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走進(jìn)奇妙的化學(xué)世界2022-2023選擇性必修3第四章
生物大分子第二節(jié)
蛋白質(zhì)健身增肌美容凍齡雞蛋清銀耳桃膠膠原蛋白【想一想】蛋白質(zhì)在生命活動(dòng)中起著何種重要作用?蛋白質(zhì)是生物體內(nèi)一類(lèi)極為重要的_____________,是生命活動(dòng)的主要物質(zhì)基礎(chǔ)。它不僅是_____的重要成分,而且具有多種生物學(xué)功能。人體內(nèi)起催化作用的_________、一些調(diào)節(jié)代謝的______和發(fā)生免疫反應(yīng)的______等均為蛋白質(zhì)。生物大分子細(xì)胞大多數(shù)酶激素抗體沒(méi)有蛋白質(zhì)就沒(méi)有生命_________是組成蛋白質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單位。氨基酸一、氨基酸為了人體的健康,應(yīng)注意合理膳食、科學(xué)營(yíng)養(yǎng),保證人體必需氨基酸的攝取。羧酸分子烴基上的_______被_______取代得到的化合物稱(chēng)為氨基酸。氫原子氨基氨基酸分子中含有______和_______,屬于_________。氨基羧基取代羧酸自然界中存在的氨基酸組成生物體內(nèi)人體內(nèi)不能合成有21種8種氨基酸幾百種必需氨基酸1.組成與結(jié)構(gòu)組成蛋白質(zhì)的氨基酸主要是___________ɑ-氨基酸αα氨基酸除甘氨酸外,一般均含有連接4個(gè)不同原子或原子團(tuán)的手性碳原子(即R不為H),具有對(duì)映異構(gòu)體。天然氨基酸尤指α-氨基酸俗名結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式命名甘氨酸氨基乙酸丙氨酸
2-氨基丙酸谷氨酸
2-氨基戊二酸苯丙氨酸
2-氨基-3-苯基丙酸半胱氨酸
2-氨基-3-巰基丙酸α-氨基乙酸α-氨基丙酸α-氨基戊二酸α-氨基苯丙酸2、氨基酸的物理性質(zhì)天然氨基酸均為_(kāi)____晶體,熔點(diǎn)_____,在200~3000C時(shí)熔化分解無(wú)色較高一般____溶于水而_____溶于乙醇、乙醚等有機(jī)溶劑能難【思考】根據(jù)氨基酸所含有的官能團(tuán),推測(cè)氨基酸可能具有哪些化學(xué)性質(zhì)?3、氨基酸的化學(xué)性質(zhì)羧基氨基堿性還原性取代反應(yīng)酸性酯化反應(yīng)
①氨基酸的兩性CH2COOHNH2CH2COOHNH3+CH2COO-NH2H+H+OH-OH-
兩個(gè)氨基酸分子在一定條件下,通過(guò)氨基和羧基間縮合脫去水形成含有肽鍵的化合物。②成肽反應(yīng)(取代反應(yīng))氨基酸氨基酸二肽肽鍵注意:①由于肽中仍含有-NH2和-COOH,肽也有兩性。
②肽鍵可簡(jiǎn)寫(xiě)為-CONH-,不能寫(xiě)成-CNHO-。(1)√
(2)√
(3)×
(4)×
(5)×4什么樣的組成和結(jié)構(gòu)是蛋白質(zhì)呢?H2N-CH-C-N-CH-C-N-CH-C-···-N-CH-COOHRR’R“R“‘HHH=O=O多肽相對(duì)分子質(zhì)量在10000以上,并具有一定空間結(jié)構(gòu)的多酞稱(chēng)為蛋白質(zhì),一個(gè)蛋白質(zhì)分子就能達(dá)到膠體粒子的大小。二、蛋白質(zhì)1、蛋白質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu)【實(shí)驗(yàn)】用激光筆照射蛋白質(zhì)溶液實(shí)驗(yàn)過(guò)程用激光筆照射蛋白質(zhì)溶液實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論我們看到用激光筆照射蛋白質(zhì)溶液會(huì)有一條_____________,即蛋白質(zhì)溶于水形成的是____________。光的通路膠體蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)示意圖一級(jí)結(jié)構(gòu):蛋白質(zhì)分子中的氨基酸單體的排列順序稱(chēng)為蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu),它是蛋白質(zhì)高級(jí)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ),對(duì)蛋白質(zhì)的性質(zhì)和功能起著決定性的作用。二級(jí)結(jié)構(gòu):肽鍵中的氧原子與氫原子之間存在氫鍵,會(huì)使肽鏈盤(pán)繞或折疊成特定的空間結(jié)構(gòu),形成蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)。三級(jí)結(jié)構(gòu):肽鏈在二級(jí)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上還會(huì)進(jìn)一步盤(pán)曲折疊,形成更復(fù)雜的三級(jí)結(jié)構(gòu)。四級(jí)結(jié)構(gòu):多個(gè)具有特定三級(jí)結(jié)構(gòu)的多肽鏈通過(guò)非共價(jià)鍵相互作用(如氫鍵等)排列組裝,形成蛋白質(zhì)的四級(jí)結(jié)構(gòu)。C=OH—NH—C—R1C=OH—NH—C—R2C=OH—NH—C—R3C=OH—NH—C—R4…一級(jí)結(jié)構(gòu)…二級(jí)結(jié)構(gòu)
三級(jí)結(jié)構(gòu)
四級(jí)結(jié)構(gòu)氫鍵COOH蛋白質(zhì)是由多種氨基酸通過(guò)肽鍵等相互連接形成的一類(lèi)生物大分子。一般細(xì)胞中含量最多的有機(jī)分子,約占細(xì)胞干重的一半以上。蛋白質(zhì)主要由C、H、O、N、S等元素組成,有些蛋白質(zhì)還含有P、Fe、Zn、Cu等元素。人體含有的蛋白質(zhì)種類(lèi)超過(guò)10萬(wàn)種。(1)蛋白質(zhì)的兩性蛋白質(zhì)的多肽是由多個(gè)氨基酸縮合形成的,在多肽鏈的兩端必然存在著自由的氨基與羧基,同時(shí)側(cè)鏈中也往往存在酸性或堿性基團(tuán)。蛋白質(zhì)與氨基酸類(lèi)似,也是兩性分子,既能與酸反應(yīng),又能與堿反應(yīng)。2、蛋白質(zhì)的性質(zhì)(2)水解蛋白質(zhì)在酸、堿或酶的作用下,水解生成相對(duì)分子質(zhì)量較小的多肽化合物,最終水解得到氨基酸。天然蛋白質(zhì)水解的最終產(chǎn)物都是α-氨基酸HOHOHH—N—CH2—C—OH—N—CH2—C—OH結(jié)構(gòu)中含有肽鍵(3)鹽析注意:①鹽析是一個(gè)可逆的過(guò)程,屬于物理變化過(guò)程。不影響蛋白質(zhì)的性質(zhì)。
②應(yīng)用:利用多次鹽析的方法分離、提純蛋白質(zhì)。
少量的某些可溶性鹽(如硫酸銨、硫酸鈉、氯化鈉等)能促進(jìn)蛋白質(zhì)的溶解。但當(dāng)這些鹽在蛋白質(zhì)溶液中達(dá)到一定濃度時(shí),反而使蛋白質(zhì)的溶解度降低而使其從溶液中析出,這種作用稱(chēng)為鹽析。無(wú)機(jī)鹽蛋白質(zhì)溶液蛋白質(zhì)沉淀加水沉淀溶解振蕩白色沉淀加水沉淀不溶解酒精—雞蛋清溶液概念影響因素物理化學(xué)特點(diǎn)變性會(huì)使蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,使其失去原有的__________,在水中不能重新溶解,是
過(guò)程應(yīng)用在某些物理或化學(xué)因素的影響下,蛋白質(zhì)的性質(zhì)和生理功能發(fā)生改變的現(xiàn)象加熱、加壓、攪拌、振蕩、紫外線(xiàn)和放射線(xiàn)、超聲波等強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、重金屬鹽、乙醇、甲醛、丙酮等不可逆生理活性殺菌、消毒、防中毒(4)蛋白質(zhì)的變性在日常生活中的蛋白質(zhì)變性應(yīng)用食物加熱后,其中的蛋白質(zhì)發(fā)生了變性,有利于人體消化吸收。乙醇、苯酚和碘等作為消毒防腐藥可以使微生物的蛋白質(zhì)變性,導(dǎo)致其死亡,達(dá)到消毒的目的。高溫、紫外線(xiàn)可用于殺菌消毒。疫苗等生物制劑需要在低溫下保存。攀登高山時(shí)為防止強(qiáng)紫外線(xiàn)引起皮膚和眼睛的蛋白質(zhì)變性灼傷,需要防曬護(hù)目。誤食重金屬離子可用豆?jié){或牛奶臨時(shí)急救?;瘜W(xué)與生活(5)顯色反應(yīng)
可用于鑒別羊毛制品和纖維制品含有苯環(huán)的蛋白質(zhì)遇濃硝酸會(huì)有白色沉淀產(chǎn)生,加熱后沉淀變黃色。(6)燃燒產(chǎn)生燒焦羽毛的氣味可用于蛋白質(zhì)的分析檢測(cè)濃硝酸—雞蛋清溶液振蕩白色沉淀加熱沉淀變黃色蛋白質(zhì)變性蛋白質(zhì)苯環(huán)上硝化反應(yīng)酶酶是一種高效的生物催化劑,生物體新陳代謝過(guò)程中的許多化學(xué)反應(yīng)都是在酶的催化作用下進(jìn)行的。大多數(shù)酶屬于蛋白質(zhì)。酶催化的主要特點(diǎn):需要比較溫和的條件(體溫約為37℃,血液pH約為7)具有高度的專(zhuān)一性效率非常高雞蛋清銀耳桃膠膠原蛋白如何檢驗(yàn)蛋白質(zhì)?濃硝酸灼燒雙縮脲反應(yīng)雞蛋清和膠原蛋白溶液中含有蛋白質(zhì),而銀耳
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