化学化学通用类第二节 蛋白质精品ppt课件
展开主题六 常见生物分子及合成高分子化合物 6.2 蛋白质
1.认识氨基酸、蛋白质的组成、结构特点和主要性质,知道氨基酸、蛋白质的重要应用。2.知道氨基酸与蛋白质转化关系,认识氨基酸的两性、颜色反应。理解蛋白质的盐析、变性的区别,学会蛋白质的检验方法。3.了解氨基酸、蛋白质在人类健康与生命活动中所发挥的重要作用,了解人工合成结晶牛胰岛素的研究过程,知道中国科学家对化学学科发展与技术进步所做出的巨大贡献,激发爱国主义情怀和为中华民族伟大复兴而奋斗的使命感。
1965年9月17日,我国科学家在人工合成生物质的探究中取得重大突破,在世界上首次人工方法合成出了一种活性蛋白质——结胰岛素(图6-2-1)。那么,为什么活性蛋自质的成功合成对于生命而言具有划时代意义?
我国科学家成功合成结晶牛胰岛素
恩格斯指出:“生命是蛋白质的存在方式”。蛋白质存在于一切生物体中,它是生物体组织中最重要的组成部分,是生命活动的物质基础,一切生命现象和生理活动都离不开蛋白质。胰岛素是蛋白质的一种,是人体胰腺细胞分泌的一种激素,是人体中唯一可降血糖的激素。
生活中常见的富含氨基酸和蛋白质食物
下图是来自蛋白质的几种常见氨基酸的分子结构。请以小组为单位,梳理并认识它们的结构特点。
羧酸分子中烃基上的氢原子被氨基(—NH2)取代后的化合物, 称为氨基酸。羧酸分子中‒‒碳原子上的氢原子被氨基(—NH2)取代而生成的氨基酸称为‒‒氨基酸。构成蛋白质的氨基酸几乎都是‒‒氨基酸。
1.氨基酸的命名和分类
氨基酸多按其来源或性质来命名,例如,甘氨酸是因为有甜味而得名;天门冬氨酸是因为最初来源于天门冬的幼苗而得名。按系统命名法,以羧酸为母体,氨基为取代基,称为氨基某酸,氨基的位置用、 (或1、2)等标在氨基酸名称前面。例如:
缬氨酸( ‒氨基‒ ‒甲基丁酸或2 ‒氨基‒3 ‒甲基丁酸)
氨基酸是无色晶体,一般易溶于水,难溶于有机溶剂。有些氨基酸有甜味,但也有无味甚至苦味的。例如,味精(谷氨酸的钠盐)有鲜味。氨基酸的熔点一般为200 ~ 300 ℃。
操作1:在试管中加入2 mL 1%的甘氨酸溶液,并滴入2 ~ 3滴甲基橙试液,观察溶液颜色;再向试管中逐滴加入0.1 ml/L的NaOH溶液,观察并比较溶液颜色变化。 然后向试管中逐滴加入0. 1ml/L的HCl,观察并比较现象。操作2:在试管中加入1 mL 1%的甘氨酸溶液,滴入2 ~ 3滴水合茚三酮溶液,水浴加热,观察并比较现象。
实验探究:氨基酸的性质
检验:与水合茚三酮反应,可生成蓝紫色的溶液
两性:氨基呈碱性,羧基呈酸性,在溶液中存在如下平衡
两分子α-氨基酸的氨基和羧基发生脱水反应形成的化合物称为二肽,许多个α-氨基酸分子通过肽键连接而成的化合物称为多肽。试参照下图,分别写出甘氨酸、丙氨酸生成二肽的反应方程式,并以此为基础认识多肽的形成。
分子量大于10 000,具有一定空间结构的多肽称为蛋白质。所有的蛋白质都含有碳、氢、氧、氮 4 种元素。有些蛋白质还含有硫、磷、铁、铜、锰、锌和碘元素等。氮元素被称为蛋白质的特征元素,各种蛋白质含氮量都比较接近,一般为15% ~ 17%,平均为16%(质量分数)。即每克氮相当于6.25 g蛋白质。 6.25 称为蛋白质系数。
蛋白质是由几十到几百甚至几千个 ‒氨基酸分子脱水缩合,相互连接起来的生物大分子化合物,结构复杂。下图所示为蛋白质的各级结构,观察这些结构,上网查阅资料,小组讨论蛋白质的特殊功能和活性主要取决于什么?并总结蛋白质的分类。
1.蛋白质的结构和分类
蛋白质有一、二、三、四级结构。其中,二、三、四级结构统称为蛋白质的空间结构。根据分子形状,蛋白质可分为球状蛋白质和纤维状蛋白质;根据分子组成,蛋白质可分为单纯蛋白质和结合蛋白质;根据蛋白质的功能不同,蛋白质还可分为活性蛋白质和非活性蛋白质。
只由氨基酸组成的蛋白质称为单纯蛋白质。由单纯蛋白质和非蛋白质分子(辅基)结合而成的蛋白质称为结合蛋白质。
操作1:取1支试管,加入1 mL蛋白质溶液,再逐滴加入饱和(NH4)2SO4溶液,振荡,观察是否出现沉淀;取少量沉淀物加入另一支试管中,向试管中加入蒸馏水,振荡,观察现象。
实验探究:蛋白质的性质
蛋白质溶液中加入饱和(NH4)2SO4溶液时会析出沉淀,该沉淀加蒸馏水时会恢复原状。即该过程可逆。
用大量电解质使蛋白质从溶液中聚沉的过程叫盐析。盐析作用是可逆的,用盐析法可以分离和提纯蛋白质。
操作2:取1支试管,加入1 mL蛋白质溶液,再逐滴加入CuSO4溶液,振荡,观察是否出现沉淀;取少量沉淀物加入另一支试管中,向试管中加入蒸馏水,振荡,观察现象并与操作1中现象碱性比较。操作3:向试管中加入2 mL蛋白质溶液,于酒精灯火焰上加热,观察现象;待试管冷却后,取少量沉淀物加入另一支试管中,向试管中加入蒸馏水,振荡,观察现象。
蛋白质溶液中加入CuSO4溶液或加热时会析出沉淀,该沉淀加入蒸馏水后不溶解。即该过程不可逆。
蛋白质受到某些物理因素或化学因素的影响,而引起蛋白质的生物学功能丧失和某些理化性质的改变,这种现象叫蛋白质的变性。能使蛋白质变性的因素很多。化学因素有强酸、强碱、重金属盐等;物理因素有加热、高压、强烈振荡、紫外线照射等。变性后的蛋白质,溶解性降低,凝结或产生沉淀。蛋白质的变性一般是不可逆的。
为了防止疫苗、抗血清等蛋白质变性,通常须将它们保存在低温、干燥或避光等条件下。临床上用消毒酒精、蒸煮或高压、紫外线照射等方法进行消毒、灭菌。农业上用福尔马林、波尔多液杀菌,防治病害,其原理就是使细菌的蛋白质变性,而失去其生理活性。临床上解救重金属盐( Cu2+ 、Pb2+ 、 Hg2+等)中毒病人时,可先洗胃,再口服大量生鸡蛋、牛奶或豆浆,使之与重金属离子结合,减少机体蛋白质和重金属离子的结合。
操作4:取1支试管,加入2 mL蛋白质溶液,然后逐滴加入1 mL浓硝酸,微热,观察现象。操作5:向盛有1 mL蛋白质溶液的试管中,加入2 mL 10%的NaOH溶液,再滴入3 ~ 5滴2%的CuSO4溶液,不断振荡,观察现象.操作6:向盛有2 mL蛋白质溶液的试管中,滴入5滴0.1%的水合茚三酮溶液,加热至沸,观察现象。
蛋白质溶液中加入浓硝酸、双缩脲试剂、水合茚三酮溶液时分别生成黄色沉淀、紫色溶液和蓝紫色溶液。可用于检验蛋白质。
在组成人体蛋白质的20种α-氨基酸中,有8种α-氨基酸是人体自身不能合成而必须从食物中摄取的,称为营养必需氨基酸。含有这8种必需氨基酸的蛋白质称为完全蛋白质。请查阅资料,了解哪些食物富含这些必需氨基酸,了解氨基酸、蛋白质与人类健康的关系。最后,结合“中国居民平衡膳食宝塔图”提出家庭合理膳食的建议,并将这些建议制作成演示文稿在班级交流。
1.我国科学家为人类科技发展作出了巨大贡献。下列成果研究的物质属于蛋白质的是A.提取抗疟疾青蒿素B.酵母丙氨酸转移核糖核酸C.合成结晶牛胰岛素D.CO2人工合成淀粉【答案】C
2.下列物质中属于氨基酸的是A.CH3CH2COOHB. C. D. 【答案】D
3.下列说法正确的是A.蔗糖在稀硫酸中充分水解后再加入银氨溶液并水浴加热,一定可得到银镜B.氨基酸、肽类物质及蛋白质均可与酸、碱溶液发生反应C.糖精是糖中精华,是最甜的一种糖D.氨基酸不能溶解于水、乙醇、乙醚等溶剂【答案】B
4.区分淀粉溶液、鸡蛋清溶液、葡萄糖溶液时,下列试剂和现象与之分别对应的是试剂:①新制Cu(OH)2悬浊液②碘水③浓硝酸现象:a.变蓝色b.生成砖红色沉淀c.微热,产生黄色沉淀A.②-a、①-c、③-bB.③-a、②-c、①-bC.②-a、③-c、①-bD.②-c、③-a、①-b【答案】C
5.下列关于蛋白质的叙述中不正确的是A.蚕丝的主要成分是蛋白质B.蛋白质溶液中加入饱和(NH4)2SO4溶液,蛋白质会析出,再加水重新溶解C.重金属盐会使蛋白质变性,所以吞服“钡餐”会使人中毒D.浓硝酸溅在皮肤上使皮肤呈黄色,这是由于蛋白质和浓硝酸发生了显色反应【答案】C
业精一分汗禾滴,爱心一颗花万朵。
P208,1.2.3
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