1、专题专题8 8 有机化合物的获得与应用有机化合物的获得与应用 第二单元第二单元 食品中的有机化合物食品中的有机化合物第第5 5课时课时 蛋白质和氨基酸蛋白质和氨基酸 新型冠状肺炎的凶手新型冠状肺炎的凶手-冠状病毒，有自己的核酸和蛋白质。冠状病毒，有自己的核酸和蛋白质。它进入人体后，借助人体内的原料合成病毒；当人体发病时，就它进入人体后，借助人体内的原料合成病毒；当人体发病时，就是它的蛋白质对是它的蛋白质对人体人体起了作用。起了作用。 新型冠状病毒新型冠状病毒变异后的新型冠状病毒变异后的新型冠状病毒【情境思考】【情境思考】1.1.认识蛋白质盐析和变性是有条件的，有区别的。能从蛋白质性质等方面说明
2、，并能用于解释蛋白认识蛋白质盐析和变性是有条件的，有区别的。能从蛋白质性质等方面说明，并能用于解释蛋白质在日常生活中的一些应用。质在日常生活中的一些应用。（变化观念与平衡思想）（变化观念与平衡思想）2.2.能通过实验探究蛋白质的性质和变化规律，能提出有意义的实验探究问题，并能设计简单实验方能通过实验探究蛋白质的性质和变化规律，能提出有意义的实验探究问题，并能设计简单实验方案，能运用适当的方法控制反应条件并顺利完成实验。案，能运用适当的方法控制反应条件并顺利完成实验。（科学探究与创新意识）（科学探究与创新意识）3.3.能从氨基酸的组成、结构等方面认识蛋白质的多样性，认识到不同氨基酸的差异对物质性
3、质的影能从氨基酸的组成、结构等方面认识蛋白质的多样性，认识到不同氨基酸的差异对物质性质的影响；能采用模型等方式对蛋白质的结构及其变化进行综合表征。响；能采用模型等方式对蛋白质的结构及其变化进行综合表征。（证据推理与模型认知）（证据推理与模型认知）1 1. .认识蛋白质的组成和主要性质。认识蛋白质的组成和主要性质。2.2.了解蛋白质在日常生活中的应用。了解蛋白质在日常生活中的应用。3.3.知道氨基酸与蛋白质的关系及常见氨基酸组成、结构特点。知道氨基酸与蛋白质的关系及常见氨基酸组成、结构特点。 蛋白质是生物体内蛋白质是生物体内一类一类极为重要的极为重要的生物大分子生物大分子，是生命活动的主要物质基
4、础。它，是生命活动的主要物质基础。它不仅是不仅是细胞细胞的重要成分，而且具有多种生物学功能。的重要成分，而且具有多种生物学功能。 人体内起催化作用的大多数酶、一些调节代谢的激素和发生免疫反应的抗体等均人体内起催化作用的大多数酶、一些调节代谢的激素和发生免疫反应的抗体等均为蛋白质。为蛋白质。“生命是蛋白质存在的方式”恩格斯【探究导学】【探究导学】2.2.蛋白质的存在蛋白质的存在(1)动物的肌肉、皮肤、发、毛、角、蹄。动物的肌肉、皮肤、发、毛、角、蹄。(2)植物中的大豆、花生、谷物。植物中的大豆、花生、谷物。(3)酶、激素、抗体、细菌、病毒等。酶、激素、抗体、细菌、病毒等。1.1.蛋白质的作用蛋白
5、质的作用 蛋白质是组成细胞的基础物质，一切重要的生命现象和生理机能都与蛋白质蛋白质是组成细胞的基础物质，一切重要的生命现象和生理机能都与蛋白质密切相关，没有蛋白质就没有生命。密切相关，没有蛋白质就没有生命。一、蛋白质一、蛋白质蛋白质的组成蛋白质的组成组成元素：组成元素：C、H、O、N、S (P)等等组成基本结构单元：组成基本结构单元：氨基酸氨基酸相对分子质量：相对分子质量：几万几万几千万，几千万，属于属于天然高分子化合物天然高分子化合物人体内所具有的蛋白质种类达到了人体内所具有的蛋白质种类达到了10万种以上。万种以上。3 3、【实验【实验1 1】向鸡蛋清溶液中分别加入饱和硫酸铵溶液、稀硫酸、】
6、向鸡蛋清溶液中分别加入饱和硫酸铵溶液、稀硫酸、硫酸铜溶液、甲醛溶液，观察现象。再加入蒸馏水，振荡，观硫酸铜溶液、甲醛溶液，观察现象。再加入蒸馏水，振荡，观察生成物是否发生变化。察生成物是否发生变化。【实验【实验2 2】加热鸡蛋清溶液，再加入蒸馏水，观察发生的现象。】加热鸡蛋清溶液，再加入蒸馏水，观察发生的现象。实验操作实验操作实验现象实验现象蛋白蛋白质溶质溶液液加饱和硫酸铵溶液，再加饱和硫酸铵溶液，再加蒸馏水加蒸馏水加稀硫酸，再加蒸馏水加稀硫酸，再加蒸馏水加硫酸铜溶液，再加蒸加硫酸铜溶液，再加蒸馏水馏水加甲醛溶液，再加蒸馏加甲醛溶液，再加蒸馏水水加热，再加蒸馏水加热，再加蒸馏水有沉淀生成，加水
7、溶解有沉淀生成，加水溶解有沉淀生成，加水沉淀溶解有沉淀生成，加水沉淀溶解有沉淀生成，加水沉淀溶解有沉淀生成，加水沉淀溶解有沉淀生成，加水沉淀溶解有沉淀生成，加水沉淀溶解有沉淀生成，加水沉淀溶解有沉淀生成，加水沉淀溶解4.4.蛋白质蛋白质的性质的性质用途：分离、提纯蛋白质。用途：分离、提纯蛋白质。（1）盐析）盐析加入加入浓浓无机盐溶液无机盐溶液Na2SO4、(NH4)2SO4等等蛋白质析出（盐析）蛋白质析出（盐析）加水加水 蛋白质溶液蛋白质溶液原理：降低蛋白质的溶解度原理：降低蛋白质的溶解度（可逆的物理变化）（可逆的物理变化）说明：说明： （1 1）盐析是物理变化，可逆，不影响蛋白质的活性）盐析
8、是物理变化，可逆，不影响蛋白质的活性 （2 2）盐的选择：）盐的选择： 轻金属的盐溶液：轻金属的盐溶液：NaClNaCl、NaNa2 2SOSO4 4、(NH(NH4 4) )2 2SOSO4 4 浓溶液（或饱和溶液），用量要大。因为少量的盐能促进蛋白质溶解浓溶液（或饱和溶液），用量要大。因为少量的盐能促进蛋白质溶解（3 3）适用范围：）适用范围： 易溶于水的蛋白质，不溶性蛋白质没有盐析的性质易溶于水的蛋白质，不溶性蛋白质没有盐析的性质 （4 4）用途：）用途： 多次盐析和溶解，可分离提纯蛋白质多次盐析和溶解，可分离提纯蛋白质 (2)变性变性(不可逆的化学变化)概念概念在某些物理或化学因素的影
9、响下，蛋白质的性质和生理功在某些物理或化学因素的影响下，蛋白质的性质和生理功能发生改变的现象能发生改变的现象影影响响因因素素物理物理加热加热、加压、搅拌、振荡、紫外线和放射线、超声波等、加压、搅拌、振荡、紫外线和放射线、超声波等化学因素化学因素强酸强酸、强碱强碱、重金属盐重金属盐、乙醇、甲醛、丙酮等、乙醇、甲醛、丙酮等特点特点变性会使蛋白质的结构发生变化，使其失去原有的变性会使蛋白质的结构发生变化，使其失去原有的生理活生理活性性，在水中不能重新溶解，是，在水中不能重新溶解，是不可逆不可逆过程过程水解原理水解原理: :(3)(3)水解水解水解过程水解过程: :蛋白质水解蛋白质水解 酸、碱或酶水解
10、 多肽多肽 水解 氨基酸氨基酸 水解的实质是：水解的实质是：断开，断开，C C上上-OH-OH，N N上上H H 肽键肽键蛋白质的多肽由多个氨基酸缩合形成，在多肽链的两端必然存在着自蛋白质的多肽由多个氨基酸缩合形成，在多肽链的两端必然存在着自由的由的氨基氨基与与羧基羧基，同时侧链中也往往存在酸性或碱性基团。因此，蛋白质，同时侧链中也往往存在酸性或碱性基团。因此，蛋白质既能与既能与酸酸反应，又能与反应，又能与碱碱反应。反应。(5)(5)两性（6）燃烧产生烧焦羽毛气味）燃烧产生烧焦羽毛气味（7）颜色反应）颜色反应实验实验: :鸡蛋白溶液鸡蛋白溶液 浓硝酸浓硝酸变成变成黄色沉淀黄色沉淀均为检验蛋白质
11、的方法 用于区别合成纤维与蛋白质用于区别合成纤维与蛋白质( (如真丝、蚕丝、纯毛、毛线等如真丝、蚕丝、纯毛、毛线等) )3. 3. 盐析盐析：降低蛋白质的溶解度（可逆的物理变化）降低蛋白质的溶解度（可逆的物理变化）1. 1. 两性：两性：氨基（碱性）氨基（碱性）、羧基（酸性）羧基（酸性）2. 2. 水解：水解生成氨基酸水解：水解生成氨基酸4. 4. 变性：化学变化变性：化学变化5. 5. 显色反应：遇浓硝酸变黄显色反应：遇浓硝酸变黄6. 6. 灼烧产生烧焦羽毛的气味灼烧产生烧焦羽毛的气味可用来检测蛋白质可用来检测蛋白质小结：小结： 蛋白质水解的最终产物是氨基酸，那么氨基酸又是怎样的蛋白质水解的
12、最终产物是氨基酸，那么氨基酸又是怎样的一类物质呢？一类物质呢？一块块砖头垒成了万里长城一块块砖头垒成了万里长城氨基酸就是构成蛋白质这个氨基酸就是构成蛋白质这个“万里长城万里长城”的基石的基石 甘氨酸甘氨酸 丙氨酸丙氨酸 谷氨酸谷氨酸1.1.常见氨基酸常见氨基酸-氨基酸分子中氨基和羧基连在同一碳原子上二、氨基酸二、氨基酸2.2.结构特点结构特点氨基酸分子中有羧基（-COOH）和 氨基（-NH2）(显酸性) (显碱性)3、化学性质化学性质两性两性a与盐酸的反应：与盐酸的反应：b与氢氧化钠反应：与氢氧化钠反应： NH2CH2COOH+NaOHNH2CH2COO-Na+H2O NH2CH2COOH+H
13、Cl Cl- +NH3CH2COOH 成肽反应两个氨基酸分子( (可以相同，也可以不同) )在一定条件下，通过氨基与羧基间缩合脱去水，形成含有肽键 的化合物，发生成肽反应。反应方式：酸脱羟基，氨脱氢反应方式：酸脱羟基，氨脱氢 成肽反应是分子间脱水反应，属于取代反应。成肽反应是分子间脱水反应，属于取代反应。肽键肽键酶酶或酸或酸或碱或碱二肽二肽生物催化剂生物催化剂1 1、定义、定义一类由细胞产生的，对生物体内的化学反应一类由细胞产生的，对生物体内的化学反应具有催化作用的有机物具有催化作用的有机物，其中绝大多数是其中绝大多数是蛋白质蛋白质。 三、酶 （1 1）酶的来源：）酶的来源： 绝大部分是蛋白质
14、绝大部分是蛋白质活细胞产生的活细胞产生的（2 2）酶的功能：）酶的功能：具有具有生物催化作用生物催化作用，反应结束后，酶本身保持不变，反应结束后，酶本身保持不变（3 3）酶的类别：）酶的类别：2 2、酶催化作用具有的、酶催化作用具有的特点：特点：点拨：使用酶作催化剂时，反应温度不能过高，原因是高温使用酶作催化剂时，反应温度不能过高，原因是高温下蛋白质变性，酶失去催化活性。下蛋白质变性，酶失去催化活性。（1 1）条件温和，不需加热）条件温和，不需加热（在接近体温和接近中性的条件下）（在接近体温和接近中性的条件下）（2 2）具有高度的专一性）具有高度的专一性（每种酶只催化一种或一类化合物的化学反应
15、）（每种酶只催化一种或一类化合物的化学反应）（3 3）具有高效催化作用）具有高效催化作用（相当于无机催化剂的（相当于无机催化剂的10107 7 10 101313倍）倍）3 3、影响酶作用的因素：、影响酶作用的因素：（1 1）酶作用要求适宜的温度）酶作用要求适宜的温度（2 2）酶作用要求适宜的）酶作用要求适宜的pH（在接近体温和接近中性的条件下）（在接近体温和接近中性的条件下）4 4、酶的应用：、酶的应用：（1 1）淀粉酶应用于食品、发酵、纺织、制药等工业；）淀粉酶应用于食品、发酵、纺织、制药等工业；（2 2）蛋白酶应用于医药、制革等工业；）蛋白酶应用于医药、制革等工业；（3 3）脂肪酶应用于
16、脂肪水解、羊毛脱脂等；）脂肪酶应用于脂肪水解、羊毛脱脂等；（4 4）酶还可用于疾病的诊断。）酶还可用于疾病的诊断。【课堂小结】【课堂小结】1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天然蛋白质的组成元素只有碳、氢、氧、氮四种天然蛋白质的组成元素只有碳、氢、氧、氮四种B加热会使蛋白质变性，因此食用生鸡蛋所获得的营养价值加热会使蛋白质变性，因此食用生鸡蛋所获得的营养价值更高更高C向鸡蛋清中加入食盐，会使蛋白质凝固变性向鸡蛋清中加入食盐，会使蛋白质凝固变性D用一束光线照射蛋白质溶液，可以产生丁达尔效应用一束光线照射蛋白质溶液，可以产生丁达尔效应D D【随堂训练】【随堂训练】2
17、已知谷氨酸的结构为已知谷氨酸的结构为，下列说法不正确的是，下列说法不正确的是()A1 mol谷氨酸能与谷氨酸能与2 mol NaOH发生反应发生反应B谷氨酸分子中的谷氨酸分子中的NH2表现碱性表现碱性C谷氨酸分子之间不能发生反应谷氨酸分子之间不能发生反应D谷氨酸分子之间能发生脱水缩合反应谷氨酸分子之间能发生脱水缩合反应C C3下列说法中错误的是下列说法中错误的是()A在豆浆中加入少量的石膏，能使豆浆凝结为豆腐在豆浆中加入少量的石膏，能使豆浆凝结为豆腐B酶是一种蛋白质，温度越高，酶的催化活性越强酶是一种蛋白质，温度越高，酶的催化活性越强C用灼烧的方法可以鉴别毛织物和棉织物用灼烧的方法可以鉴别毛织物和棉织物D浓硝酸使皮肤呈黄色是由于浓硝酸与蛋白质发生了浓硝酸使皮肤呈黄色是由于浓硝酸与蛋白质发生了颜色反应颜色反应B B
