1、第四節 蛋白質生命的基礎高中二年級化學一、蛋白質的組成和存在主要組成元素C H O N S P化學組成氨基酸相對分子質量幾萬幾千萬，屬于天然有機高分子化合物存在主要存在于生物體內，肌肉，發，皮膚，角蹄，酶，激素，抗體，病毒；在植物中也很豐富，比如大豆，花生，谷物。種類 蛋白質的存在蛋白質種類膜蛋白質 胰島素蛋白 DNA氨基酸簡介：羧酸分子中的烴基氫原子被氨基取代的衍生物叫氨基酸 分子中含有氨基和羧基的化合物。把氨基和羧基的相對位置的不同分為、等氨基酸。自然界游離存在的氨基酸有300多種，但作為蛋白質組成成分的氨基酸只有20種。天然蛋白質水解的最終產物都是-氨基酸。 人體不能自身合成的，必須由食

2、物提供的氨基酸叫做必需氨基酸。有8種。人體能自身合成的，不必從食物提供的叫非必需氨基酸，有12種。*必需氨基酸亮、異亮、苯丙、纈、色、賴、蛋、蘇。此外，嬰兒還必須由食物提供精氨酸和組氨酸。討論：最近溫總理親自批示處理的安微“劣質奶粉”導致“大頭娃娃”事件，全國各地都在清理消毀這種劣質奶粉。(我省瀏陽也出現)試從氨基酸化學成分分析劣質奶粉的危害。天然蛋白質水解最終產物是氨基酸1.通式R-CH-COOHNH22.官能團：NH2(氨基)，COOH(羧基)3.同分異構體與分子式相同的硝基化合物互為同分異構體。如H2N-CH2-COOH與CH3CH2NO2蛋白質結構單元氨基酸4.氨基酸的兩性氨基酸分子中

3、NH2能結合H+,具有堿性；羧基能電離出H+，具有酸性。CH2COOH + HClCH2COOHNH2 NH3Cl （鹽酸氨基乙酸）CH2COOH + NaOHCH2COONa + H2ONH2 NH2 (-氨基乙酸鈉）5.氨基酸的縮合反應氨基酸分子間發生縮合反應生成肽和水。H2N-CH2-C-OH +OH-N-CH2COOHHH2N-CH2-C- O N-CH2COOH + H2OH肽鍵三、蛋白質的性質1.鹽析某些無機鹽（鉀、鈉、銨）的濃溶液，可使蛋白質的溶解度降低，產生凝聚而從溶液中析出，這種作用叫蛋白質的鹽析。鹽析是可逆過程，是物理變化。實驗7-6現象：蛋白質凝結，后又溶解了。用途：分離

4、，提純蛋白質。思考：現有SARS治療中急需的干擾素（一種蛋白質），我們要怎么樣的制取它，并提取它？采用生物的方法，用生物菌發酵的方法，培養大批的含有干擾素的細菌，再由它用鹽析的方法沉淀出干擾素，純化，即得。化學合成的方法，根據它的結構，用有機合成的方法制取。2.變性在加熱、紫外線、強酸、強堿、重金屬鹽及一些有機化合物如甲醛、苯酚等條件都能使蛋白質發生性質上的改變而產生凝結現象，這種變化叫變性。實驗7-7現象：均凝結了；但是不再溶解。條件：紫外線，X光，強酸堿，重金屬，甲醛、酒精等有機物有機物變性是不可逆的，利用此性質可以進行消毒、但也可能引起中毒。加入某種物質后有沉淀生成不可逆可逆，加水即可殺

5、菌、消毒、防中毒分離、提純蛋白質重金屬鹽、醛、加熱或劇烈震動加入某些濃鹽溶液，如： Na2SO4（NH4）2SO4等 相同點復原鹽不同用途不同點變性鹽析鹽析與變性的對比不同鹽對蛋白質的作用鹽類鉀、鈉、銨鹽鈣、鎂鹽重金屬鹽現象鹽析凝聚變性特點可逆、物理變化不可逆、物理變化不可逆、化學變化思考：重金屬為什么有毒？誤服重金屬怎么解毒？為什么醫院用高溫，照紫外線，噴灑苯酚和酒精溶液消毒？為什么用甲醛保存尸體？衣服上的血跡能否用熱水去清洗？女士燙發是蛋白質的變性嗎？思考：醫院搶救重金屬中毒的病人時會采取哪些措施？消毒用哪些方法？會讓病人喝牛奶或吃雞蛋；熱消毒、酒精消毒。 目前生命科學工作者積極展開如何防

6、治衰老保持青春活力，也就是防止蛋白質變性過程的研究。各種各樣的化妝品，防衰保健品應運而生，如大寶SOD蜜等。 3.水解反應在酸、堿或酶的作用下發生逐級水解反應，先生成肽，最終生成氨基酸。天然蛋白質水解最終產物是氨基酸實質：肽鍵斷裂與水發生取代反應，生成羧基與氨基4.顏色反應某些蛋白質（含苯環）遇濃硝酸變黃色。實驗7-8現象：顏色變黃。用途：可以用來鑒別蛋白質。5.蛋白質灼燒時，會有焦味。可用于鑒別毛料和棉料與化纖。思考：做濃硝酸的實驗后，皮膚會出現黃色的斑點，你能解釋嗎？四、蛋白質的用途1.是人類必需的營養物質，成年人每天大約要攝取6080蛋白質2.動物的毛和蠶絲作紡織原料3.動物的皮可以加工

7、皮革4.白明膠（透明的動物膠）可以用來制造照相膠卷和感光紙5.酪素跟甲醛合成酪素塑料，用來制造紐扣、梳子等生活用品6.蛋白質組成的酶用途非常廣泛蛋白質動物的毛、蠶絲是很好的紡織原料動物的皮革是衣服的原料驢皮熬制的膠是一種藥材阿膠牛奶中的蛋白質與甲醛制酪素塑料各種生物酶均是蛋白質人類的主要食品 蛋白質的用途五、 酶神奇的蛋白質具有高度的專一性 一種酶只催化一種反應具有高效催化作用 比普通催化劑高1071013倍條件溫和，不需加熱 常溫可反應，3050蛋白質的研究進展對蛋白質的研究現在主要的是采取從分子的角度去考慮，改裝，修復，移植等蛋白質的生產主要采取的方法是生物工程和酶的發酵等蛋白質的用途主要

8、研究的是藥用，食用，工業等方面蛋白質研究的儀器DNA研究的儀器RNA和DNA的合成儀器DNA分析的工具練習：寫方程式1、甘氨酸與丙氨酸反應生成鏈狀二肽2、甘氨酸與丙氨酸反應生成環狀二肽3、丙氨酸與谷氨酸反應生成多肽(或蛋白質)NH2CH2CONHCH(CH3)COOHO=C NHCHCH3 CH2-NHC=O O CH3 ONHCH2CNHCHC n例題蛋白質在動物體內的消耗過程可表示為：蛋白質 多肽 氨基酸今有一種多肽，其化學式是C55H70O19N10，消化后只得到下列四種氨基酸：甘氨酸 丙氨酸 苯丙氨酸 谷氨酸請填寫下列空白：1該多肽是 肽（填數字）。2一分子多肽被消化后，得 個谷氨酸分

9、子，_個苯丙氨酸分子。解析：1由該多肽的化學式可知，該多肽含10個N原子，而上述氨基酸分子中都只含1個氨基，故該多肽為十肽。2一分子十肽完全被消化為氨基酸時需9個水分子，故反應物中氧原子總數為19928個，上述氨基酸中唯谷氨酸有兩個羧基，故谷氨酸分子的個數為4。余下的6個氨基酸分子中共含碳原子35個，根據甘氨酸分子中有兩個碳原子，丙氨酸有3個，苯丙氨酸有9個，可知苯丙氨酸分子數應較多，且最多為3個。若為3個，則其它兩種氨基酸共為3個，可得出合理解。若苯丙氨酸為1個或2個，無合理解，故苯丙氨酸分子數應為3。解此題時僅靠數據分析即可得解，不必列方程組。解方程組法C55H70O19N10+9H2Oa

10、 + b +c +dC原子守恒:2a+3b+9c+5d=55原子守恒:5a+7b+11c+9d=70+18原子守恒: 2a+2b+2c+4a=19+9=28原子守恒:a+b+c+d=10解之得：d=4，c=3，b=2，a=11.欲將蛋白質從水中析出而又不改變它的性質應加入（ ）A.甲醛溶液 B.CuSO4溶液 C.飽和Na2SO4溶液 D.濃硫酸 練習：2.為了鑒別某白色紡織物成分是蠶絲還是人造絲，可以選用的方法是（ ）A.滴加濃硝酸 B.滴加濃硫酸 C.滴加酒精雞 D.灼燒 3.下列物質可以使蛋白質變性的是（）福爾馬林 酒精 高錳酸鉀溶液 硫酸銨 硫酸銅 雙氧水 硝酸A.除外 B.除外C.D.除外 4、A與B兩種含氮的化合物分子式分別為C2H5NO2、C2H7NO2，二者都能與強酸、強堿反應，其結構簡式分別是AB 。A： CH2COOH B：CH3C