4.2 蛋白质 课件-2025-2026学年高二下学期化学人教版选择性必修3

该高中化学课件围绕蛋白质展开，涵盖氨基酸结构与性质、蛋白质组成结构及盐析、变性等性质，酶的特点及应用。课堂导入从生活常见蛋白质实例切入，引出蛋白质是生命活动基础，再过渡到氨基酸这一基本单位，搭建从宏观到微观的学习支架。 其亮点在于结合实验探究（如实验4-3盐析、4-4变性）和生活应用（牛奶解重金属中毒、酒精消毒），体现科学探究与实践和化学观念。通过对比辨析（盐析与变性）培养科学思维，帮助学生构建知识网络，教师教学更具针对性与高效性。

蛋白质 蛋白质 第四章 生物大分子 作者编号：35011 课堂导入 生活中常见的蛋白质 银耳 桃胶 阿胶 作者编号：35011 课堂导入 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。 作者编号：35011 新知讲解 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。 作者编号：35011 氨基酸 H CH NH2 O C OH 甘氨酸(氨基乙酸) CH3 CH NH2 O C OH 丙氨酸(2-氨基丙酸) CH2 CH NH2 O C OH 苯丙氨酸(2-氨基-3-苯基丙酸) 谷氨酸(2-氨基戊二酸) O O CH2 CH NH2 C OH CH2 C HO O CH2 CH NH2 C OH HS 半胱氨酸(2-氨基-3-硫基丙酸) 观察常见的氨基酸的结构，思考并总结其结构特点？ 作者编号：35011 氨基酸 1、氨基酸的分子结构 结构特点 官能团 —NH2(氨基) —COOH(羧基) 氨基 从结构上看，氨基酸可看作是羧酸分子中 烃基上的氢原子被_______取代的化合物 R CH NH2 O C OH α-氨基酸 氨基连接在与羧基相邻的 α 位的碳原子上 α- 氨基酸除甘氨酸外，一般均含有连接4个不同原子或原子团的手性碳原子，具有对映异构体。 H CH NH2 O C OH 甘氨酸(氨基乙酸) 作者编号：35011 氨基酸 甘氨酸 H2N—CH2COOH (氨基乙酸) CH3 − CH−COOH NH2 (2-氨基丙酸) 丙氨酸 谷氨酸 (2-氨基戊二酸) 苯丙氨酸 （α-氨基苯丙酸） HS − CH2−CH − COOH NH2 半胱氨酸 (2­-氨基­-3­-巯基丙酸) 判断下面氨基酸是否含有手性碳原子 * * * * 作者编号：35011 氨基酸 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。 R CH NH2 O C OH 作者编号：35011 氨基酸 （1）氨基酸的两性 既能跟酸反应，又能跟碱反应 与NaOH： R − CH−COOH NH2 + HCl R − CH−COOH NH3Cl R − CH−COOH NH2 + NaOH R − CH−COONa + H2O NH2 与盐酸： 作者编号：35011 氨基酸 两个氨基酸分子(可以相同，也可以不同)在一定条件下，通过氨基与羧基间缩合脱去水，形成含有肽键的化合物，成肽反应属于取代反应。 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。 （2）成肽反应 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-。 成肽反应是分子间脱水反应，属于取代反应。 作者编号：35011 氨基酸 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 作者编号：35011 氨基酸 分子内缩合成环 CH2 N O C OH CH2 CH2 H H ＋ H2O CH2 N O C CH2 CH2 H 分子间缩合成环 2R CH NH2 O C OH 大鹿化学 R CH N O C OH H H R CH N O C HO H H ＋ 2H2O R CH NH O C O C R CH NH 作者编号：35011 氨基酸 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 作者编号：35011 蛋白质 1、蛋白质的组成 蛋白质中主要含有C、H、O、N、S等元素，有些蛋白质还含有 P、Fe、Zn、Cu 等元素。人体含有的蛋白质种类超过 10 万种 属于天然有机高分子化合物 其溶液具有胶体的某些性质 作者编号：35011 蛋白质 2、蛋白质的结构 一级结构 二级结构 三级结构 四级结构 氨基酸 肽链 脱水 缩合 蛋白质 多条 肽链 盘曲折叠 空间结构 肽链 结构多样性 功能多样性 肽键中的H与O间存在氢键 作者编号：35011 蛋白质 3蛋白质的性质 1) 两性： 蛋白质是两性分子，既能与酸反应，又能与碱反应 O H H—N—CH2— C— O H —N—CH2— C—… —N—CH2—COOH H 2) 水解： HO H 在酸、碱、或酶等催化剂的作用下水解，最终产物是氨基酸 O H H—N—CH2— C— O H —N—CH2— C—… —N—CH2—COOH H 作者编号：35011 蛋白质 向蛋白质溶液中加入一定浓度的盐(如硫酸铵、硫酸钠、氯化钠等轻金属的盐)溶液，会使蛋白质的溶解度降低而从溶液中析出的现象，属于可逆过程。 【实验4-3】在试管中加入2mL饱和（NH4)2SO4溶液，向其中加入几滴鸡蛋清溶液，振荡，观察现象。再继续加入蒸馏水，振荡，观察现象。 蛋白质的盐析是一个可逆过程，盐析出的蛋白质在水中仍能溶解，并不影响其活性。采用多次盐析和溶解，可以分离提纯蛋白质。 3) 蛋白质的盐析 作者编号：35011 蛋白质 3) 蛋白质的盐析 【实验4-3】 现象： 加水 加 (NH4)2SO4 试管内产生白色沉淀，加入蒸馏水后沉淀溶解 结论： 蛋白质溶液 蛋白质沉淀 轻金属盐/铵盐 水 多次盐析和溶解，可分离提纯蛋白质。（不同蛋白质在盐溶液中溶解度不同） 应用： 物理变化，可逆 作者编号：35011 蛋白质 某些物理或化学因素的影响下，蛋白质的性质和生理功能发生改变的现象。 物理因素包括：加热、加压、搅拌、振荡、超声波、紫外线和放射线等； 化学因素包括：强酸、强碱、重金属盐、乙醇、甲醛等； 蛋白质变性后在水中不能重新溶解，是不可逆过程，可用于杀菌消毒。 4) 蛋白质的变性 作者编号：35011 蛋白质 4) 蛋白质的变性 某些物理或化学因素的影响下，蛋白质的性质和生理功能发生改变的现象。 【实验4-4】在三支试管中各加入2mL鸡蛋清溶液，将一支试管加热，向另两支试管中分别加入硝酸银溶液和乙醇，观察现象。再向试管中加入蒸馏水，观察产生的沉淀能否溶解。 作者编号：35011 蛋白质 实验现象：加热及加入硝酸银溶液或乙醇的三支试管内鸡蛋清溶液中均产生沉淀；加入蒸馏水后沉淀均不溶解。 结论：蛋白质在加热或者重金属盐和乙醇的作用下发生了变性；变性后的蛋白质在水中不溶解且失去了原有的生理活性。蛋白质的变性是一个不可逆过程。 【实验4-4】 作者编号：35011 蛋白质 盐析： 蛋白质溶液 蛋白质沉淀 饱和无机盐 水 变 性 物理因素： 化学因素： 加热、加压、搅拌、超声波、紫外线照射等 强酸、强碱、重金属盐、乙醇、甲醛、丙酮，高锰酸钾，苯酚等 可逆！ 不可逆！ 完成课本117页的“思考与讨论” 作者编号：35011 思考与讨论 讨论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？ 讨论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？ 牛奶、蛋清、豆浆中都含有蛋白质，急救时补充蛋白质，使其与重金属盐发生变性作用，从而减轻对人体的伤害。 紫外线会使蛋白质变性，可用于环境和物品消毒，放射线对医疗器械的杀菌作用主要通过损伤细菌的DNA。 作者编号：35011 蛋白质 4蛋白质的应用 加热后的蛋白质发生变性，有利于人体消化吸收 乙醇、苯酚和碘等消毒：使微生物蛋白质变性，导致其死亡，达到消毒的目的 紫外线可用于杀菌消毒 疫苗等生物制剂需要在低温下保存 作者编号：35011 蛋白质 分子中含有苯环的蛋白质遇浓硝酸生成白色沉淀，加热后变黄色，双缩脲试剂也可以与蛋白质作用呈现紫色。 5）显色反应 加入浓硝酸有白色沉淀，加热后沉淀变黄色 现象： 结论： 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。 特征反应：可用于检验含苯环的蛋白质 作者编号：35011 蛋白质 蛋白质可以燃烧，一般生成CO2、H2O、N2、SO2、P2O5等物质，灼烧蛋白质有烧焦羽毛的气味，可用于鉴别羊毛衫、蚕丝被的真假。 6）蛋白质的燃烧反应： 现象： 有烧焦羽毛的气味 真假羊毛衫、蚕丝被的鉴别 应用： 作者编号：35011 酶 酶是一类由_____产生的、对生物体内的化学反应具有_____作用的有机化合物，其中绝大多数是________。(少数酶是由RNA分子构成) 细胞 催化 蛋白质 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 作者编号：35011 随堂练习 1.网红食“姜撞奶”中含有丰富蛋白质，下列关于蛋白质的叙述中不正确的是 ( ) A．蚕丝、病毒、酶的主要成分都是蛋白质 B．人工合成的具有生命活性的蛋白质——结晶牛胰岛素是我国最先合成的 C．重金属盐能使蛋白质变性，所以吞服“钡餐”会使人中毒 D．浓硝酸使皮肤呈黄色，这是由于蛋白质与浓硝酸发生了颜色显色反应 C 作者编号：35011 随堂练习 A 2.下列关于酶的叙述中，不正确的是（ ） A. 酶是一种糖类物质 B. 大多数酶是一种蛋白质 C. 酶是生物体内产生的催化剂 D. 有些酶受到高温或与重金属盐作用时会变性 作者编号：35011 随堂练习 C 3. 下列说法中正确的是（ ） A. 蛋白质的特殊功能和活性只取决于多肽链的氨基酸种类、数目及排列顺序 B. 向蛋白质溶液中加入饱和硫酸铵溶液，蛋白质会析出，再加水，蛋白质也不溶解 C. 酒精消毒的原理是酒精使细菌中的蛋白质变性而失去其生理活性 D. 纤维素、蛋白质都能发生水解反应，其水解的最终产物都含有羧基和氨基 作者编号：35011 随堂练习 C 4. 有关蛋白质的下列说法中，正确的是（ ） A. 蛋白质的显色反应和金属元素的焰色反应都是物理变化 B. 向蛋白质溶液里加Na2SO4、CuSO4等溶液均可分离和提纯蛋白质 C. 在豆浆里加入少量石膏，能使豆浆凝结成豆腐 D. 油脂的氢化、蛋白质的盐析、淀粉的水解都属于化学变化 作者编号：35011 蛋白质多肽氨基酸 Lavf58.20.100 Lavf58.20.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $