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、蛋白质及酶的核心知识，涵盖氨基酸的结构特点、两性与成肽反应，蛋白质的组成结构、化学性质及酶的催化特点，从蛋白质的生命意义导入，搭建“氨基酸-多肽-蛋白质-酶”的知识支架，衔接前后内容。 其亮点在于以化学观念为指导，通过结构简式、反应方程式及盐析与变性的对比分析培养科学思维，结合重金属中毒急救、消毒等生活实例强化科学态度与责任。如氨基酸两性反应式、蛋白质变性应用等实例，帮助学生理解结构决定性质，教师可高效开展教学。

第四章 生物大分子 第一节 糖类 课时1 氨基酸 选择性必修3 2. 掌握氨基酸的两性和成肽反应规律，能正确书写氨基酸与酸、碱反应及成肽反应的化学方程式，掌握n个氨基酸形成单链多肽时肽键数为(n−1)的判断规律。 学习目标 本节重点 本节难点 1. 知道氨基酸是蛋白质的基本组成单位，了解必需氨基酸的概念，掌握氨基酸的结构特点，明确天然蛋白质水解得到的氨基酸主要是α−氨基酸，能正确书写常见氨基酸的结构简式； 2 教师点拨 氨基酸是组成蛋白质的基本结构单位。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；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；没有蛋白质就没有生命。 教师点拨 一、氨基酸 分子中既含有—COOH(羧基)又含有—NH2(氨基) 官能团 H CH NH2 O C OH 甘氨酸(氨基乙酸) 氨基酸可看作是羧酸分子中烃基上的氢原子被氨基取代的化合物 R CH NH2 O C OH -NH2与-COOH连接在同一个C原子上（α-C） α-氨基酸 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 教师点拨 常见的氨基酸 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) 教师点拨 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。 物理性质 亲水性 基团 NH2 R C O C OH H 这些基团能够与水分子形成氢键，增加氨基酸的水溶性；-NH2、-COOH形成氢键，提高了氨基酸的水溶性和熔沸点 疏水性 基团 亲油 基团 长的烃基及苯基都会使其水溶性降低；氨基酸的R基通常较短，因氨基酸在有机溶剂中溶解性不高 教师点拨 化学性质 R CH NH2 O C OH 碱性条件 R CH NH2 O C O－ 碱 性 基 团 R CH ＋NH3 O C OH 酸性条件 内盐 R CH +NH3 O C O－ 中性条件 酯化：与-OH反应 成肽反应：与-NH2反应 成肽反应：与-COOH反应 酸 性 基 团 教师点拨 氨基酸的两性 H CH NH2 O C OH ＋HCl H CH NH3Cl O C OH H CH NH2 O C OH ＋NaOH H CH NH2 O C ONa ＋H2O 甘氨酸 教师点拨 氨基酸的两性 ＋NaOH H2O + 苯丙氨酸 ＋HCl R CH H2N O C R CH N O C OH H ＋H2O R CH H2N O C OH ＋ R CH N O C OH H H 教师点拨 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，发生成肽反应 肽键 成肽反应（脱水缩合） 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； 注意：肽键是一种酰胺基 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多肽常呈链状，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10000 以上，并具有一定空间结构的多肽称为蛋白质 教师点拨 氨基酸缩合的反应规律 n个同种氨基酸发生成肽反应生成一个肽链时生成(n-1)个水分子和(n-1)个肽键 规律一：两分子间缩合 教师点拨 规律二：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 教师点拨 规律三：分子内缩合成环 CH2 N O C OH CH2 CH2 H H ＋ H2O CH2 N O C CH2 CH2 H 氨基酸的缩合机理 O C OH N H H －H2O O C N H 肽键可简写为“—CONH—”，不能写成“—CNHO—”，两者的连接方式不同 教师点拨 二、蛋白质 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； 组成主要元素 其溶液具有胶体的某些性质 物理性质特点 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 教师点拨 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 教师点拨 化学性质 (1) 水解反应 蛋白质 二氧化碳、水和尿素等 氧化 多肽 氨基酸 重新组合 肌肉、皮肤、毛发、血液和激素等 酶、酸或碱 水解 酶、酸或碱 逐步水解 O C N H O C OH N H H -OH -H 在酸、碱、或酶等催化剂的作用下水解，肽键断开，最终产物是氨基酸 教师点拨 (2) 蛋白质具有两性 O H H—N—CH2—C— O H —N—CH2—C—… —N—CH2—COOH H -NH2与酸反应 -COOH与碱反应 可用于蛋白质的鉴别 (3) 燃烧反应 一般生成CO2、H2O、N2、SO2、P2O5等物质 【现象】有烧焦羽毛的气味 【应用】真假羊毛衫、蚕丝被的鉴别 教师点拨 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)溶液，会使蛋白质的溶解度降低而从溶液中析出的现象. 轻金属可溶性盐/铵盐 (4) 盐析 【应用】 蛋白质的盐析是一个物理变化的可逆过程，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。 盐溶液少量：促进蛋白质溶解 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 【现象】产生白色沉淀，加入蒸馏水沉淀溶解。 教师点拨 (5) 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. 化学变化，不可逆 产生白色沉淀， 加入蒸馏水后沉淀不溶解 加水 化学因素包括：强酸、强碱、重金属盐、乙醇、甲醛等 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； 教师点拨 【蛋白质变性的应用】 加热后蛋白质发生变性有利于人消化 乙醇、苯酚和碘等消毒：微生物蛋白质变性，致其死亡消毒 紫外线用于杀菌消毒 疫苗等生物制剂需在低温下保存 【问题】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？ 其目的是吸收重金属盐解毒，减少人体蛋白质变性。 教师点拨 (6) 显色 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。 分子中含有苯环的蛋白质遇浓硝酸变黄色；其他一些试剂也可以与蛋白质作用呈现特定的颜色 【应用】可用于检验含苯环的蛋白质 【特征反应】 【生活】固体蛋白质如皮肤、指甲遇浓硝酸变黄色。 教师点拨 三、酶 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 能力拓展：蛋白质溶液与盐溶液的反应 浓的轻金属盐溶液能使蛋白质发生盐析。蛋白质凝结成固体而从溶液中析出，盐析出来的蛋白质仍保持原有的性质和生理活性，盐析是物理过程，也是可逆的。利用盐析，可分离提纯蛋白质 稀的轻金属盐溶液不会降低蛋白质在水中的溶解度，反而会促进蛋白质的溶解 重金属盐溶液(如CuSO4 BaCl2等)，不论是浓溶液还是稀溶液，均能使蛋白质变性，变性后的蛋白质不再具有原有的可溶性和生理活性，变性过程是化学过程，变性是不可逆的。加热、紫外线、强酸、强碱、某些有机物也能使蛋白质变性。利用此性质可杀菌、消毒 拓展延伸 Lavf56.40.101 Tencent APD MTS Lavf56.40.101 Tencent APD MTS Lavf56.40.101 Tencent APD MTS $