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1、蛋白质的结构单元 氨基酸,第四章 生命中的基础有机化学物质,授课教师：黄 讲 授课班级：217 班,非典冠状病毒图 中新社图,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。,蛋白质属于天然高分子化合物,1、你知道蛋白质在自然界中的广泛存在吗？,2、你是如何理解氨基酸与蛋白质关系的？,蛋白质是最重要的营养物质,（1）对生物反应起催化作用的： （2）运输作用的： （3）保护作用的： （4）抵抗病毒、细菌作用的高度特异性蛋白： （5）构成动物大部分结构的纤维物质：,酶,血红蛋白,毛发、
2、皮肤、甲、壳等;,抗体,软骨、肌肉,“生命是蛋白质存在的方式”恩格斯,自然界中的蛋白质,2、你是如何理解氨基酸与蛋白质关系的？,蛋白质在一定条件下水解生成氨基酸；氨基酸通过肽键相互连接成蛋白质。,氨基酸是组成蛋白质的基本结构单元,学习目标,掌握氨基酸的组成、结构特点和主要化学性质,学习重点： 氨基酸的结构特点和性质,一、氨基酸的结构与性质,1、定义,从结构上说，氨基酸是羧酸分子里烃基上的氢原子被氨基取代的化合物,你认识哪些常见的氨基酸？,(1) 甘氨酸（-氨基乙酸）,(2) 丙氨酸（-氨基丙酸）,-氨基酸,(3) 谷氨酸 (-氨基戊二酸）,(4) 苯丙氨酸（-氨基苯丙酸）,上述氨基酸在结构上有
3、何相似之处？,都有羧基、氨基，且氨基连在离羧基最近的碳原子上,一、氨基酸的结构与性质,1、定义,从结构上说，氨基酸是羧酸分子里烃基上的氢原子被氨基取代的化合物,2、-氨基酸的结构简式可表示为,分子结构中含有两种官能团即： -氨基和羧基,天然的氨基酸都是 色晶体,熔点较 ,在2000C-3000C熔化时分解。它们能溶于 或 溶液中,除少数外一般都 溶于水,而难溶于乙醇、乙醚。,3、物理性质,无,高,强酸,强碱,能,性 质： （1）两性：酸性和碱性,设问：从氨基酸的结构分析，氨基酸可能 具有怎样的化学性质？,(1)两性,含有氨基能与酸反应,含有羧基能与碱反应,酸性,碱性,4、氨基酸的化学性质,4、
4、氨基酸的化学性质,（1）两性,负离子,正离子,下列物质中既能与盐酸反应，又能与NaOH溶液反应的是NaHCO3 ; (NH4)2S ; Al(OH)3 ; NH4Cl；H2N-CH2-COOH ; CH3-COOH A. B. C. D.,【小结】既能与酸反应又能与碱反应的物质,(1)多元弱酸的酸式盐； (2)弱酸的铵盐； (3)具两性的物质； (4)氨基酸和蛋白质；,D,性质1:具有两性,R,+ H2O,+,氨基酸分子之间脱水缩合形成肽键的化合物的反应,肽键,（2）成肽（缩合）反应,4、氨基酸的化学性质,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
5、理活性的多肽链。相对分子 量在10 000以上的，并具有一定空间结构 的多肽，称为蛋白质。,讨论：将甘氨酸和丙氨酸放在同一容器内发生成肽反应，有几种二肽生成？请你写出反应方程式,1965年我国科技工作者成功合成了具有生物活性的结晶牛胰岛素。这是科学史上的一大成就，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。,科学视野,我国现代取得的成就,小结：,1、氨基酸的结构特点：,含有-NH2 及-COOH,2、氨基酸的性质：,（1）具有两性：碱性和酸性,（2）成肽（缩合）反应,练习：1.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： (
6、1)A的结构简式为 ； (2)生成H的化学方程式为 。,H2NCH2COOCH3,2、已知-NH2连在苯环上显碱性，-C-NH2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。,二、蛋白质的组成和结构,组成元素：,组成基本结构单元：,相对分子质量：,蛋白质,人体内所具有的蛋白质种类达到了10万种以上。,C、H、O、N、S (P)等,氨基酸,几万-几千万,1、蛋白质的结构,任何一种蛋白质分子在天然状态下均具有独特而稳定的结构，这是蛋白质分子结构中最显著的特征：,蛋白质的一级结构：,蛋白质的二级结构：,蛋白
7、质的三级结构：,蛋白质的四级结构：,一级结构：蛋白质中各种氨基酸的连接方式和排列顺序， 肽键是一级结构的主键。,二级结构：多肽链卷曲盘旋和折叠的空间结构,三级结构：二级结构 的肽链进一步盘曲折 叠形成的三维结构。 每一个具有三级结构 的多肽链称为亚基。,蛋白质的四级结构：亚基的立体排布、 亚基间的相互作用与布局,2、蛋白质的性质,(1)溶解性：有些蛋白质（如鸡蛋清） 能溶解在水里形成溶液。,(2)水解:,(3)两性：,生成不同的氨基酸,与氨基酸的性质相似,加入浓的无机轻金属盐(如硫酸铵、硫酸钠、氯化钠等)，可以降低蛋白质的溶解度，从而析出蛋白质，这种作用称为盐析。,（4）盐析,向蛋白质溶液中加
8、入(NH4)2SO4溶液时，会使蛋白质从溶液沉淀出来，加水后沉淀又溶解。,现象,盐析的特征,可逆,盐析的用途,分离提纯蛋白质,盐析的过程是物理变化,（4）盐析,分别取三支试管。加入2mL鸡蛋白溶液， 1将第一支试管放在酒精灯上加热； 2向第二支试管中加入几滴硫酸铜溶液； 3将第三支试管加乙醇。 最后分别向三支试管中加适量的水，震荡观察现象,科学探究,蛋白质均凝结，加入适量清水后，凝结的蛋白质不再溶解。,现象：,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的现象。,（5）蛋白质变性：,(不可逆化学变化),变性因素,物理因素：,化学因素：,加热、加压、搅拌、 紫外线照射、超
9、声波等,强酸、强碱、重金属三氯乙酸 乙醇、醛、丙酮等,学与问,补充问题 （1）你提倡用直发器加热的方法拉直头发吗？ 加热使蛋白质变性在生活中最常见，试举例说明。 （2）为什么动物的皮经过药剂鞣制后，才能够成为加工皮革的原料。,请见课本90页学与问,实验4-4,用试管取2mL 鸡蛋白溶液；滴加几滴浓硝酸，微热。观察并记录现象。,现象：,鸡蛋白溶液遇浓硝酸加热颜色变黄,（6）颜色反应：,含有苯基的蛋白质均能发生这个反应。如皮肤，指甲等。,灼烧蛋白质会产生烧焦的羽毛味,（7）灼烧气味：,归纳蛋白质的性质：,3. 盐析：,1. 水溶性：有些可溶，有些难溶。,2. 水解：水解生成氨基酸。,4. 变性,5
10、. 颜色反应,6. 灼烧产生烧焦羽毛的气味,蛋白质的用途,（1）食物（人类必须的营养物质）,（2）工业原料,动物的毛、蚕丝 (纺织原料) 动物的皮 (皮革) 动物的骨、皮、蹄 (动物胶) 牛奶中的酪素 (酪素塑料),三、酶,自学探究,生物催化剂,1、什么是酶,2、酶催化作用具有的特点,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。,四、核酸,1、一类含磷的生物高分子化合物， 相对分子量可达十几万至几百万。,2、核酸在生物体的生长、繁殖、遗传、 变异等生命现象中起着决定性的作用。,3、具有酸性,4、分
11、类： （1）脱氧核糖核酸（DNA）：生物遗传信 息 的载体；还指挥着蛋白质的合成、细胞的分裂和制造新的细胞。 （2）核糖核酸（RNA）：根据DNA提供的信息控制体内蛋白质的合成。,【练习】,1、下列过程中，不可逆的是（ ） A.蛋白质的盐析 B.酯的水解 C.蛋白质白变性 D.氯化铁的水解 2、欲将蛋白质从水中析出而又不改变它的性 质应加入（ ） A.甲醛溶液 B.CuSO4溶液 C.饱和Na2SO4溶液 D.浓硫酸,C,C,3、下图表示蛋白质分子结构的一部分，图中A、B、C、D标出了分子中不同的键，当蛋白质发生水解时，断裂的键是（ ）,C,4、为鉴别某白色纺织品的成分是蚕丝还是“人造丝”，可选用的方法是（ ） A、滴加浓硝酸 B、滴加浓硫酸 C、滴加酒精 D、灼烧,A、D,5、误食重金属盐会使人中毒，可以 用以解毒急救的措施是（ ） A、服大量食盐水 B、服葡萄糖水 C、服鸡蛋清 D、服新鲜牛奶,C、D,6、蛋白质、淀粉、脂肪是三种重要的营养物质，其中_不是高分子化合物，这三种物质水解的最终产物分别是 蛋白质_淀粉_； 脂肪_；在蛋白质水解的最终产物分子中，含有_官能团。,
