内容正文:
第四章 生物大分子
2019人教版选择性必修三
第二节 蛋白质
蛋白质
核心素养发展目标
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。
蛋白质
组成蛋白质的氨基酸主要是___________
ɑ-氨基酸
R CH COOH
NH2
ɑ
当R不是H时(即除甘氨酸外),ɑ-碳为手性碳原子
大部分ɑ-氨基酸具有对映异构
氨基酸
常见的氨基酸
俗名 结构简式 命名
甘氨酸
丙氨酸
谷氨酸
苯丙氨酸
半胱氨酸
-CH2-COOH
H2N
氨基乙酸
2-氨基丙酸
2-氨基戊二酸
2-氨基-3-苯基丙酸
2-氨基-3-巯基丙酸
CH3-CH-COOH
NH2
HOOC—(CH2)2—CH—COOH
NH2
HS -CH2-CH-COOH
NH2
天然氨基酸均为无色晶体,熔点较高,在200~3000C时熔化分解
1.物理性质
一般能溶于水而难溶于乙醇、乙醚等有机溶剂
氨基酸的性质
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2、氨基酸的化学性质
(1)氨基酸的两性
——两性化合物
R-CH-COOH + NaOH
NH2
R-CH-COONa + H2O
NH2
R-CHCOOH+HCl CH2COOH
NH2
NH3Cl
R CH COOH
NH2
氨基酸的性质
酸性基团
碱性基团
下列物质中既能与盐酸反应,又能与NaOH溶液反应的是 ( )
①NaHCO3 ; ②(NH4)2S ; ③Al(OH)3 ;
④NH4Cl; ⑤H2N-CH2-COOH ; ⑥CH3COOH
A.①②③ B.①②④⑤ C.⑤⑥ D.①②③⑤
小结:既能与酸反应又能与碱反应的物质
(1)多元弱酸的酸式盐; (2)弱酸的铵盐;
(3)具两性的物质; (4)氨基酸和蛋白质;
D
氨基酸
(2)成肽反应
一定条件
+
肽键
或酰胺键
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
+ H2O
二肽
氨基酸的性质
两分子氨基酸
缩合
二肽
三肽
缩合
+氨基酸
缩合
+氨基酸
四肽
缩合
+氨基酸
多肽
· · · · · ·
相互结合形成
盘曲、折叠
蛋白质
Mr>10000
具有一定的空间结构
氨基酸的性质
呈链状
肽链
该过程实际是氨基酸分子缩聚成高分子化合物的过程——氨基酸的缩聚反应。由n个同种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。
氨基酸的性质
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。
n
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蛋白质
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,是一般细胞中含量最多的有机分子。
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。
蛋白质含量的测定:由于生物组织中绝大部分氮元素来自蛋白质,而且各种来源不同的蛋白质的含氮量都比较接近,平均为16%。因此生物样品中的1g氮元素大致相当于6.25 g蛋白质,由此可以通过测定样品中氮元素的质量分数计算出其中蛋白质的含量。
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多肽链的氨基酸
种类、数目及排列顺序
特定的空间结构
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
二级结构
三级结构
四级结构
蛋白质的结构
例如,血红蛋白分子中的________会因遗传因素变成________,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。
蛋白质分子中氨基酸单体的__________称为蛋白质的一级结构
排列顺序
一级结构是______________的基础,对蛋白质的___________起着决定性作用
蛋白质高级结构
性质和功能
谷氨酸
缬氨酸
蛋白质的结构
肽键中的氧原子与氢原子之间__________,会使肽链 ____________成特定的空间结构,形成蛋白质的二级结构。
存在氢键
盘绕或折叠
氢键
蛋白质的结构
肽链在二级结构基础上还会进一步盘曲折叠,形成更复杂的三级结构
多个具有特定三级结构的多肽链通过___________________(如氢键等)排列组装,形成蛋白质的四级结构。
非共价键相互作用
蛋白质的结构
(1)两性:蛋白质的结构中