高中化学《生命的基础——蛋白质》学案4 新人教版选修1VIP专享VIP免费

生命的基础--蛋白质Ⅰ．学习目标1．了解蛋白质的结构和用途。2．掌握蛋白质的性质。3．理解蛋白质的两性，并通过氨基酸合成蛋白质。Ⅱ．学习要求1．了解氨基酸的组成、结构特点和主要化学性质，氨基酸与人体健康的关系。2．了解蛋白质的组成、结构和性质。3．了解化学科学在生命科学发展中所起的重要作用。Ⅲ．学习过程1．氨基酸的含义：氨基酸是羧酸分子中烃基上的氢原子被氨基（—NH2）取代的产物（即含有氨基的羧酸）。天然蛋白质水解所生成的氨基酸分子中，氨基连接在与羧基（—COOH）相邻的碳原子上，被称为α-氨基酸，其结构表示为(R表示烃基)2．常见的氨基酸：甘氨酸丙氨酸谷氨酸3.氨基酸与多肽：氨基酸分子间发生缩合反应生成肽和水。因此反应原理与醇和羧酸反应生成酯类似。由氨基提供的氢原子与羧基提供的羟基生成水，氨基与羟基间形成如下图所示的化学键叫肽键。两个氨基酸分子在一定条件下缩合的产物叫二肽。由多个氨基酸分子脱水形成的太肽叫多肽。（多肽链相互结合，形成结构复杂的蛋白质）RCHNH2COOHCH2NH2COOHCH3CHNH2COOHHOOC—CH2—CH—NH2COOHCOOHH—N—CH2—COOHH2N—CH2HCON—CH2—COOHH2N—CH2H＋H2O肽键4．蛋白质的组成和结构蛋白质是由C、H、O、N、S等元素组成的结构复杂的化合物，属于天然有机高分子化合物。蛋白质的分子量很大，有的几万、几十万、几百万，个别的甚至上千万。例如，烟草斑纹病毒的核蛋白的分子量超过两千万。蛋白质水解的最后产物是氨基酸。分子中含有—NH2和—COOH，与氨基酸相似。5．蛋白质的化学性质(1)两性：由于蛋白质分子中同时含有氨基和羧基，与氨基酸相似，也具有两性。(2)水解反应：我们从食物摄取的蛋白质，在胃液中的胃蛋白酶和胰液中的胰蛋白酶作用下，经水解反应蛋白质分子中肽键的C-N断裂，生成多种α-氨基酸。氨基酸被人体吸收后，重新结合成人体所需的各种蛋白质。人体内各种组织的蛋白质也不断地分解，最后主要生成尿素，排出体外。因此可以说氨基酸是蛋白质的基石。(3)盐析：少量的盐（如硫酸铵、硫酸钠等）能促进蛋白质的溶解，但如向蛋白质溶液中加入浓的盐溶液，可使蛋白质的溶解度降低而从溶液中析出。这种作用叫做盐析。盐析是可逆的，析出的蛋白质在继续加水时，仍能溶解，并不影响原来蛋白质的性质。采用多次盐析，可以分离和提纯蛋白质。(4)变性：蛋白质受热、紫外线、X射线、强酸、强碱、重金属(如铅、铜、汞等)盐、一些有机物(甲醛、酒精、苯甲酸)等的作用会凝结，这种凝结是不可逆的，即凝结后不能在水中重新溶解，这种变化叫做变性。蛋白质变性后，不仅丧失了原有的可溶性，同时也失去了生理活性。运用变性原理可以用于消毒，但也可能引起中毒。(5)颜色反应：蛋白质可以跟许多试剂发生特殊的颜色反应。分子中含有苯环的蛋白质跟硝酸作用会产生黄色。带有苯环的氨基酸中的苯环活性较大，容易发生取代反应，当遇到浓硝酸是会迅速发生硝化反应，生成黄色的硝基化合物。(6)蛋白质的灼烧：蛋白质被灼烧时，产生具有烧焦羽毛的气味。说明：蛋白质就是由不同的氨基酸（天然蛋白质所含的都是α－氨基酸）互相结合而形成的高分子化合物。由于蛋白质的分子量很大，组成蛋白质的氨基酸的种类和排列顺序各不相同，所以，蛋白质的结构很复杂。研究蛋白质的结构和合成，进一步探索生命现象，这是科学研究中的重要课题。1965年我国科学家在世界上第一次用人工方法合成了具有生命活力的蛋白质——结晶牛胰岛素。这对蛋白质和生命的研究做出了贡献。6.蛋白质的用途(1)蛋白质在生物学上的意义：蛋白质和糖类、脂肪都是我们主要的营养物质。因为一切生命现象都跟蛋白质有关，所以，人们常说：没有蛋白质就没有生命。(2)蛋白质在工业上的用途：蛋白质不仅具有生物学上的意义，在工业上也有广泛用途。动物的毛和蚕丝的成分都是蛋白质，它们是重要的纺织原料。动物的皮经过药剂鞣制后，其中所含蛋白质就变成不溶于水的、不易腐烂的物质，可以加工制成柔软坚韧的皮革。动物胶是一种比较简单的蛋白质，是用骨和皮等熬煮而得的。无色透明的动物胶叫做白明胶，可用来制造照相感光片和感光纸。牛奶里的蛋白质——酪素除做食品外，还...