主题六 第二节 生命活动的物质基础——蛋白质（课件）-【中职专用】高中化学同步精品课堂（高教版2023·加工制造类）

化学（加工制造类） 6.2 生命活动的物质基础——蛋白质 主题六 常见生物分子及合成高分子 1．能从原子的结构和组成出发，初步 学习目标 与核心素养 【学习目标】 1.认识氨基酸及蛋白质的组成、结构特点和主要性质； 2.知道氨基酸和蛋白质的关系； 3.了解氨基酸、蛋白质在人类健康与生命活动中所发挥的重要作用 【核心素养】 1.通过氨基酸及蛋白质主要性质，培养学生现象观察和规律认知、实验探究与创新意识等化学学科核心素养； 2. 通过氨基酸和蛋白质的关系，氨基酸、蛋白质在人类健康与生命活动中所发挥的重要作用，培养学生宏观辨识与微观探析、科学态度与社会责任等化学学科核心素养 【情境导入】 调动思维，探索新知 蛋白质是一种高分子化合物，它在酸、碱、酶的作用下可发生水解，尽管蛋白质水解的中间产物很多，可最终产物都是氨基酸。 氨基酸是组成蛋白质的基本单位。要想了解蛋白质，必须首先了解氨基酸。 整个生物界有1010 ~ 1012种蛋白质，它们结构复杂、功能各异，都是由氨基酸通过肽键等相互连接而成的具有特定结构和一定生物学功能的天然大分子，图6-2-1所示为生活中常见的富含蛋白质的物质。 第二节 生命活动的物质基础——蛋白质 图 6-2-1  生活中常见的富含蛋白质的食物 一、氨基酸 羧酸分子中烃基上的氢原子被氨基（—NH2）取代后的化合物，称为氨基酸。人类在自然界发现的氨基酸有数百种。由蛋白质水解得到的氨基酸最常见的约有20种。 由蛋白质水解得到的氨基酸绝大多数是α-氨基酸，即羧酸分子中α-碳原子（指与羧基直接相连的碳原子）上的氢原子被氨基（—NH2）取代而生成的一类化合物。 一、氨基酸 表 6-2-1  常见的 20 种氨基酸的分类、名称和结构 氨基和羧基连接在同一个碳原子（α-碳原子）上，通称为α-氨基酸。通式如下： 氨基酸分子中除氨基和羧基外，还有其他不同的取代基R，如烷基、芳基、杂环等。 观察认知 分析这些氨基酸有何异同？ 一、氨基酸 1、氨基酸的物理性质 天然氨基酸均为无色晶体，熔点较高，在200~3000°C时熔化分解，一般能溶于水而难溶于乙醇、乙醚等有机溶剂。 2、氨基酸的化学性质 ①既具有酸性又具有碱性的两性物质 ②与茚三酮发生显色反应 一、氨基酸 2、氨基酸的化学性质 ①两性 α-氨基酸分子中的氨基具有碱性，羧基具有酸性，它们可以相互作用，使α-氨基酸成为既带正电荷又带负电荷的两性离子（称为内盐）。 一、氨基酸 2、氨基酸的化学性质 ①两性 实验与探究 探究结果 ① 分别测定1%（质量分数）甘氨酸溶液、色氨酸溶液、赖氨酸溶液和谷氨酸溶液的pH，结合其所属氨基酸类型进行比较。 ② 取两支试管，分别加入2 mL 1%（质量分数）甘氨酸溶液和2 mL 1%（质量分数）谷氨酸溶液，并各滴入2 ~ 3滴甲基橙试液，观察溶液颜色；再向两支试管中分别逐滴加入0.1 mol/ L NaOH溶液，观察并比较溶液颜色变化。 ③ 向②中的两支试管中分别逐滴加入0.1 mol/L盐酸，观察并比较现象。 由于氨基酸分子中既含有碱性的氨基，又含有酸性的羧基，是典型的两性化合物，所以，氨基酸既能与酸反应生成盐，也能与碱反应生成盐。并且随着水溶液pH的不同，氨基酸在溶液中的存在形式也会不同，即在酸性条件下，氨基酸主要以阳离子形式存在；而在碱性条件下，氨基酸主要以阴离子形式存在。 一、氨基酸 调节溶液的pH使氨基酸主要以两性离子形式存在时，它在水中的溶解度最小，可以形成晶体析出。 一、氨基酸 2、氨基酸的化学性质 ②与茚三酮发生显色反应 实验与探究 探究结果 ④ 取两支试管，分别加入1 mL 1%（质量分数）甘氨酸溶液和1 mL 1%（质量分数）色氨酸溶液，各滴入2 ~ 3滴水合茚三酮溶液，水浴加热，观察并比较现象。 α-氨基酸与水合茚三酮反应，可生成蓝紫色的溶液。 可用水合茚三酮作试剂检验α-氨基酸的存在。 （1）按其结构不同 脂肪族氨基酸、芳香族氨基酸和杂环氨基酸三大类； （2）根据所含氨基和羧基的数目 中性氨基酸（一氨基一羧基）、 酸性氨基酸（一氨基二羧基）、 碱性氨基酸（二氨基一羧基）。 一、氨基酸 3、氨基酸的分类 二、蛋白质 蛋白质在人类及其他动物体内含量是相当高的，但是在植物体内蛋白质的含量却相差很大。表6-2-2是常见食物中蛋白质的含量。 二、蛋白质 （一）蛋白质的元素组成 蛋白质是生物高分子，其化学结构极其复杂。 通过对蛋白质进行元素组成分析，发现碳、氢、氧、氮是组成蛋白质的主要元素。 此外，大多数蛋白质含有硫，少数含有磷、铜、锰、锌，个别的蛋白质含有碘。 二