2021-2022学年下学期高二化学人教版（2019）选择性必修3第4章 生物大分子 第2节蛋白质 课件（41张ppt）

(共41张PPT)
第二节 蛋白质
4.2 蛋白质
第四章 生物大分子
学习目标：
1、了解氨基酸的结构特点及性质；
2、了解蛋白质的组成；
3、掌握蛋白质的重要性质和检验方法；
4、学会用蛋白质的性质解释生活中的相关现象。
复习回顾：
1、蛋白质含有C、H、O、N、S等元素,属于天然高分子,在一定条件下可以发生水解反应得到氨基酸。
2.蛋白质溶液中加入浓的硫酸钠溶液会发生盐析,但若加入硫酸铜溶液会发生变性。
3.灼烧蛋白质有类似烧焦羽毛的气味,可用于鉴别蛋白质。
1.蛋白质的组成元素及水解产物是什么？
2.什么是蛋白质的盐析和变性？发生盐析和变性的条件是什么？
3.怎么鉴别蛋白质？
任务一：认识蛋白质
食物中的蛋白质
任务一：认识蛋白质
生活中的蛋白质
【想一想】蛋白质在生命活动中起着何种重要作用？
蛋白质是生物体内一类极为重要的_____________，是生命活动的主要物质基础。它不仅是_____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_________、一些调节代谢的______和发生免疫反应的______等均为蛋白质。
生物大分子
细胞
大多数酶
激素
抗体
没有蛋白质就没有生命
任务一：认识蛋白质
新冠病毒的电子图片
新型冠状肺炎的凶手----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；当人体发病时，就是它的蛋白质对人体起了作用。
新型冠状病毒
变异后的新型冠状病毒
任务一：认识蛋白质
任务一：认识蛋白质
酶：催化作用
血红蛋白：运输作用
毛发、皮肤、甲、壳等;保护作用
抗体：抵抗病毒、细菌作用的高度特异性蛋白
软骨、肌肉：构成动物大部分结构的纤维物质
蛋白质在人体内的作用
几乎一切生命活动过程都与蛋白质有关，没有蛋白质就没有生命。
“生命是蛋白质存在的方式”——恩格斯
存在：自然界中的蛋白质主要存在于生物体内，肌肉，毛发，皮肤，角蹄，酶，激素，抗体，病毒；在植物中也很丰富，比如大豆，花生，谷物。
蛋白质的相对分子质量很大，可以达到上千万。但是如此大的高分子化合物，也是由基本结构单元构成的，就是氨基酸 ，要认识蛋白质，必须首先认识氨基酸。
任务二：氨基酸
阅读课本P109-110完成下列问题
1、氨基酸中一定含有哪些官能团？组成蛋白质的氨基酸主要是什么氨基酸？试着写出几种氨基酸的结构简式。
2、人体必需氨基酸有几种？由此你可以得到什么健康建议？
3、氨基酸的物理性质有哪些？从结构的角度来解释下氨基酸溶于水的原因。
4、从官能团角度分析氨基酸的化学性质。
书写丙氨酸发生与盐酸、NaOH溶液的反应
_________是组成蛋白质的基本结构单位。
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。
羧酸分子烃基上的_______被_______取代得到的化合物称为氨基酸。
氢原子
氨基
氨基酸
氨基酸分子中含有______和_______，属于_________。
氨基
羧基
取代羧酸
自然界中存在的氨基酸
组成生物体内
人体内不能合成
一般只有20种
8种氨基酸
几百种
必需氨基酸
任务二：氨基酸
组成、结构特点
常见的氨基酸
俗名 结构简式 命名
甘氨酸
丙氨酸
谷氨酸
苯丙氨酸
半胱氨酸
CH2—COOH
H2N
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
CH3—CH—COOH
NH2
HOOC—(CH2)2—CH—COOH
NH2
任务二：氨基酸
组成、结构特点
组成蛋白质的氨基酸主要是___________
ɑ-氨基酸
氨基连接在与羧基相邻的ɑ位的碳原子上
R CH COOH
NH2
ɑ
当R不是H时，（即除甘氨酸外），ɑ-碳为手性碳原子
大部分ɑ-氨基酸具有对映异构
氨基酸的物理性质
天然氨基酸均为_____晶体，熔点_____，在200~3000C时熔化分解
无色
较高
一般____溶于水而_____溶于乙醇、乙醚等有机溶剂
能
难
任务二：氨基酸
组成、结构特点
任务二：氨基酸
化学性质
1、两性
氨基酸分子中含有酸性基团—COOH和碱性基团—NH2，因此氨基酸是两性化合物，能与酸、碱反应生成盐。
a．与盐酸的反应：
b．与氢氧化钠反应：
NH2CH2COOH+NaOH→NH2CH2COO-Na++H2O
NH2CH2COOH+HCl→Cl-+NH3CH2COOH
任务二：氨基酸
化学性质
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，发生成肽反应。
反应方式：酸脱羟基，氨脱氢
成肽反应是分子间脱水反应，属于取代反应。
肽键
酶或酸或碱
二肽
任务二：氨基酸
化学性质
注意：肽键是一种酰胺基
二肽:由两个氨基酸分子缩合后形成的含有肽键的化合物。
多肽:二肽继续与其他氨基酸分子缩合可生成长链的多肽。多肽常成链状,也叫肽链;肽链通过盘曲、折叠，相互结合形成蛋白质。
两分子氨基酸
缩合
二肽
三肽
缩合
+氨基酸
缩合
+氨基酸
四肽
缩合
+氨基酸
多肽
· · · · · ·
呈链状
肽链
又称
相互结合形成
盘曲、折叠
蛋白质
Mr>10000
具有一定的空间结构
任务二：氨基酸
化学性质
任务二：氨基酸
化学性质
（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。相对分子质量在10000以上的，并具有一定空间结构的多肽，称为蛋白质。
注：
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
各种蛋白质都有其特殊功能和活性
一级结构
二级结构
三级结构
四级结构
任务三：蛋白质的结构
结构
任务三：蛋白质的结构
结构
一级结构
蛋白质分子中氨基酸单体的__________称为蛋白质的一级结构
排列顺序
一级结构是______________的基础，对蛋白质的___________起着决定性作用
蛋白质高级结构
性质和功能
例如，血红蛋白分子中的谷氨酸会因遗传因素变成缬氨酸，这一微小差别会导致红细胞的形态由正常的圆饼状变为异常的镰刀状，使人患镰状细胞贫血。
任务三：蛋白质的结构
结构
任务三：蛋白质的结构
结构
二级结构
肽键中的氧原子与氢原子之间存在氢键，会使肽链盘绕或折叠成特定的空间结构，形成蛋白质的二级结构
氢键
任务三：蛋白质的结构
结构
三级结构
肽链在二级结构基础上还会进一步盘曲折叠，形成更复杂的三级结构
四级结构
多个具有特定三级结构的多肽链通过非共价键相互作用(如氢键等）排列组装，形成蛋白质的四级结构。
水解反应
在酸、碱或酶作用下，逐步水解成相对分子质量较小的_____，最终水解得到________。
多肽
氨基酸
食物中的蛋白质在人体内各种_______的作用下水解成_______，氨基酸被_____吸收进入_____，再在体内_________人体所需要的蛋白质。
蛋白酶
氨基酸
肠壁
血液
重新合成
任务三：蛋白质的化学性质
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。有时也要注意防止蛋白质变性。
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。
任务三：蛋白质的化学性质
变性
实验4-4
在三支试管中各加入2mL鸡蛋清溶液，将一支试管加热，向另两支试管中分别加入硝酸银溶液和乙醇，观察现象。再向试管中加入蒸馏水，观察产生的沉淀能否溶解。
任务三：蛋白质的化学性质
变性
实验4-5
向盛有2mL鸡蛋清溶液的试管中加入5滴浓硝酸，加热,。观察实验现象。
任务三：蛋白质的化学性质
变性
概念
影响因素 物理 ______、加压、搅拌、振荡、紫外线和放射线、超声波等
化学因素 ______、 、 、乙醇、甲醛、丙酮等
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
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
强酸
强碱
重金属盐
不可逆
生理活性
任务三：蛋白质的化学性质
变性
少量的_____________（如硫酸铵、硫酸钠、氯化钠等）能_____蛋白质的_____。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____________而使其从溶液中______，这种作用称为盐析。
某些可溶性盐
促进
溶解
溶解度降低
析出
蛋白质的盐析是一个_________，盐析出的蛋白质在水中仍能溶解，并不影响其_______。采用_________________，可以分离提纯蛋白质。
可逆过程
可逆过程
活性
多次盐析和溶解
分离提纯蛋白质
任务三：蛋白质的化学性质
盐析
实验4-3
在试管中加入2mL饱和（NH4)2SO4溶液，向其中加入几滴鸡蛋清溶液，振荡，观察现象。再继续加入蒸馏水，振荡，观察现象。
任务三：蛋白质的化学性质
盐析
蛋白质的盐析和变性的比较
名称 盐析 变性
定义 当某些可溶性盐(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,这种作用称为盐析 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 不可逆
实质 溶解度降低,物理变化 结构、性质改变,化学变化
名称 盐析 变性
条件 碱金属、镁、铝等轻金属盐或铵盐的浓溶液 加热、加压、振荡、超声波、放射线、紫外线、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
(1)误食重金属盐会导致人体内的蛋白质发生变性而使人中毒。因此，急救通过口服牛奶、蛋清和豆浆等富含蛋白质的物质进行解毒的原理是使重金属盐与牛奶、蛋清和豆浆中的蛋白质发生变性作用，从而减轻重金属盐对人体的危害。
(2)紫外线和放射线也可以使蛋白质发生变性，因此可使用紫外线和放射线对环境、物品和医疗器械等进行消毒，使细菌和病毒中的蛋白质发生变性而使其死亡。
向蛋白质溶液加入浓硝酸会有___色沉淀产生，加热后沉淀变_____色。
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。
白
含有苯环
黄
黄
其他一些试剂也可以与蛋白质作用，呈现特定颜色
任务三：蛋白质的化学性质
显色反应
可用于蛋白质的鉴别
一般生成CO2、H2O、N2、SO2、P2O5等物质。烧焦羽毛味。
【应用】真假羊毛衫、蚕丝被的鉴别
任务三：蛋白质的化学性质
氧化反应：燃烧
任务四：酶
(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。
1．判断正误(对的在括号内打“√”，错的在括号内打“×”。)
×
×
×
×
×
×
×
达标训练：
(8)糖类、油脂、蛋白质均只含C、H、O三种元素。 (　　)
(9)氨基酸和蛋白质分子中均含—COOH和—NH2。 (　　)
(10)二肽是两分子氨基酸缩合而成的化合物。 (　　)
(11)医疗器械的高温消毒的实质是蛋白质的变性。 (　　)
(12)酶均是蛋白质，是体内反应的催化剂。 (　　)
×
×
√
√
√
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
3.下列现象不属于蛋白质变性的是(　　)
A.利用紫外线对医疗器械进行消毒 B.用稀的福尔马林浸泡种子
C.用波尔多液防治作物虫害 D.蛋白质溶液加入食盐变浑浊
D
4.下列关于乙肝病毒的主要成分的说法不正确的是(　　)
A.属于高分子 B.水解的最终产物能与酸或碱反应
C.遇浓硝酸会变性 D.水解时碳氧键断裂
D
5．下列物质中可以使蛋白质变性的是(　　)
①福尔马林　②酒精　③高锰酸钾溶液　④硫酸铵溶液　⑤硫酸铜溶液　⑥双氧水　⑦硝酸
A．除④⑦外 B．除③⑥外 C．①②⑤ D．除④外
D
6.《天工开物》中记载:“人贱者短褐、枲裳,冬以御寒,夏以蔽体,其质造物之所具也。属草木者,为枲、麻、苘、葛,属禽兽与昆虫者为裘褐、丝绵。各载其半,而裳服充焉矣。”文中的“枲、麻、苘、葛”和“裘褐、丝绵”主要成分分别属于 (　　)
A.纤维素、油脂　 B.纤维素、油脂
C.纤维素、蛋白质 D.油脂、蛋白质
C
7.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
C
8.下列有关新型冠状病毒说法错误的是 (　　)
A.构成新型冠状病毒的蛋白质完全水解后形成的都是α-氨基酸
B.新型冠状病毒在空气中可以以“气溶胶”形式进行传播
C.乙醚、95%的乙醇、“84”消毒液等可有效杀灭病毒
D.绝大多数病毒疫苗应避光、冷藏保存
C
谢谢观看