2021-2022学年高二下学期化学鲁科版（2019） 选择性必修3-2.4《有机化学》氨基酸蛋白质课件（25张ppt）
文档属性
| 名称 | 2021-2022学年高二下学期化学鲁科版（2019） 选择性必修3-2.4《有机化学》氨基酸蛋白质课件（25张ppt） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 2.2MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 鲁科版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2022-06-08 11:31:45 | ||
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文档简介
(共25张PPT)
氨基酸和蛋白质
蛋白质是生命的物质基础，是生命活动的主要承担者。蛋白质存在于一切生物体内，在机体中发挥着多种生理功能，能够供给机体营养、提供保护机能、输送氧气、防御病菌侵袭、控制代谢过程等。
多肽也是一种在生命过程中有着重要作用的物质。蛋白质和多肽都由氨基酸组成。
蛋白质和多肽有什么区别？它们与氨基酸有什么关系？究竟是什么样的结构决定着蛋白质具有丰富的生理功能？
联想质疑
羧酸分子中的烃基上的H被—NH2(氨基)取代所得的取代羧酸
官能团:
—NH2(氨基)、—COOH(羧基)
可分为α-氨基酸、β-氨基酸…
2、分类:
3、α-氨基酸结构:
R—CH—COOH
NH2
天然的α-氨基酸只是R基不同
1、定义：
蛋白质水解后得到的均为α-氨基酸
氨基酸
俗名 结构简式
甘氨酸 H2N—CH2COOH
丙氨酸
苯丙氨酸
4、常见的氨基酸
5、化学性质
—COOH能电离出H+而显酸性，—NH2能结合H+而显碱性
R—CH—COOH + HCl
NH2
R—CH—COOH
NH3Cl
与酸反应：
与碱反应：
(1)两性
R—CH—COOH + NaOH
NH2
R—CH—COONa + H2O
NH2
存在形式：两性离子
等电点：正负电荷恰好相等，呈中性的点（溶解度最小）
(2)成肽反应
两个氨基酸分子，通过一分子的—COOH与另一分子的—NH2间脱去一分子水，缩和形成含有肽键的化合物
注：酰胺基，只有在蛋白质、多肽中叫肽键
原理：
—C—OH
O
+ H—NH—
—C—N—
O
H
-H2O
(2)成肽反应
NH2CH2COOH + NH2CHCOOH
CH3
NH2CH2—C—N—CHCOOH
+ H2O
CH3
O
H
二肽
取代反应
二肽：两个氨基酸分子脱水缩合形成的化合物称为二肽
三肽：三个氨基酸分子脱水缩合形成的化合物称为三肽
三肽以上称为多肽
多肽：
思考
（2）H2N—CH2—COOH与 最多能形成几种二肽？
（1）下图多肽链属于 肽，形成该化合物的氨基酸有 种，含有肽键的数目是 。
三
3
2
分子间脱去一分子H2O形成二肽，
其是否可以脱水缩合成环呢？
注：氨基酸可分子间/分子内脱水成环(类似羟基酸)
取代反应
缩聚反应
C、H、O、N等元素。
2、组成：
蛋白质是天然的有机高分子化合物。
1、结构：
由α-氨基酸分子按一定的顺序以肽键连接起来的生物大分子称为蛋白质。
—C—N—
O
H
注：①蛋白质一定含有的官能团是 (酰胺基、肽键)
②构成蛋白质的物质基础是α-氨基酸。
二、蛋白质
一级结构
α－氨基酸分子脱水缩合形成的多肽是按一定顺序排列的链状结构，决定了蛋白质的功能，这种顺序就是蛋白质的基本结构，也称蛋白质的一级结构。
二级结构
在一条多肽链中，不相邻的碳氧双键和氮氢键之间可以形成氢键，使多肽链具有规则的结构，这就构成了蛋白质的二级结构，主要有 α- 螺旋和 β- 折叠两种形式。
三级结构
在蛋白质二级结构的基础上，同一条多肽链中的氨基酸残基之间可以形成氢键、二硫
键（-S—S-）等，使二级结构再按照一定的形状卷曲，这就是蛋白质的三级结构，它是
一种三维的空间结构状态。
四级结构
由几条相同的多肽链组成的空间结构状态称为蛋白质的均一四级结构，由几条不同的多肽链组成的空间结构状态称为蛋白质的非均一四级结构。它们是蛋白质分子具有一定生物学功能的高级结构。
显色反应：
作用：检验含苯环的蛋白质
灼烧：
作用：鉴别丝织品和棉织品
含苯环的蛋白质遇浓HNO3时呈黄色
产生烧焦羽毛的气味
两性：
—COOH显酸性，—NH2显碱性
中C-N断裂，水解成α-氨基酸
水解：
3、性质:
变性：
在某些物理因素或化学因素的影响下，蛋白质性质发生改变
物理因素
化学因素
加热、紫外线照射
酸、碱、重金属盐、某些有机物（乙醇、甲醛、苯酚等）
注：变性属于化学变化，不可逆
盐析：
加入浓度较大的轻金属盐溶液时，会降低蛋白质的溶解度而使其析出
注：盐析属于物理变化，可逆
用途：分离、提纯蛋白质
用途：杀菌、消毒
1、定义
2、催化作用特点
酶是一种高效的生物催化剂，大多数酶属于蛋白质
条件温和，不需加热
专一性
高效性
酶
核酸
生物高分子化合物
核酸分为脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)
常温可反应，30 ℃ ~50 ℃活性最强
一种酶只催化一种反应。
是化学催化剂的107~1013倍
课堂小结
氨基酸
蛋白质
1.氨基酸
2.多肽
3.蛋白质
4.酶
概念：酶是一种高效的生物催化剂，大多数酶属于蛋白质。
催化特点：条件温和、专一、高效
组成：C、H、O、N。
结构单元：α－氨基酸。
性质：部分可溶、水解、盐析、两性、变性、颜色反应。
结构：一级结构、二级结构、三级结构、四级结构。
结构：—COOH、—NH2。
性质：成肽反应、两性。
由氨基酸分子脱水缩合形成的二肽及以上物质。
能够水解的常见有机物
卤代烃
酯类
油脂
蔗糖
淀粉(纤维素)
蛋白质(多肽)
课堂小结
酸(盐)＋醇
高级脂肪酸(盐)＋甘油
葡萄糖＋果糖
葡萄糖
氨基酸
醇＋NaX
1、如图是含碳、氢、氧、氮四种元素的某有机物的球棍模型，下列关于该有机物的性质叙述中错误的是( )
①能与HCl发生反应生成盐
②能与NaOH发生反应生成盐
③能缩聚成高分子化合物
④能发生消去反应
⑤能发生水解反应
⑥能使酸性高锰酸钾溶液退色
A.①② B.③⑥ C.①⑥ D.④⑤
D
达标检测
2、有一分子式为C8H14N2O5的二肽，经水解得到丙氨酸
和另一种氨基酸X，则X的化学式可能是
( )
A.C3H7NO3 B.C5H9NO4
C.C5H11NO5 D.C5H7NO4
解析：C8H14N2O5 ＋ H2O ＋ X
B
达标检测
3、当含下列结构片段的蛋白质在胃液中水解时，不可能产生的氨基酸是( )
D
达标检测
20 世纪 90 年代，我国科学家参加了人类基因组计划。 人类基因组计划的核心内容是测定人类基因组的全部 DNA 序列（约 30 亿个碱基对的序列），破译人类全部遗传信息， 使人类在分子水平上全面地认识自我。我国科学家承担了 约 3 000 万个碱基对的测序任务。这一任务的完成，表明 我国在基因组学研究领域已经达到了国际先进水平。 2002 年，由我国科学家领导的人类肝脏蛋白质组计划正式启动。人类肝脏蛋白质组计划的 启动，说明我国科学家已站在了生命科学研究领域的最前沿。
资料在线
我国科学家在生命科学研究领域中的贡献
我国科学家在生命科学研究领域中的贡献 探索生命的奥秘自古以来就是人类的梦想。蛋白质作为生命存在的形式，一直是生命科学研 究的焦点，我国科学家在此研究领域中作出了巨大贡献。
1965 年，我国科学家汪猷、邢其毅、钮经义等首次由氨 基酸合成了结晶牛胰岛素，这是第一个全人工合成的、与天 然产物性质完全相同的、有生物活性的蛋白质。这一举世 瞩目的成就博得了国际科学界的高度评价。
氨基酸和蛋白质
蛋白质是生命的物质基础，是生命活动的主要承担者。蛋白质存在于一切生物体内，在机体中发挥着多种生理功能，能够供给机体营养、提供保护机能、输送氧气、防御病菌侵袭、控制代谢过程等。
多肽也是一种在生命过程中有着重要作用的物质。蛋白质和多肽都由氨基酸组成。
蛋白质和多肽有什么区别？它们与氨基酸有什么关系？究竟是什么样的结构决定着蛋白质具有丰富的生理功能？
联想质疑
羧酸分子中的烃基上的H被—NH2(氨基)取代所得的取代羧酸
官能团:
—NH2(氨基)、—COOH(羧基)
可分为α-氨基酸、β-氨基酸…
2、分类:
3、α-氨基酸结构:
R—CH—COOH
NH2
天然的α-氨基酸只是R基不同
1、定义：
蛋白质水解后得到的均为α-氨基酸
氨基酸
俗名 结构简式
甘氨酸 H2N—CH2COOH
丙氨酸
苯丙氨酸
4、常见的氨基酸
5、化学性质
—COOH能电离出H+而显酸性，—NH2能结合H+而显碱性
R—CH—COOH + HCl
NH2
R—CH—COOH
NH3Cl
与酸反应：
与碱反应：
(1)两性
R—CH—COOH + NaOH
NH2
R—CH—COONa + H2O
NH2
存在形式：两性离子
等电点：正负电荷恰好相等，呈中性的点（溶解度最小）
(2)成肽反应
两个氨基酸分子，通过一分子的—COOH与另一分子的—NH2间脱去一分子水，缩和形成含有肽键的化合物
注：酰胺基，只有在蛋白质、多肽中叫肽键
原理：
—C—OH
O
+ H—NH—
—C—N—
O
H
-H2O
(2)成肽反应
NH2CH2COOH + NH2CHCOOH
CH3
NH2CH2—C—N—CHCOOH
+ H2O
CH3
O
H
二肽
取代反应
二肽：两个氨基酸分子脱水缩合形成的化合物称为二肽
三肽：三个氨基酸分子脱水缩合形成的化合物称为三肽
三肽以上称为多肽
多肽：
思考
（2）H2N—CH2—COOH与 最多能形成几种二肽？
（1）下图多肽链属于 肽，形成该化合物的氨基酸有 种，含有肽键的数目是 。
三
3
2
分子间脱去一分子H2O形成二肽，
其是否可以脱水缩合成环呢？
注：氨基酸可分子间/分子内脱水成环(类似羟基酸)
取代反应
缩聚反应
C、H、O、N等元素。
2、组成：
蛋白质是天然的有机高分子化合物。
1、结构：
由α-氨基酸分子按一定的顺序以肽键连接起来的生物大分子称为蛋白质。
—C—N—
O
H
注：①蛋白质一定含有的官能团是 (酰胺基、肽键)
②构成蛋白质的物质基础是α-氨基酸。
二、蛋白质
一级结构
α－氨基酸分子脱水缩合形成的多肽是按一定顺序排列的链状结构，决定了蛋白质的功能，这种顺序就是蛋白质的基本结构，也称蛋白质的一级结构。
二级结构
在一条多肽链中，不相邻的碳氧双键和氮氢键之间可以形成氢键，使多肽链具有规则的结构，这就构成了蛋白质的二级结构，主要有 α- 螺旋和 β- 折叠两种形式。
三级结构
在蛋白质二级结构的基础上，同一条多肽链中的氨基酸残基之间可以形成氢键、二硫
键（-S—S-）等，使二级结构再按照一定的形状卷曲，这就是蛋白质的三级结构，它是
一种三维的空间结构状态。
四级结构
由几条相同的多肽链组成的空间结构状态称为蛋白质的均一四级结构，由几条不同的多肽链组成的空间结构状态称为蛋白质的非均一四级结构。它们是蛋白质分子具有一定生物学功能的高级结构。
显色反应：
作用：检验含苯环的蛋白质
灼烧：
作用：鉴别丝织品和棉织品
含苯环的蛋白质遇浓HNO3时呈黄色
产生烧焦羽毛的气味
两性：
—COOH显酸性，—NH2显碱性
中C-N断裂，水解成α-氨基酸
水解：
3、性质:
变性：
在某些物理因素或化学因素的影响下，蛋白质性质发生改变
物理因素
化学因素
加热、紫外线照射
酸、碱、重金属盐、某些有机物（乙醇、甲醛、苯酚等）
注：变性属于化学变化，不可逆
盐析：
加入浓度较大的轻金属盐溶液时，会降低蛋白质的溶解度而使其析出
注：盐析属于物理变化，可逆
用途：分离、提纯蛋白质
用途：杀菌、消毒
1、定义
2、催化作用特点
酶是一种高效的生物催化剂，大多数酶属于蛋白质
条件温和，不需加热
专一性
高效性
酶
核酸
生物高分子化合物
核酸分为脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)
常温可反应，30 ℃ ~50 ℃活性最强
一种酶只催化一种反应。
是化学催化剂的107~1013倍
课堂小结
氨基酸
蛋白质
1.氨基酸
2.多肽
3.蛋白质
4.酶
概念：酶是一种高效的生物催化剂，大多数酶属于蛋白质。
催化特点：条件温和、专一、高效
组成：C、H、O、N。
结构单元：α－氨基酸。
性质：部分可溶、水解、盐析、两性、变性、颜色反应。
结构：一级结构、二级结构、三级结构、四级结构。
结构：—COOH、—NH2。
性质：成肽反应、两性。
由氨基酸分子脱水缩合形成的二肽及以上物质。
能够水解的常见有机物
卤代烃
酯类
油脂
蔗糖
淀粉(纤维素)
蛋白质(多肽)
课堂小结
酸(盐)＋醇
高级脂肪酸(盐)＋甘油
葡萄糖＋果糖
葡萄糖
氨基酸
醇＋NaX
1、如图是含碳、氢、氧、氮四种元素的某有机物的球棍模型，下列关于该有机物的性质叙述中错误的是( )
①能与HCl发生反应生成盐
②能与NaOH发生反应生成盐
③能缩聚成高分子化合物
④能发生消去反应
⑤能发生水解反应
⑥能使酸性高锰酸钾溶液退色
A.①② B.③⑥ C.①⑥ D.④⑤
D
达标检测
2、有一分子式为C8H14N2O5的二肽，经水解得到丙氨酸
和另一种氨基酸X，则X的化学式可能是
( )
A.C3H7NO3 B.C5H9NO4
C.C5H11NO5 D.C5H7NO4
解析：C8H14N2O5 ＋ H2O ＋ X
B
达标检测
3、当含下列结构片段的蛋白质在胃液中水解时，不可能产生的氨基酸是( )
D
达标检测
20 世纪 90 年代，我国科学家参加了人类基因组计划。 人类基因组计划的核心内容是测定人类基因组的全部 DNA 序列（约 30 亿个碱基对的序列），破译人类全部遗传信息， 使人类在分子水平上全面地认识自我。我国科学家承担了 约 3 000 万个碱基对的测序任务。这一任务的完成，表明 我国在基因组学研究领域已经达到了国际先进水平。 2002 年，由我国科学家领导的人类肝脏蛋白质组计划正式启动。人类肝脏蛋白质组计划的 启动，说明我国科学家已站在了生命科学研究领域的最前沿。
资料在线
我国科学家在生命科学研究领域中的贡献
我国科学家在生命科学研究领域中的贡献 探索生命的奥秘自古以来就是人类的梦想。蛋白质作为生命存在的形式，一直是生命科学研 究的焦点，我国科学家在此研究领域中作出了巨大贡献。
1965 年，我国科学家汪猷、邢其毅、钮经义等首次由氨 基酸合成了结晶牛胰岛素，这是第一个全人工合成的、与天 然产物性质完全相同的、有生物活性的蛋白质。这一举世 瞩目的成就博得了国际科学界的高度评价。