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，涵盖氨基酸的结构与性质、蛋白质的组成结构及化学性质（两性、水解、盐析、变性等）、酶的特点等核心知识点。以新型冠状病毒含蛋白质导入，从生活实际出发，逐步过渡到蛋白质的存在作用、氨基酸结构，构建“组成-结构-性质-应用”的学习支架。 其亮点在于融合化学观念（结构决定性质，如氨基酸官能团决定两性）、科学思维（对比盐析与变性表格分析差异）和科学探究（实验4-4观察变性现象），结合消毒、重金属中毒急救等实例，帮助学生建立化学与生活联系，提升科学思维与探究能力，教师可高效开展教学。

蛋白质 第四章 生物大分子 1 可怕的新型冠状病毒 新型肺炎的凶手——冠状病毒， 有自己的核酸和蛋白质。它进入人体后，借助人体内的原料合成病毒。当我们人体发病时，就是它的蛋白质对我们起了作用。 新型冠状病毒 变异后的新型冠状病毒 病毒的基本结构有核心(核酸)和衣壳(蛋白或脂蛋白)。 2 蛋白质的存在与作用 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。 人体内起催化作用的大多数酶、一些调节代谢的激素和发生免疫反应的抗体等均为蛋白质。 可以说没有蛋白质就没有生命。 含蛋白质的食物 疫苗 桑蚕丝 细胞 一 氨基酸 常见的氨基酸 甘氨酸 丙氨酸 谷氨酸 苯丙氨酸 CH2—COOH NH2 CH3—CH—COOH NH2 HOOC—(CH2)2—CH—COOH NH2 —CH2—CH—COOH NH2 HS—CH2—CH—COOH NH2 半胱氨酸 氨基乙酸 2-氨基丙酸 2-氨基戊二酸 2-氨基-3-苯基丙酸 2-氨基-3-巯基丙酸 一 氨基酸 为了人体的健康，应注意合理膳食、科学营养，保证人体必需氨基酸的摄取。 自然界中存在的氨基酸 组成人体内蛋白质的氨基酸 人体内不能合成的氨基酸 一般只有21种 8种氨基酸 几百种 必需氨基酸 定义：羧酸分子烃基上的氢被氨基取代得到的化合物称为氨基酸。 官能团：氨基 —NH2 羧基 —COOH 属于取代羧酸 一 氨基酸 常见的氨基酸 甘氨酸 丙氨酸 谷氨酸 苯丙氨酸 CH2—COOH NH2 CH3—CH—COOH NH2 HOOC—(CH2)2—CH—COOH NH2 —CH2—CH—COOH NH2 HS—CH2—CH—COOH NH2 半胱氨酸 氨基乙酸 2-氨基丙酸 2-氨基戊二酸 2-氨基-3-苯基丙酸 2-氨基-3-巯基丙酸 一 氨基酸 结构特点 ②手性碳原子：除甘氨酸外，一般α­-氨基酸中含手性碳原子，是手性分子，具有对映异构体。 ①组成蛋白质的氨基酸主要是-氨基酸(氨基连接在与羧基相邻碳原子上) 其结构简式为 R CH COOH NH2 ɑ CH3CH2CH2COOH γ β α 当R不是H时，ɑ-C为手性碳原子 一 氨基酸 1、请判断下列氨基酸是否为α-氨基酸？是否含有手性碳原子？ CH2—COOH NH2 CH3—CH—COOH NH2 CH2—CH2—COOH NH2 —CH2—CH—COOH NH2 HS—CH2—CH—COOH NH2 一 氨基酸 物理性质 天然氨基酸均为无色晶体，熔点较高，在200~3000C时熔化分解。一般能溶于水而难溶于乙醇、乙醚等有机溶剂。 化学性质 根据氨基酸结构简式中所含的官能团，推测氨基酸可能具有哪些化学性质？ R − CH−COOH NH2 酸性、可酯化 碱性、可与羧基反应生成酰胺基 一 氨基酸 化学性质 1、氨基酸的两性 以甘氨酸为例书写与盐酸、氢氧化钠溶液反应的化学方程式 CH2COOH + HCl CH2COOH NH2 NH3Cl CH2-COOH + NaOH NH2 CH2-COONa + H2O NH2 一 氨基酸 化学性质 1、氨基酸的两性 2)与NaOH： R − CH−COOH NH2 + HCl R − CH−COOH NH3Cl R − CH−COOH NH2 + NaOH R − CH−COONa + H2O NH2 1)与盐酸： 一 氨基酸 化学性质 2、成肽反应 （取代反应） 两个氨基酸分子一定条件下，通过氨基与羧基间缩合脱去水，形成含有肽键（ ）的化合物。 H-N−CH−COOH R1 + H - H2N−CH−C−OH R O = H2N−CH−C−N R O = − H −CH−COOH R1 + H2O 肽键 二肽 由两个氨基酸分子缩合后形成的含有肽键的化合物称为二肽。二肽还可以继续与其他氨基酸分子缩合生成三肽、四肽、五肽、多肽。 一 氨基酸 肽键 肽键 ___个氨基酸分子形成的是_____； 三 三肽 三肽： 含有____个肽键。 2 多肽： 一般把相对分子质量在1万以上，具有一定空间结构的多肽称为蛋白质。 蛋白质： 肽链 补充说明 （1）二个氨基酸分子脱去一个H2O分子形成二肽；三个氨基酸分子脱去二个H2O分子形成三肽；n个氨基酸分子脱去(n-1)个水分子，形成n肽，含有(n-1)个肽键；多个氨基酸分子脱去多个水分子而形成多肽。 （2）无论肽链有多长，在链的两端，一端有自由的氨基(—NH2)；另一端有自由的羧基(—COOH)，因此，多肽也具有“两性”。 多肽的性质： 因肽键的存在， 多肽能进行水解 （3）多种氨基酸分子按不同的排列顺序以肽键相互结合，可以形成千百万种具有不同的理化性质和生理活性的多肽链。 课堂训练 2、甘氨酸与丙氨酸混合发生缩合反应，生成几种二肽？写出结构简式。 4种 3、写出苯丙氨酸与甘氨酸发生成肽反应生成多肽的化学方程式 二 蛋白质 1、概念 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(天然有机高分子化合物)，是一般细胞中含量最多的有机分子，占细胞干重的一半以上。 2、组成 蛋白质由C、H、O、N、S等元素组成，有些蛋白质含有P、Fe、Cu、Zn、Mn等。 人体内所具有的蛋白质种类达到了10万种以上。 16 二 蛋白质 一级结构 二级结构 三级结构 四级结构 3、结构 种类、数目及排列顺序 特定的空间结构 多肽链的氨基酸 蛋白质的结构 17 二 蛋白质 18 二 蛋白质 化学性质 1、具有两性 因为形成蛋白质的多肽两端必然存在着自由的氨基与羧基，同时侧链中也往往存在酸性或碱性基团，所以蛋白质也是两性分子，既能与酸反应，也能与碱反应。 19 二 蛋白质 化学性质 2、水解 在酸、碱、或酶等催化剂的作用下水解，最终产物是氨基酸 HO H O H H—N—CH2—C— O H —N—CH2—C—… —N—CH2—COOH H 蛋白质 多肽 氨基酸 酶或酸或碱水解 酶或酸或碱水解 20 二 蛋白质 化学性质 2、水解 在酸、碱、或酶等催化剂的作用下水解，最终产物是氨基酸 HO H O H H—N—CH2—C— O H —N—CH2—C—… —N—CH2—COOH H 天然蛋白质水解均生成α-氨基酸 食物中蛋白质 多种α-氨基酸 水解 蛋白酶催化 人体所需的蛋白质 肠壁吸收进入血液，重新合成 21 试一试 A、 B、 5.含有下列结构片段的蛋白质在胃液中水解，不可能产生的氨基酸是（ ） D C、NH2—CH2—COOH D、 二 蛋白质 化学性质 3、盐析 【实验4-3】 23 二 蛋白质 化学性质 3、盐析 蛋白质溶液 可溶性盐 盐溶液少量： _____蛋白质的_____ 溶解 促进 硫酸铵、硫酸钠、氯化钠等 盐溶液达到一定浓度： 使蛋白质的溶解度降低而从溶液中析出 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。 24 二 蛋白质 化学性质 4、变性 【实验4-4】 25 二 蛋白质 化学性质 4、蛋白质的变性 在某些物理因素或化学因素的影响下，蛋白质的空间结构或化学组成发生改变，从而使其性质和生理功能发生改变的现象，称为蛋白质的变性。 现象： 3支试管均产生白色沉淀，加入蒸馏水后沉淀不溶解。 结论： 加水 加热 、外加硝酸银和乙醇都可以使蛋白质变性。 化学变化，不可逆 26 二 蛋白质 化学性质 4、蛋白质的变性 化学变化，不可逆 蛋白质变性影响因素 物理因素： 化学因素： 加热、加压、搅拌、振荡、紫外线和放射线、超声波等 强酸、强碱、强氧化剂、重金属盐、乙醇、甲醛、丙酮等 27 二 蛋白质 化学与生活 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 登高山时需带护目镜防止紫外线引起皮肤和眼睛的蛋白质灼伤 28 二 蛋白质 思考与讨论 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？ 提示：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。 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？ 提示：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。 29 二 蛋白质 蛋白质盐析与变性的区别 盐析 变性 定义 某些可溶性盐(如硫酸铵、硫酸钠、氯化钠等)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。 在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称为蛋白质的变性。 特征 可逆过程 不可逆过程 实质 溶解度降低，物理变化 结构、性质改变，化学变化 30 二 蛋白质 蛋白质盐析与变性的区别 盐析 变性 条件 碱金属、镁、铝等轻金属盐或铵盐的浓溶液 物理因素：加热、加压、振荡、超声波、放射线、紫外线。化学因素：强酸、强碱、重金属盐、甲醛、乙醇等 用途 分离、提纯蛋白质 杀菌、消毒 实例 硫酸铵、硫酸钠等盐的浓溶液使蛋白质发生盐析 重金属盐(例如硫酸铜)溶液使蛋白质变性 31 二 蛋白质 5、显色反应 【实验4-5】 32 二 蛋白质 现象：加入浓硝酸后，鸡蛋清溶液中产生沉淀，加热后，沉淀变黄色。 结论：含有苯环的蛋白质遇到浓硝酸呈黄色。 5、显色反 除了硝酸，其他一些试剂也可以与蛋白质作用,呈现特定的颜色,可用于蛋白质的分析检测。 一般天然蛋白质中均含有苯环 33 二 蛋白质 6、蛋白质的灼烧 34 二 蛋白质 现象：头发和丝织品灼烧时，均产生类似烧焦羽毛的气味。 结论：头发和丝织品均富含蛋白质，蛋白质灼烧时，会产生类似烧焦羽毛的气味。 6、蛋白质的灼烧 利用该性质以及含苯环的蛋白质与浓硝酸的显色反应均可鉴别蛋白质。 35 课堂训练 1、下列关于蛋白质的叙述中,不正确的是(　　) ①蛋白质溶液里加入饱和硫酸铵溶液有蛋白质析出,即使再加入水也难溶解　 ②人工合成的具有生命活力的蛋白质——结晶牛胰岛素是我国科学家在1965年首次合成的　 ③重金属盐能使蛋白质变性,所以误食重金属盐会中毒　 ④浓硝酸溅在皮肤上使皮肤呈黄色,是由于浓硝酸与蛋白质发生了显色反应　 ⑤蛋白质溶液里的蛋白质分子能透过半透膜　 ⑥灼烧可以用来检验蛋白质　 A.①②③④ B.①④⑤ C.①⑤ D.⑤⑥ C 36 2、下列过程与蛋白质变性无关的是 (　　) A.用煮沸的方法可使医疗器械消毒 B.用福尔马林保存生物标本 C.鸡蛋清溶液里加入饱和硫酸铵溶液,可以观察到有沉淀析出 D.鸡蛋清溶液里加入少量乙酸铅溶液,可以观察到有沉淀生成 课堂训练 C 37 科学史话——人工合成结晶牛胰岛素 1965年我国科学家汪猷、邢其毅、钮经义等首次由氨基酸合成了结晶牛胰岛素，这是第一个全人工合成的、与天然产物性质完全相同的、有生物活性的蛋白质。这一举世瞩目的成就博得了国际科学界的高度评价。 38 资料卡片——烫发的原理 二硫键(—S—S—) 维持头发弹性和形状的一个重要结构 二硫键(—S—S—) 断裂为游离的巯基(—SH) 使巯基之间发生反应，生成新的二硫键(—S—S—)使头发形状固定 还原剂 用一定的工具将头发卷曲或拉直成需要的形状 氧化剂 39 三 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________。 细胞 催化 蛋白质 在酶的作用下，生物才能进行新陈代谢，完成消化、呼吸、运动、生长、发育、繁殖等生命活动。 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。 每种酶只催化一种或一类化合物的化学反应 40 课堂训练 3、市场上有一种加酶洗衣粉，即在洗衣粉中加入少量的碱性蛋白酶，它 的催化活性很强，衣服上的汗渍、血迹及人体排出的蛋白质、油渍遇到它，皆能水解而除去。下列衣料不能用加酶洗衣粉洗涤的是(　　) ①棉织品　 ②羊毛织品　 ③腈纶织品　 ④蚕丝织品　 ⑤涤纶织品　 ⑥锦纶织品 A.①②③ 　　　B.②④ 　　　C.③④⑤ 　　　D.③⑤⑥ B 41 EVCapture4.1.9软件录制 Lavf57.25.100 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制，www.ieway.cn $