性質(zhì)：兩性、鹽析、變性、顯色反應、灼燒有燒焦羽毛的氣味
酶
性質(zhì)：高效性、專一性
1. 下列有關(guān)說法正確的是（ ）
A．蠶絲、羊毛、棉花的成分都是蛋白質(zhì)
B．蛋白質(zhì)溶液不能產(chǎn)生丁達爾效應
C．蛋白質(zhì)溶液中加入CuSO4溶液產(chǎn)生鹽析現(xiàn)象
D．蛋白質(zhì)在紫外線的照射下將會失去生理活性
D
2. 下列對氨基酸和蛋白質(zhì)的描述正確的是（ ）　
A.蛋白質(zhì)水解的最終產(chǎn)物是氨基酸
B.氨基酸和蛋白質(zhì)遇重金屬離子均會變性
C.α-氨基丙酸與α-氨基苯丙酸混合物脫水成肽,只生成2種二肽
D.氨基酸溶于過量氫氧化鈉溶液中生成的離子,在電場作用下向負極移動
A
3.有一種二肽，分子式為C8H14N2O5，發(fā)生水解后得到丙氨酸和另一種氨基酸，則此氨基酸的化學式為（ ）
A.C4H7NO4 B.C5H7NO3
C.C5H9NO4 D.C5H11NO5
C
若丙氨酸和得到的這種氨基酸混合，縮合得到的二肽有幾種？
4. 下列說法中錯誤的是（ ）
A．在豆?jié){中加少量石膏，能使豆?jié){凝結(jié)為豆腐
B．誤服可溶性重金屬鹽，立即服用大量牛奶或蛋清或豆?jié){解毒
C．用灼燒的方法可鑒別毛織物
D．溫度越高，酶對某些化學反應的催化效率越高
D
5. （2023·廣東選擇考·8）2022年諾貝爾化學獎授予研究“點擊
化學”的科學家。圖所示化合物是“點擊化學”研究中的常用
分子。關(guān)于該化合物，說法不正確的是（ ）
A．能發(fā)生加成反應
B．最多能與等物質(zhì)的量NaOH反應
C．能使溴水和酸性KMnO4溶液褪色
D．能與氨基酸和蛋白質(zhì)中的氨基反應
B

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