《氨基酸和蛋白质》鲁科版选修5第二章4节第2课时

蛋白质蛋白质广泛存在于生物体内，是组成细胞的基础物质。动物的肌肉、皮肤、血液、乳汁以及发、毛、蹄、角等都是由蛋白质构成的。蛋白质是构成人体的物质基础，它约占人体里除水分外剩余质量的一半。在生物新陈代谢中起催化作用的酶，起调节作用的激素，运输氧气的血红蛋白，以及引起疾病的细菌、病毒，抵抗疾病的抗体等，都是蛋白质。所以说，蛋白质是生命的基础，没有蛋白质就没有生命.蛋白质简介显微镜下的蛋白质分子结晶牛胰岛素蛋白质的组成：蛋白质是一类非常复杂的化合物，由碳、氢、氧、氮、硫等元素组成。蛋白质的相对分子质量很大，从几万到几千万。因此，蛋白质属于天然有机高分子化合物。它是由多种氨基酸按不同的顺序相互结合而成的高分子有机化合物，其结构复杂多样。蛋白质在酸、碱或酶的作用下能发生水解，水解的最终产物是氨基酸，因此，我们说氨基酸是蛋白质的基石。组成元素质量分数C53%H7%O23%N16%S1%其他元素微量蛋白质的组成一、氨基酸的结构与性质：1、氨基酸——羧酸分子中的烃基上的氢原子被-NH2（氨基）取代所得的一类化合物。R—CH—C—OHONH2CH2—COOHNH2CH3—CH—COOHNH22、α-氨基酸结构：甘氨酸丙氨酸(氨基：NH3去掉一个H原子剩下的部分表示:-NH2有碱性！)-氨基酸的结构通式各种氨基酸的区别在于侧链R基的不同。可变部分不变部分COOHCHH2NR一、基本氨基酸构成蛋白质的氨基酸有20种，其中赖蛋异亮缬、苏苯色8种必须从食物中获得称必需氨基酸。常见的α-氨基酸CH2-COOHNH2α-氨基乙酸(甘氨酸)CH3-CH-COOHNH2α-氨基丙酸(丙氨酸)-CH2-CH-COOHNH2α-氨基-β-苯基丙酸(苯丙氨酸)HOOC-(CH2)2-CH-COOHNH2α-氨基戊二酸(谷氨酸)从氨基酸的结构分析，氨基酸可能具有怎样的化学性质？R–CH–COOHNH2在所学过的物质中有哪些物质既能跟酸反应又能跟碱反应？Al、Al2O3、Al(OH)3、(NH4)2CO3、NH4HCO3、NaHCO3想一想：●性质：具有两性：碱性和酸性5.氨基酸的化学性质(1)氨基酸的两性:羧基显酸性，氨基显碱性。如：甘氨酸与HCl,NaOH的反应方程式?CH2-C-OH+HClONH2CH2—C-OH+NaOHNH2OCH2—C-OHNH3ClOCH2—C-ONa+H2ONH2O(2).氨基酸的成肽反应根据氨基酸分子数的多少叫二肽、三肽…等两个氨基酸分子，在酸或碱的存在下加热，通过一分子的氨基与另一分子的羧基间脱去一分子水，缩和成含肽键的化合物，叫成肽反应。—C—NH—O酶或酸或碱CHCOOHNR’HHH2N—CHCOH+R—OOHOH2N—CH—C—N—CH—C—OH+H2ORR’一个氨基酸的羧基与另一个氨基酸的氨基之间失水形成的酰胺键称为肽键，所形成的化合物称为肽。二、肽、肽键与肽链由两个氨基酸组成的肽称为二肽，由几个到几十个氨基酸组成的肽称为寡肽，由更多个氨基酸组成的肽则称为多肽。组成肽链的氨基酸单元称为氨基酸残基。谷胱甘三肽参与细胞内氧化还原反应临床做解毒药CCNCCNCCNCCNCCH2CHCH2CH2CH2COO-OHCO2HCH2CONH2OHCH3H3N+OOOOHHHHHHHHHSerValTyrAspGlnCH3N-端C-端肽键•在多肽链中，氨基酸残基按一定的顺序排列，这种排列顺序称为氨基酸顺序。•方向性：一条多肽链有两个末端，自由-氨基，称为氨基端或N-端；游离-羧基，称为羧基端或C-端。•氨基酸的顺序：N-端→C-端•如上述五肽可表示为：Ser-Val-Tyr-Asp-Glu丝氨酰缬氨酰酪氨酰天冬氨酰谷氨酸肽单位主链：侧链天然存在的重要多肽•在生物体中，多肽最重要的存在形式是作为蛋白质的亚单位。•但是，也有许多分子量比较小的多肽以游离状态存在。这类多肽通常都具有特殊的生理功能，常称为活性肽。•如：脑啡肽；激素类多肽；抗生素类多肽；谷胱甘肽；蛇毒多肽等。由甘氨酸和丙氨酸形成的二肽可能有几种？写出相应的化学反应方程式。问题讨论：CH2—COOHNH2CH3—CH—COOHNH24种三：蛋白质的形成：nCH3CHCOOH+NH2nCH2COOHNH2甘氨酸酶或酸或碱丙氨酸1、相对分子质量大于10000，具有一定空间结构的多肽叫蛋白质+2n-1H2OCH3OO[NH-CH-C-NH-CH2-C]nHOH氨基酸二肽多肽链蛋白质M1万成肽反应水解缩合氨基酸多肽蛋白质缩合水解缩合水解二肽——任何一种蛋白质分子在天然状态下均具有独特而稳定的空间构型。(共分四级结构)有的蛋白质只有一级结构：有的蛋白质有二级结构：有的蛋白质有三级结构：有的蛋白质有四级结构：2、蛋白质的空间构型：什么意思？1、概念5、蛋白质的结构2、组成元素：3、结构见P88第二段4、蛋白质的性质CHONS(PFeCu等)依据蛋白质的三级结构，猜想蛋白质中所含的官能团——由各种氨基酸通过一定的方式和排列顺序连接起来，肽键是一级结构的主键。一级结构：二级结构：——多肽链卷曲盘旋和折叠的空间结构。——蛋白质在二级结构基础上进一步盘曲折叠而形成三维结构。每个具有三级结构的多肽链称为亚基三级结构具有三级结构的多肽链叫亚基——亚基的立体排布、亚基间的相互作用与布局。四级结构：蛋白质的分子图象——因为它由氨基酸组成蛋白质在酸、碱、酶的作用下能逐步水解，最终变成各种氨基酸。水解原理与酯基的水解原理一样。3、蛋白质的化学性质：(1).两性(2).水解蛋白质→多肽→二肽→氨基酸a.盐析(3).蛋白质特殊性：当向向蛋白质溶液中加入某些可溶性非重金属无机盐（如NaCl、(NH4)2SO4、Na2SO4等）溶液达到一定浓度后，可使蛋白质溶解度降低而从溶液中析出，这种作用叫做盐析。①.可逆的、不影响蛋白质的活性、是物理变化。②.盐析常用于分离或提纯蛋白质。注意：——在某些物理因素或化学因素的影响下,蛋白质的理化性质和生理功能发生改变而凝结成沉淀的现象叫蛋白质的变性。定义：b.变性注意：①.此过程不可逆（化学变化）。②.引起变性的因素有很多很多。超声波等、加热、剧烈震荡或搅拌、紫外线、X射线、强酸、强碱、铜、汞、铅等重金属盐类、甲醛（福尔马林）、酒精、酚等；苯甲酸；化学因素：物理因素：当蛋白质分子遇浓硝酸后加热而颜色变黄的这一类反应就叫蛋白质的颜色反应。可以用来鉴别蛋白质的存在。定义：(4).颜色反应用途：思考与交流：如何设计一个实验来验证豆腐中是否含有蛋白质?(5).灼烧蛋白质会产生烧焦羽毛的气味——鉴别棉织品与羊毛、真丝织品。有钱了，搞件貂皮大衣来穿一下，我该怎样鉴别它的真呢？思考与交流：用途：怎样鉴别丝织品和棉织品?肌肉、发、皮肤、角蹄、酶、激素、抗体，病毒；4、蛋白质的存在形式：蛋白质广泛存在于生物体内，蛋白质是生命的基础，没有蛋白质就没有生命。在植物中也很丰富，比如大豆、花生、谷物。人体内所具有的蛋白质种类达到了10万种以上。需要蛋白质蛋白质是形成生命和进行生命活动不可缺少的基础物质。没有蛋白质就没有生命。(1).食物（人类必须的营养物质）(2).工业原料动物的毛、蚕丝(纺织原料)动物的皮(皮革)动物的骨、皮、蹄(动物胶)牛奶中的酪素(酪素塑料)5、蛋白质的用途【课堂练习】：1.欲将蛋白质从水中析出而又不改变它的性质应加入（）A.甲醛溶液B.CuSO4溶液C.饱和Na2SO4溶液D.浓硫酸C3.①蔗糖②淀粉③纤维素④蛋白质等物质,在稀酸存在的条件下分别进行水解,最后只生成一种产物的是()A.①②B.②③C.③④D.②③④B3、下图表示蛋白质分子结构的一部分，图中A、B、C、D标出了分子中不同的键，当蛋白质发生水解时，断裂的键是（）C4.有关蛋白质的叙述正确的是()A。重金属盐会使蛋白质变性,所以吞服“钡餐”会使人中毒B.蛋白质水解的产物是氨基酸C.蛋白质与浓硝酸加热时变为黄色D.蛋白质的变性是生活中不需要的A