資源簡介

(共31張PPT)
官能團(tuán)與有機(jī)化學(xué)反應(yīng)
烴的衍生物
第二章
2.4羧酸 氨基酸和蛋白質(zhì)
章節(jié)脈絡(luò)
第二章
官能團(tuán)與有機(jī)化學(xué)反應(yīng)
烴的衍生物
2.2醇和酚
2.1有機(jī)化學(xué)反應(yīng)類型
2.3醛和酮 糖類和核酸
2.4羧酸 氨基酸和蛋白質(zhì)
氨基酸和蛋白質(zhì)
羧酸衍生物
羧酸
氨基酸和蛋白質(zhì)
1. 宏觀辨識與微觀探析
從宏觀層面，能夠觀察并描述氨基酸和蛋白質(zhì)的常見物理性質(zhì)，深入微觀視角，剖析氨基酸的結(jié)構(gòu)，建立宏觀現(xiàn)象與微觀結(jié)構(gòu)的緊密聯(lián)系，能從分子層面解釋氨基酸和蛋白質(zhì)性質(zhì)差異的本質(zhì)原因。
2. 證據(jù)推理與模型認(rèn)知
基于氨基酸和蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和反應(yīng)產(chǎn)物，進(jìn)行合理的證據(jù)推理。通過對典型氨基酸和蛋白質(zhì)的研究，歸納總結(jié)其共性與特性，構(gòu)建氨基酸和蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)與功能的認(rèn)知模型。
3. 科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任
在學(xué)習(xí)氨基酸和蛋白質(zhì)知識的過程中，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)、尊重事實(shí)的科學(xué)態(tài)度，客觀分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，勇于面對實(shí)驗(yàn)中的困難和失敗，積極探索解決方案。樹立正確的科學(xué)價值觀和社會責(zé)任感，為推動科學(xué)技術(shù)的合理應(yīng)用和社會的可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)力量。
核心素養(yǎng)目標(biāo)
學(xué)習(xí)重難點(diǎn)
重點(diǎn)：
1. 掌握氨基酸的結(jié)構(gòu)通式，明確氨基、羧基和 R 基的特性，理解氨基酸的兩性性質(zhì)及脫水縮合形成肽鍵的過程；熟悉蛋白質(zhì)的一級至四級結(jié)構(gòu)層次及其特點(diǎn)。
2. 熟練掌握蛋白質(zhì)的重要性質(zhì)，以及氨基酸和蛋白質(zhì)在生命活動中的關(guān)鍵功能，如蛋白質(zhì)作為酶、抗體、運(yùn)輸載體等的作用。
難點(diǎn)：
1. 準(zhǔn)確區(qū)分氨基酸脫水縮合過程中形成的肽鏈數(shù)量、肽鍵數(shù)目、脫去水分子數(shù)與氨基酸數(shù)目的關(guān)系，理解多肽鏈空間折疊形成蛋白質(zhì)高級結(jié)構(gòu)的機(jī)制 。
2. 理解不同理化因素對蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能的影響。
課前導(dǎo)入
蛋白質(zhì)是生命的物質(zhì)基礎(chǔ)，是生命活動的主要承擔(dān)者。蛋白質(zhì)在機(jī)體中發(fā)揮著多種生理功能，能夠供給機(jī)體營養(yǎng)、提供保護(hù)機(jī)能、輸送氧氣、防御病菌侵襲、控制代謝過程等。
多肽也是一種在生命過程中有著重要作用的物質(zhì)。蛋白質(zhì)和多肽都由氨基酸組成。
蛋白質(zhì)和多肽有什么區(qū)別？它們與氨基酸有什么關(guān)系？究竟是什么樣的結(jié)構(gòu)決定著蛋白質(zhì)具有豐富的生理功能？
氨基酸
PART 01
氨基酸
1.氨基酸的結(jié)構(gòu)
(1)概念
羧酸分子中烴基上的氫原子被氨基取代形成的取代羧酸
(2)特點(diǎn)
①組成：氨基酸分子主要由C、H、O、N四種元素組成。
②結(jié)構(gòu)：每種氨基酸分子至少都含有一個氨基(—NH2)和一個羧基(—COOH)。
氨基酸
(3)α-氨基酸
分子中氨基和羧基都連在同一個碳原子上的氨基酸。
結(jié)構(gòu)式
R 基團(tuán)不同，氨基酸的功能和用途也會有所不同。
常見的α-氨基酸
氨基酸
2.氨基酸的性質(zhì)
(1)氨基酸分子中既含有氨基又含有羧基，是一種兩性化合物，通常以兩性離子形式存在，根據(jù)溶液的pH不同，可以發(fā)生不同的解離。
陽離子
兩性離子
陰離子
氨基酸
2.氨基酸的性質(zhì)
(2)氨基酸與酸、堿的反應(yīng)(以甘氨酸為例)。
多肽
PART 02
多肽
1.肽和肽鍵
一個α-氨基酸分子的羧基與另一個α-氨基酸分子的氨基脫去一分子水所形成的酰胺鍵 稱為肽鍵。生成的化合物稱為肽。
C N
O
H
2.分類
①二肽：由兩個氨基酸分子脫水縮合而成的化合物稱為二肽。
②三肽：由三個氨基酸分子脫水縮合而成的化合物稱為三肽。
③多肽：由三個以上氨基酸分子脫水縮合而成的化合物稱為多肽。
多肽
分子間的脫水縮合形成肽鍵
A、B兩種不同的氨基酸生成二肽時，可能是A的氨基脫去氫、B的羧基脫去羥基形成肽鍵；也可能是A的羧基脫去羥基而B的氨基脫去氫形成肽鍵；還有可能是兩個A分子之間或兩個B分子之間形成肽鍵。
多肽
分子間或分子內(nèi)縮合成環(huán)
+ 2H2O
分子內(nèi)縮合成環(huán)
分子間縮合成環(huán)
例如，甘氨酸分子和丙氨酸分子可以結(jié)合生成兩種二肽。
多肽
蛋白質(zhì)
PART 03
蛋白質(zhì)
1.概念
是由 α－氨基酸分子按一定的順序以肽鍵連接起來的生物大分子
蛋白質(zhì)分子通常含有 50 個以上的肽鍵，相對分子質(zhì)量一般在 10000 以上，有的高達(dá)數(shù)千萬。
2.分子大小
蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)不僅取決于多肽鏈的氨基酸種類、數(shù)目及排列順序，還與其特定的空間結(jié)構(gòu)有關(guān)。
3.蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)
蛋白質(zhì)
α-氨基酸分子脫水縮合形成的多肽是按一定順序排列的鏈狀結(jié)構(gòu)，這種順序就是蛋白質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)，也稱蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)。
α-氨基酸是構(gòu)成蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)單元，其分子的排列順序決定了蛋白質(zhì)的功能。
在一條多肽鏈中，不相鄰的碳氧雙鍵和氮?dú)滏I之間可以形成氫鍵，使多肽鏈具有規(guī)則的結(jié)構(gòu)，這就構(gòu)成了蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)，主要有 α- 螺旋和 β- 折疊兩種形式。
一級結(jié)構(gòu)
二級結(jié)構(gòu)
蛋白質(zhì)
在蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，同一條多肽鏈中的氨基酸殘基之間可以形成氫鍵、二硫鍵（-S S-）等，使二級結(jié)構(gòu)再按照一定的形狀卷曲，這就是蛋白質(zhì)的三級結(jié)構(gòu)，它是一種三維的空間結(jié)構(gòu)狀態(tài)。
由幾條相同的多肽鏈組成的空間結(jié)構(gòu)狀態(tài)稱為蛋白質(zhì)的均一四級結(jié)構(gòu)，由幾條不同的多肽鏈組成的空間結(jié)構(gòu)狀態(tài)稱為蛋白質(zhì)的非均一四級結(jié)構(gòu)。它們是蛋白質(zhì)分子具有一定生物學(xué)功能的高級結(jié)構(gòu)。
三級結(jié)構(gòu)
四級結(jié)構(gòu)
氨基酸縮聚生成多肽或蛋白質(zhì)
+ nH2O
蛋白質(zhì)
核心官能團(tuán)
肽鍵
蛋白質(zhì)
蛋白質(zhì)的性質(zhì) 原因
水解 天然蛋白質(zhì)水解的最終產(chǎn)物都是α-氨基酸
鹽析 加入輕金屬鹽的濃溶液，蛋白質(zhì)聚沉
變性 蛋白質(zhì)失去生理活性而發(fā)生聚沉的現(xiàn)象
顯色反應(yīng) 天然蛋白質(zhì)遇濃硝酸變黃
灼燒 灼燒時有燒焦羽毛的氣味
4.蛋白質(zhì)的性質(zhì)
酶
PART 04
酶
1.概念
酶是一種高效的生物催化劑，生物體新陳代謝過程中的許多化學(xué)反應(yīng)都是在酶的催化作用下進(jìn)行的。大多數(shù)酶屬于蛋白質(zhì)。
2.酶催化的主要特點(diǎn)
(1)溫和性：需要比較溫和的條件。當(dāng)人體體溫和血液 pH 處于正常值時，酶才能夠發(fā)揮較好的催化作用。
(2)高度的專一性：某一種酶僅對某種物質(zhì)的特定反應(yīng)起催化作用并生成一定的產(chǎn)物
(3)效率非常高：酶的催化效率是普通催化劑的 107 ~1013 倍。
課堂小結(jié)
多肽
氨基酸
結(jié)構(gòu)
肽和肽鍵
主要特點(diǎn)
結(jié)構(gòu)和性質(zhì)
概念
性質(zhì)
分類
蛋白質(zhì)
酶
概念
隨堂訓(xùn)練
1.下面是蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)的一部分，其中標(biāo)出了分子中不同的鍵，當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)發(fā)生水解反應(yīng)時，斷裂的鍵是（ ）
A.①　　　　B.②　　　　C.③　　　　　D.④
C
隨堂訓(xùn)練
2.由甘氨酸(H2NCH2COOH)和苯丙氨酸( )組成的混合物,發(fā)生分子間脫水生成的二肽有（ ）
A.2種 B.3種 C.4種 D.5種
C
隨堂訓(xùn)練
3.下列有關(guān)蛋白質(zhì)的說法不正確的是(　　)
A.蛋白質(zhì)均不溶于水
B.有些蛋白質(zhì)遇濃硝酸會變黃色
C.誤食重金屬鹽,可飲用大量牛奶或雞蛋清緩解
D.可用灼燒法鑒別羊毛織品和化纖織品
A
隨堂訓(xùn)練
4.下列關(guān)于蛋白質(zhì)的說法正確的是(　　)
A.蛋白質(zhì)屬于天然高分子化合物，組成元素只有C、H、O、N
B.用濃Na2SO4、CuSO4溶液或濃HNO3使蛋清發(fā)生鹽析，進(jìn)而分離、提純蛋白質(zhì)
C.蛋白酶是蛋白質(zhì)，它不僅可以催化蛋白質(zhì)的水解反應(yīng)，還可以催化淀粉的水解反應(yīng)
D.蛋白質(zhì)水解產(chǎn)生的甘氨酸(H2N—CH2—COOH)既顯酸性，又顯堿性,是最簡單的氨基酸
D
隨堂訓(xùn)練
5.關(guān)于生物體內(nèi)氨基酸的敘述錯誤的是(　　)
A.構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸分子的結(jié)構(gòu)通式可表示為
B.人體內(nèi)氨基酸的分解代謝最終產(chǎn)物是水、二氧化碳和尿素
C.人體內(nèi)所有氨基酸均可以相互轉(zhuǎn)化
D.兩分子氨基酸通過脫水縮合可以形成二肽
C
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