高中化学选修一第一章《关注营养平衡》-第三节 生命的基础－蛋白质

高中化学选修一第一章《关注营养平衡》-第三节 生命的基础－蛋白质

第三节 生命的基础—— 蛋白质是生命的基础， 没有蛋白质就没有生命 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、几种常见的氨基酸： (1) 甘氨酸 (2) 丙氨酸 (3) 谷氨酸 CH2—COOH NH2 CH3—CH—COOH NH2 HOOC—(CH2)2—CH—COOH NH2 氨基酸 羧酸分 子里烃 基上的 氢原子 被氨基 取代后 的生成 物叫氨 基酸。 什么是氨 基酸？物性：氨基酸都是白色晶体， 熔点高，易溶于水，难溶于 有机溶剂。 α-氨基丙酸 氨基酸的化学性质 氨基酸结构特殊，性质特殊——两性 分子中含有羧基和氨基，既有酸性，又有碱性 CH2-COOH+NaOH [CH2-COO]－Na+ + H2O NH2 也会形成内盐 CH2COO－ NH3+ NH2 CH2-COOH+HCl NH2 [CH2-COOH]Cl－ NH3 ＋ 氨基酸的来源 来源：蛋白质 在酸或碱或酶催化 水解 多肽 继续水解 多种α-氨基酸 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 甘-甘二肽 氨基酸的成肽反应； 肽与肽键 （酰氨基） ——肽 NH2 O CH2－C－NH-CH2-COOH O NH2 —C—NH— O 肽键 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 思考：水解时肽的断键处在什么地方？ 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 思考：水解时肽的断键处在什么地方？ R—C—O—R’ O H2N—CH2—C—N—CH2—COOH O H （1）（2）（3） （1）（2）（3） （1）（2）（3） 二、蛋白质的结构与性质 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。 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！ (1)科学分析表明，蛋黄是富含脂肪的，但 是我们吃鸡蛋时，一般感觉不到油腻感, 但腌制成咸蛋后,煮熟蛋黄里却有油. (2)煎蛋时,生鸡蛋受热会凝结。 (3)家用消毒碗柜用紫外线来杀死细菌。 (4)做实验时不小心手沾到弄HNO3,皮肤会 变黄. 以鸡蛋为例探讨蛋白质性质： 列举其它例子探讨蛋白质性质： (5)误食CuSO4溶液会使人中毒。 • 从身边的例子可我们可以感受到:浓食盐水, 重金属,加热,紫外线,浓HNO3等等都会对 蛋白质产生作用. （1）两性—由于蛋白质分子中含有氨基和 羧基，与氨基酸相似 （2）盐析—蛋白质溶液 加入浓无机盐溶液 蛋白质析出 （盐析） 加水 ※蛋白质的性质 （3）变性— 在热、酸、碱、重金属盐、甲 醛、酒精等作用下，蛋白质发生性质上的改 变而凝结，这样的凝结不可逆，这种变化叫 变性。 （4）颜色反应— 许多蛋白质（并非所有） 可以和许多试剂起颜色反应。灼烧蛋白质放 出烧焦羽毛的气味。 （5）水解反应— 蛋白质可以在催化剂，如 各种酶的作用下水解为氨基酸 加入某种物质后有沉淀生成 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、醛、 加热或剧烈震动 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 盐析与变性的对比 1 医疗器械常用加热煮沸的方法消毒； 2 常用紫外线灯照射病房； 3 75%的酒精作为外科消毒剂 4 误服重金属盐使人中毒，可采用下列 那种措施急救？ A 喝大量开水 B 喝大量氯化钠溶液 C 喝大量牛奶 D 喝大量葡萄糖水 答案 C 解释以下问题 蛋白质的用途 蛋白质 动物的毛、 蚕丝是很好 的纺织原料 动物的皮 革是衣服 的原料 驴皮熬制的 胶是一种药 材——阿胶 牛奶中的蛋 白质与甲醛 制酪素塑料 各种生物酶 均是蛋白质 人类的主要食品 三 人体必须的氨基酸 1 蛋白质在人体内的变化及作用 蛋白质 胃蛋白酶和胰蛋白酶 水解 多种α-氨基酸 重新合成 人体蛋白 构成和修补 人体各种组织 2 必须氨基酸— 人体自身不能合成的， 必须从食物中获得的氨基酸（8种）。 合理搭配食物的意义 不同的食物中含有的蛋白质 的数量及成分不同，即营养价 值不同。合理搭配各种食物， 可以使氨基酸相互补充，提高 膳食中蛋白质的吸收与利用。 四 酶 酶— 特殊的蛋白质，生物制造的催化剂 酶的特性— 离开生物机体后仍具活性 酶的作用— 催化许多有机化学反应和生物 体内的复杂反应 酶作催化剂的特点— 反应条件温和、反应快、专一性 应用— 食品、发酵、纺织、制药、制革等 蛋白质的研究进展对蛋白质的研究现在主要的是采 取从分子的角度去考虑，改装， 修复，移植等 蛋白质的生产主要采取的方法是 生物工程和酶的发酵等 蛋白质的用途主要研究的是药用， 食用，工业等方面 小结 蛋白质的特点  具有两性；  可以盐析；  可以变性；  颜色反应;  水解反应。 可逆 不可逆 ●下列关于蛋白质的叙述中，正确的是 ( ) A、蛋白质溶液中加(NH4)2SO4溶液可 提纯蛋白质。 B、在豆浆中加少量石膏，能使豆浆 凝结为豆腐。 C、温度越高，酶对某些化学反应的 催化效率越高。 D、任何结构的蛋白质遇到浓HNO3都 会变成黄色。 AB 为了鉴别某白色纺织物成分是蚕丝 还是人造丝，可以选用的方法是 （ ） A）滴加浓硝酸 B）滴加浓硫酸 C）滴加酒精 D）灼烧 练习 AD 练习 下列过程中，不可逆的是（ ） A）蛋白质的盐析 B）酯的水解 C）蛋白质变性 D）氯化铁的水解 C 多 肽 的 一 段 蛋 白 质 的 三 级 空 间 结 构 我国在艰苦的年代于世界上率 先合成了结晶牛胰岛素