4.2 蛋白质 课件 2023-2024学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修3

第二节 蛋白质 教材P112-119页 教学目标： 1.通过结构分析认识氨基酸的组成、结构特点和主要化学性质，知道氨基酸、多肽和蛋白质之间的关系。能判断氨基酸的缩合产物和多肽的水解产物，从分子水平上认识氨基酸的组成、结构和性质，进一步深化“结构决定性质”的学科观念。 2.认识蛋白质的组成和性质特点，能辨识蛋白质结构中的肽键，能说明蛋白质的基本结构特点，能分析氨基酸、蛋白质与人体健康的关系，从微观和宏观相结合的视角认识蛋白质的结构与性质。 3.认识蛋白质空间结构的复杂性和种类的多样性，了解酶催化反应的特点，认识人工合成多肽和蛋白质的意义，体会化学科学在生命科学发展中所起的重要作用。 教学重点 教学难点 氨基酸和蛋白质的结构特点与主要性质。 氨基酸、多肽和蛋白质之间的相互转化关系。 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从最简单的病毒、细菌等微生物直至人类，生物体内的绝大多数生命过程都与蛋白质密切相关，可以说没有蛋白质就没有生命。氨基酸是组成蛋白质的基本结构单位。 新课引入 一、氨基酸 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.官能团：羧基(-COOH)和氨基(-NH2) 自然界中存在的氨基酸有上百种，组成人体内蛋白质的氨基酸有21种。其中有8种氨基酸在人体内不能合成，必须通过食物供给，这些氨基酸称为必需氨基酸。 3.结构特点 组成蛋白质的氨基酸主要是α-氨基酸 α-氨基酸除甘氨酸外，一般均有手性碳原子，具有对映异构体 一、氨基酸 [手性碳原子]连接4个不同原子/原子团 4.几种常见氨基酸 一、氨基酸 5.物理性质 天然氨基酸均为无色晶体，熔点较高，多在200~300 ℃熔化时分解一般能溶于水，难溶于乙醇、乙醚等有机溶剂。 一、氨基酸 思考与讨论：根据氨基酸的结构中所含官能团，推测氨基 酸可能具有哪些化学性质？ 6.化学性质 ①氨基酸的两性 氨基(-NH2) — 碱性基团 羧基(-COOH) — 酸性基团 一、氨基酸 可与酸反应 可与碱反应 ②氨基酸的成肽反应：两个氨基酸分子在一定条件下，氨基和羧基间缩合脱水形成肽键。 [注意]①氨基酸可以相同，也可不相同 ②由于肽中仍含有-NH2和-COOH，肽也有两性 ③肽键可简写为 -CONH-，不能写成 -CNHO- [原理]酸脱羟基，胺脱氢 一、氨基酸 6.化学性质 一、氨基酸 6.化学性质 ②氨基酸的成肽反应 按要求书写下列氨基酸的成肽反应 （1）两分子间缩合成二肽 H2N-CH2COOH （2）分子内/分子间缩合成环 （3）多个分子缩合成多肽或蛋白质 课堂评价 CH2CHCOOH NH2 H2N-CH2-CH2-CH2-COOH H2N-CH2C-NH-CH2COOH O +H2O 2 N O H +H2O O H—NH—CH—C—OH CH2 n n +(n-1)H2O 二、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，蛋白质属于天然有机高分子化合物。 2.组成元素：C、H、O、N、S等元素组成，有些蛋白质含有P、 Fe、Cu、Zn、Mn等。 3.存在：生物体内，如肌肉、毛发、皮肤、角、酶、抗体、病 毒等；植物中也很丰富，如大豆、花生、谷物。 4.结构：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。 二、蛋白质 一级结构 二级结构 三级结构 四级结构 各种蛋白质都有其特殊功能和活性 5.蛋白质的性质 ①蛋白质的溶解性：有些蛋白质(如鸡蛋清)能溶解在水里形成 溶液。 ②蛋白质的两性：蛋白质的两端存在氨基与羧基，同时侧链中也往往存在酸性或碱性基团。因此，蛋白质是两性分子，既能与酸反应，又能与碱反应。 二、蛋白质 ③蛋白质的水解：蛋白质在酸、碱或酶的作用下，逐步水解成相对分子质量较小的多肽，最终水解得到氨基酸。 [原理]断肽键的C-N，酸得羟基，胺得H 二、蛋白质 5.蛋白质的性质 ④蛋白质的盐析 [实验4-3] 盐析：硫酸铵、硫酸钠、氯化钠等能促进蛋白质的溶解，当这些盐在蛋白质溶液中达到一定浓度时，会使蛋白质的溶解度降低而使其从溶液中析出 [注意] ①盐析是一个可逆的过程，属于物理变化过程。 不影响蛋白质的活性。 ②利用多次盐析的方法分离、提纯蛋白质。 二、蛋白质 5.蛋白质的性质 ⑤蛋白质的变性 [实验4-4] 二、蛋白质 二、蛋白质 ⑤蛋白质的变性 应用 防止蛋白质的变性 使蛋白质的变性 [思考讨论]P117 （1）因误服铅、汞等重金属盐中毒的患者在急救时，为什么可口服牛奶、蛋清或豆浆？ （2）为什么紫外线可用于环境和物品消毒，放射线可用于医疗器械灭菌？ 重金属盐与牛奶蛋清或豆浆中的蛋白质发生变性作用，从而减轻重金属对人体的危害 紫外线和放射线可以使细菌和病毒中的蛋白质发生变性而使其死亡 ⑥蛋白质的显色反应 [实验4-5] 含苯环的蛋白质遇到浓硝酸会有白色沉淀产生，加热沉淀变黄色。 二、蛋白质 5.蛋白质的性质 ⑦蛋白质的燃烧 蛋白质灼烧有烧焦羽毛味 应用：可以鉴别真丝、人造丝，真假羊毛衫 二、蛋白质 5.蛋白质的性质 阅读P117 科学史话 人工合成结晶胰岛素 阅读P118 资料卡片 烫发的原理 三、酶 酶是一类由细胞产生的、对生物体内的化学反应具有催化作用的有机化合物，其中绝大多数是蛋白质。 具有高效催化作用 条件温和 具有高度的专一性 一般是普通催化剂的107倍 酶的活性最高：接近体温和中性条件下进行；超过适宜的温度时，酶将失去活性。 Lavf57.62.100 Lavf57.62.100 Lavf57.62.100 $$