内容正文:
第二节
蛋白质
1.知道氨基酸的组成、结构特点和主要化学性质,了解氨基酸、蛋白质与人体健康的关系。
2.了解蛋白质的组成、结构和性质,认识人工合成多肽、蛋白质等的意义。
3.知道酶催化的特点。
氨基酸和蛋白质的组成、结构与性质。
[学习目标]
[重点难点]
2
情境导入
【想一想】蛋白质在生命活动中起着何种重要作用?
蛋白质是生物体内一类极为重要的生物大分子,是生命活动的主要物质基础。它不仅是细胞的重要成分,而且具有多种生物学功能。人体内起催化作用的大多数酶 、一些调节代谢的激素和发生免疫反应的抗体等均为蛋白质。
氨基酸是蛋白质的基本单位,它与蛋白质有什么关系呢?
没有蛋白质就没有生命
目标一 氨基酸的结构和性质
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取代得到的化合物称为氨基酸。
(2)结构
官能团:羧基-COOH和氨基-NH2。
α-氨基酸的结构:
R—CH—COOH
NH2
α-碳原子
*
特别提醒
①R可以是烃基,也可以是氢原子。
*
②天然氨基酸大多数是α-氨基酸,组成蛋白质的氨基酸主要是α-氨基酸。
α-氨基酸除甘氨酸(H2N—CH2COOH)
外,一般均含有连接4个不同原子或原子团的手性碳原子,具有对映异构体。
为了人体的健康,应注意合理膳食、科学营养,保证人体必需氨基酸的摄取。
③自然界中存在的氨基酸
组成生物体内
人体内不能合成
一般只有21种
8种氨基酸
几百种
必需氨基酸
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俗称 结构简式 系统命名
甘氨酸 氨基乙酸
丙氨酸 2-氨基丙酸
谷氨酸 2-氨基戊二酸
半胱氨酸 2-氨基-3-巯基丙酸
苯丙氨酸 2-氨基-3-苯基丙酸
2.常见的氨基酸
H2N—CH2—COOH
CH3— CH—COOH
NH2
天然的氨基酸均为无色晶体,熔点较高,多在200~300℃熔化时分解。能溶于强酸或强碱溶液中,一般能溶于水,难溶于乙醇、乙醚等有机溶剂。
从结构的角度来解释下氨基酸溶于水的原因?
R—CH—COOH
NH2
易溶于水的基团
为什么能溶于强酸或强碱溶液?
3. 氨基酸的物理性质
酸性基团,提供H+具有酸性能与碱反应
碱性基团,接受H+具有碱性能与酸反应
4. 氨基酸的化学性质
R—CH—COOH
NH2
(1)氨基酸的两性
R—CH—COOH + HCl R—CH—COOH
NH2
NH3Cl
R—CH—COOH + NaOH
NH2
R—CH—COONa + H2O
NH2
两性化合物
+
酶或酸或碱
+ H2O
肽键
酸脱羟基,氨脱氢
(2)成肽反应
两个氨基酸分子(可以相同,也可以不同)在一定条件下,通过氨基和羧基间缩合脱去水形成含有肽键的化合物。
二肽
成肽反应属于取代反应
两分子氨基酸
脱水缩合
二肽
三肽
缩合
+氨基酸
缩合
+氨基酸
四肽
成肽反应:
缩合
+氨基酸
多肽或肽链
· · · ·
相互结合形成
盘曲、折叠
蛋白质
Mr>10 000,具有一定的空间结构的多肽称为蛋白质
导思
两种氨基酸(可以是相同分子之间,也可以是不同分子之间)脱水可形成二肽,将甘氨酸( )与丙氨酸( )混
合,反应生成的二肽有几种?写出其结构简式。
4种
导练
某有机物的结构简式如图所示:
下列关于该有机物的描述不正确的是( )
A. 该有机物具有两性,可与酸、碱反应
B. 该有机物是由4种氨基酸分子脱水形成的四肽化合物
C. 形成该有机物的氨基酸不都是α-氨基酸
D. 是形成该有机物的其中一种氨基酸
C
含有氨基、羧基,具有两性,可与酸、碱反应
H2NCH2COOH
归纳总结
(1)由于肽中仍含有—NH2和—COOH,肽也有两性。
(2)肽键可简写为—CONH—,不能写成—CNHO—,组成蛋白质的氨基酸种类、数目和排列顺序各不相同,所以蛋白质的结构复杂、种类多。
(3)多肽分子中肽键个数的判断
由n个氨基酸分子发生成肽反应,生成一个肽链时,会生成(n-1)个水分子和(n-1)个肽键。
目标二 蛋白质和酶
1. 蛋白质的组成和结构
(1)定义
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。
(2)组成
蛋白质主要含有C、O、H、N、S等元素,属于天然有机高分子,其溶液具有胶体的某些性质。
(3)结构
种类、数目及排列顺序
特定的空间结构
多肽链的氨基酸
蛋白质的结构
各种蛋白质都有其特殊功能和活性
一级结构
二