羧酸氨基酸和蛋白质件.pptx

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1、第1页/共37页 氨基酸简介 氨基酸是构建生物机体的众多生物活性大分子之一，是构建细胞、修复组织的基础材料。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，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，是合成神经介质的不可缺少的前提物质；氨基酸能够为机体和大脑活动提供能源，氨基酸是一切生命之元。显微镜下的氨基酸分子氨基酸球棍模型与比例模型第2页/共37页 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、蛋氨酸、色氨酸、苯丙氨酸8种氨基酸，人体不能自己制造，我们称之为必须氨基酸，需要由食物提供。此外，人体合成精氨酸、组氨酸的

2、力不足于满足自身的需要，需要从食物中摄取一部分，我们称之为半必须氨基酸。其余的十种氨基酸人体能够自己制造，我们称之为非必须氨基酸。第3页/共37页一、氨 基 酸1.定义：氨基酸是羧酸分子中的烃基上的氢 原子被氨基取代生成的化合物。例第4页/共37页20种常见氨基酸在结构上的相似之处？不同之处？氨基酸如何命名？人体内不能合成的氨基酸（必需氨基酸必需氨基酸）有哪几种？合成能力较差的氨基酸（半必需半必需氨基酸氨基酸）有几种？亚氨基酸与氨基酸的区别？采用系统命名比较繁琐，常采用俗名，通常采用缩写省去氨酸，如甘氨酸，中文缩写甘，英文glycine缩写为Gly。8种种2种种都是-氨基酸，R-R-基不相同第

3、5页/共37页结结 构：构：性性 质质：（1）具有两性：碱性和酸性）具有两性：碱性和酸性氨基酸分子的结构有什么特点？（2 2）除甘氨酸外，其余都是手性分子，且都是L型。5 5、氨基酸有哪些重要的性质？（2）成肽（缩合）反应）成肽（缩合）反应L-丙氨酸丙氨酸 D-丙氨酸丙氨酸（1 1）含有-NH2 及-COOH第6页/共37页一、氨基酸一、氨基酸2、物理性质：3、结构分析RCHCOOHNH2氨基典型反应相互影响的特性官能团分析：羧基典型反应 无色晶体，有特殊香甜味，熔点较高无色晶体，有特殊香甜味，熔点较高（200200），能溶于强酸或强碱溶液中，），能溶于强酸或强碱溶液中，一般能溶于水，（难溶于

4、乙醇、乙醚）。一般能溶于水，（难溶于乙醇、乙醚）。第7页/共37页4、化学性质（1）两性RCHCOOHNH2HOHHOHRCHCOOHNH3 RCHCOONH2负离子正离子 (强碱中)(强酸中)酸性酸性 碱性碱性CH2-COO-+H2ONH2CH2-COOH+OH-NH2CH2-COOHNH3+CH2-COOH+H+NH2RCHCOO NH3 两性离子(内盐中)为什么为什么-NH2能结合能结合H+第8页/共37页 利用这一差异，可以通过控制溶液利用这一差异，可以通过控制溶液PHPH值的值的分离氨基酸及多肽或蛋白质。分离氨基酸及多肽或蛋白质。（2 2）成肽（缩合）反应2NH2CH2COOH肽键肽

5、键RCHCOO NH3 当溶液中的氨基酸主要以两性离子的形式存在时，氨基酸在水中的溶解度最小，可以形成晶体析出。不同的氨基酸出现这种情况的pH值各不相同。第9页/共37页 氨基酸在酸或碱的存在下加热，通过一分子的氨基与另一分子的羧基间脱去一分子水，缩合形成含有肽键的化合物，叫做成肽反应。成肽的两个氨基酸分子（可以相同，成肽的两个氨基酸分子（可以相同，也可以不同）也可以不同）成肽反应是分子间脱水反应，属于 反应。取代 两个氨基酸分子脱去一个水分子而形成二肽,多个氨基酸分子脱去水分子而形成多肽.第10页/共37页H2OH2OH2O蛋白质多肽水解水解 两个两个氨基酸可以结合氨基酸可以结合成为成为一个

6、一个二肽分子。二肽分子。结合中失去结合中失去一个一个H H2 2OO分子，得到分子，得到一个一个肽键。肽键。这样由于可以结合无这样由于可以结合无数的氨基酸分子，所数的氨基酸分子，所以蛋白质分子很大以蛋白质分子很大。氨基酸的氨基酸的成肽成肽反应反应(缩合）缩合）第11页/共37页练练习习：1.已已知知有有机机物物A分分子子中中有有3个个碳碳原原子子,有有关关它它的的某些信息注明在下面的示意图中：某些信息注明在下面的示意图中：(1)A的结构简式为的结构简式为 ；(2)F和和G的名称分别为的名称分别为 ；(3)生成生成H的化学方程式为的化学方程式为 。H2NCH2COOCH3 F:氯化氨基乙酸,G:

7、氨基乙酸钠 第12页/共37页2 2、当当含含有有下下述述结结构构片片段段的的蛋蛋白白质质在在胃胃中中水水解解时时，不可能产生的氨基酸是不可能产生的氨基酸是()()DA.氨基丙酸氨基丙酸 B.氨基丁酸氨基丁酸C.甘氨酸甘氨酸 D.氨基丁酸氨基丁酸第13页/共37页3、已知已知-NH2连在苯环上显碱性，连在苯环上显碱性，-C-NH2连在苯环连在苯环上显中性，现有有机物上显中性，现有有机物C7H7O2N，分子结构中有一个，分子结构中有一个苯环和两个取代基，且两取代基在苯环上处于相对位苯环和两个取代基，且两取代基在苯环上处于相对位置，请写出符合下列要求的结构简式。置，请写出符合下列要求的结构简式。O

8、(1)(1)该有机物只具有酸性(2)(2)该有机物只具有碱性(3)(3)该有机物具有两性(4)(4)该有机物既无酸性又无碱性HOCNH2OOH2N-C-OHOOH2N-O-C-HOOO2NCH3第14页/共37页 1、概念 蛋白质是由氨基酸通过肽键等相蛋白质是由氨基酸通过肽键等相互连接而形成的一类具有特定结构互连接而形成的一类具有特定结构和一定生物学功能的生物大分子。和一定生物学功能的生物大分子。2、蛋白质的存在主要的存在于生物体内，肌肉，发，皮肤，主要的存在于生物体内，肌肉，发，皮肤，角蹄，酶，激素，抗体，病毒；在植物中角蹄，酶，激素，抗体，病毒；在植物中也很丰富，比如大豆，花生，谷物。也很

9、丰富，比如大豆，花生，谷物。是生命的基础，没有蛋白质就没有生命。是生命的基础，没有蛋白质就没有生命。思考：思考：蛋白质与多肽的区别？蛋白质与多肽的区别？二、蛋白质第15页/共37页3、蛋白质的性质思考：思考：蛋白质能否溶于水？蛋白质能否溶于水？蛋白质溶于水形成溶液还是胶体？蛋白质溶于水形成溶液还是胶体？蛋白质是由氨基酸缩聚而成，哪它蛋白质是由氨基酸缩聚而成，哪它是否也有两性？是否也有两性？蛋白质还有什么性质？蛋白质还有什么性质？如何提纯蛋白质？如何提纯蛋白质？如何检验蛋白质？如何检验蛋白质？福尔马林防腐的原理？福尔马林防腐的原理？为什么重金属中毒的病人能利用鸡为什么重金属中毒的病人能利用鸡蛋清

10、解毒？还有别的办法吗？蛋清解毒？还有别的办法吗？第16页/共37页蛋白质分子中存在着氨基和羧基，因此它与氨基酸一样，具有两性。有的蛋白质溶于水，如鸡蛋清；有的蛋白质难溶与水，如丝、毛等。蛋白质溶于水或其他溶剂形成的溶液是高分子溶液，它的分子较大，已经接近或等于胶粒的大小，故有丁达尔现象。性质性质1:1:溶解性性质性质2:2:具有两性具有两性第17页/共37页下列物质中既能与盐酸反应，又能与下列物质中既能与盐酸反应，又能与NaOH溶溶液反应的是液反应的是NaHCO3;(NH4)2S;Al(OH)3;NH4Cl；H2N-CH2-COOH;CH3-COOHA.B.C.D.【小结小结】既能与酸反应又能

11、与碱反应的物质既能与酸反应又能与碱反应的物质(1)多元弱酸的酸式盐；(2)弱酸的铵盐；(3)具两性的物质；(4)氨基酸和蛋白质；D练习：第18页/共37页水解原理：水解原理：注意：不同的蛋白质水解最终生成各种氨基酸，但只有天然蛋白质水解均生成-氨基酸O OH HHNCH2COOHHNCH2COHHOHOHH(结构中含有结构中含有肽键肽键)性质性质3:3:能够水解能够水解第19页/共37页1、下图表示蛋白质分子结构的一部分,图中(A)、(B)、(C)、(D)标出分子中不同的键。当蛋白质发生水解反应时，断裂的键是（）NCHCNCHCHROHRO(A)(B)(C)(D)C【课堂练习】第20页/共37

12、页在适宜条件下完全水解得到4种产物，它们的结构简式为 ，。2、已知有机化合物:CH3-C-O-NH-C-CH2-CH3O-C-O-OOHO-NH2CH3-C-OH,OHO-C-CH2-CH3O-C-C-OH,OH,OHOHO第21页/共37页实验：实验：鸡蛋白溶液蛋白质凝聚蛋白质重新溶解结论：结论：1、蛋白质溶液中加浓的无机盐溶液、蛋白质溶液中加浓的无机盐溶液如如Na2SO4、(NH4)2SO4等等,可使蛋白质的溶解度减小可使蛋白质的溶解度减小,破坏了破坏了蛋白质溶解形成的胶体结构蛋白质溶解形成的胶体结构，使蛋白质转变为沉，使蛋白质转变为沉淀而从溶液中析出淀而从溶液中析出-盐析。盐析。2、盐析

13、是一个可逆的过程，故不影响蛋白质的性质、盐析是一个可逆的过程，故不影响蛋白质的性质应用：应用：利用多次盐析的方法分离、提纯蛋白质。利用多次盐析的方法分离、提纯蛋白质。浓无机盐浓无机盐水水性质性质4:盐析盐析什么样什么样的盐？的盐？这是为什么这是为什么？第22页/共37页实验：实验：鸡蛋白溶液加加 热热蛋白质凝结加水加水不再溶解鸡蛋白溶液蛋白质凝结加水加水不再溶解结论：结论：在热、强酸、强碱、重金属盐、甲醛、酒精、苯酚溶液、紫外线等作用下，蛋白质失去原有的可溶性而凝结，同时丧失了生理活性。这种过程是不可逆的。应用：应用：消毒原理乙酸铅乙酸铅性质性质5:变性变性第23页/共37页 学学 与与 问问

14、1、为什么医院里用高温蒸煮、照射紫外线、喷洒苯酚溶液、在伤口处涂抹酒精溶液等方法来消毒杀菌？2、为什么生物实验室用甲醛溶液（福尔马林）保存动物标本？3、为什么在农业上用波尔多液（由硫酸铜、生石灰和水制成）来消灭病虫害？4、钡盐也属于重金属盐，医院在做胃透视时要服用“钡餐”BaSO4为何不会中毒？能否改服BaCO3？第24页/共37页实验：实验：（1）鸡蛋白溶液）鸡蛋白溶液浓硝酸浓硝酸变成黄色变成黄色结论：结论：蛋白质可以跟许多试剂发生特殊的颜色反应。蛋白质可以跟许多试剂发生特殊的颜色反应。应用：应用：用于鉴别蛋白质的存在性质性质6:颜色反应颜色反应（2）鸡蛋白溶液）鸡蛋白溶液10%NaOH 1

15、%CuSO4紫玫瑰色溶液紫玫瑰色溶液（3）鸡蛋白溶液）鸡蛋白溶液0.1%茚三酮蓝紫色溶液蓝紫色溶液双缩脲双缩脲试剂试剂第25页/共37页 用于区别合成纤维与蛋白质(如真丝、蚕丝、纯毛、毛线等)归纳：归纳：检验蛋白质的方法 (1)燃烧；(2)颜色反应。鉴别织物成分是蚕丝还是鉴别织物成分是蚕丝还是“人造丝人造丝”，在，在如下各方法中正确的是如下各方法中正确的是()滴加浓滴加浓HNO3,滴加浓硫酸滴加浓硫酸,滴加酒精滴加酒精,灼烧灼烧 A.B.C.D.C性质性质7:燃烧产生烧焦羽毛气味燃烧产生烧焦羽毛气味第26页/共37页颜色反应与金属的焰色反应颜色反应与金属的焰色反应 颜色反应颜色反应:一般在溶液

16、中指有明显颜色变化的化学反应,如苯酚与FeCl3溶液呈紫色;碘与淀粉呈蓝色；某些蛋白质与浓硝酸呈黄色。焰色反应焰色反应:是指某些金属及其化合物在灼烧时能使火焰体现出一定的颜色。颜色反应和焰色反应都可用于物质的检验概念对比概念对比第27页/共37页【练习】1、下列过程中，不可逆的是（）A.A.蛋白质的盐析 B.B.酯的水解 C.C.蛋白质白变性 D.D.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 质应加入（）A.A.甲醛溶液 B.CuSOB.CuSO4 4溶液 C.C.饱和NaNa2 2SOSO4 4溶液 D.D.浓硫酸 CC第28页/共37页思考：1.人若误服重金属盐类，可以服用

17、什么物质减轻中毒？2.夏天沾有汗渍的衣服为什么不宜用热水洗涤？3.如何区别一块布料是人造丝还是真丝?第29页/共37页三、酶人体好像一个复杂的“化工厂”，在这个“化工厂”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？这要靠一类特殊的蛋白质酶的作用。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复杂的反应具有很强的催化作用。第30页/共37页1.酶的概念 （1）酶的来源：活细胞产生的 （2）酶

18、的功能：具有生物催化作用 反应结束后，酶本身保持不变 （3）酶的类别：是蛋白质 酶是一类由活细胞产生的对生物体内的化学反应具有催化作用的蛋白质。理解：理解：第31页/共37页2.酶的催化特点：（1）条件温和，不需加热（在接近体温和接近中性的条件下）（2）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）（3）具有高效催化作用（相当于无机催化剂的1071013倍）第32页/共37页3.影响酶作用的因素：（1）酶作用要求适宜的温度（2）酶作用要求适宜的pH（在接近体温和接近中性的条件下）4.酶的应用：（1）淀粉酶应用于食品、发酵、纺织、制药等工业；（2）蛋白酶应用于医药、制革等工业；（3）

19、脂肪酶应用于脂肪水解、羊毛脱脂等；（1）酶还可用于疾病的诊断。第33页/共37页1.酶的正确表述是（）A酶是具有催化能力的一类物质 B酶是活细胞产生的特殊蛋白质 C酶是活细胞产生的有催化作用的蛋白质 D酶是活细胞产生的有活性的蛋白质C【课堂练习】2.一份唾液淀粉酶能催化100万份淀粉水解，说明酶具有（）A专一性 B高效性 C多样性 D稳定性B第34页/共37页小 结酶的特点：1 条件温和、不需加热。2.高效性 3.专一性氨基酸的性质：1.两性 2.缩合 缩聚蛋白质的性质：1.溶解性 2.具有两性 3.盐析 4.变性 5.水解 6 颜色反应第35页/共37页作业：名师伴你行第36页/共37页感谢您的观看！第37页/共37页