2019高中化学 生命的基础—蛋白质知识讲解学案 新人教版选修1.doc
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1、1生命的基础生命的基础蛋白质蛋白质【学习目标学习目标】 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,了解氨基酸由于羧基和氨基的存在而具有两性的性质;3、了解肽键及多肽的初步知识。 【要点梳理要点梳理】 要点一、蛋白质的组成和结构要点一、蛋白质的组成和结构 1蛋白质的组成元素 蛋白质是一类结构非常复杂的化合物,含碳、氢、氧、氮及少量的硫,有的还含有微量磷、铁、锌、钼等 元素。 2蛋白质的物质属类 蛋白质的相对分子质量很大,通常从几万到几十万,属于天然有机高分子化合物。 3氨基酸组成了蛋白质 要点诠释:要点诠释: (1)羧酸分子里烃基上的氢原子被氨基取代后的
2、生成物叫氨基酸。-NH2叫氨基,可以看成 NH3失一个 H 原子后得到的,是个碱性基。氨基的电子式:(2)氨基酸至少包含一个氨基和一个羧基,其通式为:(-R 表示烃基或氢原子) 。由于氨 基具有碱性,羧基具有酸性,因此,氨基酸与酸或碱都能发生反应生成盐,具有两性。(3)离羧基最近的碳原子上的氢原子叫 -氢原子,次近的碳原子上的氢原子叫 -氢原子。羧酸分子里 的 -氢原子被氨基取代的生成物叫 -氨基酸。 (4)蛋白质的结构非常复杂,它在酶或酸、碱的作用下能发生水解反应,最终生成氨基酸。所以说氨基酸 是蛋白质的基石。天然蛋白质大都是由 -氨基酸组成。常见的氨基酸及其结构简式如下表:名称俗称结构简式
3、氨基乙酸甘氨酸-氨基丙酸丙氨酸-氨基戊二酸谷氨酸4多肽 (1)肽和肽键 一个分子中的氨基跟另一个分子中的羧基之间消去水分子,经缩合反应而生成的产物叫做肽,其中的酰胺 基结构(-CO-NH-)叫做肽键。 肽键的形成:2(2)二肽、多肽和肽链 由两个氨基酸分子消去水分子而形成含有一个肽键的化合物是二肽。由多个氨基酸分子消去水分子形成的 含有多个肽键的化合物是多肽。多肽常呈链状,因此也叫肽链。 (3)多肽与蛋白质的关系 多肽与蛋白质之间没有严格的界限,一般常把相对分子质量小于 10 000 的叫做多肽。蛋白质水解得到多肽, 多肽进一步水解,最后得到氨基酸。上述过程可用下式表示:5蛋白质结构的复杂性
4、氨基酸是蛋白质的基本结构单元,种类很多,组成蛋白质时种类、数量不同,排列的次序差异很大,所以, 蛋白质的结构很复杂。 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。 要点诠释:要点诠释:氢键是一种特殊的静电吸引作用。F、O、N 等非金属原子的半径比较小,原子吸引电子的能力 很强,能把与它结合的 H 原子的电子吸引,使 H 原子几乎成为“裸露”的质子。这个半径很小,带正电的 H 核, 允许带负电的 F、O、N 等原子充分接近它,形成氢键。氢键通常用 X-HY 表示,
5、其中 X、Y 分别代表 F、O、N 等原子。 6蛋白质分子结构的多样性与功能的关系 蛋白质是生命的基础,没有蛋白质就没有生命。肌肉、血清、蛋白质、毛发、指甲、角、蹄、蚕丝、蛋白 激素、酶等都是由不同的蛋白质组成的,一切重要的生命现象和生理机能都与蛋白质密切相关。 蛋白质分子结构的多样性,决定了蛋白质分子具有多种重要功能。如胰岛素调节功能、酶的催化功能、肌 肉的运动功能等。 要点二、蛋白质的性质要点二、蛋白质的性质1溶解性: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。2两性:蛋白质是由氨基酸通过肽键构成的高分子化合物,其中存在氨基和羧基,因此,它也有两性。 3盐析
6、:向蛋白质溶液中加入轻金属盐的浓溶液,可以使蛋白质的溶解度变小而从溶液中析出,这种作用 叫做盐析。 要点诠释:要点诠释: (1)析出的蛋白质仍然具有原来的生理活性,所以说这是一个物理变化。 (2)盐析是可逆的,当加水时,析出的蛋白质又会溶解。因此,可以采用多次盐析的方法来分离和提纯蛋 白质。 (3)使蛋白质盐析成功的关键有两点:一是盐的类型为轻金属盐或铵盐,切不可用重金属盐(重金属盐能 使蛋白质变性) ;二是盐溶液为饱和溶液,且用量要较大。 (4)盐析是物理变化,这一性质体现了蛋白质溶液是胶体。 4变性:当向蛋白质溶液中加入重金属盐、强酸、强碱、有机物溶液(如甲醛、酒精、苯甲酸等) ,或者 紫
7、外线照射、X 射线照射均能使蛋白质发生不可逆的凝固,凝固后不能在水中溶解,这种变化叫做变性。 要点诠释:要点诠释: (1)蛋白质变性后,不仅丧失了原有的可溶性,同时也失去了生理活性。 (2)高温杀菌消毒就是利用加热使蛋白质凝固从而使细菌死亡。重金属盐(如铜盐、铅盐、汞盐等)能使 蛋白质凝固,所以使人中毒。万一误食了重金属离子,应立即喝大量牛奶等来缓解毒性,以减小人体蛋白质中 毒的程度。 (3)前生命科学工作者积极展开如何防治衰老保持青春活力,也就是防止蛋白质变性过程的研究。3(4)蛋白质的变性属于化学变化。5水解反应:蛋白质在酸、碱或酶等的作用下最终水解生成氨基酸。天然蛋白质水解的最终产物为
8、-氨 基酸。 6颜色反应:蛋白质可以跟许多试剂发生特殊的颜色反应,如某些蛋白质跟浓硝酸作用会变成黄色。 要点诠释:要点诠释: (1)在使用浓硝酸时,如不慎溅到皮肤上,皮肤会显黄色,就是蛋白质发生颜色反应的缘故。但并不是所 有的蛋白质都能与浓硝酸发生颜色反应。 (2)可利用蛋白质的反应来鉴别蛋白质。 7灼烧:蛋白质易燃烧,燃烧时产生烧焦羽毛的气味。 要点三、人体必需的氨基酸要点三、人体必需的氨基酸1蛋白质在人体内消化的过程 进入人体的蛋白质在胃蛋白酶和胰蛋白酶的作用下,水解生成氨基酸。一部分氨基酸被人体吸收后,重新 结合成人体所需的各种蛋白质,构成和修补人体的各种组织;另一部分氨基酸则发生氧化反
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