2.4 课时3 氨基酸和蛋白质 课件-2025-2026学年高二下学期化学鲁科版选择性必修3

氨基酸和蛋白质 第2章 官能团与有机化学反应 烃的衍生物 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。 学习目标 1.了解氨基酸和蛋白质的组成、结构特点、主要化学性质及应用。 2.了解氨基酸和蛋白质在生命过程中的作用。 3. 认识人工合成多肽、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。 新知讲授 多肽也是一种在生命过程中有着重要作用的物质。 蛋白质和多肽都由氨基酸组成。蛋白质和多肽有什么区别？它们与氨基酸有什么关系？究竟是什么样的结构决定着蛋 白质具有丰富的生理功能？ 联想▪质疑 新知讲授 一、氨基酸 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。 氨基酸是组成蛋白质的基本结构单位，要认识蛋白质，必须首先认识氨基酸。 新知讲授 一、氨基酸 1.定义：氨基取代了羧酸分子中烃基上的氢原子形成的取代羧酸。 R CH NH2 O C OH 官能团 —NH2(氨基) —COOH(羧基) 新知讲授 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，而难溶于乙醇、乙醚等有机溶剂。 2、氨基酸的性质 氨基酸中既有氨基又有羧基，羧基是酸性基团，氨基是碱性基团，因此氨基酸是两性化合物，能与酸、碱反应生成盐。 新知讲授 二、多肽 1.肽：一个α­氨基酸分子的羧基与另一个α­氨基酸分子的氨基脱去一分子水所形成的酰胺键称为肽键，所生成的化合物称为肽。氨基酸之间反应原理如下： 二肽：由两个氨基酸分子缩合后形成的含有肽键的化合物，二肽中只有一个肽键。 注意：①由于肽中仍含有-NH2和-COOH，肽也有两性。 ②肽键可简写为 -CONH-，不能写成 -CNHO-。 新知讲授 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 呈链状 肽链 二肽及以上均可称为多肽。生物体中存在着一些 具有特殊功能的多肽。 新知讲授 1.(1)氨基酸分子中的—COOH能电离出H＋显酸性，—NH2能结合H＋显碱性(　　) (2)成肽反应的规律为—COOH脱—OH，—NH2脱—H(　　) (3)氨基酸分子、烃分子中的氢原子数均为偶数(　　) (4)氨基酸能发生酯化反应和水解反应(　　) (5) 必须氨基酸有8种，但人体不能合成(　　) (6)两个氨基酸分子脱水后形成的二肽中含有两个肽键(　　) √ √ √ × × × 达标训练 三、蛋白质 （1）定义：由α­氨基酸分子按一定的顺序以肽键连接起来的生物大分子称为蛋白质，其一定含有的官能团是肽键 （2）官能团： 在蛋白质二级结构的基础上，同一条多肽链中的氨基酸残基之间可以形成氢键、二硫键(-S- S-)等，使二级结构再按照一定的形状卷曲，这就是蛋白质的三级结构，它是一种三维的空间结构状态。 由几条相同的多肽链组成的空间结构状态称为蛋白质的均一四级结构， 由几条不同的多体链组成的空间结构状态称为蛋白质的非均一四级结构。它们是蛋白质分子具有一定生物学功能的高级结构。 新知讲授 蛋白质结构中个别氨基酸发生改变时，很可能会改变蛋白质的生物活性。 例如，在非洲流行的镰刀型细胞贫血症的病因是患者的血红蛋白分子中原本应该是谷氨酸的位置换成了缬氨酸。由此可见，蛋白质的结构与功能具有高度统-性。 新知讲授 2.写出含有下列结构片段的蛋白质水解产生的氨基酸的结构简式： ______________________________________________。 、 、 新知讲授 四、酶 (1)定义：酶是一种高效的生物催化剂，大多数酶属于蛋白质。 (2)酶催化的主要特点是： 特点 高效催化作用： 条件温和： 高度的专一性 一般是普通催化剂的107倍 一般在接近体温和中性的条件，酶的活性最高。超过适宜的温度时，酶将失去活性 新知讲授 3.下列有关酶的说法错误的是( ) A.酶是具有催化作用的有机物 B.酶催化作用的特点是具有专一性和高效性等 C.高温或重金属盐能使酶的活性丧失 D.酶的结构较为简单，不能再水解 D 达标训练 ①单质，如：Al等 ②两性氧化物，如：Al2O3等 ③两性氢氧化物，如：Al(OH)3等 ④弱酸的铵盐，如：(NH4)2CO3、NH4HCO3等 ⑤多元弱酸的酸式盐；如：NaHCO3等 ⑥具有双官能团的某些有机物，如：氨基酸、蛋白质等 【归纳】既能与酸反应又能与碱反应的物质 思维构建 水解反应 缩聚反应 氨基酸 蛋白质 酶 氨基酸 蛋白质 羧基 氨基 官能团：肽键通常含有50个以上的肽键， 相对分子质量一般在10000以上 酶 性质：高效性、专一性 能与碱反应 能与酸反应 思维构建 B 1.下列叙述正确的是（ ） A.人体内的蛋白质不断分解，最终生成二氧化碳和水排出 B.我国在西周时期已发明了“酒曲”酿酒工艺，“酒曲”是一种酶 C.腺病毒重组新冠疫苗性质稳定，可以高温下运输、保存 D.在酶催化淀粉水解反应中，温度越高，淀粉水解速度越快 达标训练 2.已知半胱氨酸的结构简式为 则下列说法不正确的是（ ） A.半胱氨酸属于α-氨基酸 B.半胱氨酸是一种两性化合物 C.两分子半胱氨酸脱水形成的二肽结构简式为 D. 与NaOH溶液加热时可放出一种碱性气体 C 达标训练 3. 下列对氨基酸和蛋白质的描述正确的是（ ）　 A.蛋白质水解的最终产物是氨基酸 B.氨基酸和蛋白质遇重金属离子均会变性 C.α-氨基丙酸与α-氨基苯丙酸混合物脱水成肽,只生成2种二肽 D.氨基酸溶于过量氢氧化钠溶液中生成的离子,在电场作用下向负极移动 A 达标训练 4.有一种二肽，分子式为C8H14N2O5，发生水解后得到丙氨酸和另一种氨基酸，则此氨基酸的化学式为（ ） A.C4H7NO4 B.C5H7NO3 C.C5H9NO4 D.C5H11NO5 C 达标训练 5.某物质的结构简式如图所示，下列有关该物质的说法不正确的是（ ） A.该物质的分子式为C13H15N2O5 B.该物质是由两分子不同的氨基酸经脱水缩合 　而得 C.该物质含有肽键、羧基和氨基 D.1 mol该物质最多可与2 mol NaHCO3溶液反应 A 达标训练 6. 2022年诺贝尔化学奖授予研究“点击化学”的科学家。图所示化合物是“点击化学”研究中的常用分子。关于该化合物，说法不正确的是（ ） A．能发生加成反应 B．最多能与等物质的量NaOH反应 C．能使溴水和酸性KMnO4溶液褪色 D．能与氨基酸和蛋白质中的氨基反应 B 达标训练 $