4.2.2 蛋白质 酶-课件-2020-2021学年下学期高二化学同步精品课堂(新教材人教版选择性必修3)共13张PPT

第四章 第二节 第2课时 蛋白质 酶 新课导入 人工合成结晶牛胰岛素 胰岛素是由胰腺分泌的一种激素，具有调节体内糖类、蛋白质和脂肪代谢等功能。 胰岛素是最先被确定氨基酸序列的蛋白质，其结构由桑格等于1955年测定。 它由两条肽链组成，分别是由21个氨基酸形成的A链和30个氨基酸形成的B链,两条链通过二硫键（—S—S—）连接。 蛋白质 定义及结构 蛋白质是由多种氨基酸通过肽键等相互连接形成的一类生物大分子，是一般细胞中含量最多的有机分子 相对分子质量在10 000以上的，并具有一定空间结构的多肽，称为蛋白质 组成元素：蛋白质中主要含有C、H、O、N等元素,属于天然有机高分子化合物。 蛋白质 定义及结构 结构 各种蛋白质在生物体内所具有的不同功能与蛋白质的结构密切相关。 蛋白质的结构不仅取决于多肽链的氨基酸种类、数目及排列顺序，还与其特定的空间结构有关。 蛋白质分子中氨基酸单体的排列顺序称为蛋白质的一级结构，它是蛋白质高级结构的基础，对蛋白质的性质和功能起着决定性作用。 血红蛋白分子中的谷氨酸会因遗传因素变成缬氨酸，这一微小差别会导致红细胞的形态由正常的圆饼状变为异常的镰刀状，使人患镰状细胞贫血。 一级结构 蛋白质 定义及结构 结构 蛋白质分子中各种氨基酸的连接方式和排列顺序叫蛋白质的一级结构。蛋白质的生物活性首先取决于蛋白质的一级结构。 二级结构 肽链卷曲盘旋和折叠的空间结构称为蛋白质的二级结构。蛋白质的二级结构主要依靠肽链中氨基酸残基亚氨基上的氢原子与羰基上的氧原子之间的氢键而实现。 蛋白质 定义及结构 结构 一级结构 四级结构 三级结构 蛋白质分子在二级结构的基础上进一步盘曲折叠形成的三维结构。 蛋白质分子中亚基的立体排布、亚基间的相互作用与布局称为蛋白质的四级结构。 蛋白质 定义及结构 结构 蛋白质 化学性质 两性 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氨基与羧基，同时侧链中也往往存在酸性或碱性基团。 蛋白质与氨基酸类似，也是两性分子，既能与酸反应，又能与碱反应。 蛋白质 化学性质 水解 HO H O H H—N—CH2—C— O H —N—CH2—C—OH 结构中含有肽键 蛋白质 化学性质 实验4-3 操作 现象 结论 在试管中加入2mL饱和(NH4)2SO4溶液，向其中加入几滴鸡蛋清溶液，振荡，观察现象。再继续加入蒸馏水振荡，观察现象。 加入饱和(NH4)2SO4溶液，试管内产生白色沉淀，加入蒸馏水后沉淀溶解。 盐析的过程与条件： 蛋白质 化学性质 盐析 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降低而使其从溶液中析出，这种作用称为盐析。 特点与应用：蛋白质的盐析是一个可逆过程，可以用于分离提纯蛋白质。 应用：利用多次盐析的方法分离、提纯蛋白质。 蛋白质 化学性质 实验4-4 操作 现象 结论 在三支试管中各加入2mL鸡蛋清溶液，将一支试管加热，向另两攴试管中分别加入硝酸银溶液和乙醇，观察现象。再向试管中加入蒸馏水，观察产生的沉淀能否溶解。 三支试管内均产生白色沉淀，加入蒸馏水后沉淀不溶解 硝酸银和乙醇可以使蛋白质变性。 蛋白质 化学性质 变性 概念 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 影响因素 物理 加热、加压、搅拌、振荡、紫外线和放射线、超声波等 化学因素 强酸、强碱、重金属盐、乙醇、甲醛、丙酮等 特点 变性会使蛋白质的结构发生变化，使其失去原有的生理活性，在水中不能重新溶解，是不可逆过程 在日常生活中有时需要利用蛋白质变性，如食物加热、消毒等，有时防止蛋白质变性，如疫苗等生物制剂需低温保存等。 蛋白质 学生活动 因误服铅、汞等重金属盐中毒的患者在急救时，为什么可口服牛奶、蛋清或豆浆？ 为什么紫外线可用于环境和物品消毒，放射线可用于医疗器械灭菌？ 误服重金属盐，可口服牛奶、蛋清或豆浆，其目的是吸收重金属盐解毒，减少人体蛋白质变性。 紫外线用于环境和物品消毒，放射线用于医疗器械消毒，都是利用紫外线或放射线使蛋白质凝固 蛋白质 蛋白质盐析和变性的不同点 盐析 变性 变化条件 浓的轻金属盐 受热、紫外线、强酸、强碱、重金属盐、某些有机物 变化实质 物理变化(溶解度降低) 化学变化(蛋白质性质改变) 变化过程 可逆 不可逆 用途 分离、提纯蛋白质 杀菌、消毒 蛋白质 化学性质 实验4-5 操作 现象 结论 向盛有2mL鸡蛋清溶液的试管中加入5滴浓硝酸，加热。观察实验现象。 向蛋白质溶液加入浓硝酸会有白色沉淀产生，加热后沉淀变黄色。 含苯坏的蛋白质遇到浓硝酸会有白色沉淀产生，加热沉淀变黄色 蛋白质 化学性质 显色反应 灼烧蛋白质有烧焦羽毛气味 含有苯环的蛋白质均能遇浓硝酸变黄。 皮肤、指甲不慎沾上浓硝酸会出现黄色就是由此造成的。 除了硝酸,其他一些试剂也可以与蛋白质作用，呈现特定的颜色，可用于蛋白质的分析检测。 酶 酶是一类由细胞产生的、对生物体内的化学反应具有催化作用的有机物，其中大多数是蛋白质。 酶的催化特点 条件温和、不需加热，一般接近体温和中性条件。 具有高度的专一性，如蛋白酶只能催化蛋白质水解反应。 具有高效催化作用，一般是普通催化剂的107倍。 微点拨：使用酶作催化剂时，反应温度不能过高，原因是高温下蛋白质变性，酶失去催化活性 酶已经得到了广泛的应用，如蛋白酶用于医药、制革等工业，淀粉酶用于食品、发酵、纺织等工业，有的酶还可用于疾病的诊断。 本节小结 感谢您的观看 蛋白质多肽氨基酸 $