内容正文:
第七章 有机化合物
第二节 基本营养物质
7.4.2 蛋白质 油脂
蛋白质
是生命的基础,没有蛋白质就没有生命
是构成细胞的基本物质
蛋白质
蛋白质主要的存在于生物体内:肌肉、毛发、皮肤、蛋清、酶、激素、抗体、病毒
在植物中也很丰富,比如大豆、花生、谷物
蛋白质与生物体
蛋白质组成
由碳、氢、氧、氮、硫等元素组成,是一类非常复杂的天然有机高分子。
蛋白质
① 甘氨酸(α-氨基乙酸) ② 丙氨酸(α-氨基丙酸)
几种常见的氨基酸
蛋白质——氨基酸
CH2—COOH
NH2
CH3—CH—COOH
NH2
注意: α-氨基酸分子中氨基连接在离羧基最近的碳原子上。
③谷氨酸 (2-氨基-1,5-戊二酸) ④苯丙氨酸 (α-氨基苯丙酸)
HOOC—(CH2)2—CH—COOH
NH2
氨基酸
蛋白质——氨基酸
定义:羧酸分子中的烃基上的氢原子被 -NH2 (氨基)取代的化合物
分类:可分为α-氨基酸、β-氨基酸、…等;组成天然蛋白质的都是α-氨基酸。
物理性质:天然氨基酸是无色晶体,熔点较高,能溶于强酸强碱,一般能溶于水而难溶于乙醇、乙醚。
氨基酸
蛋白质——氨基酸
含有共同的官能团:氨基-NH2 、 羧基 -COOH
通式: NH2-C-COOH
_
_
R2
R1
相互影响的特性
从氨基酸的结构分析,氨基酸可能具有怎样的化学性质?
氨基酸的化学性质
(1)两性
含有氨基(显碱性): 能与酸反应
含有羧基(显酸性): 能与碱反应
(这种盐具有酸性)
(这种盐具有碱性)
蛋白质——氨基酸
氨基酸的化学性质
蛋白质——氨基酸
+ H2O
+
酸或碱
(2)成肽反应:
(酸脱羟基,氨脱氢)
肽键
聚合反应:氨基酸 → 多肽 → 蛋白质
2、成肽的两个氨基酸分子(可以相同,也可以不同)
1、成肽反应是分子间脱水反应,属于取代反应。
3、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.
注意:
蛋白质——氨基酸
- H2O
- H2O
- H2O
蛋白质
多肽
水解
水解
氨基酸的成肽反应
聚合反应:氨基酸 → 多肽 → 蛋白质
蛋白质的水解反应
(最终产物)
多肽
氨基酸
蛋白质
酸、碱或酶
水解反应
水解反应
蛋白质的性质
蛋白质的两性
与氨基酸的性质相似
蛋白质的盐析
蛋白质的性质
现象:向蛋白质溶液中加入(NH4)2SO4溶液时,会使蛋白质从溶液沉淀出来;加水后沉淀又溶解。
向蛋白质加入轻金属盐(Na2SO4、NaCl等)溶液后,可以使蛋白质凝聚而从溶液中析出,这种作用称为盐析。
盐析得到的蛋白质仍能溶于水,不影响蛋白质的性质,盐析是可逆的。
蛋白质的变性
蛋白质的性质
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。
变性:在某些物理因素或化学因素的影响下,蛋白质的理化性质和生理功能发生改变的现象。如变性后的蛋白质在水中溶解度下降,同时失去生理活性。
不可逆化学变化
蛋白质的变性
蛋白质的性质
物理因素:加热、紫外线、超声波等
化学因素:重金属盐类、强酸、强碱、三氯乙酸、乙醇、甲醛等
不可逆化学变化
用途:蛋白质的变性是一个化学变化,利用蛋白质的变性,可用于杀菌消毒。
思考
(1)为什么医院里可以用高温蒸煮,紫外线照射或涂抹医用酒精等方法进行消毒?
(2)在生物实验室里,常用甲醛溶液(俗称福尔马林)保存动物标本,在农业上,可以用波尔多液(CuSO4、生石灰和水)来防治农作物病害?
细菌主要成分为蛋白质,在生产和生活中,可以用一些化学试剂或某些物理因素使蛋白质发生变性,从而使细菌或病毒的蛋白质失去生理活性而变性,从而起到杀灭细菌的目的。
。。。
生活小常识
1、误服重金属盐?
可以喝大量的牛奶,豆浆、蛋清(利用蛋白质变性)形成不溶于水的的物质排出体外,降低危害,缓解毒性。
2、如何杀菌消毒?
可以用高温蒸煮,照射紫外线,喷洒或涂抹酒精等方法消毒,也是利用蛋白质变性原理杀菌消毒。
。。。
现象:溶液变黄
①显色反应
②灼烧
现象:产生类似烧焦羽毛的特殊气味
用途:两个反应均可用于鉴别蛋白质 ,灼烧法多用于鉴别合成纤维与蛋白质(羊毛或蚕丝织物)的真伪。
蛋白质的特征反应
蛋白质的性质
含有苯环的蛋白质与浓硝酸作用会显黄色。如皮肤,指甲等
蛋白质的性质
蛋白质在生产、生活中的应用
1、蛋白质存在于一切细胞中,是人类必需的营养物质。
2、毛和蚕丝的成分都为蛋白质,可以制作服装。
3、从动物皮、骨中提取的明胶可作食品增稠剂,阿胶可作中药材等。
4、绝大多数酶也是蛋白质,是重要的催化剂。
小结
1、蛋白质都是高分子化合物,组成元素只有C、H、O、N
2、蛋白质在酶的作用下,可直接水解生成各种氨基酸
3、生物体内的酶都是蛋白质
4、蛋白质溶液遇到盐就会变性
5、蛋白质变性属于化学变化
×
×
×
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√
6、向鸡蛋白溶液中加入醋酸铅溶液,生成白色沉淀,加水可重新溶解
7、可以通过灼烧的方法鉴别真蚕丝和人造丝
×
√
课堂练习
室温下
状态 代表物 元素组成 物理性质
油脂 油 液态 植物油 C、H、O 密度比水的小,黏度比较大,触摸时有明显的油腻感,难溶于水,易溶于有机溶剂;天然油脂都是混合物,没有固定的熔、沸点。
脂肪 固态 动物脂肪
油脂
组成及分类
油脂
结构
其中R、R′、R″代表高级脂肪酸的烃基,可以相同也可以不同;当其相同时称为单甘油酯,不相同时称为混甘油酯,天然油脂大多是混甘油酯,且都是混合物。
油脂可以看作由高级脂肪酸和甘油通过酯化反应生成的酯,属于酯类化合物。
油脂的结构可表示为
名称 饱和脂肪酸 不饱和脂肪酸
软脂酸 硬脂酸 油酸 亚油酸
结构简式 C15H31COOH C17H35COOH C17H33COOH C17H31COOH
油:不饱和的高级脂肪酸甘油酯
脂:饱和的高级脂肪酸甘油酯
常见高级脂肪酸
油脂
脂肪酸的饱和程度对油脂的熔点影响很大,含较多饱和高级脂肪酸的甘油酯,熔点较高;含较多不饱和脂肪酸的甘油酯,熔点较低。
+3H2
——加成反应
硬化油性质稳定,不易变质,便于运输,可用于制造肥皂、脂肪酸、甘油、人造奶油等。
油脂——化学性质
油脂的氢化(硬化)
①酶催化水解:油脂在人体小肠中通过酶的催化可以发生水解反应,生成高级脂肪酸和甘油,然后再分别进行氧化分解,释放能量。
②酸性水解:油脂在酸性条件下水解生成高级脂肪酸和甘油。
油脂——化学性质
油脂的水解反应
③碱性水解:油脂在碱性条件下,生成高级脂肪酸盐和甘油。油脂的碱性水解又称皂化反应
硬脂酸甘油脂
硬脂酸钠
甘油
油脂——化学性质
油脂的水解反应
工业上利用这个反应来制造肥皂,硬脂酸钠是肥皂的有效成分。
工业制皂流程简述
动、植物油脂
混合液
胶状液体
上层:高级脂肪酸钠
下层:甘油、NaCl
上层
肥皂
下层
甘油
NaOH
△
NaCl固体
盐析
加填充剂,压滤干燥
提纯分离
制肥皂、人造奶油、为人体提供能量
油脂——化学性质
油脂在人体内的转化
摄入脂肪
甘油 脂肪酸
氧化分解
CO2 水 能量
脂肪酶
水解
体内脂肪(储存)
人体中,油脂主要在小肠水解吸收
氧化分解
油脂——化学性质
油脂的作用
油脂
提供人体必需不饱和
高级脂肪酸
溶解脂溶性维生素
增加饱腹感
保护内脏器官
细胞膜、神经和脑组织的成分
储备热能、保温御寒
积极作用:
提供热能
油脂——化学性质
油脂的作用
摄入油脂太多, 让人肥胖;
经常摄入饱和程度高的油脂,容易诱发心脏病,糖尿病,高胆固醇、高血脂、脂肪肝、癌症等疾病。
皮脂分泌旺盛,产生青春痘;
消极作用:油脂摄入过多对人体健康的影响
1、糖类、油脂、蛋白质都是高分子化合物
2、植物油可以作为萃取剂,萃取溴水中的溴
3、牛油在碱性条件下可制得肥皂。
4、能发生氢化反应的油脂,也能使酸性KMnO4溶液褪色
5、植物油在空气中久置,会产生“哈喇”味,变质原因是发生加成反应 植物油在空气中变质是发生了氧化反应
6、油脂是人类的主要营养物质之一,是热量最高的营养成分。
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课堂练习
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