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

该高中化学课件聚焦氨基酸的组成结构、化学性质，蛋白质的组成结构与性质及酶的特点，通过观察甘氨酸等常见氨基酸结构总结特点，衔接多糖知识区分蛋白质，搭建从具体到抽象的学习支架。 其亮点在于结合微观结构（如肽键形成机理）与宏观性质（如盐析变性现象），通过生活实例（重金属中毒急救、加酶洗衣粉应用）培养科学思维与科学态度，采用实验分析（如盐析实验）和问题驱动（缩聚反应书写）的教学方法，小结系统梳理知识网络。有助于学生提升解决实际问题能力，为教师提供结构化教学资源。

第四章 糖类 第二节 蛋白质 第1课时 氨基酸 网 科 教材内容：P109-115 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，能判断氨基酸的缩合产物。 2.了解蛋白质的组成、结构和性质，知道氨基酸、多肽和蛋白质之间的关系。学会用蛋白质的性质解释生活中的相关现象。 3.了解酶催化反应的特点。 学习目标 课堂引入 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？ 课堂引入 羧酸分子中烃基上的氢原子被 取代的化合物 2.官能团：___________________；__________________ 1.概念： 氨基(-NH2) 一.氨基酸 α-氨基丁酸 CH3CH2CH COOH NH2 α 2-氨基丁酸 属于取代羧酸 NH2 R CH O C OH β α-氨基酸 —NH2(氨基) —COOH(羧基) 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。 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 * * * * 一.氨基酸 一.氨基酸 3.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 4.化学性质 酯化 羧基 氨基 碱性 还原性 NH2 R CH O C OH 酸性 (1) 两性：能与酸、碱反应 一.氨基酸 与NaOH： R − CH−COOH NH2 + HCl R − CH−COOH NH3Cl R − CH−COOH NH2 + NaOH R − CH−COONa + H2O NH2 与盐酸： 4.化学性质 α—氨基酸是构成蛋白质的基石！ 9 H2N—CH—C—OH R O _ + -----取代反应 NH—CHC—OH R′ O _ H2N—CH—C— R O _ + H2O 肽键 H—NH—CHC—OH R′ _ O 酸性/碱性 (2)成肽反应 一.氨基酸 断键机理（酸脱羟基，氨脱氢） 肽键是一种酰胺基 两个氨基酸分子（可以相同，也可以不同）在一定条件下，通过氨基与羧酸间缩合脱去水，形成含有肽键 的化合物。 由两个氨基酸分子缩合后形成的含有一个肽键的化合物; 多个氨基酸分子脱去水分子而形成多肽。 二肽 一.氨基酸 思考：如何判断多肽分子中肽键的个数呢？ n个氨基酸发生成肽反应，生成一个肽链时，生成(n-1)个水和(n-1)个肽键 两个 氨基酸 脱水缩合 二肽 三肽 缩合 氨基酸 缩合 氨基酸 四肽 缩合 +n个氨基酸 多肽 或肽链 呈链状 肽链 又称 相互结合形成 盘曲、折叠 蛋白质 一般把Mr在1万以上， 并具有一定空间结构的多肽称为蛋白质。 3. 书写下列氨基酸的缩聚反应 苯丙氨酸与甘氨酸发生成肽反应生成多肽 ① ② R-CH-COOH NH2 练一练 （1）多肽的性质： 因肽键的存在， 多肽能进行水解； （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”。 （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。 特别提醒 N端 C端 2.氨基酸的缩合反应也可能成环,试写出下列反应方程式 ①NH2-CH2-COOH的分子间脱水成环 ②NH2-CH2-CH2-CH2-CH2-COOH的分子内脱水成环 O=C C=O NH—CH2 CH2—NH 1.由甘氨酸和丙氨酸形成的链状二肽可能有几种？ 4种 催化剂 2H2O H2C-CO-OH NH-H HO-OC-CH2 H-HN + + + H2O 催化剂 CH2 —CH2—CO—OH CH2—CH2—NH—H H2C C=O CH2—CH2 CH2—NH 练一练 H O CH2 NH2 O C 甘氨酸 丙氨酸 14 4. 已知-NH2连在苯环上显碱性， 连在苯环上显中性，现有有机物C7H7O2N，分子结构中有一个苯环和两个取代基，且两取代基在苯环上处于相对位置，请写出符合下列要求的结构简式。 (1)该有机物只具有酸性: (2)该有机物只具有碱性: (3)该有机物具有两性: (4)该有机物既无酸性又无碱性: HO－ －C－NH2 O O -C-NH2 H2N－ -C-OH O H2N－ -O-C-H O O2N－ －CH3 同分异构：氨基酸、氨基酯、硝基化合物三者异构 练一练 胶原蛋白 鸡蛋清 银耳 桃胶 鸡蛋清和胶原蛋白溶液中含有蛋白质，而银耳和桃胶中不含蛋白质。其实银耳和桃胶煮出来的东西看上去粘稠有弹性，像是一种胶，但并不是胶原蛋白，从化学的角度来看，他们是我们前面学过的多糖。 引入 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。 2.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 二.蛋白质 3.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 【思考】蛋白质结构中一定含有哪些官能团？ (1)蛋白质的两性： 氨基 羧基 肽键 肽键 二.蛋白质 4.化学性质 蛋白质是两性分子，既能与酸反应，又能与碱反应 蛋白质的多肽是由多个氨基酸缩合形成的，在多肽链的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。 19 (2)水解反应： 二.蛋白质 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 蛋白质的多肽是由多个氨基酸缩合形成的，在多肽链的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。 20 (3)盐析： 二.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】 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 加热 白色沉淀 加水 沉淀不溶解 概 念 影响因素 物理 化学 特 点 变性会使蛋白质的结构发生变化，使其失去原有的__________， 在水中不能重新溶解，是 过程 应 用 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 加热、加压、搅拌、振荡、紫外线和放射线、超声波等 强酸、强碱、重金属盐(Pb2+、Cu2+、Ba2+、Ag+、Hg2+等)、乙醇、甲醛、丙酮等 不可逆 生理活性 杀菌、消毒、防中毒 鸡蛋清溶液 (4)蛋白质的变性： 二.蛋白质 22 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。 思考与讨论 在日常生活中有时需要利用蛋白质变性: 食物加热后，其中的蛋白质发生了变性，有利于人体消化吸收。 乙醇、苯酚和碘等作为消毒防腐药可以使微生物的蛋白质变性， 导致其死亡，达到消毒的目的。 紫外线可用于杀菌消毒。 常用福尔马林（40%的甲醛溶液）保存动物标本 波尔多液（硫酸铜、生石灰和水制成）防治农作物病害 疫苗等生物制剂需要在低温下保存。 攀登高山时为防止强紫外线引起皮肤和眼睛的蛋白质变性灼伤， 需要防晒护目。 因误服铅、汞等重金属盐中毒的患者在急救时，可口服牛奶、蛋清 或豆浆，让铅、汞等重金属盐使他们变性，减少对人体伤害。 有时也要注意防止蛋白质变性: 化学与生活 二.蛋白质 盐析 变性 概念 蛋白质在某些盐的浓溶液中 因溶解度降低而析出 蛋白质在加热、酸、碱等条件下 性质发生改变而聚沉 特征 可逆 不可逆 实质 溶解度降低，物理变化 结构、性质改变，化学变化 条件 碱金属、镁、铝等轻金属盐的 浓溶液及铵盐溶液 加热、强酸、强碱、重金属盐类、紫外线、X射线、甲醛、酒精、苯甲酸等 用途 提纯蛋白质 杀菌消毒 蛋白质盐析和变性比较 二.蛋白质 (5)显色反应： 浓硝酸 —鸡蛋清溶液 振荡 白色沉淀 加热 沉淀变黄色 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。 特征反应：可用于检验含苯环的蛋白质 含有苯环的蛋白质遇浓硝酸会有白色沉淀产生，加热后沉淀变黄色。 皮肤、指甲不慎沾上浓硝酸会出现黄色就是由此造成的。 除了硝酸，其他一些试剂也可以与蛋白质作用， 呈现特定颜色，可用于蛋白质的分析检测。 Fe3+(aq)与苯酚或SCN－(aq)； I2(aq)遇淀粉溶液； 浓HNO3(aq)和某些蛋白质，微热等。 二.蛋白质 (5)显色反应： 显色反应：一般指有明显颜色变化的化学反应。 焰色反应：某些金属单质或其化合物被灼烧时火焰呈现特殊的颜色。属于物理变化。 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。 现象： 有烧焦羽毛的气味 真假羊毛衫、蚕丝被的鉴别 应用： 二.蛋白质 (6)燃烧反应： 蛋白质 蛋白质存在于一切细胞中，是人类必需的营养物质 毛和蚕丝的成分都为蛋白质，可以制作服装。 动物的皮革是衣服的原料 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。 从大豆、牛奶中提取的酪素用来制作食品和涂料。 绝大多数酶也是蛋白质，是重要的催化剂。 二.蛋白质 5.蛋白质的用途 人工合成结晶牛胰岛素 胰岛素是由胰腺分泌的一种激素，具有调节体内糖类、蛋白质和脂肪代谢等功能。胰岛素是最先被确定氨基酸序列的蛋白质，其结构由桑格①等于1955年测定。它由两条肽链组成，分别是由21个氨基酸形成的 A 链和30个氨基酸形成的 B 链，两条链通过二硫键（- S - S -）连接。 烫发的原理 头发主要由角蛋白组成，其中的含硫氨基酸形成的二硫键(-S-S-)是维持头发弹性和形状的一个重要结构。一般烫发时使用的还原剂可以使头发中的二硫键断裂，产生游离的巯基（-SH )。再用一定的工具将头发卷曲或拉直成需要的形状。然后用氧化剂使巯基之间发生反应，生成新的二硫键，使头发的形状得以固定。频繁烫发会对头发造成一定程度的损害。 资料卡片 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 三.酶 缩合 组成、结构 性质 胶体 盐析 变性 颜色反应 灼烧反应 水解 两性 鉴别蛋白质 分离提纯蛋白质 消毒杀菌 蛋白质 α-氨基酸 水解 R—C—COOH NH2 H α-氨基酸通式： 化学性质 分子结构 两性 成肽反应 概念、存在、物性 酶 概念 应用 特点 功能 高效性 专一性 温和性 课堂小结 1.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 2.绝大多数的酶是蛋白质,能催化多种化学反应。下列表示温度与化学反应速率的关系曲线中,以酶作催化剂的是(　　) C 练一练 (1)氨基酸是一种既能与强碱反应又能与强酸反应的有机高分子。 (　　) (2)酶的催化作用是温度越高越好。(　　) (3)蛋白质遇浓硝酸都会显黄色。(　　) (4)硫酸铵溶液会使蛋白质发生变性。(　　) (5)氨基酸分子、烃分子中的氢原子数均为偶数。(　　) (6)氨基酸能发生酯化反应、成肽反应和水解反应。(　　) (7)向两份蛋白质溶液中分别加入饱和NaCl溶液和CuSO4溶液,均有固体析出,两者原理相同。 (　　) (8)酶均是蛋白质，是体内反应的催化剂。(　　) (9)蛋白质在酶的作用下，可直接水解生成各种氨基酸。(　　) 1.判断正误 × × × × × × × × × 练一练 2.新型冠状病毒的主要成分是蛋白质、核酸、脂肪及糖类物质，下列说法正确的是（ ） A．蛋白质、核酸、脂肪及糖类在一定条件下都能水解，其中蛋白质水解的产物是氨基酸 B．医院可能采取高温或者紫外线照射的方法能使蛋白质变性，杀死病毒 C．蛋白质、核酸、脂肪及糖类都是高分子化合物 D．浓的K2SO4溶液能使溶液中的蛋白质析出，加水后析出的蛋白质不再溶解 B 3.“春蚕到死丝方尽，蜡烛成灰泪始干”中的“泪” 和“丝”分别指（ ） A.纤维素、脂肪 B.烃、蛋白质 C.淀粉、油脂 D.蛋白质、植物油 B 4.把①蔗糖 ②淀粉 ③纤维素 ④蛋白质在稀硫酸存在下分别进行水解， 最终产物只有1种是（ ） A．①和② B．只有③ C．只有④ D．只有②和③ D 练一练 Lavf57.25.100 Lavf57.25.100 蛋白质多肽氨基酸 Lavf58.20.100 Lavf58.20.100 Multimedia Cloud Transcode (cloud.baidu.com) Lavf59.16.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $