羧酸氨基酸和蛋白質(zhì)第三課時

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1、單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,氨基酸和蛋白質(zhì),第三課時,河南省淮陽第一高級中學(xué) 高二化學(xué)組,氨基酸簡介,氨基酸是構(gòu)建生物機體的眾多生物活性大分子之一，是構(gòu)建細(xì)胞、修復(fù)組織的基礎(chǔ)材料。氨基酸被人體用于制造抗體蛋白以對抗細(xì)菌和病毒的侵染，制造血紅蛋白以傳送氧氣，制造酶和激素以維持和調(diào)節(jié)新陳代謝；氨基酸是制造精卵細(xì)胞的主體物質(zhì)，是合成神經(jīng)介質(zhì)的不可缺少的前提物質(zhì)；氨基酸能夠為機體和大腦活動提供能源，氨基酸是一切生命之元。,顯微鏡下的氨基酸分子,氨基酸球棍模型與比例模型,已知的基本氨基酸有二十種，其中賴氨酸、蘇氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、纈氨酸、蛋

2、氨酸、色氨酸、苯丙氨酸,8,種氨基酸，人體不能自己制造，我們稱之為必須氨基酸，需要由食物提供。此外，人體合成精氨酸、組氨酸的力不足于滿足自身的需要，需要從食物中攝取一部分，我們稱之為半必須氨基酸。其余的十種氨基酸人體能夠自己制造，我們稱之為非必須氨基酸。,一、氨 基 酸,1.定義：,氨基酸是羧酸分子中的烴基上的氫 原子被氨基取代生成的化合物。,例,20種常見氨基酸在結(jié)構(gòu)上的相似之處？不同之處？,氨基酸如何命名？,人體內(nèi)不能合成的氨基酸（,必需氨基酸,）有哪幾種？合成能力較差的氨基酸（,半必需氨基酸,）有幾種？,亞氨基酸與氨基酸的區(qū)別？,采用系統(tǒng)命名比較繁瑣，常采,用俗名，通常采用縮寫省去氨,酸

3、，如甘氨酸，中文縮寫甘，,英文glycine縮寫為Gly。,8種,2種,都是-氨基酸，R-基不相同,結(jié) 構(gòu)：,性 質(zhì),：,（1）具有兩性：堿性和酸性,氨基酸分子的結(jié)構(gòu)有什么特點？,（2）,除甘氨酸外，其余都是手性分子，且都是L型。,5、氨基酸有哪些重要的性質(zhì)？,（2）成肽（縮合）反應(yīng),L-丙氨酸 D-丙氨酸,（1）,含有,-NH,2,及,-COOH,一、氨基酸,2、物理性質(zhì)：,3、結(jié)構(gòu)分析,RCHCOOH,NH,2,氨基典型反應(yīng),相互影響的特性,官能團(tuán)分析：,羧基典型反應(yīng),無色晶體，有特殊香甜味，熔點較高（200），能溶于強酸或強堿溶液中，一般能溶于水，（難溶于乙醇、乙醚）。,4、化學(xué)性質(zhì),（

4、1）兩性,RCHCOOH,NH,2,H,OH,H,OH,RCHCOOH,NH,3,RCHCOO,NH,2,負(fù)離子,正離子,(強堿中),(強酸中),酸性,堿性,CH,2,-COO,-,+H,2,O,NH,2,CH,2,-COOH+OH,-,NH,2,CH,2,-COOH,NH,3,+,CH,2,-COOH+H,+,NH,2,RCH,COO,NH,3,兩性離子,(內(nèi)鹽中),為什么-NH,2,能結(jié)合H,+,利用這一差異，可以通過控制溶液PH值的分離氨基酸及多肽或蛋白質(zhì)。,（2）成肽（縮合）反應(yīng),2NH,2,CH,2,COOH,肽鍵,RCHCOO,NH,3,當(dāng)溶液中的氨基酸主要以兩性離子的形式存在時，

5、氨基酸在水中的溶解度最小，可以形成晶體析出。,不同的氨基酸出現(xiàn)這種情況的pH值各不相同。,氨基酸在酸或堿的存在下加熱，通過一分子的氨基與另一分子的羧基間脫去一分子水，縮合形成含有肽鍵的化合物，叫做成肽反應(yīng)。,成肽的兩個氨基酸分子（可以相同，也可以不同）,成肽反應(yīng)是分子間脫水反應(yīng)，屬于,反應(yīng)。,取代,兩個氨基酸分子,脫,去,一個,水分子而形成,二肽,多個氨基酸分子,脫,去水分子而形成,多肽.,H,2,O,H,2,O,H,2,O,蛋白質(zhì),多肽,水解,水解,兩個,氨基酸可以結(jié)合成為,一個,二肽分子。結(jié)合中失去,一個,H,2,O分子，得到,一個,肽鍵。這樣由于可以結(jié)合無數(shù)的氨基酸分子，所以蛋白質(zhì)分子很

6、大,。,氨基酸的,成肽,反應(yīng)(縮合）,練習(xí)：,1.,已知有機物,A,分子中有,3,個碳原子,有關(guān)它的某些信息注明在下面的示意圖中：,(1)A的結(jié)構(gòu)簡式為,；,(2)F和G的名稱分別為,；,(3)生成H的化學(xué)方程式為,。,H,2,N,CH,2,COOCH,3,F:氯化氨基乙酸,G:氨基乙酸鈉,2、當(dāng)含有下述結(jié)構(gòu)片段的蛋白質(zhì)在胃中水解時，不可能產(chǎn)生的氨基酸是(),D,氨基丙酸,B.,氨基丁酸,C.,甘氨酸,D.,氨基丁酸,3、,已知,-NH,2,連在苯環(huán)上顯堿性，,-C-NH,2,連在苯環(huán)上顯中性，現(xiàn)有有機物,C,7,H,7,O,2,N,，分子結(jié)構(gòu)中有一個苯環(huán)和兩個取代基，且兩取代基在苯環(huán)上處于相

7、對位置，請寫出符合下列要求的結(jié)構(gòu)簡式。,O,(1),該有機物只具有酸性,(2),該有機物只具有堿性,(3),該有機物具有兩性,(4),該有機物既無酸性又無堿性,HO,CNH,2,O,H,2,N,-C-OH,O,H,2,N,-O-C-H,O,O,2,N,CH,3,1、概念,蛋白質(zhì)是由氨基酸通過肽鍵等相互連接而形成的一類具有特定結(jié)構(gòu)和一定生物學(xué)功能的生物大分子。,2、蛋白質(zhì)的存在,主要的存在于生物體內(nèi)，肌肉，發(fā)，皮膚，角蹄，酶，激素，抗體，病毒；在植物中也很豐富，比如大豆，花生，谷物。,是生命的基礎(chǔ)，沒有蛋白質(zhì)就沒有生命。,思考：,蛋白質(zhì)與多肽的區(qū)別？,二、蛋白質(zhì),3、蛋白質(zhì)的性質(zhì),思考：,蛋白質(zhì)

8、能否溶于水？,蛋白質(zhì)溶于水形成溶液還是膠體？,蛋白質(zhì)是由氨基酸縮聚而成，哪它是否也有兩性？,蛋白質(zhì)還有什么性質(zhì)？,如何提純蛋白質(zhì)？,如何檢驗蛋白質(zhì)？,福爾馬林防腐的原理？,為什么重金屬中毒的病人能利用雞蛋清解毒？還有別的辦法嗎？,蛋白質(zhì)分子中存在著氨基和羧基，因此它與氨基酸一樣，具有兩性。,有的蛋白質(zhì)溶于水，如雞蛋清；有的蛋白質(zhì)難溶與水，如絲、毛等。蛋白質(zhì)溶于水或其他溶劑形成的溶液是高分子溶液，它的分子較大，已經(jīng)接近或等于膠粒的大小，故有,丁達(dá)爾現(xiàn)象,。,性質(zhì)1:,溶解性,性質(zhì)2:具有兩性,下列物質(zhì)中既能與鹽酸反應(yīng)，又能與NaOH溶液反應(yīng)的是,NaHCO,3,;(NH,4,),2,S;Al(O

9、H),3,;,NH,4,Cl；H,2,N-CH,2,-COOH;CH,3,-COOH,A.B.C.D.,【小結(jié)】,既能與酸反應(yīng)又能與堿反應(yīng)的物質(zhì),(1)多元弱酸的酸式鹽；(2)弱酸的銨鹽；,(3)具兩性的物質(zhì)；(4)氨基酸和蛋白質(zhì)；,D,練習(xí)：,水解原理：,注意：,不同的蛋白質(zhì)水解最終生成各種氨基酸,，,但只有天然蛋白質(zhì)水解均生成-氨基酸,O,H,H,N,CH,2,C,O,H,N,CH,2,C,OH,HO,H,(結(jié)構(gòu)中含有,肽鍵,),性質(zhì)3:能夠水解,1、下圖表示蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)的一部分,圖中(A)、(B)、(C)、(D)標(biāo)出分子中不同的鍵。當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)發(fā)生水解反應(yīng)時，斷裂的鍵是（）,NCHCNCH

10、C,H,R,O,H,R,O,(A),(B),(C),(D),C,【課堂練習(xí)】,在適宜條件下完全水解得到4種產(chǎn)物，它們的結(jié)構(gòu)簡式為,，,。,2、已知有機化合物:,CH,3,-C-O,-NH-C-CH,2,-CH,3,O,-C-O-,O,O,HO-,-NH,2,CH,3,-C-OH,O,HO-C-CH,2,-CH,3,O,-C-OH,OH,O,實驗：,雞蛋白溶液,蛋白質(zhì)凝聚,蛋白質(zhì),重新溶解,結(jié)論：,1、蛋白質(zhì)溶液中加濃的無機鹽溶液如Na,2,SO,4,、(NH,4,),2,SO,4,等,可使蛋白質(zhì)的溶解度減小,破壞了蛋白質(zhì)溶解形成的膠體結(jié)構(gòu),，使蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)槌恋矶鴱娜芤褐形龀?鹽析。,2、鹽析是

11、一個可逆的過程，故不影響蛋白質(zhì)的性質(zhì),應(yīng)用：,利用多次鹽析的方法分離、提純蛋白質(zhì)。,濃無機鹽,水,性質(zhì)4:鹽析,什么樣的鹽？,這是為什么？,實驗：,雞蛋白溶液,加 熱,蛋白質(zhì)凝結(jié),加水,不再溶解,雞蛋白溶液,蛋白質(zhì)凝結(jié),加水,不再溶解,結(jié)論：,在熱、強酸、強堿、重金屬鹽、甲醛、酒精、苯酚溶液、紫外線等作用下，蛋白質(zhì)失去原有的可溶性而凝結(jié)，同時喪失了生理活性。這種,過程是不可逆的,。,應(yīng)用：,消毒原理,乙酸鉛,性質(zhì)5:變性,學(xué) 與 問,1、為什么醫(yī)院里用高溫蒸煮、照射紫外線、噴灑苯酚溶液、在傷口處涂抹酒精溶液等方法來消毒殺菌？,2、為什么生物實驗室用甲醛溶液（福爾馬林）保存動物標(biāo)本？,3、為什么

12、在農(nóng)業(yè)上用波爾多液（由硫酸銅、生石灰和水制成）來消滅病蟲害？,4、鋇鹽也屬于重金屬鹽，醫(yī)院在做胃透視時要服用“鋇餐”BaSO,4,為何不會中毒？能否改服BaCO,3,？,實驗：,（1）雞蛋白溶液,濃硝酸,變成黃色,結(jié)論：,蛋白質(zhì)可以跟許多試劑發(fā)生特殊的顏色反應(yīng)。,應(yīng)用：,用于鑒別蛋白質(zhì)的存在,性質(zhì)6:顏色反應(yīng),（2）雞蛋白溶液,10%NaOH 1%CuSO,4,紫玫瑰色溶液,（3）雞蛋白溶液,0.1%,茚三酮,藍(lán)紫色溶液,雙縮脲試劑,用于區(qū)別合成纖維與蛋白質(zhì)(如真絲、蠶絲、純毛、毛線等),歸納：,檢驗蛋白質(zhì)的方法,(1)燃燒；(2)顏色反應(yīng)。,鑒別織物成分是蠶絲還是“人造絲”，在如下各方法中正

13、確的是(),滴加濃HNO,3,滴加濃硫酸,滴加酒精,灼燒,A.B.C.D.,C,性質(zhì)7:,燃燒產(chǎn)生燒焦羽毛氣味,顏色反應(yīng)與金屬的焰色反應(yīng),顏色反應(yīng),:,一般在溶液中指有明顯顏色變化的化學(xué)反應(yīng),如苯酚與,FeCl,3,溶液呈紫色;碘與淀粉呈藍(lán)色；某些蛋白質(zhì)與濃硝酸呈黃色。,焰色反應(yīng):,是指某些金屬及其化合物在灼燒時能使火焰體現(xiàn)出一定的顏色。,顏色反應(yīng)和焰色反應(yīng)都可用于物質(zhì)的檢驗,概念對比,【練習(xí)】,1、,下列過程中，不可逆的是（）,A.蛋白質(zhì)的鹽析 B.酯的水解,C.蛋白質(zhì)白變性 D.氯化鐵的水解,2、欲將蛋白質(zhì)從水中析出而又不改變它的性 質(zhì)應(yīng)加入（）,A.甲醛溶液 B.CuSO,4,溶液,C.

14、飽和Na,2,SO,4,溶液 D.濃硫酸,C,C,思考：,1.人若誤服重金屬鹽類，可以服用什么物質(zhì)減輕中毒？,2.夏天沾有汗?jié)n的衣服為什么不宜用熱水洗滌？,3.如何區(qū)別一塊布料是人造絲還是真絲?,三、,酶,人體好像一個復(fù)雜的“化工廠”，在這個“化工廠”里同時進(jìn)行著許多互相協(xié)同配合的化學(xué)反應(yīng)。這些反應(yīng)不能在高溫、高壓、劇毒、強腐蝕條件下進(jìn)行，只能在體溫條件下溫和地進(jìn)行。這些反應(yīng)還要求有較高的速率，而且需要隨著環(huán)境和身體情況的變化而隨時自動地進(jìn)行精密地調(diào)節(jié)。如此苛刻的條件是怎樣實現(xiàn)的呢？這要靠一類特殊的蛋白質(zhì)酶的作用。酶是具有生物活性的蛋白質(zhì)，對于許多有機化學(xué)反應(yīng)和生物體內(nèi)進(jìn)行的復(fù)雜的反應(yīng)具有很強

15、的催化作用。,1.酶的概念,（1）酶的來源：,活細(xì)胞產(chǎn)生的,（2）酶的功能：,具有生物催化作用,反應(yīng)結(jié)束后，酶本身保持不變,（3）酶的類別：,是蛋白質(zhì),酶是一類由活細(xì)胞產(chǎn)生的對生物體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)具有催化作用的蛋白質(zhì)。,理解：,2.酶的催化特點：,（1）條件溫和，不需加熱,（在接近體溫和接近中性的條件下）,（2）具有高度的專一性,（每種酶只催化一種或一類化合物的化學(xué)反應(yīng)）,（3）具有高效催化作用,（相當(dāng)于無機催化劑的10,7,10,13,倍）,3.影響酶作用的因素：,（1）,酶作用要求適宜的溫度,（2）,酶作用要求適宜的pH,（在接近體溫和接近中性的條件下）,4.,酶的應(yīng)用,：,（1）淀粉酶應(yīng)用

16、于食品、發(fā)酵、紡織、制藥等工業(yè)；,（2）蛋白酶應(yīng)用于醫(yī)藥、制革等工業(yè)；,（3）脂肪酶應(yīng)用于脂肪水解、羊毛脫脂等；,（1）酶還可用于疾病的診斷。,1.酶的正確表述是（）,A酶是具有催化能力的一類物質(zhì),B酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的特殊蛋白質(zhì),C酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的有催化作用的蛋白質(zhì),D酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的有活性的蛋白質(zhì),C,【課堂練習(xí)】,2.一份唾液淀粉酶能催化100萬份淀粉水解，說明酶具有（）,A專一性 B高效性,C多樣性 D穩(wěn)定性,B,小 結(jié),酶的特點：,1,條件溫和、不需加熱。,2.高效性,3.專一性,氨基酸的性質(zhì)：,1.兩性,2.縮合 縮聚,蛋白質(zhì)的性質(zhì)：,1.溶解性 2.具有兩性 3.鹽析 4.變性 5.水解 6 顏色反應(yīng),作業(yè)：名師伴你行,