(共33张PPT)
第四章 生物大分子
第二节 蛋白质
1965年我国科技工作者成功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、具有生物活性的蛋白质，可以说是科学史上又一“丰碑”。在认识生命现象揭开生命奥秘的伟大历程中，做出了重要贡献。蛋白质有哪些性质呢
1.知道氨基酸的组成、结构特点，了解其化学性质。（宏观辨识与微观探析）
2.了解蛋白质的组成、结构和性质，认识人工合成多肽、蛋白质的意义。（科学态度和社会责任）
1.了解氨基酸和蛋白质的组成、结构特点、主要化学性质及应用。
2.了解氨基酸和蛋白质在生命过程中的作用。
3. 认识人工合成多肽、蛋白质、核酸的意义，体会化学科学在生命科学发展中所起的重要作用。
体会课堂探究的乐趣，
汲取新知识的营养，
让我们一起 吧！
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课
堂
阅读课本内容，3分钟后，回答下列知识点。
氨基酸的概念
氨基酸的结构和几种常见的氨基酸
氨基酸的物理性质和化学性质
氨基酸
概念：羧酸分子中烃基上的氢原子被氨基（－NH2）取代后的化合物。
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-巯基丙酸)
官能团
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
思考与讨论
根据以上氨基酸结构简式中所含有的官能团，试推测氨基酸可能具有哪些化学性质？
氨基酸的化学性质
（1）两性 羧基是酸性基团，氨基是碱性基团，因此氨基酸能与酸、碱反应生成盐。
甘氨酸与盐酸反应：
H
CH
NH2
O
C
OH
＋HCl
H
CH
NH3Cl
O
C
OH
甘氨酸与NaOH溶液反应
H
CH
NH2
O
C
OH
＋NaOH
H
CH
NH2
O
C
ONa
＋H2O
（2）成肽反应
①两个氨基酸分子（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（ ）（－CONH－）的化合物。
R
CH
H2N
O
C
OH
＋
R
CH
N
O
C
OH
H
H
肽键
R
CH
H2N
O
C
R
CH
N
O
C
OH
H
＋H2O
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
二肽中只有一个肽键
－H2O
（2）成肽反应
②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。二肽还可以继续与其它氨基酸分子缩合生成三肽、四肽、五肽，以至生成长链的多肽。
R
CH
H2N
O
C
R1
CH
N
O
C
H
R2
CH
N
O
C
H
Rn
CH
N
O
C
H
OH
多肽常呈链状，因此也叫肽链。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10 000 以上，并具有一定空间结构的多肽称为蛋白质
③ n个氨基酸分子发生成肽反应生成一个肽链时，形成（n－1）个肽键，脱出（n－1）个水分子。
已知半胱氨酸的结构简式为 则下列说法不正确的是（ ）
A.半胱氨酸属于α-氨基酸
B.半胱氨酸是一种两性化合物
C.两分子半胱氨酸脱水形成的二肽结构简式为
D. 与NaOH溶液加热时可放出一种碱性气体
C
【即时巩固】
氨基酸具有两性，能通过缩合反应形成蛋白质，所以说氨基酸是构建蛋白质的基石物质。
没有蛋白质就没有生命，蛋白质的组成元素有哪些？蛋白质存在于哪些物质中？
蛋白质
1、蛋白质的定义与组成：
(2)组成： 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。属于天然有机高分子。其溶液具有胶体的某些性质。
（1）定义：蛋白质是由多种氨基酸通过肽键等相互连接形成的一类生物大分子。
想一想？
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？
(3)存在：蛋白质主要存在于生物体内，如肌肉、毛发、皮肤、角、酶、抗体、病毒等；在植物中也很丰富，如大豆、花生、谷物。
2、蛋白质的结构：
脱水缩合
多条肽链
氨基酸
肽链
蛋白质
空间结构肽链
盘曲折叠
一级结构
二级结构
三级结构
四级结构
蛋白质的生物活性首先取决于蛋白质的一级结构。
肽键中的氧原子与氢原子之间存在氢键
结构多样性
功能多样性
3、蛋白质的化学性质：
（1）两性：
形成蛋白质的多肽是由多个氨基酸缩合形成的，在多肽链的两端必然存在着自由的氨基
与羧基，同时侧链中也往往存在酸性或碱性基团。因此，蛋白质与氨基酸类似，也具有两性，既能与酸反应，又能与碱反应。
（2）水解反应：
蛋白质
酶、酸或碱
水解
多肽
酶、酸或碱
逐步水解
氨基酸
食物中的蛋白质在人体内各种蛋白酶的作用下水解成氨基酸，氨基酸被肠壁吸收进入血液，再在体内重新合成人体所需要的蛋白质。
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。
（3）盐析
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
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。
（4）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
不可逆
可逆，加水即可
杀菌、消毒、防中毒
分离、提纯蛋白质
重金属盐、乙醇、丙酮、加热或剧烈振动
加入某些浓盐溶液，如Na2SO4、浓食盐水 、(NH4)2SO4等
相同点
复原
盐
不
同
用 途
不
同
点
变性
盐析
比较蛋白质的盐析与变性的异同
加入某种物质后有沉淀生成
蛋白质变性有很多用途，根据蛋白质变性的原理，完成课本的《思考与讨论》。
生活中头发丝或羽毛遇到火，会产生烧焦羽毛的特殊气味。这是什么物质燃烧引起的？
此衣服是纯真丝的，不含人造毛。怎样鉴别真丝与人造毛？
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。
（4）显色反应
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
下列叙述中不正确的是( )
A.浓硝酸溅在皮肤上使皮肤呈黄色，是由于浓硝酸和蛋白质发生颜色反应
B.高温加热时可以杀死病毒，利用了蛋白质的变性
C.重金属盐能使蛋白质变性，所以误食重金属盐会中毒
D.蛋白质溶液中加入饱和（NH4）2SO4溶液，蛋白质析出，再加水也不溶解
D
【即时巩固】
蛋白质能发生水解，具有变性、盐析、显色反应等性质。
蛋白质的变性在我们日常生活中经常遇到，例如食物中的蛋白质变性后，酶才能发挥作用，那么酶是否是蛋白质？其催化作用有什么特点呢？
1.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。
（1）条件温和，不需加热；
（2）具有高度的专一性；
（3）具有高效催化作用。
2.酶催化作用具有的特点：
下列有关酶的说法错误的是( )
A.酶是具有催化作用的有机物
B.酶催化作用的特点是具有专一性和高效性等
C.高温或重金属盐能使酶的活性丧失
D.酶的结构较为简单，不能再水解
D
【即时巩固】
氨基酸
蛋白质
酶
氨基酸
水解反应
缩聚反应
蛋白质
官能团
羧基
氨基
能与酸反应
能与碱反应
成肽反应
性质：两性、盐析、变性、显色反应、灼烧有烧焦羽毛的气味
酶
性质：高效性、专一性
1. 下列有关说法正确的是（ ）
A．蚕丝、羊毛、棉花的成分都是蛋白质
B．蛋白质溶液不能产生丁达尔效应
C．蛋白质溶液中加入CuSO4溶液产生盐析现象
D．蛋白质在紫外线的照射下将会失去生理活性
D
2. 下列对氨基酸和蛋白质的描述正确的是（ ）
A.蛋白质水解的最终产物是氨基酸
B.氨基酸和蛋白质遇重金属离子均会变性
C.α-氨基丙酸与α-氨基苯丙酸混合物脱水成肽,只生成2种二肽
D.氨基酸溶于过量氢氧化钠溶液中生成的离子,在电场作用下向负极移动
A
3.有一种二肽，分子式为C8H14N2O5，发生水解后得到丙氨酸和另一种氨基酸，则此氨基酸的化学式为（ ）
A.C4H7NO4 B.C5H7NO3
C.C5H9NO4 D.C5H11NO5
C
若丙氨酸和得到的这种氨基酸混合，缩合得到的二肽有几种？
4. 下列说法中错误的是（ ）
A．在豆浆中加少量石膏，能使豆浆凝结为豆腐
B．误服可溶性重金属盐，立即服用大量牛奶或蛋清或豆浆解毒
C．用灼烧的方法可鉴别毛织物
D．温度越高，酶对某些化学反应的催化效率越高
D
5. （2023·广东选择考·8）2022年诺贝尔化学奖授予研究“点击
化学”的科学家。图所示化合物是“点击化学”研究中的常用
分子。关于该化合物，说法不正确的是（ ）
A．能发生加成反应
B．最多能与等物质的量NaOH反应
C．能使溴水和酸性KMnO4溶液褪色
D．能与氨基酸和蛋白质中的氨基反应
B
