高中化学 1.3《生命的基础—蛋白质》课件 新人教版选修1.ppt

1、第三节第三节 生命的基础生命的基础 蛋白质蛋白质 蛋白质是生命的基础，蛋白质是生命的基础， 没有蛋白质就没有生命没有蛋白质就没有生命 SARS病毒的电子图片 SARSSARS病的凶手病的凶手冠冠 状病毒，状病毒， 有自己有自己 的核酸和蛋白质。的核酸和蛋白质。 它进入人体后，借它进入人体后，借 助人体内的原料合助人体内的原料合 成病毒。当我们人成病毒。当我们人 体发病时，就是它体发病时，就是它 的蛋白质对我们起的蛋白质对我们起 了作用。了作用。 蛋白质的主要功能和作用蛋白质的主要功能和作用 1 调节功能调节功能-如胰岛素调节糖的代谢如胰岛素调节糖的代谢 2 催化功能催化功能-如淀粉酶、胃蛋白酶

2、的催化作用如淀粉酶、胃蛋白酶的催化作用 3 运输功能运输功能-如血红蛋白输送氧如血红蛋白输送氧 4 传递功能传递功能-如叶绿素传递能量如叶绿素传递能量-光合作用光合作用 5 运动功能运动功能-如肌肉的收缩如肌肉的收缩 6 免疫功能免疫功能-如免疫球胆白如免疫球胆白 7 保护功能保护功能-如指甲、头发、蹄角等如指甲、头发、蹄角等 8 致病功能致病功能-如病毒蛋白质可致病如病毒蛋白质可致病 9 毒害功能毒害功能-如毒蛋白等如毒蛋白等 一、组成蛋白质的基石 氨基酸 蛋白质由蛋白质由C、 H、 O 、N、 S 、P 等元素组成。分子质量大，一万到等元素组成。分子质量大，一万到 几千万。都是天然的高分子

3、。几千万。都是天然的高分子。 氨基酸是组成蛋白质的基石。氨基酸是组成蛋白质的基石。 1、几种常见的氨基酸：、几种常见的氨基酸： (1) 甘氨酸甘氨酸 (2) 丙氨酸丙氨酸 (3) 谷氨酸谷氨酸 CH2COOH NH2 CH3CHCOOH NH2 HOOC(CH2)2CHCOOH NH2 氨基酸氨基酸 羧酸分羧酸分 子里烃子里烃 基上的基上的 氢原子氢原子 被氨基被氨基 取代后取代后 的生成的生成 物叫氨物叫氨 基酸。基酸。 什么是氨什么是氨 基酸？基酸？ 物性：物性：氨基酸都是白色晶体，氨基酸都是白色晶体， 熔点高，易溶于水，难溶于熔点高，易溶于水，难溶于 有机溶剂。有机溶剂。 -氨基丙酸氨基

4、丙酸 氨基酸的化学性质氨基酸的化学性质 氨基酸氨基酸结构特殊结构特殊，性质特殊，性质特殊两性两性 分子中含有分子中含有羧基和氨基羧基和氨基，既有，既有酸性酸性，又有，又有碱性碱性 CH2-COOH+NaOH CH2-COO Na+ + H2O NH2 也会形成也会形成内盐内盐 CH2COO NH3+ NH2 CH2-COOH+HCl NH2 CH2-COOHCl NH3 氨基酸的来源氨基酸的来源 来源：来源：蛋白质蛋白质 在在酸或碱或酶酸或碱或酶催化催化 水解水解 多肽多肽 继续水解继续水解 多种多种-氨基酸氨基酸 一分子氨基酸的一分子氨基酸的羧基羧基跟另一氨基酸跟另一氨基酸 的的氨基氨基消去

5、水分子经消去水分子经缩合缩合得到的产物得到的产物 CH2-C-OH + H-NH-CH2-C-OH O 甘甘-甘二肽甘二肽 氨基酸的成肽反应；氨基酸的成肽反应； 肽与肽键肽与肽键 （酰氨基）（酰氨基） 肽肽 NH2 O CH2CNH-CH2-COOH O NH2 CNH O 肽键肽键 二肽二肽 由由二个二个氨基酸分子消去氨基酸分子消去一个水分子一个水分子而形而形 成含成含一个肽键一个肽键的化合物的化合物 三肽三肽由由三个三个氨基酸分子消去氨基酸分子消去二个水分子二个水分子而形而形 成含成含二个肽键二个肽键的化合物的化合物 多肽多肽由由许多许多个氨基酸分子消去个氨基酸分子消去多个水分子多个水分子

6、而而 形成含形成含许多个肽键许多个肽键的化合物的化合物 氨基酸氨基酸 二肽二肽 缩合缩合 水解水解 多肽多肽 蛋白质蛋白质 缩合缩合 缩合缩合 （M1万）万） 水解水解 思考：水解时肽的断键处在什么地方？思考：水解时肽的断键处在什么地方？ 氨基酸氨基酸 二肽二肽 缩合缩合 水解水解 多肽多肽 蛋白质蛋白质 缩合缩合 缩合缩合 （M1万）万） 水解水解 思考：水解时肽的断键处在什么地方？思考：水解时肽的断键处在什么地方？ RCOR O H2NCH2CNCH2COOH O H （1）（2）（3） （1）（）（2）（）（3） （1）（）（2）（）（3） 二、蛋白质的结构与性质二、蛋白质的结构与性质

7、蛋白质蛋白质 由由-氨基酸通过肽键构成的高分子氨基酸通过肽键构成的高分子 化合物化合物 存在存在广泛存在于生物体内，是组成细胞广泛存在于生物体内，是组成细胞 的基础物质的基础物质 组成元素组成元素 C、 H、 O 、N、 S 、P等等 结构相当复杂结构相当复杂 多肽链内多种多肽链内多种-氨基酸氨基酸以以 一定顺序排列，多肽链之间以一定顺序排列，多肽链之间以氢键氢键结合，结合， 呈呈空间结构空间结构。 比”非典”更凶猛的疾病比”非典”更凶猛的疾病-流感流感 流感是一种传染性强，流感是一种传染性强， 传播速度快的疾病。传播速度快的疾病。 流感所引起的并发症流感所引起的并发症 和死亡非常严重。据和死

8、亡非常严重。据 世卫组织世卫组织(WHO)发布发布 的公告，全球每年流的公告，全球每年流 感病例为感病例为6亿亿12亿例，亿例， 死亡死亡50万万100万人，万人， 其中重症流感病例其中重症流感病例300 万万500万例，重症流万例，重症流 感的病死率为感的病死率为810 禽流感病毒电子图片禽流感病毒电子图片 医学工作者如何应医学工作者如何应 对禽流感病毒对禽流感病毒? ? 我们如何预防禽流感？我们如何预防禽流感？ 那我们必须先熟悉那我们必须先熟悉 流感病毒的性质！流感病毒的性质！ (1)科学分析表明，蛋黄是富含脂肪的，但科学分析表明，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是

9、我们吃鸡蛋时，一般感觉不到油腻感, 但腌制成咸蛋后但腌制成咸蛋后,煮熟蛋黄里却有油煮熟蛋黄里却有油. (2)煎蛋时煎蛋时,生鸡蛋受热会凝结。生鸡蛋受热会凝结。 (3)家用消毒碗柜用紫外线来杀死细菌。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做实验时不小心手沾到弄HNO3,皮肤会皮肤会 变黄变黄. 以鸡蛋为例探讨蛋白质性质：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：列举其它例子探讨蛋白质性质： (5)误食误食CuSO4溶液会使人中毒。溶液会使人中毒。 从身边的例子可我们可以感受到从身边的例子可我们可以感受到:浓食盐水浓食盐水, 重金属重金属,加热加热,紫外线紫外

10、线,浓浓HNO3等等都会对等等都会对 蛋白质产生作用蛋白质产生作用. （1）两性）两性由于蛋白质分子中含有氨基和由于蛋白质分子中含有氨基和 羧基，与氨基酸相似羧基，与氨基酸相似 （2）盐析盐析蛋白质溶液蛋白质溶液 加入浓无机盐溶液加入浓无机盐溶液 蛋白质析出蛋白质析出 （盐析）（盐析） 加水加水 蛋白质的性质蛋白质的性质 （3）变性变性 在热、酸、碱、重金属盐、甲在热、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，这样的凝结变而凝结，这样的凝结不可逆不可逆，这种变化叫，这种变化叫 变性。变性。 （4）颜色反应颜色反应 许多蛋白质（

11、并非所有）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。出烧焦羽毛的气味。 （5）水解反应水解反应 蛋白质可以在催化剂，如蛋白质可以在催化剂，如 各种酶的作用下水解为氨基酸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加入某种物质后有沉淀生成 不可逆不可逆 可逆，加水即可可逆，加水即可 杀菌、消毒、防杀菌、消毒、防 中毒中毒 分离、提纯蛋白质分离、提纯蛋白质 重金属盐、醛、重金属盐、醛、 加热或剧烈震动加热或剧烈震动 加入某些浓盐溶液，如：加入某些浓盐溶液，如： Na2SO4,浓食盐水浓食盐水 （NH4）2SO4,

12、 等等 相同点相同点 复原复原 盐盐 不不 同同 用途用途 不不 同同 点点 变性变性 盐析盐析 盐析与变性的对比盐析与变性的对比 1 医疗器械常用加热煮沸的方法消毒；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；常用紫外线灯照射病房； 3 75%的酒精作为外科消毒剂的酒精作为外科消毒剂 4 误服重金属盐使人中毒，可采用下列误服重金属盐使人中毒，可采用下列 那种措施急救？那种措施急救？ A 喝大量开水喝大量开水 B 喝大量氯化钠溶液喝大量氯化钠溶液 C 喝大量牛奶喝大量牛奶 D 喝大量葡萄糖水喝大量葡萄糖水 答案答案 C 解释以下问题解释以下问题 蛋白质的用途蛋白质的用途 蛋白质

13、蛋白质 动物的毛、动物的毛、 蚕丝是很好蚕丝是很好 的纺织原料的纺织原料 动物的皮动物的皮 革是衣服革是衣服 的原料的原料 驴皮熬制的驴皮熬制的 胶是一种药胶是一种药 材材阿胶阿胶 牛奶中的蛋牛奶中的蛋 白质与甲醛白质与甲醛 制酪素塑料制酪素塑料 各种生物酶各种生物酶 均是蛋白质均是蛋白质 人类的主要食品人类的主要食品 三三 人体必须的氨基酸人体必须的氨基酸 1 蛋白质在人体内的变化及作用蛋白质在人体内的变化及作用 蛋白质蛋白质 胃蛋白酶和胰蛋白酶胃蛋白酶和胰蛋白酶 水解水解 多种多种-氨基酸氨基酸 重新合成重新合成 人体蛋白人体蛋白 构成和修补构成和修补 人体各种组织人体各种组织 2 必须氨

14、基酸必须氨基酸 人体自身不能合成的，人体自身不能合成的， 必须从食物中获得的氨基酸（必须从食物中获得的氨基酸（8种）。种）。 合理搭配食物的意义合理搭配食物的意义 不同的食物中含有的蛋白质不同的食物中含有的蛋白质 的数量及成分不同，即营养的数量及成分不同，即营养 价值不同。合理搭配各种食价值不同。合理搭配各种食 物，可以使氨基酸相互补充，物，可以使氨基酸相互补充， 提高膳食中蛋白质的吸收与提高膳食中蛋白质的吸收与 利用。利用。 四四 酶酶 酶酶 特殊的蛋白质，生物制造的催化剂特殊的蛋白质，生物制造的催化剂 酶的特性酶的特性 离开生物机体后仍具活性离开生物机体后仍具活性 酶的作用酶的作用 催化许

15、多有机化学反应和生物催化许多有机化学反应和生物 体内的复杂反应体内的复杂反应 酶作催化剂的特点酶作催化剂的特点 反应条件温和、反应快、专一性反应条件温和、反应快、专一性 应用应用 食品、发酵、纺织、制药、制革等食品、发酵、纺织、制药、制革等 蛋白质的研究进展蛋白质的研究进展 对蛋白质的研究现在主要的是采取从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，移分子的角度去考虑，改装，修复，移 植等植等 蛋白质的生产主要采取的方法是生物蛋白质的生产主要采取的方法是生物 工程和酶的发酵等工程和酶的发酵等 蛋白质的用途主要研究的是药用，食蛋白质的用途主要研究的是药用，食 用，工业等方面用

16、，工业等方面 小结 蛋白质的特点蛋白质的特点 具有两性；具有两性； 可以盐析；可以盐析； 可以变性；可以变性； 颜色反应颜色反应; 水解反应。水解反应。 可逆 不可逆不可逆 练习练习 下列关于蛋白质的叙述中，正确的是下列关于蛋白质的叙述中，正确的是 ( ) A、蛋白质溶液中加、蛋白质溶液中加(NH4)2SO4溶液可溶液可 提纯蛋白质。提纯蛋白质。 B、在豆浆中加少量石膏，能使豆浆、在豆浆中加少量石膏，能使豆浆 凝结为豆腐。凝结为豆腐。 C、温度越高，酶对某些化学反应的、温度越高，酶对某些化学反应的 催化效率越高。催化效率越高。 D、任何结构的蛋白质遇到浓、任何结构的蛋白质遇到浓HNO3都都 会

17、变成黄色。会变成黄色。 AB 为了鉴别某白色纺织物成分是蚕丝为了鉴别某白色纺织物成分是蚕丝 还是人造丝，可以选用的方法是还是人造丝，可以选用的方法是 （ ） A）滴加浓硝酸）滴加浓硝酸 B）滴加浓硫酸）滴加浓硫酸 C）滴加酒精）滴加酒精 D）灼烧）灼烧 练习练习 AD 练习练习 下列过程中，不可逆的是（下列过程中，不可逆的是（ ） A A）蛋白质的盐析）蛋白质的盐析 B B）酯的水解）酯的水解 C C）蛋白质变性）蛋白质变性 D D）氯化铁的水解）氯化铁的水解 C 多 肽 的 一 段 多 肽 的 一 段 蛋 白 质 的 三 级 空 间 结 构 蛋 白 质 的 三 级 空 间 结 构 我国在艰苦的年代于世界上率我国在艰苦的年代于世界上率 先合成了结晶牛胰岛素先合成了结晶牛胰岛素