人教版（2019）选择性必修三 4.2 蛋白质 （共45张PPT）
文档属性
| 名称 | 人教版（2019）选择性必修三 4.2 蛋白质 （共45张PPT） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 8.5MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-05-26 15:40:42 | ||
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文档简介
(共54张PPT)
第二节 蛋 白 质
第四章 生物大分子
许多植物的种子(大豆、花生、小麦、稻谷)里也富含蛋白质。
在奶和奶的制品中
在豆类、花生、小麦和谷类中
动物的肌肉、皮肤、血液、蚕丝、 毛、发、蹄(tī) 、角
一切重要的生命现象和生理机能都与蛋白质密切相关
酶、激素、血红蛋白、细菌、病毒、抗体、阿胶含有蛋白质
蛋白质
→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。
生物大分子
细胞
P112
没有蛋白质就没有生命
食物中的蛋白质
生活中的蛋白质
疫苗
桑蚕丝
新型冠状病毒
鸡蛋清
银耳
桃胶
胶原蛋白
新型肺炎的凶手——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。当我们人体发病时，就是它的蛋白质对我们起了作用。
新型冠状病毒
变异后的新型冠状病毒
病毒的基本结构有
核心(核酸)和衣壳(蛋白或脂蛋白)。
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。
一、氨基酸
羧酸分子烃基上的氢原子被氨基(-NH2)取代的化合物
1.概念：
例如:
烃基上一个H被-NH2取代
α-氨基丁酸
CH3CH2CH2COOH
CH3CH2CH COOH
NH2
2
γ β α
自然界中存在的氨基酸
组成人体内
人体内不能合成
只有21种
8种氨基酸
几百种
必需氨基酸
→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。
2-氨基丁酸
食物供给
天然的蛋白质都是由α-氨基酸构成！
谷氨酸
甘氨酸
2.常见的氨基酸
丙氨酸
α-氨基乙酸
α-氨基丙酸
α-氨基戊二酸
俗称
P112
系统命名
氨基乙酸
2-氨基丙酸
2-氨基戊二酸
2-氨基-3-苯基丙酸
-CH2
α-氨基-β-苯基丙酸
苯丙氨酸
2-氨基-3-巯基丙酸
半胱氨酸
qíu
guāng
2
除甘氨酸(H2N-CH2COOH)外,α- 氨基酸中α-碳均为手性碳原子，是手性分子，具有对映异构体
α-氨基酸结构简式：
根据氨基酸的结构，请预测氨基酸的化学性质。
思考与讨论:
R CH COOH
NH2
R CH COOH
NH2
ɑ
酯化
酸性
羧基
氨基
碱性
还原性
4.氨基酸的结构和化学性质
(1)氨基酸的结构
(2)氨基酸的化学性质
①氨基酸的两性
→碱性:
→酸性:
R-CH-COOH
NH3Cl
R-CH-COOH
NH2
+ HCl
R-CH-COONa + H2O
NH2
R-CH-COOH
NH2
+ NaOH
氨基酸能与强碱反应
氨基酸能与强酸反应
氨基(-NH2)具有碱性
羧基(-COOH)具有酸性
类比：NH3 + HCl = NH4Cl
盐酸氨基羧酸
氯化氨基羧酸
氨基羧酸钠
氨基酸的性质
氨基酸的酸碱性（两性）
问题4：呈两性的物质在水溶液中的存在方式如何？
氨基酸在水溶液中以什么微粒形式存在？
R–CH–COOH
NH2
R–CH–COOH
NH3 ＋
R–CH–COO－
NH2
阴离子
阳离子
R–CH–COO －
NH3 ＋
两性离子
(内盐)
OH－
H＋
OH－
H＋
(在碱中存在)
(在酸中存在)
问题5：氨基酸以内盐形式存在的PH值都相同吗？
氨基酸以内盐形式存在的意义有什么？
利用这一差异，可以通过控制溶液PH值来分离氨基酸。
氨基酸的物理性质：在固态时主要以内盐形式存在，熔点高，
不易挥发，难溶于有机溶剂。
注意：①由于肽中仍含有-NH2和-COOH，肽也有两性。
②肽键( )可简写为 -CONH-。
(2)氨基酸的化学性质
②成肽反应
H2N-CH-COOH +
R
CH-COOH
H-N-
R＇
H
+ H2O
R＇
NH2-CH-C—N-CH-COOH
R
O
H
（肽键）
断键机理：
羧基去羟基，氨基去氢
二肽
→两个氨基酸分子(可以相同，也可以不同)在一定条件下，通过氨基和羧基间缩合脱去水形成含有肽键的化合物
(实质：取代反应)
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
由两个氨基酸分子缩合脱去一个水分子形成含肽键的化合物称为二肽
相对分子质量在一万以上并具有一定空间结构的多肽,称为蛋白质
→氨基酸分子缩合→二肽→三肽→……→多肽→蛋白质。
由两个氨基酸分子缩合脱去一个水分子形成含肽键的化合物称为二肽
→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)个肽键。
该过程实际是氨基酸分子缩聚成高分子的过程——氨基酸的缩聚反应。
H2O
H2O
H2O
蛋白质
多肽
氨基酸的缩聚反应
H2N-CH2
O
-C-OH
+ (n-1)H2O
H—NH-CH2
O
-C—OH
[
]
n
n
①同种氨基酸的缩聚
单体通过分子间的相互缩合而生成成高分子化合物,同时有小分子(如H2O、NH3等)生成的反应叫缩合聚合反应，简称缩聚反应。
缩聚反应：
R O R′ O
－HN－CH－C－NH－CH－C－
＝
＝
[ ]n
R O R′ O
H－HN－CH－C－OH + H－NH－CH－C－OH
＝
＝
H
OH
多肽
②两个不同的氨基酸共聚：
缩聚反应：
单体通过分子间的相互缩合而生成成高分子化合物,同时有小分子(如H2O、NH3等)生成的反应叫缩合聚合反应，简称缩聚反应。
小结：缩聚反应
由一种单体进行缩聚反应，生成的小分子物质的量一般为n-1;
由两种单体进行缩聚反应，生成的小分子物质的量一般为2n-1。
n
n
+ (2n-1)H2O
2.氨基酸的缩合反应也可能成环,试写出下列反应方程式
①NH2-CH2-COOH的分子间脱水成环：
②NH2-CH2-CH2-CH2-CH2-COOH的分子内脱水成环：
O=C
C=O
NH—CH2
CH2—NH
1.由甘氨酸和丙氨酸形成的链状二肽可能有几种？
随堂练习：
4种
催化剂
2H2O
H2C-CO-OH
NH-H
HO-OC-CH2
H-HN
+
+
+
H2O
催化剂
CH2 —CH2—CO—OH
CH2—CH2—NH—H
H2C
C=O
CH2—CH2
CH2—NH
3. 书写下列氨基酸的缩聚反应
苯丙氨酸与甘氨酸发生成肽反应生成多肽
①
②
R-CH-COOH
NH2
随堂练习：
应用
氨基酸的检验
定量分析
教材 P102
茚三酮溶液中加入氨基酸溶液，显紫色。
现象：
注意：
利用该反应可以对氨基酸进行检测。但有的氨基酸呈其他颜色，如：脯氨酸、羟脯氨酸显橙黄色。
水合茚三酮
氨基酸的性质
氨基酸与水合茚三酮的反应
氨基酸既含有氨基，又含有羧基，他们的性质集中地表现在这两个官能团上 。
R—CH—COOH
NH2
酯化
酸的通性
最低化合价，有还原性
类比羟基的反应
有孤对电子形成配位键：
碱性或成盐
氨基酸的性质
氨基酸金属盐
络合物
5.下列物质既可以与盐酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应的是
A.NaHCO3 B.(NH4)2CO3 C. Al(OH)3 D.NH4Cl
E.CH3COOH F. G.蛋白质
A B C F G
归纳总结：既可以与强酸反应，又能与强碱溶液反应的物质
随堂练习：
Al Al2O3 Al(OH)3
如:NaHCO3 NaHSO3 NaHS Na2HPO4等
如:(NH4)2CO3 (NH4)2SO3 CH3COONH4等
弱酸的铵盐
弱酸的酸式盐
氨基酸 蛋白质
√
√
√
√
√
(1)A的结构简式为 ；
(2)F和G的名称分别为 ；
(3)生成H的化学方程式为 。
4.已知有机物A分子中有3个碳原子, 有关它的某些信息注明在下面的示意图中：
H2N－CH2－COOCH3
F:氯化氨基乙酸, G:氨基乙酸钠
酯
醇
酸
醛
甲
氨基
甲
甲
氨基乙酸
(能被银氨溶液氧化)
酸
6. 已知-NH2连在苯环上显碱性， 连在苯环上显中性，现有有机物C7H7O2N，分子结构中有一个苯环和两个取代基，且两取代基在苯环上处于相对位置，请写出符合下列要求的结构简式。
(1)该有机物只具有酸性:
(2)该有机物只具有碱性:
(3)该有机物具有两性:
(4)该有机物既无酸性又无碱性:
HO－
－C－NH2
O
O
-C-NH2
H2N－
-C-OH
O
H2N－
-O-C-H
O
O2N－
－CH3
同分异构：氨基酸、氨基酯、硝基化合物三者异构
随堂练习：
阅读课本P114-115完成下列问题
1.蛋白质主要由哪些元素组成？
2.了解蛋白质的四级结构，从而体会蛋白质种类繁多的原因
(一).蛋白质的组成和结构
二、蛋白质
主要元素：
C、H、O、N、S 等
有些蛋白质还含有：
蛋白质属于：
P、Fe、Zn、Cu等
天然高分子化合物
二、蛋白质
(1)组成
→各种蛋白质都有其特殊功能和活性
(2)空间结构：四级空间结构
→人体内所具有的蛋白质种类达到了10万种以上。
那它们具有什么样的空间结构呢？
(一).蛋白质的组成和结构
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
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
二、蛋白质
(2)空间结构：四级空间结构
一级结构
例如，血红蛋白分子中的________会因遗传因素变成________，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。
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
谷氨酸
缬氨酸
二、蛋白质
(2)空间结构：四级空间结构
二级结构
肽键中的氧原子与氢原子之间________，会使肽链__________成特定的空间结构，形成蛋白质的二级结构
存在氢键
盘绕或折叠
氢键
二、蛋白质
(2)空间结构：四级空间结构
多肽链卷曲盘旋和折叠的空间结构
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
二、蛋白质
(2)空间结构：四级空间结构
二级结构的肽链进一步盘曲折叠
四级结构
多个具有特定三级结构的多肽链通过_________________(如氢键等)排列组装，形成蛋白质的四级结构。
非共价键相互作用
二、蛋白质
(2)空间结构：四级空间结构
二、蛋白质
(2)空间结构：四级空间结构
P114
三聚氰胺含氮量为66.7%，是牛奶的151倍，是奶粉的23倍。每100g牛奶中添加0.1克三聚氰胺，就能提高0.4%蛋白质!
【思考】蛋白质结构中一定含有哪些官能团？
(二)蛋白质的化学性质
(1)蛋白质的两性：
蛋白质和氨基酸一样也具有酸性基团和碱性基团
既能与酸反应，又能与碱反应
氨基
羧基
肽键
肽键
(二)蛋白质的化学性质
氨基
羧基
肽键
(2)水解
天然蛋白质水解的产物都是α－氨基酸
蛋白质 多肽 氨基酸
酶或酸或碱
水解
酶或酸或碱
水解
HO
H
能发生水解的有机物
酯、油脂、
归纳总结：
蛋白质等
蔗糖、麦芽糖、淀粉、纤维素、
卤代烃、
记住
蛋白质溶液加入某些轻金属无机盐的浓溶液，可使蛋白质的溶解度降低而从溶液中析出的过程叫盐析。
(3)蛋白质的盐析
Na2SO4、浓食盐水、(NH4)2SO4等
(二)蛋白质的化学性质
【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。
P115
蛋白质溶液加入某些轻金属无机盐的浓溶液，可使蛋白质的溶解度降低而从溶液中析出的过程叫盐析。
(3)蛋白质的盐析
应用:利用多次盐析的方法分离、提纯蛋白质。
特征：可逆过程，物理变化
Na2SO4、浓食盐水、(NH4)2SO4等
(二)蛋白质的化学性质
振荡
白色沉淀
加水
沉淀溶解
饱和(NH4)2SO4溶液
—鸡蛋清溶液
(4)蛋白质的变性
某些有机物(乙醇、甲醛、苯甲酸、苯酚等)
重金属离子(Cu2+、Hg2+、Ba2+、Pb2+等)
因
素
强酸、强碱等
化学因素:
物理因素:加热、加压、搅拌、振荡、 紫外线照射、超声波等
(二)蛋白质的化学性质
: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
【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，向另两攴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
(4)蛋白质的变性：
结论：蛋白质凝结，其物理性质和生理功能发生改变的现象。
某些有机物(乙醇、甲醛、苯甲酸、苯酚等)
重金属离子(Cu2+、Hg2+、Ba2+、Pb2+等)
化学变化
特征：不可逆，加水不可溶解，发生了化学变化
因
素
强酸、强碱等
化学因素:
物理因素:加热、加压、搅拌、振荡、 紫外线照射、超声波等
(二)蛋白质的化学性质
在日常生活中的蛋白质变性应用
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。
高温蒸煮、紫外线照射可用于杀菌消毒。
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。
误食重金属离子可用豆浆或牛奶临时急救。
甲醛水溶液可用于保存动物标本
波尔多液防治农作物病害
(1)目的是使重金属盐与牛奶等发生变性作用，从而减少人体蛋白质变性。
(2)利用紫外线或放射线使细菌和病毒中的蛋白发生变性而使其死亡。
P117
盐析与变性的对比
相 同 点
复原
盐
不
同
用 途
不
同
点
变 性
盐 析
加入某种物质后有沉淀生成
加入某些轻金属浓盐溶液，如：Na2SO4浓食盐水(NH4)2SO4等
重金属盐、加热等
可逆，加水
不可逆
分离、提纯蛋白质
杀菌、消毒、 防中毒
(5)显色反应
(二)蛋白质的化学性质
【实验4-5】 向盛有2mL鸡蛋清溶液的试管中分别加入5滴浓硝酸，加热。观察现象。
P117
(5)显色反应
(二)蛋白质的化学性质
【实验4-5】 向盛有2mL鸡蛋清溶液的试管中分别加入5滴浓硝酸，加热。观察现象。
振荡
白色沉淀
加热
沉淀变黄色
浓硝酸
—鸡蛋清溶液
含有苯环的蛋白质遇浓硝酸会有白色沉淀产生,加热后沉淀变黄色。
固体蛋白质如皮肤、指甲遇浓硝酸变____色。
其他一些试剂也可以与蛋白质作用，呈现特定颜色
——可用于蛋白质的分析检测
黄
显色反应:
二者均可用以鉴别物质
某些金属单质或其化合物被灼烧时火焰
呈现特殊的颜色。属于物理变化。
焰色试验:
如：Fe3+(aq)与苯酚或SCN－(aq)；
I2(aq)遇淀粉溶液；
浓HNO3(aq)和某些蛋白质，微热等。
一般指有明显颜色变化的化学反应。
对比：显色反应与焰色试验
(6)灼烧:
生成CO2、H2O、N2、SO2、P2O5等物质。
蛋白质在灼烧时，会产生烧焦羽毛的气味
应用: 鉴别蛋白质产品如真假羊毛衫、蚕丝被、真皮与PU皮等
生活向导
是棉线？
是毛线？
我的是毛线
(二)蛋白质的化学性质
蛋白质知识小结
一.氨基酸
结构
氨基(—NH2)
羧基(—COOH)
常见的氨基酸
化学性质
氨基酸的两性
成肽反应
二. 蛋白质
蛋白质的存在与结构
蛋白质的性质
两性
水解
盐析
变性
显色反应
灼烧
水解
缩合
(可逆、物理变化、轻金属浓溶液)
具有胶体的性质
(三).蛋白质在生产、生活中的作用
（1）蛋白质存在于一切细胞中，是人类必需的营养物质。
（2）毛和蚕丝的成分都为蛋白质，可以制作服装。
（3）从动物皮、骨中提取的明胶可作食品增稠剂，阿胶可作中药材等。
（4）从大豆、牛奶中提取的酪素用来制作食品和涂料。
（5）绝大多数酶也是蛋白质，是重要的催化剂。
P118
1.酶是一类由_____产生的、对生物体内的化学反应具有_____作用的有机物.
细胞
催化
2.酶的特点:
①条件温和, 不需加热. (体温和中性条件)
②高度的专一性. 一种酶只催化一种反应。
③高效性. 比普通催化剂高107-1013倍
三、酶
P119
→大多数酶属于蛋白质。
微点拨：使用酶作催化剂时，反应温度不能过高，原因是高温下蛋白质变性，酶失去催化活性
3.酶已经得到了广泛的应用，如蛋白酶用于医药、制革等工业，
淀粉酶用于食品、发酵、纺织等工业，有的酶还可用于疾病的诊断。
巩固思考
以酶作催化剂时，温度与化学反应速率的关系曲线如图所示：
1．解释化学反应速率随温度变化的原因是什么？
提示：酶的催化作用需要适宜的温度，
在合适温度下催化效率最高，当温度超过一定范围会失去催化作用。
2．分析加酶洗衣粉为何不能在70 ℃以上的水中使用？
提示：洗衣粉中有酶存在，超过适宜的温度，酶将失去活性。
资料在线
我国科学家在生命科学研究领域中的贡献
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。
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做出了巨大贡献。
资料在线
20世纪90年代，我国科学家参加了人类基因组计划。我国科学家承担了约3000万个碱基对的测试任务。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。
我国科学家在生命科学研究领域中的贡献
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。
小结
第二节 蛋 白 质
第四章 生物大分子
许多植物的种子(大豆、花生、小麦、稻谷)里也富含蛋白质。
在奶和奶的制品中
在豆类、花生、小麦和谷类中
动物的肌肉、皮肤、血液、蚕丝、 毛、发、蹄(tī) 、角
一切重要的生命现象和生理机能都与蛋白质密切相关
酶、激素、血红蛋白、细菌、病毒、抗体、阿胶含有蛋白质
蛋白质
→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。
生物大分子
细胞
P112
没有蛋白质就没有生命
食物中的蛋白质
生活中的蛋白质
疫苗
桑蚕丝
新型冠状病毒
鸡蛋清
银耳
桃胶
胶原蛋白
新型肺炎的凶手——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。当我们人体发病时，就是它的蛋白质对我们起了作用。
新型冠状病毒
变异后的新型冠状病毒
病毒的基本结构有
核心(核酸)和衣壳(蛋白或脂蛋白)。
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。
一、氨基酸
羧酸分子烃基上的氢原子被氨基(-NH2)取代的化合物
1.概念：
例如:
烃基上一个H被-NH2取代
α-氨基丁酸
CH3CH2CH2COOH
CH3CH2CH COOH
NH2
2
γ β α
自然界中存在的氨基酸
组成人体内
人体内不能合成
只有21种
8种氨基酸
几百种
必需氨基酸
→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。
2-氨基丁酸
食物供给
天然的蛋白质都是由α-氨基酸构成！
谷氨酸
甘氨酸
2.常见的氨基酸
丙氨酸
α-氨基乙酸
α-氨基丙酸
α-氨基戊二酸
俗称
P112
系统命名
氨基乙酸
2-氨基丙酸
2-氨基戊二酸
2-氨基-3-苯基丙酸
-CH2
α-氨基-β-苯基丙酸
苯丙氨酸
2-氨基-3-巯基丙酸
半胱氨酸
qíu
guāng
2
除甘氨酸(H2N-CH2COOH)外,α- 氨基酸中α-碳均为手性碳原子，是手性分子，具有对映异构体
α-氨基酸结构简式：
根据氨基酸的结构，请预测氨基酸的化学性质。
思考与讨论:
R CH COOH
NH2
R CH COOH
NH2
ɑ
酯化
酸性
羧基
氨基
碱性
还原性
4.氨基酸的结构和化学性质
(1)氨基酸的结构
(2)氨基酸的化学性质
①氨基酸的两性
→碱性:
→酸性:
R-CH-COOH
NH3Cl
R-CH-COOH
NH2
+ HCl
R-CH-COONa + H2O
NH2
R-CH-COOH
NH2
+ NaOH
氨基酸能与强碱反应
氨基酸能与强酸反应
氨基(-NH2)具有碱性
羧基(-COOH)具有酸性
类比：NH3 + HCl = NH4Cl
盐酸氨基羧酸
氯化氨基羧酸
氨基羧酸钠
氨基酸的性质
氨基酸的酸碱性（两性）
问题4：呈两性的物质在水溶液中的存在方式如何？
氨基酸在水溶液中以什么微粒形式存在？
R–CH–COOH
NH2
R–CH–COOH
NH3 ＋
R–CH–COO－
NH2
阴离子
阳离子
R–CH–COO －
NH3 ＋
两性离子
(内盐)
OH－
H＋
OH－
H＋
(在碱中存在)
(在酸中存在)
问题5：氨基酸以内盐形式存在的PH值都相同吗？
氨基酸以内盐形式存在的意义有什么？
利用这一差异，可以通过控制溶液PH值来分离氨基酸。
氨基酸的物理性质：在固态时主要以内盐形式存在，熔点高，
不易挥发，难溶于有机溶剂。
注意：①由于肽中仍含有-NH2和-COOH，肽也有两性。
②肽键( )可简写为 -CONH-。
(2)氨基酸的化学性质
②成肽反应
H2N-CH-COOH +
R
CH-COOH
H-N-
R＇
H
+ H2O
R＇
NH2-CH-C—N-CH-COOH
R
O
H
（肽键）
断键机理：
羧基去羟基，氨基去氢
二肽
→两个氨基酸分子(可以相同，也可以不同)在一定条件下，通过氨基和羧基间缩合脱去水形成含有肽键的化合物
(实质：取代反应)
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
由两个氨基酸分子缩合脱去一个水分子形成含肽键的化合物称为二肽
相对分子质量在一万以上并具有一定空间结构的多肽,称为蛋白质
→氨基酸分子缩合→二肽→三肽→……→多肽→蛋白质。
由两个氨基酸分子缩合脱去一个水分子形成含肽键的化合物称为二肽
→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)个肽键。
该过程实际是氨基酸分子缩聚成高分子的过程——氨基酸的缩聚反应。
H2O
H2O
H2O
蛋白质
多肽
氨基酸的缩聚反应
H2N-CH2
O
-C-OH
+ (n-1)H2O
H—NH-CH2
O
-C—OH
[
]
n
n
①同种氨基酸的缩聚
单体通过分子间的相互缩合而生成成高分子化合物,同时有小分子(如H2O、NH3等)生成的反应叫缩合聚合反应，简称缩聚反应。
缩聚反应：
R O R′ O
－HN－CH－C－NH－CH－C－
＝
＝
[ ]n
R O R′ O
H－HN－CH－C－OH + H－NH－CH－C－OH
＝
＝
H
OH
多肽
②两个不同的氨基酸共聚：
缩聚反应：
单体通过分子间的相互缩合而生成成高分子化合物,同时有小分子(如H2O、NH3等)生成的反应叫缩合聚合反应，简称缩聚反应。
小结：缩聚反应
由一种单体进行缩聚反应，生成的小分子物质的量一般为n-1;
由两种单体进行缩聚反应，生成的小分子物质的量一般为2n-1。
n
n
+ (2n-1)H2O
2.氨基酸的缩合反应也可能成环,试写出下列反应方程式
①NH2-CH2-COOH的分子间脱水成环：
②NH2-CH2-CH2-CH2-CH2-COOH的分子内脱水成环：
O=C
C=O
NH—CH2
CH2—NH
1.由甘氨酸和丙氨酸形成的链状二肽可能有几种？
随堂练习：
4种
催化剂
2H2O
H2C-CO-OH
NH-H
HO-OC-CH2
H-HN
+
+
+
H2O
催化剂
CH2 —CH2—CO—OH
CH2—CH2—NH—H
H2C
C=O
CH2—CH2
CH2—NH
3. 书写下列氨基酸的缩聚反应
苯丙氨酸与甘氨酸发生成肽反应生成多肽
①
②
R-CH-COOH
NH2
随堂练习：
应用
氨基酸的检验
定量分析
教材 P102
茚三酮溶液中加入氨基酸溶液，显紫色。
现象：
注意：
利用该反应可以对氨基酸进行检测。但有的氨基酸呈其他颜色，如：脯氨酸、羟脯氨酸显橙黄色。
水合茚三酮
氨基酸的性质
氨基酸与水合茚三酮的反应
氨基酸既含有氨基，又含有羧基，他们的性质集中地表现在这两个官能团上 。
R—CH—COOH
NH2
酯化
酸的通性
最低化合价，有还原性
类比羟基的反应
有孤对电子形成配位键：
碱性或成盐
氨基酸的性质
氨基酸金属盐
络合物
5.下列物质既可以与盐酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应的是
A.NaHCO3 B.(NH4)2CO3 C. Al(OH)3 D.NH4Cl
E.CH3COOH F. G.蛋白质
A B C F G
归纳总结：既可以与强酸反应，又能与强碱溶液反应的物质
随堂练习：
Al Al2O3 Al(OH)3
如:NaHCO3 NaHSO3 NaHS Na2HPO4等
如:(NH4)2CO3 (NH4)2SO3 CH3COONH4等
弱酸的铵盐
弱酸的酸式盐
氨基酸 蛋白质
√
√
√
√
√
(1)A的结构简式为 ；
(2)F和G的名称分别为 ；
(3)生成H的化学方程式为 。
4.已知有机物A分子中有3个碳原子, 有关它的某些信息注明在下面的示意图中：
H2N－CH2－COOCH3
F:氯化氨基乙酸, G:氨基乙酸钠
酯
醇
酸
醛
甲
氨基
甲
甲
氨基乙酸
(能被银氨溶液氧化)
酸
6. 已知-NH2连在苯环上显碱性， 连在苯环上显中性，现有有机物C7H7O2N，分子结构中有一个苯环和两个取代基，且两取代基在苯环上处于相对位置，请写出符合下列要求的结构简式。
(1)该有机物只具有酸性:
(2)该有机物只具有碱性:
(3)该有机物具有两性:
(4)该有机物既无酸性又无碱性:
HO－
－C－NH2
O
O
-C-NH2
H2N－
-C-OH
O
H2N－
-O-C-H
O
O2N－
－CH3
同分异构：氨基酸、氨基酯、硝基化合物三者异构
随堂练习：
阅读课本P114-115完成下列问题
1.蛋白质主要由哪些元素组成？
2.了解蛋白质的四级结构，从而体会蛋白质种类繁多的原因
(一).蛋白质的组成和结构
二、蛋白质
主要元素：
C、H、O、N、S 等
有些蛋白质还含有：
蛋白质属于：
P、Fe、Zn、Cu等
天然高分子化合物
二、蛋白质
(1)组成
→各种蛋白质都有其特殊功能和活性
(2)空间结构：四级空间结构
→人体内所具有的蛋白质种类达到了10万种以上。
那它们具有什么样的空间结构呢？
(一).蛋白质的组成和结构
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
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
二、蛋白质
(2)空间结构：四级空间结构
一级结构
例如，血红蛋白分子中的________会因遗传因素变成________，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。
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
谷氨酸
缬氨酸
二、蛋白质
(2)空间结构：四级空间结构
二级结构
肽键中的氧原子与氢原子之间________，会使肽链__________成特定的空间结构，形成蛋白质的二级结构
存在氢键
盘绕或折叠
氢键
二、蛋白质
(2)空间结构：四级空间结构
多肽链卷曲盘旋和折叠的空间结构
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
二、蛋白质
(2)空间结构：四级空间结构
二级结构的肽链进一步盘曲折叠
四级结构
多个具有特定三级结构的多肽链通过_________________(如氢键等)排列组装，形成蛋白质的四级结构。
非共价键相互作用
二、蛋白质
(2)空间结构：四级空间结构
二、蛋白质
(2)空间结构：四级空间结构
P114
三聚氰胺含氮量为66.7%，是牛奶的151倍，是奶粉的23倍。每100g牛奶中添加0.1克三聚氰胺，就能提高0.4%蛋白质!
【思考】蛋白质结构中一定含有哪些官能团？
(二)蛋白质的化学性质
(1)蛋白质的两性：
蛋白质和氨基酸一样也具有酸性基团和碱性基团
既能与酸反应，又能与碱反应
氨基
羧基
肽键
肽键
(二)蛋白质的化学性质
氨基
羧基
肽键
(2)水解
天然蛋白质水解的产物都是α－氨基酸
蛋白质 多肽 氨基酸
酶或酸或碱
水解
酶或酸或碱
水解
HO
H
能发生水解的有机物
酯、油脂、
归纳总结：
蛋白质等
蔗糖、麦芽糖、淀粉、纤维素、
卤代烃、
记住
蛋白质溶液加入某些轻金属无机盐的浓溶液，可使蛋白质的溶解度降低而从溶液中析出的过程叫盐析。
(3)蛋白质的盐析
Na2SO4、浓食盐水、(NH4)2SO4等
(二)蛋白质的化学性质
【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。
P115
蛋白质溶液加入某些轻金属无机盐的浓溶液，可使蛋白质的溶解度降低而从溶液中析出的过程叫盐析。
(3)蛋白质的盐析
应用:利用多次盐析的方法分离、提纯蛋白质。
特征：可逆过程，物理变化
Na2SO4、浓食盐水、(NH4)2SO4等
(二)蛋白质的化学性质
振荡
白色沉淀
加水
沉淀溶解
饱和(NH4)2SO4溶液
—鸡蛋清溶液
(4)蛋白质的变性
某些有机物(乙醇、甲醛、苯甲酸、苯酚等)
重金属离子(Cu2+、Hg2+、Ba2+、Pb2+等)
因
素
强酸、强碱等
化学因素:
物理因素:加热、加压、搅拌、振荡、 紫外线照射、超声波等
(二)蛋白质的化学性质
: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
【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，向另两攴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
(4)蛋白质的变性：
结论：蛋白质凝结，其物理性质和生理功能发生改变的现象。
某些有机物(乙醇、甲醛、苯甲酸、苯酚等)
重金属离子(Cu2+、Hg2+、Ba2+、Pb2+等)
化学变化
特征：不可逆，加水不可溶解，发生了化学变化
因
素
强酸、强碱等
化学因素:
物理因素:加热、加压、搅拌、振荡、 紫外线照射、超声波等
(二)蛋白质的化学性质
在日常生活中的蛋白质变性应用
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。
高温蒸煮、紫外线照射可用于杀菌消毒。
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。
误食重金属离子可用豆浆或牛奶临时急救。
甲醛水溶液可用于保存动物标本
波尔多液防治农作物病害
(1)目的是使重金属盐与牛奶等发生变性作用，从而减少人体蛋白质变性。
(2)利用紫外线或放射线使细菌和病毒中的蛋白发生变性而使其死亡。
P117
盐析与变性的对比
相 同 点
复原
盐
不
同
用 途
不
同
点
变 性
盐 析
加入某种物质后有沉淀生成
加入某些轻金属浓盐溶液，如：Na2SO4浓食盐水(NH4)2SO4等
重金属盐、加热等
可逆，加水
不可逆
分离、提纯蛋白质
杀菌、消毒、 防中毒
(5)显色反应
(二)蛋白质的化学性质
【实验4-5】 向盛有2mL鸡蛋清溶液的试管中分别加入5滴浓硝酸，加热。观察现象。
P117
(5)显色反应
(二)蛋白质的化学性质
【实验4-5】 向盛有2mL鸡蛋清溶液的试管中分别加入5滴浓硝酸，加热。观察现象。
振荡
白色沉淀
加热
沉淀变黄色
浓硝酸
—鸡蛋清溶液
含有苯环的蛋白质遇浓硝酸会有白色沉淀产生,加热后沉淀变黄色。
固体蛋白质如皮肤、指甲遇浓硝酸变____色。
其他一些试剂也可以与蛋白质作用，呈现特定颜色
——可用于蛋白质的分析检测
黄
显色反应:
二者均可用以鉴别物质
某些金属单质或其化合物被灼烧时火焰
呈现特殊的颜色。属于物理变化。
焰色试验:
如：Fe3+(aq)与苯酚或SCN－(aq)；
I2(aq)遇淀粉溶液；
浓HNO3(aq)和某些蛋白质，微热等。
一般指有明显颜色变化的化学反应。
对比：显色反应与焰色试验
(6)灼烧:
生成CO2、H2O、N2、SO2、P2O5等物质。
蛋白质在灼烧时，会产生烧焦羽毛的气味
应用: 鉴别蛋白质产品如真假羊毛衫、蚕丝被、真皮与PU皮等
生活向导
是棉线？
是毛线？
我的是毛线
(二)蛋白质的化学性质
蛋白质知识小结
一.氨基酸
结构
氨基(—NH2)
羧基(—COOH)
常见的氨基酸
化学性质
氨基酸的两性
成肽反应
二. 蛋白质
蛋白质的存在与结构
蛋白质的性质
两性
水解
盐析
变性
显色反应
灼烧
水解
缩合
(可逆、物理变化、轻金属浓溶液)
具有胶体的性质
(三).蛋白质在生产、生活中的作用
（1）蛋白质存在于一切细胞中，是人类必需的营养物质。
（2）毛和蚕丝的成分都为蛋白质，可以制作服装。
（3）从动物皮、骨中提取的明胶可作食品增稠剂，阿胶可作中药材等。
（4）从大豆、牛奶中提取的酪素用来制作食品和涂料。
（5）绝大多数酶也是蛋白质，是重要的催化剂。
P118
1.酶是一类由_____产生的、对生物体内的化学反应具有_____作用的有机物.
细胞
催化
2.酶的特点:
①条件温和, 不需加热. (体温和中性条件)
②高度的专一性. 一种酶只催化一种反应。
③高效性. 比普通催化剂高107-1013倍
三、酶
P119
→大多数酶属于蛋白质。
微点拨：使用酶作催化剂时，反应温度不能过高，原因是高温下蛋白质变性，酶失去催化活性
3.酶已经得到了广泛的应用，如蛋白酶用于医药、制革等工业，
淀粉酶用于食品、发酵、纺织等工业，有的酶还可用于疾病的诊断。
巩固思考
以酶作催化剂时，温度与化学反应速率的关系曲线如图所示：
1．解释化学反应速率随温度变化的原因是什么？
提示：酶的催化作用需要适宜的温度，
在合适温度下催化效率最高，当温度超过一定范围会失去催化作用。
2．分析加酶洗衣粉为何不能在70 ℃以上的水中使用？
提示：洗衣粉中有酶存在，超过适宜的温度，酶将失去活性。
资料在线
我国科学家在生命科学研究领域中的贡献
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。
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做出了巨大贡献。
资料在线
20世纪90年代，我国科学家参加了人类基因组计划。我国科学家承担了约3000万个碱基对的测试任务。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。
我国科学家在生命科学研究领域中的贡献
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。
小结