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性质（如两性、水解、盐析等）、酶的特点，通过“生命现象—氨基酸—蛋白质”的脉络，搭建从宏观到微观的学习支架。 其亮点在于采用口诀记忆必需氨基酸，结合典型例题分析二肽形成，通过盐析与变性实验对比体现结构决定性质的化学观念，联系生活应用培养科学态度与责任，帮助学生深化理解，为教师提供丰富教学资源。

第四章 生物大分子 第二节 蛋白质 人教版选择性必修3 从最简单的病毒、细菌等微生物直至人类，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。 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。 大鹿化学 引·新课导入 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。 探·知识奥秘 记忆口诀:"笨蛋来宿舍，晾一晾鞋" 笨(苯丙氨酸)蛋(蛋氨酸)来(赖氨酸)宿(苏氨酸)舍(色氨酸)，晾(亮氨酸)一凉(异亮氨酸)鞋(缬氨酸) 其中有8种氨基酸在人体内不能合成，必须通过食物供给，这些氨基酸称为必需氨基酸。 《哈尔的移动城堡》 《悬崖上的金鱼姬》 《龙猫》 《千与千寻》 《天空之城》 《虞美人盛开的山坡》 探·知识奥秘 （2）官能团： —NH2(氨基) —COOH(羧基) 氨基 （1）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 分子中既含有_______________又含有________________ 一、氨基酸的结构和性质 1. 氨基酸的分子结构 （3）天然氨基酸主要是α-氨基酸，其结构简式可表示为： 探·知识奥秘 名称 俗称 结构简式 谷氨酸 2-氨基-3-巯基丙酸 H2N—CH2—COOH 甘氨酸 CH3—CH—COOH NH2 HOOC—(CH2)2CH—COOH NH2 CH2—CH—COOH NH2 HS—CH2—CH—COOH NH2 氨基乙酸 2-氨基丙酸 丙氨酸 2-氨基戊二酸 2-氨基-3-苯基丙酸 苯丙氨酸 半胱氨酸 对氨基进行命名时通常以羧酸为母体，氨基为取代基。 2. 常见的α-氨基酸 探·知识奥秘 特别提醒： R可以是烃基，也可以是氢原子。 * α-氨基酸除甘氨酸（H2N—CH2COOH） 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。 探·知识奥秘 亲水性 基团 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。 NH2 R C O C OH H 这些基团能够与水分子形成氢键，从而增加氨基酸的水溶性 疏水性 基团 亲油 基团 亲脂 基团 很长的烃基以及苯基都会使其水溶性降低的 2. 氨基酸的性质 （1）物理性质： 探·知识奥秘 根据以上氨基酸结构简式中所含有的官能团，试推测氨基酸可能具有哪些化学性质 R CH NH2 O C OH 探·知识奥秘 ①氨基酸的两性：氨基酸分子中既含有羧基，又含有氨基。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。 ①与酸反应 NH2 │ R— CH — COOH + HCl NH3Cl │ R— CH— COOH ②与碱反应 NH2 │ R— CH — COOH + NaOH NH2 │ R— CH— COONa （2）化学性质： 探·知识奥秘 R CH H2N O C OH ＋ R CH N O C OH H H 肽键 ②成肽反应 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称为二肽。 R CH H2N O C R CH N O C OH H ＋H2O 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 取代反应 二肽中只有一个肽键 脱水方式：羧基脱羟基，氨基脱氢。 肽键属于酰胺基，只有肽和蛋白质中的酰胺基才叫肽键。 探·知识奥秘 由n个氨基酸分子发生成肽反应，生成一个肽链时，会生成(n-1)个水分子和(n-1)个肽键。 如何判断多肽分子中肽键的个数呢？ 探·知识奥秘 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，以至生成长链的多肽。 R CH H2N O C R1 CH N O C H R2 CH N O C H Rn CH N O C H OH 多肽常呈链状，因此也叫肽链。肽链能盘曲、折叠，还可以相互结合，形成蛋白质。一般把相对分子质量在10 000 以上，并具有一定空间结构的多肽称为蛋白质 探·知识奥秘 两种氨基酸(可以是相同分子之间，也可以是不同分子之间)脱水可形成二肽，将甘氨酸( )与丙氨酸( )混 合，反应生成的二肽有几种？写出其结构简式。 4种 析·典型范例 1. 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 二、蛋白质的组成和结构 探·知识奥秘 一级结构 二级结构 三级结构 四级结构 2. 蛋白质结构 （1）各种蛋白质的特殊功能和活性不仅取决于多肽链的氨基酸种类、数目及排列顺序，还与其特定的空间结构密切相关。 （2）蛋白质的四级空间结构： 探·知识奥秘 探·知识奥秘 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羧基与氨基，同时侧链中也往往存在酸性或碱性基团。 蛋白质与氨基酸类似，也是两性分子，既能与酸反应，又能与碱反应。 (1)两性： 二、蛋白质的性质 探·知识奥秘 (2)水解：蛋白质在酸、碱或酶的作用下，逐步水解成相对分子质量较小的多肽，最终水解得到氨基酸。食物中的蛋白质在人体内各种蛋白酶的作用下水解成氨基酸，氨基酸被肠壁吸收进入血液，再在体内重新合成人体所需要的蛋白质。 蛋白质 酶、酸或碱 逐步水解 多肽 酶、酸或碱 水解 氨基酸 （3）胶体：蛋白质分子直径很大，溶解在水中可形成胶体，具有胶体的某些性质。 探·知识奥秘 振荡 白色沉淀 加水 沉淀溶解 饱和(NH4)2SO4溶液 —鸡蛋清溶液 原理： 少量的某些可溶性盐（如硫酸铵、硫酸钠、氯化钠等）能促进蛋白质的溶解。但当这些盐在蛋白质溶液中达到一定浓度时，反而使蛋白质的溶解度降低而使其从溶液中析出，这种作用称为盐析。 特点： 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。属于物理变化过程。 应用： 采用多次盐析和溶解，可以分离提纯蛋白质。 （4）盐析 探·知识奥秘 20 探·知识奥秘 (4)变性 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。 物理因素：加热、加压、搅拌、振荡、超声波、紫外线和放射线等。 化学因素：强酸、强碱、重金属盐、乙醇、甲醛等。 注意： 蛋白质的变性是化学变化，不可逆过程（析出的蛋白质加水不能溶解） 酒精 —鸡蛋清溶液 振荡 白色沉淀 加水 沉淀不溶解 探·知识奥秘 生活中的应用 a．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。 b．防止蛋白质变性：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。 探·知识奥秘 (5)显色反应 振荡 白色沉淀 加热 沉淀变黄色 浓硝酸 —鸡蛋清溶液 蛋白质变性 含有苯环的蛋白质均能发生这个反应 可用于蛋白质的分析检测 固体蛋白质如皮肤、指甲遇浓硝酸变______色。 黄 其他一些试剂也可以与蛋白质作用，呈现特定颜色 探·知识奥秘 探·知识奥秘 酶是一类由细胞产生的、对生物体内的化学反应具有催化作用的有机化合物，其中绝大多数是蛋白质(少数酶是由RNA分子构成)，酶的催化作用具有以下特点。 注意温度：高温条件下，酶失去了生理活性 ②具有高度的专一性 ①条件温和，一般在接近体温和中性的条件下进行 ③具有高效催化作用，一般是普通催化剂的107倍 四、酶 探·知识奥秘 第二节 蛋白质 氨基酸 蛋白质 氨基酸的分子结构 常见氨基酸 蛋白质的组成和结构 蛋白质的化学性质 氨基酸的性质 酶 理·核心要点 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 Lavf56.40.101 Tencent APD MTS Lavf56.40.101 Tencent APD MTS $