化学2-专题3-第二单元-食品中的有机化合物-蛋白质和氨基酸.ppt

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专题专题3 有机化合物的获得与应用有机化合物的获得与应用五、蛋白质和氨基酸五、蛋白质和氨基酸 人工合成牛胰岛素结晶人工合成牛胰岛素结晶 蛋白质广泛存在于生物体内，蛋白质广泛存在于生物体内，是组成细胞的基础物质。动物的肌是组成细胞的基础物质。动物的肌肉、皮肤、血液、乳汁以及发、毛、肉、皮肤、血液、乳汁以及发、毛、蹄、角等都是由蛋白质构成的。蛋蹄、角等都是由蛋白质构成的。蛋白质是构成人体的物质基础，它约白质是构成人体的物质基础，它约占人体里除水分外剩余质量的一半。占人体里除水分外剩余质量的一半。在生物新陈代谢中起催化作用的酶，在生物新陈代谢中起催化作用的酶，起调节作用的激素，运输氧气的血起调节作用的激素，运输氧气的血红蛋白，以及引起疾病的细菌、病红蛋白，以及引起疾病的细菌、病毒，抵抗疾病的抗体等，都是蛋白毒，抵抗疾病的抗体等，都是蛋白质。所以说，蛋白质是生命的基础，质。所以说，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。蛋白质简介蛋白质简介显微镜下的显微镜下的蛋白质分子蛋白质分子结晶牛胰岛素结晶牛胰岛素1 1、蛋白质的组成、蛋白质的组成蛋白质是一类非常复杂的化合蛋白质是一类非常复杂的化合物，由物，由碳、氢、氧、氮、硫碳、氢、氧、氮、硫等等元素组成。蛋白质的相对分子元素组成。蛋白质的相对分子质量很大，从质量很大，从几万到几千万几万到几千万。因此，蛋白质属于因此，蛋白质属于天然有机高天然有机高分子化合物分子化合物。它是由多种。它是由多种氨基氨基酸酸按不同的顺序相互结合而成按不同的顺序相互结合而成的高分子有机化合物，其结构的高分子有机化合物，其结构复杂多样。复杂多样。蛋白质在酸、碱或蛋白质在酸、碱或酶的作用下能发生水解，水解酶的作用下能发生水解，水解的最终产物是氨基酸，的最终产物是氨基酸，因此，因此，我们说氨基酸是蛋白质的基石。我们说氨基酸是蛋白质的基石。组成元素组成元素质量分数质量分数C C53%53%H H7%7%O O23%23%N N16%16%S S1%1%其他元素其他元素微量微量【实验探究【实验探究 】：蛋白质的化学性质蛋白质的化学性质试管试管编号编号往装有蛋白质的试管中往装有蛋白质的试管中添加的试剂或操作添加的试剂或操作现象现象继续往试管滴加继续往试管滴加入水后的现象入水后的现象1饱和饱和(NH4)2SO4 溶液溶液 2加稀加稀H2SO4，再加蒸，再加蒸馏水馏水3加加CuSO4溶液，再溶液，再加蒸馏水加蒸馏水4加甲醛溶液，再加加甲醛溶液，再加蒸馏水蒸馏水5加热，再加蒸馏水加热，再加蒸馏水白色白色沉淀沉淀白色白色沉淀沉淀沉淀沉淀白色白色沉淀沉淀白色白色沉淀沉淀沉淀溶解沉淀溶解沉淀不溶解沉淀不溶解沉淀不溶解沉淀不溶解沉淀不溶解沉淀不溶解沉淀不溶解沉淀不溶解2 2、蛋白质的性质、蛋白质的性质（1）盐析：）盐析：（2）变性：）变性：（3）颜色反应）颜色反应【思考、讨论】【思考、讨论】1、误服重金属盐怎么解毒？、误服重金属盐怎么解毒？2、为什么医院用高温、照射紫外线、为什么医院用高温、照射紫外线、喷洒苯酚和酒精溶液消毒？喷洒苯酚和酒精溶液消毒？3、为什么用甲醛可以保存动物标本？、为什么用甲醛可以保存动物标本？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可逆，加水溶解加水溶解杀菌、消毒、杀菌、消毒、防中毒防中毒分离、提纯蛋白质分离、提纯蛋白质强酸、强碱、重强酸、强碱、重金属盐、甲醛、金属盐、甲醛、加热、紫外线等加热、紫外线等加入某些浓的盐溶液，加入某些浓的盐溶液，如：如： Na2SO4、(NH4)2SO4等等 相同点相同点复原复原条件条件不同不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现象现象： 羊毛线能连续燃烧，燃烧时有羊毛线能连续燃烧，燃烧时有烧焦羽毛的臭味，灰烬呈卷曲状为烧焦羽毛的臭味，灰烬呈卷曲状为黑褐色结晶，用手指可碾成粉末；黑褐色结晶，用手指可碾成粉末；棉线连续燃烧无气味，烧后成灰。棉线连续燃烧无气味，烧后成灰。如何检验毛织品如何检验毛织品（蛋白质）（蛋白质）与棉织品？与棉织品？思考思考：2 2、蛋白质的化学性质、蛋白质的化学性质（2 2）蛋白质的水解反应）蛋白质的水解反应水解的最终产物为氨基酸水解的最终产物为氨基酸氨基酸简介氨基酸简介 氨基酸是构建生物机体的众多氨基酸是构建生物机体的众多生物活性大分子之一，是构建生物活性大分子之一，是构建细胞、修复组织的基础材料。细胞、修复组织的基础材料。氨基酸被人体用于制造抗体蛋氨基酸被人体用于制造抗体蛋白以对抗细菌和病毒的侵染，白以对抗细菌和病毒的侵染，制造血红蛋白以传送氧气，制制造血红蛋白以传送氧气，制造酶和激素以维持和调节新陈造酶和激素以维持和调节新陈代谢；氨基酸是制造精卵细胞代谢；氨基酸是制造精卵细胞的主体物质，是合成神经介质的主体物质，是合成神经介质的不可缺少的前提物质；氨基的不可缺少的前提物质；氨基酸能够为机体和大脑活动提供酸能够为机体和大脑活动提供能源，氨基酸是一切生命之源。能源，氨基酸是一切生命之源。显微镜下的氨基酸分子显微镜下的氨基酸分子氨基酸球棍模型与氨基酸球棍模型与比例模型比例模型 已知的基本氨基酸有二十种，其中赖氨已知的基本氨基酸有二十种，其中赖氨酸、苏氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸、酸、苏氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸、蛋氨酸、色氨酸、苯丙氨酸蛋氨酸、色氨酸、苯丙氨酸8 8种氨基酸，人体种氨基酸，人体不能自己制造，我们称之为必需氨基酸，需不能自己制造，我们称之为必需氨基酸，需要由食物提供。此外，人体合成精氨酸、组要由食物提供。此外，人体合成精氨酸、组氨酸的力不足于满足自身的需要，需要从食氨酸的力不足于满足自身的需要，需要从食物中摄取一部分，我们称之为半必需氨基酸。物中摄取一部分，我们称之为半必需氨基酸。其余的十种氨基酸人体能够自己制造，我们其余的十种氨基酸人体能够自己制造，我们称之为非必需氨基酸。称之为非必需氨基酸。氨基酸简介氨基酸简介（1）几种常见的氨基酸：）几种常见的氨基酸：甘氨酸（氨基乙酸）甘氨酸（氨基乙酸）丙氨酸（丙氨酸（氨基丙酸）氨基丙酸）谷氨酸（谷氨酸（ 氨基戊二酸）氨基戊二酸） CH2COOHNH2CH3CHCOOHNH2HOOC(CH2)2CHCOOHNH23 3、氨基酸、氨基酸羧酸分子里烃基羧酸分子里烃基上的氢原子被氨上的氢原子被氨基取代后的生成基取代后的生成物叫氨基酸。物叫氨基酸。 3 3、氨基酸、氨基酸氨基酸的氨基酸的氨基氨基和和羧基羧基可以发生像可以发生像酯化酯化反应那样的脱反应那样的脱水反应，形成肽键。水反应，形成肽键。2 2个氨基酸缩合形成二肽，个氨基酸缩合形成二肽，3 3个个氨基酸缩合形成三肽，多肽一般由氨基酸缩合形成三肽，多肽一般由4 4个个5050个氨基个氨基酸形成，而蛋白质一般由酸形成，而蛋白质一般由5050个以上氨基酸形成。个以上氨基酸形成。二肽的形成二肽的形成 肽肽 键键（2 2）蛋白质的形成）蛋白质的形成氨基酸是蛋白质的基石氨基酸是蛋白质的基石水解水解缩合缩合氨基酸氨基酸 多肽多肽蛋白质蛋白质 缩合缩合水解水解缩合缩合水解水解二肽二肽 3 3、氨基酸、氨基酸蛋白质蛋白质的形成与水解的形成与水解肽键肽键 拓展视野拓展视野 特殊蛋白质特殊蛋白质酶酶高效性：高效性：酶催化的化学反应速率，比普通催化酶催化的化学反应速率，比普通催化剂高剂高10 1010 1010 1014 14倍。倍。温和性：温和性：在接近体温和接近中性的条件下，酶在接近体温和接近中性的条件下，酶就可以起作用。在就可以起作用。在30305050之间酶的活性最之间酶的活性最强，超过适宜的温度时，酶将逐渐丧失活性。强，超过适宜的温度时，酶将逐渐丧失活性。酶的特性酶的特性专一性专一性：如蛋白酶只能催化蛋白质的水解反应；如蛋白酶只能催化蛋白质的水解反应；淀粉酶只对淀粉起催化作用，如同一把钥匙开淀粉酶只对淀粉起催化作用，如同一把钥匙开一把锁那样。一把锁那样。 人体好像一个复杂的人体好像一个复杂的“化工厂化工厂”，在这个，在这个“化工化工厂厂”里同时进行着许多互相协同配合的化学反应。里同时进行着许多互相协同配合的化学反应。这些反应不能在高温、高压、剧毒、强腐蚀条件这些反应不能在高温、高压、剧毒、强腐蚀条件下进行，只能在体温条件下温和地进行。这些反下进行，只能在体温条件下温和地进行。这些反应还要求有较高的速率，而且需要随着环境和身应还要求有较高的速率，而且需要随着环境和身体情况的变化而随时自动地进行精密地调节。如体情况的变化而随时自动地进行精密地调节。如此苛刻的条件是怎样实现的呢？这要靠一类特殊此苛刻的条件是怎样实现的呢？这要靠一类特殊的蛋白质的蛋白质酶的作用。酶是具有生物活性的蛋酶的作用。酶是具有生物活性的蛋白质，对于许多有机化学反应和生物体内进行的白质，对于许多有机化学反应和生物体内进行的复杂的反应具有很强的催化作用。复杂的反应具有很强的催化作用。 拓展视野拓展视野 特殊蛋白质特殊蛋白质酶酶【练习】【练习】1、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.蛋白质白变性蛋白质白变性 D.D.氯化铁的水解氯化铁的水解2 2、欲将蛋白质从水中析出而又不改变它的性、欲将蛋白质从水中析出而又不改变它的性 质应加入（质应加入（ ） A.A.甲醛溶液甲醛溶液 B.CuSOB.CuSO4 4溶液溶液 C.C.饱和饱和NaNa2 2SOSO4 4溶液溶液 D.D.浓硫酸浓硫酸 3、下图表示蛋白质分子结构的一部分，、下图表示蛋白质分子结构的一部分，图中图中A、B、C、D标出了分子中不同的键，标出了分子中不同的键，当蛋白质发生水解时，断裂的键是（当蛋白质发生水解时，断裂的键是（ ） CONHCHCONHCHR1R2R3ABCD4、蛋白质、淀粉、脂肪是三种重要的营、蛋白质、淀粉、脂肪是三种重要的营养物质，其中养物质，其中_不是高分子化合物，不是高分子化合物，这三种物质水解的最终产物分别是这三种物质水解的最终产物分别是蛋白质蛋白质_淀粉淀粉_；脂肪脂肪_；在蛋白质水解的最终；在蛋白质水解的最终产物分子中，含有产物分子中，含有_官能团。官能团。小结小结蛋白质的性质蛋白质的性质