4.2蛋白质 课件 2022-2023学年高二化学人教版（2019）选择性必修3

第五章 生物大分子 第二节 蛋白质 1 教学目标 1、教学目标 1) 通过结构分析认识氨基酸的组成、结构特点和主要化学性质，知道氨基酸、多肽和蛋白质之间的关系。能判断氨基酸的缩合产物和多肽的水解产物，从分子水平上认识氨基酸的组成、结构和性质，进一步深化“结构决定性质”的学科观念。 2) 认识蛋白质的组成和性质特点，能辨识蛋白质结构中的肽键，能说明蛋白质的基本结构特点，能分析氨基酸、蛋白质与人体健康的关系，从微观和宏观相结合的视角认识蛋白质的结构与性质。 3) 认识蛋白质空间结构的复杂性和种类的多样性，了解酶催化反应的特点，认识人工合成多肽和蛋白质的意义，体会化学科学在生命科学发展中所起的重要作用。 2、教学重点和难点 1) 重点：氨基酸和蛋白质的结构特点与主要性质。 2) 难点：氨基酸、多肽和蛋白质之间的相互转化关系。 一、氨基酸 1、氨基酸的组成和结构 (1)定义： 羧酸分子烃基上的氢原子被氨基(−NH2)取代得到的化合物称为氨基酸 (2)结构： 官能团：氨基(−NH2)、羧基(−COOH) α-氨基酸 →氨基连接在与羧基相邻的α位碳原子上 α R−CH−COOH NH2 一、氨基酸 2、常见的氨基酸 甘氨酸 (氨基乙酸) 丙氨酸 (2-氨基丙酸) 谷氨酸 (2-氨基戊二酸) 苯丙氨酸 (2-氨基-3-苯基丙酸) 半胱氨酸 (2-氨基-3-巯基丙酸) H2N−CH2−COOH CH3−CH−COOH NH2 −CH2−CH−COOH NH2 HOOC−CH2−CH2−CH−COOH NH2 HS−CH2−CH−COOH NH2 命名：以羧基为母体，氨基为取代基 酸性基团 一、氨基酸 3、氨基酸的物理性质 天然氨基酸是无色晶体，熔点较高，在200~300℃时熔化时分解，一般能溶于水，而难溶于乙醇、乙醚等有机溶剂。 4、氨基酸的化学性质 碱性基团 R−CH−COOH NH2 氨基酸是两性化合物，能与酸、碱反应生成盐 一、氨基酸 4、氨基酸的化学性质 (1)氨基酸的两性 R−CH−C−OH ＋ HCl → NH2 O R−CH−C−OH ＋ NaOH → NH2 O R−CH−C−OH NH3Cl O R−CH−C−ONa ＋H2O NH2 O 一、氨基酸 4、氨基酸的化学性质 (2)成肽反应： 两个氨基酸分子在一定条件下，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。 −C−N− O H H2N−CH−C−OH ＋ R O H−N−CH−COOH→ R' H H2N−CH−C−N−CH−COOH ＋ H2O R O R' H 二肽 一、氨基酸 4、氨基酸的化学性质 (2)成肽反应： 两个氨基酸分子在一定条件下，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。 −C−N− O H 多肽 H2N−CH−C−N−CH−C−N−CH−C−∙∙∙−N−CH−COOH R O R' H O R'' H O H R''' 一般把相对分子质量在10 000以上，并具有一定空间结构的多肽称为蛋白质。 二、蛋白质 1、蛋白质的组成和结构 (1)蛋白质的组成 (2)蛋白质的结构 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，主要由C、O、H、N、S等元素组成，有些蛋白质还含有P、Fe、Zn、Cu等元素。 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 二、蛋白质 (2)蛋白质的结构 一级 结构 二级 结构 三级 结构 四级 结构 蛋白质的结构 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 肽键中的氧原子与氢原子之间存在氢键，会使肽键盘绕或折叠成特定的空间结构，形成蛋白质的二级结构 肽键在二级结构基础上进一步盘曲折叠，形成更复杂的三级结构 多个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 10 二、蛋白质 2、蛋白质的性质 (1)蛋白质的两性： 在多肽链的两端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。因此蛋白质既能与酸反应，又能与碱反应。 (2)蛋白质的水解 蛋白质 水解 酸、碱或酶 相对分子质量较小的多肽 水解 氨基酸 H2N−CH−