1、高一化學蛋白質和氨基酸第二單元第二單元 食品中的有機化合物食品中的有機化合物專題專題3 有機化合物的獲得與應用有機化合物的獲得與應用蛋白質和氨基酸蛋白質和氨基酸 高一化學蛋白質和氨基酸中國工程院院士、廣州醫學院呼吸疾中國工程院院士、廣州醫學院呼吸疾病研究所所長病研究所所長抗抗“非典非典”最前沿領軍人物最前沿領軍人物鐘鐘南南山山高一化學蛋白質和氨基酸SARSSARS病毒的電子圖片病毒的電子圖片 SARS SARS的兇手的兇手冠狀病毒，冠狀病毒， 有自己的有自己的核酸和蛋白質。它進入人體后，借助人核酸和蛋白質。它進入人體后，借助人體內的原料合成病毒。當我們人體發病體內的原料合成病毒。當我們人體發病

2、時，就是它的蛋白質對我們起了作用。時，就是它的蛋白質對我們起了作用。高一化學蛋白質和氨基酸人工合成牛胰島素結晶人工合成牛胰島素結晶高一化學蛋白質和氨基酸 蛋白質廣泛存在于生物體內，蛋白質廣泛存在于生物體內，是組成細胞的基礎物質。動物的肌是組成細胞的基礎物質。動物的肌肉、皮膚、血液、乳汁以及發、毛、肉、皮膚、血液、乳汁以及發、毛、蹄、角等都是由蛋白質構成的。蛋蹄、角等都是由蛋白質構成的。蛋白質是構成人體的物質基礎，它約白質是構成人體的物質基礎，它約占人體里除水分外剩余質量的一半。占人體里除水分外剩余質量的一半。在生物新陳代謝中起催化作用的酶，在生物新陳代謝中起催化作用的酶，起調節作用的激素，運輸

3、氧氣的血起調節作用的激素，運輸氧氣的血紅蛋白，以及引起疾病的細菌、病紅蛋白，以及引起疾病的細菌、病毒，抵抗疾病的抗體等，都是蛋白毒，抵抗疾病的抗體等，都是蛋白質。所以說，蛋白質是生命的基礎，質。所以說，蛋白質是生命的基礎，沒有蛋白質就沒有生命。沒有蛋白質就沒有生命。蛋白質簡介蛋白質簡介顯微鏡下的顯微鏡下的蛋白質分子蛋白質分子結晶牛胰島素結晶牛胰島素高一化學蛋白質和氨基酸1 1、蛋白質的組成、蛋白質的組成蛋白質是一類非常復雜的化合蛋白質是一類非常復雜的化合物，由碳、氫、氧、氮、硫等物，由碳、氫、氧、氮、硫等元素組成。蛋白質的相對分子元素組成。蛋白質的相對分子質量很大，從幾萬到幾千萬。質量很大，從

4、幾萬到幾千萬。因此，蛋白質屬于天然有機高因此，蛋白質屬于天然有機高分子化合物。它是由多種氨基分子化合物。它是由多種氨基酸按不同的順序相互結合而成酸按不同的順序相互結合而成的高分子有機化合物，其結構的高分子有機化合物，其結構復雜多樣。蛋白質在酸、堿或復雜多樣。蛋白質在酸、堿或酶的作用下能發生水解，水解酶的作用下能發生水解，水解的最終產物是氨基酸，因此，的最終產物是氨基酸，因此，我們說氨基酸是蛋白質的基石。我們說氨基酸是蛋白質的基石。組成元素組成元素質量分數質量分數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蛋白質和氨基酸蛋白質和氨基酸

5、 高一化學蛋白質和氨基酸【實驗探究【實驗探究 】：蛋白質的化學性質蛋白質的化學性質試管試管編號編號往裝有蛋白質的試管中往裝有蛋白質的試管中添加的試劑或操作添加的試劑或操作現象現象繼續往試管滴加繼續往試管滴加入水后的現象入水后的現象1飽和飽和(NH4)2SO4 溶液溶液 2加稀加稀H2SO4，再加蒸，再加蒸餾水餾水3加加CuSO4溶液，再溶液，再加蒸餾水加蒸餾水4加甲醛溶液，再加加甲醛溶液，再加蒸餾水蒸餾水5加熱，再加蒸餾水加熱，再加蒸餾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

6、沉淀不溶解高一化學蛋白質和氨基酸2 2、蛋白質的性質、蛋白質的性質（1）鹽析：）鹽析：（2）變性：）變性：（3）顏色反應）顏色反應【思考、討論】【思考、討論】1、誤服重金屬鹽怎么解毒？、誤服重金屬鹽怎么解毒？2、為什么醫院用高溫、照射紫外線、為什么醫院用高溫、照射紫外線、噴灑苯酚和酒精溶液消毒？噴灑苯酚和酒精溶液消毒？3、為什么用甲醛可以保存動物標本？、為什么用甲醛可以保存動物標本？蛋白質和氨基酸蛋白質和氨基酸 高一化學蛋白質和氨基酸加入某種物質后有沉淀生成加入某種物質后有沉淀生成不可逆不可逆可逆可逆，加水溶解加水溶解殺菌、消毒、殺菌、消毒、防中毒防中毒分離、提純蛋白質分離、提純蛋白質強酸、強

7、堿、重強酸、強堿、重金屬鹽、甲醛、金屬鹽、甲醛、加熱、紫外線等加熱、紫外線等加入某些濃的鹽溶液，加入某些濃的鹽溶液，如：如： Na2SO4、(NH4)2SO4等等 相同點相同點復原復原條件條件不同不同用途用途不不同同點點變性變性鹽析鹽析鹽析與變性的對比鹽析與變性的對比高一化學蛋白質和氨基酸現象現象： 羊毛線能連續燃燒，燃燒時有羊毛線能連續燃燒，燃燒時有燒焦羽毛的臭味，灰燼呈卷曲狀為燒焦羽毛的臭味，灰燼呈卷曲狀為黑褐色結晶，用手指可碾成粉末；黑褐色結晶，用手指可碾成粉末；棉線連續燃燒無氣味，燒后成灰。棉線連續燃燒無氣味，燒后成灰。如何檢驗毛織品如何檢驗毛織品（蛋白質）（蛋白質）與棉織品？與棉織品

8、？思考思考：蛋白質和氨基酸蛋白質和氨基酸 2 2、蛋白質的化學性質、蛋白質的化學性質（2 2）蛋白質的水解反應）蛋白質的水解反應水解的最終產物為氨基酸水解的最終產物為氨基酸高一化學蛋白質和氨基酸氨基酸簡介氨基酸簡介 氨基酸是構建生物機體的眾多氨基酸是構建生物機體的眾多生物活性大分子之一，是構建生物活性大分子之一，是構建細胞、修復組織的基礎材料。細胞、修復組織的基礎材料。氨基酸被人體用于制造抗體蛋氨基酸被人體用于制造抗體蛋白以對抗細菌和病毒的侵染，白以對抗細菌和病毒的侵染，制造血紅蛋白以傳送氧氣，制制造血紅蛋白以傳送氧氣，制造酶和激素以維持和調節新陳造酶和激素以維持和調節新陳代謝；氨基酸是制造精

9、卵細胞代謝；氨基酸是制造精卵細胞的主體物質，是合成神經介質的主體物質，是合成神經介質的不可缺少的前提物質；氨基的不可缺少的前提物質；氨基酸能夠為機體和大腦活動提供酸能夠為機體和大腦活動提供能源，氨基酸是一切生命之源。能源，氨基酸是一切生命之源。顯微鏡下的氨基酸分子顯微鏡下的氨基酸分子氨基酸球棍模型與氨基酸球棍模型與比例模型比例模型高一化學蛋白質和氨基酸蛋白質和氨基酸蛋白質和氨基酸 已知的基本氨基酸有二十種，其中賴氨已知的基本氨基酸有二十種，其中賴氨酸、蘇氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、纈氨酸、酸、蘇氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、纈氨酸、蛋氨酸、色氨酸、苯丙氨酸蛋氨酸、色氨酸、苯丙氨酸8 8種氨基酸，人體種氨

10、基酸，人體不能自己制造，我們稱之為必需氨基酸，需不能自己制造，我們稱之為必需氨基酸，需要由食物提供。此外，人體合成精氨酸、組要由食物提供。此外，人體合成精氨酸、組氨酸的力不足于滿足自身的需要，需要從食氨酸的力不足于滿足自身的需要，需要從食物中攝取一部分，我們稱之為半必需氨基酸。物中攝取一部分，我們稱之為半必需氨基酸。其余的十種氨基酸人體能夠自己制造，我們其余的十種氨基酸人體能夠自己制造，我們稱之為非必需氨基酸。稱之為非必需氨基酸。氨基酸簡介氨基酸簡介高一化學蛋白質和氨基酸（1）幾種常見的氨基酸：）幾種常見的氨基酸：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（

11、谷氨酸（ 氨基戊二酸）氨基戊二酸） CH2COOHNH2CH3CHCOOHNH2HOOC(CH2)2CHCOOHNH23 3、氨基酸、氨基酸羧酸分子里烴基羧酸分子里烴基上的氫原子被氨上的氫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。 高一化學蛋白質和氨基酸蛋白質和氨基酸蛋白質和氨基酸 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發生像可以發生像酯化酯化反應那樣的脫反應那樣的脫水反應，形成肽鍵。水反應，形成肽鍵。2 2個氨基酸縮合形成二肽，個氨基酸縮合形成二肽，3 3個個氨基酸縮合形成三肽，多肽一般由氨基酸縮合形成三肽，多肽一般由4 4個個5050個氨基個氨基酸

12、形成，而蛋白質一般由酸形成，而蛋白質一般由5050個以上氨基酸形成。個以上氨基酸形成。二肽的形成二肽的形成 肽肽 鍵鍵（2 2）蛋白質的形成）蛋白質的形成高一化學蛋白質和氨基酸氨基酸是蛋白質的基石氨基酸是蛋白質的基石水解水解縮合縮合氨基酸氨基酸 多肽多肽蛋白質蛋白質 縮合縮合水解水解縮合縮合水解水解二肽二肽 蛋白質和氨基酸蛋白質和氨基酸 3 3、氨基酸、氨基酸蛋白質蛋白質的形成的形成與水解與水解肽鍵肽鍵高一化學蛋白質和氨基酸蛋白質和氨基酸蛋白質和氨基酸 拓展視野拓展視野 特殊蛋白質特殊蛋白質酶酶高效性：高效性：酶催化的化學反應速率，比普通催化酶催化的化學反應速率，比普通催化劑高劑高10 101

13、0 1010 1014 14倍。倍。溫和性：溫和性：在接近體溫和接近中性的條件下，酶在接近體溫和接近中性的條件下，酶就可以起作用。在就可以起作用。在30305050之間酶的活性最之間酶的活性最強，超過適宜的溫度時，酶將逐漸喪失活性。強，超過適宜的溫度時，酶將逐漸喪失活性。酶的特性酶的特性專一性專一性：如蛋白酶只能催化蛋白質的水解反應；如蛋白酶只能催化蛋白質的水解反應；淀粉酶只對淀粉起催化作用，如同一把鑰匙開淀粉酶只對淀粉起催化作用，如同一把鑰匙開一把鎖那樣。一把鎖那樣。高一化學蛋白質和氨基酸蛋白質和氨基酸蛋白質和氨基酸 人體好像一個復雜的人體好像一個復雜的“化工廠化工廠”，在這個，在這個“化工化工廠廠”里同時進行著許多互相協同配合的化學反應。里同時進行著許多互相協同配合的化學反應。這些反應不能在高溫、高壓、劇毒、強腐蝕條件這些反應不能在高溫、高壓、劇毒、強腐蝕條件下進行，只能在體溫條件下溫和地進行。這些反下進行，只能在體溫條件下溫和地進行。這些反應還要求有較高的速率，而且需要隨著環境和身應還要求有較高的速率，而且需要隨著環境和身體情況的變化而隨時自動地進行精密地