第2课时氨基酸和蛋白质;1.了解氨基酸的结构特点和主要化学性质。
2.了解二肽、多肽的概念。
3.了解蛋白质的结构和性质及酶的催化作用特点。;基础知识导学;一、氨基酸的结构和性质
1.氨基酸
(1)氨基酸概念:氨基酸是(—NH2)取代了羧酸分子中烃基上的氢原子形成的 。官能团为、 。
(2)天然蛋白质水解后均可得到 ,即分子中氨基和羧基连在同一个碳原子上,其通式可表示为;甘氨酸:;(3)氨基酸的解离形式
氨基酸分子中既含有氨基又含有羧基,是一种两性化合物,通常以两性离子形式存在。溶液的pH不同,氨基酸分子可以发生不同的解离。;(OH-可以与—COOH反应,可以与—NH3反应;H+可以与—NH2反应,也可以与—COO-反应);2.多肽
(1)由一个α--氨基酸分子的 和另一个α--氨基酸分子的 脱去一分
子水形成的酰胺键;,可简写为 ,又称为 ,;议一议;2.多肽分子的名称与其所含肽键个数有什么关系?与形成它的氨基酸分子个数又有什么关系?;该化合物属于几肽?有几个氨基和几个羧基?构成该化合物的氨基酸有几种?;二、蛋白质的结构和性质
1.蛋白质
(1) 是构成蛋白质的物质基础。
(2)核心官能团是 ,相对分子质量在 以上,有的高达数千万。
(3)形成原理:不同的α--氨基酸通过分子间脱水缩合形成肽键连接而成的高分子化合物;因此每种蛋白质都有唯一而确切的α--氨基酸的序列。
(4)性质: 、两性、灼烧等。
(5)生理功能:每种蛋白质都有一定的生理活性,且结构与生理功能是高度统一的。;2.酶
(1)含义:酶是具有 活性,对许多 化学和生物体内进行的复杂化学反应具有很强催化作用的 。
(2)催化的特点:①需要比较温和的条件;在接近体温和 环境中,酶才能够发挥较好的催化作用。
②具有高度的专一性:某一种酶仅对某种物质的 反应起 作用。
③效率非常高:酶的催化效率是普通催化剂的 倍。;议一议;3.医用酒精、84消毒液、紫外线等能杀菌消毒所依据的原理是什么?;重点难点探究;2.氨基酸缩合
(1)两分子间缩合;(2)分子间或分子内缩合成环;(3)缩聚成多肽或蛋白质;氨基酸的缩合机理:;例1根据最近的美国《农业研究》杂志报道,美国科学家发现半胱氨酸能增强艾滋病病毒感染者的免疫力,对控制艾滋病病毒的蔓延有奇效。已知半胱氨酸的结构简式为;D.;(1)天然蛋白质水解的最终产物是α--氨基酸,氨基酸分子中共有的官能团是—NH2和—COOH。
(2)所有的铵盐都能与碱反应放出氨气。
(3)由n个氨基酸分子发生成肽反应,生成多肽时,会生成(n-1)个水分子和(n-1)个肽键。;变式训练1A、B、C、D4种含氮化合物的分子式分别为C2H7O2N,C2H5O2N,C3H7O2N、C2H5O2N,A、B、C都能与强酸、强碱反应,D则不能。又知C为天然蛋白质水解的产物。
请回答下列问题。;解析能和强酸、强碱反应的含氮化合物有铵盐、氨基酸。A分子中含氢多,推知A是铵盐,即CH3COONH4;B为;(2)B和C混合,在一定条件下发生反应,生成的只含一个“—CONH—”键的链状有机物共有________种。;解析H2NCH2COOH和;二、蛋白质的性质
1.蛋白质的水解
在酸、碱或酶的作用下,肽键断裂,碳原子连接羟基,氮原子连接氢原子。;2.盐析、变性和渗析的比较;;(1)蛋白质的分离与提纯:①常用盐析法分离提纯蛋白质,因为盐析是可逆的。②可用渗析法除去蛋白质溶液(属于胶体)中的杂质离子,因为蛋白质属于高分子化合物,不能透过半透膜,而离子可以通过。
(2)不是所有的蛋白质都能发生颜色反应,只有结构中含有苯环的才能遇浓HNO3呈黄色。
(3)蛋白质的检验:加浓HNO3溶液显黄色或灼烧有烧焦羽毛气味。
(4)有机物的水解:能水解的有机物有卤代烃、酯、低聚糖和多糖、油脂、蛋白质、多肽等。;例2瑞典皇家科学院宣布,包括美籍华裔科学家钱永健在内的3名科学家获得2008年度诺贝尔化学奖。帮助他们获奖的是能发出鲜艳绿色的绿色荧光蛋白GFP(GreenFluoresentProtein的英文名称的缩写),下列对GFP的结构和性质预测错误的是()
A.GFP可以溶于水,且其水溶液可以通过滤纸
B.为了防止GFP变质,可以培养在福尔马林溶液中
C.GFP在一定条件下会发生水解,且水解产物一定只有α-氨基酸
D.灼烧GFP会产生烧焦羽毛的气味;解析GFP是一种蛋白质,具有蛋白质的