4.2 蛋白质-【爱上化学课】2022-2023学年高二化学系列教学课件（人教版选择性必修3）

第五章 生物大分子 第二节 蛋白质 高二化学 新人教化学选择性必修3《有机化学基础》 蛋白质生理作用 调节功能，如胰岛素调节糖的代谢 催化功能，如淀粉酶、胃蛋白酶的催化作用 运输功能，如血红蛋白输送氧 运动功能，如肌肉的运动 免疫功能，如免疫球蛋白、抗体 保护功能，如指甲、头发等 供能功能，如蛋白质氧化为机体提供能量 致病作用，如病毒蛋白可以致病 毒害作用，如毒蛋白等 蛋白质是生命的物质基础，是生命活动的主要承担者。蛋白质在机体中发挥着多种生理作用，如： 【学习任务一】认识氨基酸的结构与性质 阅读课本P109 ，了解氨基酸的定义、结构、分类和名称。 1. 定义： 羧酸分子烃基上的氢原子被氨基取代的化合物叫做 氨基酸（属于羧酸衍生物）。 R-CH-COOH NH2 2. 官能团： －NH2和－COOH 天然蛋白质的氨基酸都是α-氨基酸，即氨基在的α碳位上。 α 3. 常见氨基酸 俗名 结构简式 系统命名 甘氨酸 H2N—CH2COOH 氨基乙酸 丙氨酸 α-氨基丙酸 谷氨酸 2-氨基-1，5-戊二酸 苯丙氨酸 α-氨基苯丙酸 半胱氨酸 2­氨基­3­巯基丙酸 4 课本P109 【思考与讨论】 根据以上氨基酸结构简式中所含有的官能团，推测氨基酸可能具有哪些化学性质。 R-CH-COOH NH2 （1）物理性质 无色晶体 熔点较高，在200—3000C时熔化分解。 一般能溶于水，难溶于乙醇、乙醚。 （2） 化学性质 酯化 两性（酸碱性） 成肽反应 4. 氨基酸的性质 ①酸性(—COOH)：与碱反应 R-CH-COONa + H2O NH2 R-CH-COOH + NaOH NH2 氨基酸的化学性质 ②碱性(—NH2)：与酸反应 R-CH-COOH + HCl NH2 R-CH-COOH NH3+Cl— （1）氨基酸的两性 【学习任务一】认识氨基酸的结构与性质 （2）成肽反应：（酸脱羟基，氨脱氢） 根据氨基酸分子数的多少叫二肽、三肽…等 nCH3CHCOOH + NH2 n CH2COOH NH2 酶或酸或碱 + 2nH2O CH3 O H O [NH—CH—C—N—CH2—C]n 多肽 2个α-氨基酸 二肽 脱水缩合 脱水缩合 多肽 …… →蛋白质 【学习评价】 写出苯丙氨酸与甘氨酸发生成肽反应生成多肽的化学方程式 【小结】缩聚反应：由一种单体进行缩聚反应，生成的小分子物质的量一般为n-1;由两种单体进行缩聚反应，生成的小分子物质的量一般为2n-1。 9 【学习任务2】蛋白质的结构与性质 阅读课本P111 ，了解蛋白质的组成、结构。 1. 蛋白质的组成 蛋白质 组成元素： 组成基本结构单元： 相对分子质量： C、H、O、N、S (P)等 α-氨基酸 几万——几千万 天然有机高分子化合物 2.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。 中国科学院生物化学研究所、有机化学研究所和北京大学化学系等单位的多位科学家经过长期不懈努力，在1965年首先合成 了结晶牛胰岛素。 3.四级结构 如：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。 4.蛋白质的性质 （1）两性 形成蛋白质的多肽是由多个氨基酸脱水形成的，在多肽链的两端必然存在着自由的氨基与羧基。 （2）水解 天然蛋白质→ 多肽 →二肽 →α-氨基酸(最终产物) 现在有某蛋白质的结构片段，试推断其具有什么化学性质？ 4.蛋白质的性质 （3）盐析 蛋白质溶液中加浓的轻金属盐溶液〔如Na2SO4、(NH4)2SO4等〕,可使蛋白质的溶解度减小, 而从溶液中析出——盐析 盐析是一个可逆的过程，故不影响蛋白质的性质。 应用：分离、提纯蛋白质。 (物理变化) （4）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 4.蛋白质的性质 (化学变化) 应用：杀菌、消毒。 15 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