内容正文:
第七章 认识有机化合物
第四节 基本营养物质
课时2 蛋白质
贰
叁
知识导航
本节重难点
蛋白质的组成
壹
氨基酸的性质
贰
蛋白质的性质及应用
叁
课堂导入
健美运动员为了保持身材,除了每天正常饮食之外,还要额外补充一定量的蛋白质,你知道这是为什么吗?
探究课堂
蛋白质是生命的物质基础,是有机大分子,是构成细胞的基本有机物,是生命活动的主要承担者。没有蛋白质就没有生命。
氨基酸是蛋白质的基本组成单位。它是与生命及与各种形式的生命活动紧密联系在一起的物质。机体中的每一个细胞和所有重要组成部分都有蛋白质参与。
探究课堂
蛋白质的组成和存在
蛋白质由C、H、O、N、S等元素组成,相对分子质量从几万到几百万,是一类非常复杂的天然有机高分子。
生活中富含蛋白质的物质
肉类
蛋类
奶类
鱼类
豆制品
牛角
探究课堂
蛋白质的性质
蛋白质的水溶性
有的蛋白质能溶于水,如鸡蛋清等,
有的则难溶于水,如丝、毛等。
蛋白质的水解
蛋白质
酸、碱或酶
水解反应
水解反应
多肽
氨基酸
探究课堂
氨基酸
观察甘氨酸和苯丙氨酸的结构简式,辨认其中的官能团,并说明其结构的共同点。
H
O
CH2
NH2
O
C
甘氨酸
CH2
H
O
O
C
CH
NH2
苯丙氨酸
含有氨基(—NH2)和羧基(—COOH),且连在同一个碳上(即α-氨基酸)。
探究课堂
氨基酸
氨基酸可看作是羧酸分子烃基上的氢原子被氨基取代的化合物。
组成蛋白质的氨基酸几乎都是α-氨基酸(氨基与羧基连在同一个碳原子上)
H
O
CH
NH2
O
C
R
物理性质:天然的氨基酸均为无色晶体,熔点较高,一般都能溶于水,而难溶于乙醇、乙醚。
探究课堂
氨基酸
化学性质
氨基酸分子中的-COOH是酸性基团,-NH2是碱性基团。因此,氨基酸是两性化合物,它既可以与酸反应,也可以与碱反应,且都生成盐。
CH
NH2
R
COOH
+ HCl
CH
NH3Cl
R
COOH
+ NaOH
+H2O
CH
NH2
R
COOH
CH
NH2
R
COONa
探究课堂
氨基酸
化学性质
氨基酸发生聚合反应,通过肽键(酰胺键)生成多肽,进一步形成蛋白质。
+ H2O
+
酸或碱
断键机理(酸脱羟基,氨脱氢)
b. 两个氨基酸分子脱去一个水分子而形成二肽,
多个氨基酸分子脱去水分子而形成多肽。
肽键
注意:
a. 成肽的两个氨基酸分子(可以相同,也可以不同)
探究课堂
我国科学家于1965年在世界上首次完成了具有生命活力的蛋白质——结晶牛胰岛素的全合成,对蛋白质的研究作出了重要贡献。
氨基酸
探究课堂
蛋白质变性
某些条件下,蛋白质的分子内部结构和性质发生改变,溶解度度下降,失去生理活性。
能使蛋白质变性的因素有:
物理因素:加热、加压、搅拌、振荡、紫外线照射、超声波等;
化学因素:强酸、强碱、重金属盐(醋酸铅、硫酸铜)、某些有机物(甲醛、乙醇、苯酚等)。
蛋白质的变性是一个不可逆过程,变性后的蛋白质在水中不溶解,同时也会失去原有的生理活性。利用蛋白质的变性,可用于杀菌消毒,而疫苗等生物制剂的保存则要防止变性。
探究课堂
医院里常用高温蒸煮、紫外线照射处理医疗器械,采取在伤口处喷洒消毒剂、涂抹医用酒精等方法来消毒、杀菌,防止伤口感染。这样做的根据是什么?
细菌、病毒等都含有蛋白质,高温蒸煮、紫外线以及消毒剂都可以使
蛋白质变性,丧失生理活性。
探究课堂
蛋白质变性实验
实验操作
实验现象
加入醋酸铅溶液,
试管内生成白色沉淀,
加入蒸馏水后沉淀不溶解。
探究课堂
蛋白质变性应用
甲醛水溶液(福尔马林)浸泡动物标本
酒精消毒
探究课堂
蛋白质的盐析
少量的轻金属盐(Na2SO4、NaCl等)能促进蛋白质溶解,但当盐溶液浓度较大时,反而会使蛋白质溶解度降低而从溶液中析出,这种作用称为盐析。
盐析得到的蛋白质仍能溶于水,即盐析是可逆的。
探究课堂
盐析 变性
概念 蛋白质在某些盐的浓溶液中
因溶解度降低而析出 蛋白质在加热、酸、碱等条件下
性质发生改变而聚沉
特征 可逆 不可逆
实质 溶解度降低,物理变化 结构、性质改变,化学变化
条件 碱金属、镁、铝等轻金属盐的
浓溶液及铵盐溶液 加热、强酸、强碱、重金属盐类、紫外线、X射线、甲醛、酒精、苯甲酸等
用途 提纯蛋白质 杀菌消毒
蛋白质盐析和变性比较
探究课堂
蛋白质的特征反应
产生黄色沉淀
实验操作
① 显色反应
实验现象
探究课堂
蛋白质的特征反应
② 灼烧
产生
烧焦羽毛的气味
实验操作
实验现象
头发
丝织品
探究课堂
蛋白质在生产生活中的应用
蛋白质
动物的毛、蚕丝是很好的纺织原料
动物的皮革是衣服的原料
驴皮熬制