人教版高中化学选修一1.3-生命的基础—蛋白质(共29张PPT)
文档属性
| 名称 | 人教版高中化学选修一1.3-生命的基础—蛋白质(共29张PPT) |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 691.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2020-04-15 20:59:12 | ||
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文档简介
(共29张PPT)
第三节 生命的基础-蛋白质
第1章 关注营养平衡
【学习目标】
1.了解蛋白质的组成、结构和用途，掌握蛋白质的性质
2.介绍几种氨基酸的结构和名称, 了解氨基酸的两性（羧基和氨基）
3.了解肽键及多肽的初步知识
【教学重点】 蛋白质的化学性质
【教学难点】 肽键的形成
安徽阜阳大头婴儿——劣质奶粉
长期食用蛋白质含量严重不足奶粉、根本不能满足婴儿生长需要，婴儿会患上“重度营养不良综合症”，在本是生长最快的时期停止生长，四肢短小，身体瘦弱，脑袋尤显偏大，被称为“大头娃娃”，严重的甚至越长越轻、越小，直至心、肝、肾等器官功能衰竭而死亡
SARS病毒的电子图片
SARS病的凶手——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。
蛋白质的主要功能和作用
1 调节功能----如胰岛素调节糖的代谢
2 催化功能----如淀粉酶、胃蛋白酶的催化作用
3 运输功能----如血红蛋白输送氧
4 传递功能----如叶绿素传递能量---光合作用
5 运动功能----如肌肉的收缩
6 免疫功能----如免疫球胆白
7 保护功能----如指甲、头发、蹄角等
8 致病功能----如病毒蛋白质可致病
9 毒害功能----如毒蛋白等
一、组成蛋白质的基石－氨基酸
蛋白质由C、 H、 O 、N、 S 、P等元素组成。分子质量大，一万到几千万。都是天然的高分子。
氨基酸是组成蛋白质的基石。
1.蛋白质的组成
几种氨基酸：
甘氨酸：
丙氨酸：
谷氨酸：
CH2— COOH
NH2
CH3 — CH — COOH
NH2
HOOC— (CH2)2 — CH — COOH
NH2
图1-13 甘氨酸的分子模型
分析它们结构上的共同点
2 氨基酸
(1) 氨基酸的结构特点
分子中含有羧基和氨基
CH-COOH
NH2
R
氨基酸
(2) 氨基酸的性质：
氨基酸分子里含有氨基和羧基，氨基具有碱性，羧基具有酸性。因此氨基酸具有两性，与酸和碱都能反应生成盐。
氨基酸分子之间也能互相反应。
一分子氨基酸的羧基跟另一氨基酸的氨基消去水分子经缩合得到的产物
CH2-C-OH + H-NH-CH2-C-OH
O
氨基酸
(3)氨基酸的成肽反应； 肽与肽键
（酰氨基）
——肽
NH2
O
CH2－C－NH-CH2-COOH +H2O
O
NH2
—C—NH—
O
肽键
肽键的结构简式：—CO—NH—
二肽 — 由二个氨基酸分子消去一个水分子而形成含一个肽键的化合物
三肽—由三个氨基酸分子消去二个水分子而形成含二个肽键的化合物
多肽—由许多个氨基酸分子消去多个水分子而形成含许多个肽键的化合物
氨基酸
二肽
缩合
水解
多肽
蛋白质
缩合
缩合
（M<1万）
（M>1万）
水解
多肽常呈链状，因此也称肽链。多肽与蛋白质之间没有严格的界限，一般把相对分子质量小于10000的叫多肽。
3.蛋白质的结构
螺旋状，具有三维空间结构
蛋白质分子结构的多样性，决定蛋白质分子具有多种重要功能。研究蛋白质的结构和合成，进一步探索生命现象，这是生命科学研究的重要课题之一。
一个蛋白质分子可以含有一条或多条肽链，肽链中有很多肽键，一个肽键中的氧原子与另一个肽键中的氨基的氢原子通过氢键连接，形成类似于螺旋状的结构，最后形成具有三维空间结构的蛋白质分子。
蛋白质的组成和结构小结
蛋白质— 由α-氨基酸通过肽键构成的高分子化合物
存在—广泛存在于生物体内，是组成细胞的基础物质
组成元素— C、 H、 O 、N、 S 、P等
结构相当复杂— 多肽链内多种α-氨基酸以一定顺序排列，多肽链之间以氢键结合，呈空间结构。
多肽的一段
蛋白质的三级空间结构
比”非典”更凶猛的疾病---流感
流感是一种传染性强，传播速度快的疾病。流感所引起的并发症和死亡非常严重。据世卫组织(WHO)发布的公告，全球每年流感病例为6亿～12亿例，死亡50万～100万人，其中重症流感病例300万～500万例，重症流感的病死率为8％～10％
禽流感病毒电子图片
医学工作者如何应对禽流感病毒?
我们如何预防禽流感？
那我们必须先熟悉流感病毒的性质！
二.蛋白质的性质
化学性质
官能团：—NH2（碱性）、—COOH（酸性）
蛋白质是由氨基酸构成的高分子化合物，其中存在氨基和羧基，因此，它具有两性。
蛋白质在水中的溶解性不同，有的能溶于水，如鸡蛋白；有的难溶于水，如丝、毛等。
（1）水解：
蛋白质
氨基酸
酶、酸、碱
水解
（2）盐析
向蛋白质溶液中加入某些浓的无机盐溶液[(NH4)2SO4或Na2SO4等]后，可以使蛋白质凝聚而从溶液中析出，这种作用叫做盐析。盐析出来的蛋白质可以重新溶解在水中，而不影响原来蛋白质的性质。
蛋白质的盐析是一个可逆过程
采用多次盐析的方法，可以分离和提纯蛋白质。
在盛有鸡蛋清的试管里，缓慢地加入饱和(NH4)2SO4 或 Na2SO4溶液，观察沉淀析出。然后把少量有沉淀的液体加入到盛有蒸馏水的试管里，观察沉淀是否溶解。
实验1-2
蛋白质在(NH4)2SO4溶液中凝聚析出,但加水后沉淀又溶解
现象：
（3）变性
蛋白质受热到一定温度就会发生不可逆的凝固（凝固后不能在水中溶解），这种变化叫做变性。
在两支试管中各加入3ml鸡蛋清溶液，一支加热，同时一支加少量Pb(Ac)2溶液，观察现象。把凝结的蛋白和沉淀分别加入到蒸馏水的试管中，观察是否溶解。
实验1-3：
现象：
蛋白质凝固, 加水后凝固的沉淀不溶解
变性条件
铜、汞、铅等重金属盐
加热、紫外线、X射线
强酸、强碱
甲醛、酒精、苯甲酸等有机物
资料卡片
蛋白质变性后有什么特点
提供一些特殊风味，如松花蛋、豆腐、奶酪等
熟食利于消化吸收
延长保存期
使食物产生香味
（1）高温消毒灭菌：
蛋白质的变性性质在生活中的实际应用
利用加热使蛋白质凝固从而杀死细菌
（2）酒精消毒：
酒精渗透到细菌体内，使细菌蛋白质凝固
（3）鲜奶解毒：
不慎误食了重金属离子，应立即喝大量牛奶（鸡蛋清）缓解毒性，以减少人体蛋白中毒的程度
1. 在生物实验室在用什么试剂保存生物标本?
2.如果不小心割破了手,在伤口处应涂什么药品?
3.医院里有哪些消毒方法?
4.在农业上用硫酸铜溶液、生石灰和水制成波尔多液，用来防治病虫害。为什么波尔多液可以防治病虫害?
福尔马林（35%~40%的甲醛溶液）
红药水和碘酒等
针对不同的污染物采取的消毒方法也不同。如75%的酒精消毒、碘酒消毒、高温蒸煮消毒、紫外线消毒、强氧化剂浸泡消毒等，也可以综合使用。
波尔多液中含有铜盐，铜盐是一种重金属盐，可使蛋白质发生变性，从而杀死各种病菌，防治病虫害。
思考与交流
红药水：可用荧光黄经溴化后，与乙酸汞作用，再溶于氢氧化钠中，经浓缩、干燥而得
4. 颜色反应
蛋白质遇浓硝酸会显黄色，这就是蛋白质的颜色反应。
5. 灼烧
蛋白质灼烧时有烧焦羽毛的气味。
实验1-3：
在盛有2ml鸡蛋清溶液的试管里，滴入几滴浓硝酸，微热，观察现象
现象：
鸡蛋清溶液变黄
解释：
三. 人体必需的氨基酸
蛋白质是人类必需的营养物质，高中生每天要摄入80-90g 蛋白质，才能满足需要，保证身体健康。
蛋白质
多种氨基酸
胃蛋白酶
胰蛋白酶
蛋白质（构成、修补组织）
消化吸收，重新结合
尿素（供能，排出体外）
氧化分解
来源
食物中的蛋白质
植物性蛋白质
动物性蛋白质
（鸡、鸭、鱼、肉）
（谷类、豆类、蔬菜，水果、菌类）
谷类中的蛋白质虽然含量较少，但对于以谷类为主食的家庭，仍然是人体所需蛋白质的主要来源
H2N(CH2)4CHCOOH
NH2
CH3CHCH2CHCOOH
CH3 NH2
CH3CH2CH—CHCOOH
CH3 NH2
CH3CH—CHCOOH
CH3 NH2
CH3CH—CHCOOH
OH NH2
CH2CHCOOH
NH2
N
H
CH3SCH2CH2CHCOOH
NH2
赖氨酸
蛋氨酸
亮氨酸
异亮氨酸
缬氨酸
苏氨酸
苯丙氨酸
色氨酸
表1-2 人体必需氨基酸
—CH2CHCOOH
NH2
氨基酸
必需氨基酸（人体不能合成，共有8种只能从食物中获取）
非必需氨基酸（人体能合成有12种，无需食物供给）
传统合理搭配食物：
腊八粥：大米、小米、高粱米、麦、豆、莲子、枣、百合等。
素什锦：豆制品、面筋、黄花、木耳、蘑菇、竹笋等。
不同食物中含有的蛋白质数量和成分不同，营养价值也不同。合理搭配食物，可以使氨基酸相互补充，提高膳食中蛋白质的吸收和利用。
图1-19 从面粉中提取蛋白质
实践活动
四、酶
1．概念：具有催化特性的蛋白质。
2．性质：具有蛋白质的通性（两性、盐析、变性、颜色反应）。
特性：催化作用
酶催化有以下特点：
（1）条件温和，不需加热；
（2） 反应快，效率高；
（3）具有专一性和选择性。
四、酶
1．概念：具有催化特性的蛋白质。
2．性质：具有蛋白质的通性（两性、盐析、变性、颜色反应）。
特性：催化作用
酶催化有以下特点：
（1）条件温和，不需加热；
（2） 反应快，效率高；
（3）具有专一性和选择性。
小结：
蛋白质
组成：
物性：
化性：
变性：在热、酸、碱、重金属盐、紫外线等作 用下，蛋白质会发生性质上的改变而凝结，不可逆。
盐析：在蛋白质溶液中加入浓无机盐溶液，可使蛋白质的溶解度降低而从溶液中析出，可逆。
颜色反应：（遇HNO3变黄）
灼烧；灼烧时有烧焦羽毛的气味
两性：（首、尾有-NH2和-COOH）
水解：在酸，碱，酶的作用可下发生水解
溶解性：有的能溶于水，有的不溶于水
分子量上万，所含元素 C、H、O、N 、S等
随堂检测：
1、下列物质中既能与稀硫酸反应，又能与NaOH反应的是 （ ）
A、苯丙氨酸 B、纤维素
C、糖类 D、汽油
2、下列变化肯定不可逆的是 （ ）
A、盐析 B、溶解
C、电离 D、蛋白质的变性
D
A
3、农业上用的杀菌剂波尔多液（由硫酸铜和生石灰制成） ，它能防治植物病毒的原因是： （ ）
A、硫酸铜使菌体蛋白质盐析
B、石灰乳使菌体蛋白质水解
C、菌体蛋白质溶解于波尔多液
D、铜离子和石灰乳使菌体蛋白质变性。
D
第三节 生命的基础-蛋白质
第1章 关注营养平衡
【学习目标】
1.了解蛋白质的组成、结构和用途，掌握蛋白质的性质
2.介绍几种氨基酸的结构和名称, 了解氨基酸的两性（羧基和氨基）
3.了解肽键及多肽的初步知识
【教学重点】 蛋白质的化学性质
【教学难点】 肽键的形成
安徽阜阳大头婴儿——劣质奶粉
长期食用蛋白质含量严重不足奶粉、根本不能满足婴儿生长需要，婴儿会患上“重度营养不良综合症”，在本是生长最快的时期停止生长，四肢短小，身体瘦弱，脑袋尤显偏大，被称为“大头娃娃”，严重的甚至越长越轻、越小，直至心、肝、肾等器官功能衰竭而死亡
SARS病毒的电子图片
SARS病的凶手——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。
蛋白质的主要功能和作用
1 调节功能----如胰岛素调节糖的代谢
2 催化功能----如淀粉酶、胃蛋白酶的催化作用
3 运输功能----如血红蛋白输送氧
4 传递功能----如叶绿素传递能量---光合作用
5 运动功能----如肌肉的收缩
6 免疫功能----如免疫球胆白
7 保护功能----如指甲、头发、蹄角等
8 致病功能----如病毒蛋白质可致病
9 毒害功能----如毒蛋白等
一、组成蛋白质的基石－氨基酸
蛋白质由C、 H、 O 、N、 S 、P等元素组成。分子质量大，一万到几千万。都是天然的高分子。
氨基酸是组成蛋白质的基石。
1.蛋白质的组成
几种氨基酸：
甘氨酸：
丙氨酸：
谷氨酸：
CH2— COOH
NH2
CH3 — CH — COOH
NH2
HOOC— (CH2)2 — CH — COOH
NH2
图1-13 甘氨酸的分子模型
分析它们结构上的共同点
2 氨基酸
(1) 氨基酸的结构特点
分子中含有羧基和氨基
CH-COOH
NH2
R
氨基酸
(2) 氨基酸的性质：
氨基酸分子里含有氨基和羧基，氨基具有碱性，羧基具有酸性。因此氨基酸具有两性，与酸和碱都能反应生成盐。
氨基酸分子之间也能互相反应。
一分子氨基酸的羧基跟另一氨基酸的氨基消去水分子经缩合得到的产物
CH2-C-OH + H-NH-CH2-C-OH
O
氨基酸
(3)氨基酸的成肽反应； 肽与肽键
（酰氨基）
——肽
NH2
O
CH2－C－NH-CH2-COOH +H2O
O
NH2
—C—NH—
O
肽键
肽键的结构简式：—CO—NH—
二肽 — 由二个氨基酸分子消去一个水分子而形成含一个肽键的化合物
三肽—由三个氨基酸分子消去二个水分子而形成含二个肽键的化合物
多肽—由许多个氨基酸分子消去多个水分子而形成含许多个肽键的化合物
氨基酸
二肽
缩合
水解
多肽
蛋白质
缩合
缩合
（M<1万）
（M>1万）
水解
多肽常呈链状，因此也称肽链。多肽与蛋白质之间没有严格的界限，一般把相对分子质量小于10000的叫多肽。
3.蛋白质的结构
螺旋状，具有三维空间结构
蛋白质分子结构的多样性，决定蛋白质分子具有多种重要功能。研究蛋白质的结构和合成，进一步探索生命现象，这是生命科学研究的重要课题之一。
一个蛋白质分子可以含有一条或多条肽链，肽链中有很多肽键，一个肽键中的氧原子与另一个肽键中的氨基的氢原子通过氢键连接，形成类似于螺旋状的结构，最后形成具有三维空间结构的蛋白质分子。
蛋白质的组成和结构小结
蛋白质— 由α-氨基酸通过肽键构成的高分子化合物
存在—广泛存在于生物体内，是组成细胞的基础物质
组成元素— C、 H、 O 、N、 S 、P等
结构相当复杂— 多肽链内多种α-氨基酸以一定顺序排列，多肽链之间以氢键结合，呈空间结构。
多肽的一段
蛋白质的三级空间结构
比”非典”更凶猛的疾病---流感
流感是一种传染性强，传播速度快的疾病。流感所引起的并发症和死亡非常严重。据世卫组织(WHO)发布的公告，全球每年流感病例为6亿～12亿例，死亡50万～100万人，其中重症流感病例300万～500万例，重症流感的病死率为8％～10％
禽流感病毒电子图片
医学工作者如何应对禽流感病毒?
我们如何预防禽流感？
那我们必须先熟悉流感病毒的性质！
二.蛋白质的性质
化学性质
官能团：—NH2（碱性）、—COOH（酸性）
蛋白质是由氨基酸构成的高分子化合物，其中存在氨基和羧基，因此，它具有两性。
蛋白质在水中的溶解性不同，有的能溶于水，如鸡蛋白；有的难溶于水，如丝、毛等。
（1）水解：
蛋白质
氨基酸
酶、酸、碱
水解
（2）盐析
向蛋白质溶液中加入某些浓的无机盐溶液[(NH4)2SO4或Na2SO4等]后，可以使蛋白质凝聚而从溶液中析出，这种作用叫做盐析。盐析出来的蛋白质可以重新溶解在水中，而不影响原来蛋白质的性质。
蛋白质的盐析是一个可逆过程
采用多次盐析的方法，可以分离和提纯蛋白质。
在盛有鸡蛋清的试管里，缓慢地加入饱和(NH4)2SO4 或 Na2SO4溶液，观察沉淀析出。然后把少量有沉淀的液体加入到盛有蒸馏水的试管里，观察沉淀是否溶解。
实验1-2
蛋白质在(NH4)2SO4溶液中凝聚析出,但加水后沉淀又溶解
现象：
（3）变性
蛋白质受热到一定温度就会发生不可逆的凝固（凝固后不能在水中溶解），这种变化叫做变性。
在两支试管中各加入3ml鸡蛋清溶液，一支加热，同时一支加少量Pb(Ac)2溶液，观察现象。把凝结的蛋白和沉淀分别加入到蒸馏水的试管中，观察是否溶解。
实验1-3：
现象：
蛋白质凝固, 加水后凝固的沉淀不溶解
变性条件
铜、汞、铅等重金属盐
加热、紫外线、X射线
强酸、强碱
甲醛、酒精、苯甲酸等有机物
资料卡片
蛋白质变性后有什么特点
提供一些特殊风味，如松花蛋、豆腐、奶酪等
熟食利于消化吸收
延长保存期
使食物产生香味
（1）高温消毒灭菌：
蛋白质的变性性质在生活中的实际应用
利用加热使蛋白质凝固从而杀死细菌
（2）酒精消毒：
酒精渗透到细菌体内，使细菌蛋白质凝固
（3）鲜奶解毒：
不慎误食了重金属离子，应立即喝大量牛奶（鸡蛋清）缓解毒性，以减少人体蛋白中毒的程度
1. 在生物实验室在用什么试剂保存生物标本?
2.如果不小心割破了手,在伤口处应涂什么药品?
3.医院里有哪些消毒方法?
4.在农业上用硫酸铜溶液、生石灰和水制成波尔多液，用来防治病虫害。为什么波尔多液可以防治病虫害?
福尔马林（35%~40%的甲醛溶液）
红药水和碘酒等
针对不同的污染物采取的消毒方法也不同。如75%的酒精消毒、碘酒消毒、高温蒸煮消毒、紫外线消毒、强氧化剂浸泡消毒等，也可以综合使用。
波尔多液中含有铜盐，铜盐是一种重金属盐，可使蛋白质发生变性，从而杀死各种病菌，防治病虫害。
思考与交流
红药水：可用荧光黄经溴化后，与乙酸汞作用，再溶于氢氧化钠中，经浓缩、干燥而得
4. 颜色反应
蛋白质遇浓硝酸会显黄色，这就是蛋白质的颜色反应。
5. 灼烧
蛋白质灼烧时有烧焦羽毛的气味。
实验1-3：
在盛有2ml鸡蛋清溶液的试管里，滴入几滴浓硝酸，微热，观察现象
现象：
鸡蛋清溶液变黄
解释：
三. 人体必需的氨基酸
蛋白质是人类必需的营养物质，高中生每天要摄入80-90g 蛋白质，才能满足需要，保证身体健康。
蛋白质
多种氨基酸
胃蛋白酶
胰蛋白酶
蛋白质（构成、修补组织）
消化吸收，重新结合
尿素（供能，排出体外）
氧化分解
来源
食物中的蛋白质
植物性蛋白质
动物性蛋白质
（鸡、鸭、鱼、肉）
（谷类、豆类、蔬菜，水果、菌类）
谷类中的蛋白质虽然含量较少，但对于以谷类为主食的家庭，仍然是人体所需蛋白质的主要来源
H2N(CH2)4CHCOOH
NH2
CH3CHCH2CHCOOH
CH3 NH2
CH3CH2CH—CHCOOH
CH3 NH2
CH3CH—CHCOOH
CH3 NH2
CH3CH—CHCOOH
OH NH2
CH2CHCOOH
NH2
N
H
CH3SCH2CH2CHCOOH
NH2
赖氨酸
蛋氨酸
亮氨酸
异亮氨酸
缬氨酸
苏氨酸
苯丙氨酸
色氨酸
表1-2 人体必需氨基酸
—CH2CHCOOH
NH2
氨基酸
必需氨基酸（人体不能合成，共有8种只能从食物中获取）
非必需氨基酸（人体能合成有12种，无需食物供给）
传统合理搭配食物：
腊八粥：大米、小米、高粱米、麦、豆、莲子、枣、百合等。
素什锦：豆制品、面筋、黄花、木耳、蘑菇、竹笋等。
不同食物中含有的蛋白质数量和成分不同，营养价值也不同。合理搭配食物，可以使氨基酸相互补充，提高膳食中蛋白质的吸收和利用。
图1-19 从面粉中提取蛋白质
实践活动
四、酶
1．概念：具有催化特性的蛋白质。
2．性质：具有蛋白质的通性（两性、盐析、变性、颜色反应）。
特性：催化作用
酶催化有以下特点：
（1）条件温和，不需加热；
（2） 反应快，效率高；
（3）具有专一性和选择性。
四、酶
1．概念：具有催化特性的蛋白质。
2．性质：具有蛋白质的通性（两性、盐析、变性、颜色反应）。
特性：催化作用
酶催化有以下特点：
（1）条件温和，不需加热；
（2） 反应快，效率高；
（3）具有专一性和选择性。
小结：
蛋白质
组成：
物性：
化性：
变性：在热、酸、碱、重金属盐、紫外线等作 用下，蛋白质会发生性质上的改变而凝结，不可逆。
盐析：在蛋白质溶液中加入浓无机盐溶液，可使蛋白质的溶解度降低而从溶液中析出，可逆。
颜色反应：（遇HNO3变黄）
灼烧；灼烧时有烧焦羽毛的气味
两性：（首、尾有-NH2和-COOH）
水解：在酸，碱，酶的作用可下发生水解
溶解性：有的能溶于水，有的不溶于水
分子量上万，所含元素 C、H、O、N 、S等
随堂检测：
1、下列物质中既能与稀硫酸反应，又能与NaOH反应的是 （ ）
A、苯丙氨酸 B、纤维素
C、糖类 D、汽油
2、下列变化肯定不可逆的是 （ ）
A、盐析 B、溶解
C、电离 D、蛋白质的变性
D
A
3、农业上用的杀菌剂波尔多液（由硫酸铜和生石灰制成） ，它能防治植物病毒的原因是： （ ）
A、硫酸铜使菌体蛋白质盐析
B、石灰乳使菌体蛋白质水解
C、菌体蛋白质溶解于波尔多液
D、铜离子和石灰乳使菌体蛋白质变性。
D