单元 第十章 生命中的基础有机化学物质 课时：2
课题 10 . 3 氨基酸和蛋白质
认定目标2分钟
1. 说出a-氨基酸的结构特点和分类、命名。
2. 知道蛋白质的组成和基本结构
3. 简述并理解a-氨基酸、蛋白质的主要化学性质
4. 了解蛋白质在人类生命活动及医学中的意义
5. 以我国科学工作者取得的成就激励学生为祖国的医学事业献身。
前提诊断3分钟
1. 从化学结构上给氨基酸定义
2. 简述其主要的化学性质
3. 复习复合官能团的羧酸中：羟基酸、酮酸，今天学习a-氨基酸
达标教学65分钟
教学活动：
1. 认定目标
2. 点拨氨基酸的结构
3. 归类
4. 精讲氨基酸的化学性质
5. 点拨认知蛋白质的组成和基本结构
6. 迁移知识学习蛋白质的主要化学性质
7. 结合生活实际和临床了解蛋白质在人类生命活动及医学中的意义
8. 巩固小结
9. 达标检测
10. 统计、矫正
教学内容
§ 10 . 3 氨基酸和蛋白质
一、氨基酸
氨基酸：羧酸分子中烃基上的氢原子被氨基取代的化合物。
甘氨酸CH 2-COOH 丙氨酸 CH 3-CH-COOH 苯丙氨酸 Ar - CH2-CH-COOH
NH 2 NH 2 NH 2
由于氨基酸的位置不同，可以有a,B 等多种氨基酸，但组成蛋白质分子的都是a-氨基酸 a- 氨基酸的结构通式：R-CH-COOH （R 不同，有各种不同的氨基酸）
NH 2
1. 分类：脂肪族氨基酸
芳香族氨基酸 碱性氨基酸
杂环氨基酸 中性氨基酸
组成天然蛋白质的a-氨基酸有20多种，其中8种是人体不能呢个合成的，需要食物供给，成为必需氨基酸。
表17-1 重要的a-氨基酸
2. 命名：类似于羟基酸，羟基改称为氨基
3. 性质：物性：无色晶体，熔点也高（多在200-300摄氏度，分子间形成氢键），能溶于水（- NH2--COOH 亲水基），也能溶于强酸、强碱中，难溶于有机溶剂
化性：（1）两性电离和等电点（结构中既有-NH 2，又有-COOH ，两性化合物）
氨基酸既能与酸作用，又能与碱作用，生成盐.
R-CH-COOH
NH 2
酸式电离 ‖ 碱式电离
—R-CH-COO ====== R-CH-COO - ==== R-CH-COOH
NH 3 NH 3 NH 3
阴离子 两性离子 阳离子
P H ＞PI P H = PI P H ＜PI
决定a-氨基酸中离子存在形式因素有1. 本身结构2. 调节溶液酸碱度。
等电点：调节氨基酸溶液的酸碱度（PH ），使氨基的电离程度与羧基的电离程度相等，氨基酸主要以两性离子的形式存在，这是溶液的PH 值叫做氨基酸的等电点。
P H ＜PI 阳离子
PH=PI 两性离子
P H ＞PI 阴离子
等电点时氨基酸的溶解度最小，易从溶液中析出。
酸性氨基酸的等电点＜7
碱性氨基酸的等电点＞7
中性氨基酸的等电点略低于7（因为-COOH 的电离程度偏大于-NH 2）
不同氨基酸有自身的等电点（）
例：甘氨酸 PI=5.97两性离子 PI ＜5.97阳离子 PI ＞5.97阴离子
谷氨酸 PI= 3.22两性离子 PI ＜3.22阳离子 PI ＞3.22阴离子
赖氨酸 PI= 9.74两性离子 PI ＜9.74阳离子 PI ＞9.74阴离子
（2）成肽反应：（受热脱水生成2肽）
O H O H H H H H H 2N OH H H 2N COOH
或
O H
H R COOH H 2N H R`C
依次类推，可生成三肽、四肽。。。。多肽。
肽是由两个或；两个以上氨基酸分子脱水后以肽键连接的化合物。
多肽分子量在6000以上的可称为蛋白质。
二、蛋白质
复习：
1. 有机化合物主要含有______元素
2. 氨基酸的两性电离和等电点
3. 成肽反应是合成蛋白质的基本反应
（一）蛋白质的分子组成和分类
组成：C 、H 、O 、N ，此外还有S 、 P 、 Fe 等
蛋白质系数：平均含氮量：16%
即100（蛋白质）：16（氮）=6.25
分类：见课本
（二）蛋白质的分子结构：高分子的蛋白质分子量很大，水解的最终产物是a-氨基酸
一级结构：蛋白质分子的多肽链中a-氨基酸的排列顺序称为蛋白质一级结构
（主键：肽键）例如牛胰岛素是有51个氨基酸，分两条多肽链构成。
二级结构：蛋白质分子的多肽链间借助氢键卷曲盘旋成螺旋状的空间结构。
（副键：氢键）
三四级结构：酯键、二硫键、盐键等进一步形成的更复杂的空间结构
（标志着我国科研先进水平：牛胰岛素、酵母丙氨酸转移核糖核酸的合成）
（三）蛋白质的性质：
物性：见课本
结构中含有-NH 2 -COOH -OH 亲水基，也能溶于强酸、强碱中。
化性：
1. 两性电离和等电点：（结构中既有-NH 2 又有-COOH 两性化合物）
P-CH-COOH
NH 2
酸式电离 ‖ 碱式电离
––P-CH-COO ====== P-CH-COO ==== P-CH-COOH
NH 2 NH 3 NH 3
P H ＞PI P H = PI P H ＜PI
阴离子 两性电离 阳离子
决定a-氨基酸中离子存在形式的因素有1. 本身结构2. 调节溶液酸碱度。
等电点：调节蛋白质溶液的酸碱度（PH ），使氨基的电离程度与羧基的电离程度相等，蛋白质主要以两性离子的形式存在，这是溶液的PH 值叫做蛋白质的等电点。
P H ＜PI 阳离子
PH=PI 两性离子
P H ＞PI 阴离子
等电点时蛋白质的溶解度最小，易从溶液中析出。
酸性蛋白质的等电点＜7
碱性蛋白质的等电点＞7
中性蛋白质的等电点略低于7（因为-COOH 的电离程度偏大于-NH 2）
例：1. 人体血液的PH 值约为7.4，大多数蛋白质的等电点在PI=5左右，人体中的蛋白质主要以哪种形式存在？（阴离子）
蛋白质在等电点时溶解度最小，最易析出。
2. 电泳现象：不在等电点时蛋白质主要以离子状态存在，在电场作用下，会向相反的电极移动。（不同的蛋白质具有不同的等电点。电泳可以分离、提纯混合的蛋白质）
3. 盐析：蛋白质溶于水形成稳定的高分子溶液。
稳定的因素：分子中含有较多的-COOH, -NH2、 -OH 等亲水基，形成水
化膜。PH ≠P I 时，离子带同性电荷相斥，不易聚沉。
破坏稳定的方法：加入大量的无机盐（NaCl 、(NH4) 2SO4 Na2SO 4等
可以破坏其水化膜，中和其电荷，从而使蛋白质聚沉，发生盐析。
盐析：这种大量可溶性盐类使蛋白质从溶液中析出的过程叫盐析。
盐析后的蛋白质，性质并未改变，加水可重新溶解，得到蛋白质溶液
4. 变性：在物理、化学因素（加热、高压、紫外线、X-射线，超声波等；强酸，强碱、重金属盐、酒精等）的作用下，蛋白质分子的空间结构发生了变化，致使其性质变化的作用叫变性。
例：煮熟的鸡蛋，75%的酒精消毒、人高烧40摄氏度以上危险、抢救重金属盐中毒的患者，
洗胃时注入生鸡蛋、生牛奶或生豆浆等。
蛋白质变性后：失去原有的生物活性（熟鸡蛋不能孵小鸡，变性的酶无催化活性。） 易被蛋白质酶水解、易消化。溶解度减小，易凝固沉淀，不再溶解。
例：临床检验尿液中的蛋白质含量。
5. 水解：
蛋白质→肽→多肽→ 二肽→a-氨基酸→血液→重新合成人体所需要的蛋白质（最终产物）单纯蛋白质：水解的最终产物a-氨基酸
结合蛋白质：水解的最终产物a-氨基酸+非蛋白部分（核酸、血红素）
6. 显色反应：
缩二脲反应：蛋白质+CuSO4→紫色（紫红色）（含量越高，颜色越深）
黄蛋白反应：蛋白质+浓HNO 3→黄色沉淀橙色沉淀（可见于皮肤接触浓HNO 3变黄） 回顾目标 10分钟
1. a-氨基酸的结构通式R-CH-COOH
NH 2
2. 分类
3. 性质：两性电离和等电点 成肽反应
4. 蛋白质的组成和结构
5. 蛋白质的性质：蛋白质的盐析、变性。
达标测试 10分钟
1. 氨基酸分子中因为有________和________两种官能团，所以既有_____性，又具有
_____性，是_______化合物。
2. 选择
a. 多肽链中氨基酸之间相互连接的主链是（）
A 盐键 B 氢键 C 二硫键 D 肽键
b. 当溶液的，氨基酸在电场中向阳极移动的是（）
A 丝氨酸PI=5.68 B 丙氨酸 PI= 6.00C赖氨酸 PI=9.74 D 精氨酸PI=10.76
c. 下列物质不含蛋白质的是（）
A 豆腐 B 奶粉 C 鸡蛋 D 酪氨酸
d. 临床上用来检验尿蛋白质的过程是使（）
A 蛋白质水解 B 蛋白质盐析 C 蛋白质颜色反应 D 蛋白质变性
e. 能发生缩二脲反应的是（）
A 尿素 B 氨基酸 C 二肽 D 蛋白质
f. 蛋白质变性的实质是（）
A 一级结构破坏 B 发生水解 C 反应生成沉淀 D 空间结构破坏
g. 电泳法分离蛋白质的主要依据是（）
A 分子量大小不同 B 有水化膜 C 等电点不同 D 易变性
布置预习 1分钟
预习生命中的基础有机化学物质的性质实验。
单元 第十章 生命中的基础有机化学物质 课时：2
课题 10 . 3 氨基酸和蛋白质
认定目标2分钟
1. 说出a-氨基酸的结构特点和分类、命名。
2. 知道蛋白质的组成和基本结构
3. 简述并理解a-氨基酸、蛋白质的主要化学性质
4. 了解蛋白质在人类生命活动及医学中的意义
5. 以我国科学工作者取得的成就激励学生为祖国的医学事业献身。
前提诊断3分钟
1. 从化学结构上给氨基酸定义
2. 简述其主要的化学性质
3. 复习复合官能团的羧酸中：羟基酸、酮酸，今天学习a-氨基酸
达标教学65分钟
教学活动：
1. 认定目标
2. 点拨氨基酸的结构
3. 归类
4. 精讲氨基酸的化学性质
5. 点拨认知蛋白质的组成和基本结构
6. 迁移知识学习蛋白质的主要化学性质
7. 结合生活实际和临床了解蛋白质在人类生命活动及医学中的意义
8. 巩固小结
9. 达标检测
10. 统计、矫正
教学内容
§ 10 . 3 氨基酸和蛋白质
一、氨基酸
氨基酸：羧酸分子中烃基上的氢原子被氨基取代的化合物。
甘氨酸CH 2-COOH 丙氨酸 CH 3-CH-COOH 苯丙氨酸 Ar - CH2-CH-COOH
NH 2 NH 2 NH 2
由于氨基酸的位置不同，可以有a,B 等多种氨基酸，但组成蛋白质分子的都是a-氨基酸 a- 氨基酸的结构通式：R-CH-COOH （R 不同，有各种不同的氨基酸）
NH 2
1. 分类：脂肪族氨基酸
芳香族氨基酸 碱性氨基酸
杂环氨基酸 中性氨基酸
组成天然蛋白质的a-氨基酸有20多种，其中8种是人体不能呢个合成的，需要食物供给，成为必需氨基酸。
表17-1 重要的a-氨基酸
2. 命名：类似于羟基酸，羟基改称为氨基
3. 性质：物性：无色晶体，熔点也高（多在200-300摄氏度，分子间形成氢键），能溶于水（- NH2--COOH 亲水基），也能溶于强酸、强碱中，难溶于有机溶剂
化性：（1）两性电离和等电点（结构中既有-NH 2，又有-COOH ，两性化合物）
氨基酸既能与酸作用，又能与碱作用，生成盐.
R-CH-COOH
NH 2
酸式电离 ‖ 碱式电离
—R-CH-COO ====== R-CH-COO - ==== R-CH-COOH
NH 3 NH 3 NH 3
阴离子 两性离子 阳离子
P H ＞PI P H = PI P H ＜PI
决定a-氨基酸中离子存在形式因素有1. 本身结构2. 调节溶液酸碱度。
等电点：调节氨基酸溶液的酸碱度（PH ），使氨基的电离程度与羧基的电离程度相等，氨基酸主要以两性离子的形式存在，这是溶液的PH 值叫做氨基酸的等电点。
P H ＜PI 阳离子
PH=PI 两性离子
P H ＞PI 阴离子
等电点时氨基酸的溶解度最小，易从溶液中析出。
酸性氨基酸的等电点＜7
碱性氨基酸的等电点＞7
中性氨基酸的等电点略低于7（因为-COOH 的电离程度偏大于-NH 2）
不同氨基酸有自身的等电点（）
例：甘氨酸 PI=5.97两性离子 PI ＜5.97阳离子 PI ＞5.97阴离子
谷氨酸 PI= 3.22两性离子 PI ＜3.22阳离子 PI ＞3.22阴离子
赖氨酸 PI= 9.74两性离子 PI ＜9.74阳离子 PI ＞9.74阴离子
（2）成肽反应：（受热脱水生成2肽）
O H O H H H H H H 2N OH H H 2N COOH
或
O H
H R COOH H 2N H R`C
依次类推，可生成三肽、四肽。。。。多肽。
肽是由两个或；两个以上氨基酸分子脱水后以肽键连接的化合物。
多肽分子量在6000以上的可称为蛋白质。
二、蛋白质
复习：
1. 有机化合物主要含有______元素
2. 氨基酸的两性电离和等电点
3. 成肽反应是合成蛋白质的基本反应
（一）蛋白质的分子组成和分类
组成：C 、H 、O 、N ，此外还有S 、 P 、 Fe 等
蛋白质系数：平均含氮量：16%
即100（蛋白质）：16（氮）=6.25
分类：见课本
（二）蛋白质的分子结构：高分子的蛋白质分子量很大，水解的最终产物是a-氨基酸
一级结构：蛋白质分子的多肽链中a-氨基酸的排列顺序称为蛋白质一级结构
（主键：肽键）例如牛胰岛素是有51个氨基酸，分两条多肽链构成。
二级结构：蛋白质分子的多肽链间借助氢键卷曲盘旋成螺旋状的空间结构。
（副键：氢键）
三四级结构：酯键、二硫键、盐键等进一步形成的更复杂的空间结构
（标志着我国科研先进水平：牛胰岛素、酵母丙氨酸转移核糖核酸的合成）
（三）蛋白质的性质：
物性：见课本
结构中含有-NH 2 -COOH -OH 亲水基，也能溶于强酸、强碱中。
化性：
1. 两性电离和等电点：（结构中既有-NH 2 又有-COOH 两性化合物）
P-CH-COOH
NH 2
酸式电离 ‖ 碱式电离
––P-CH-COO ====== P-CH-COO ==== P-CH-COOH
NH 2 NH 3 NH 3
P H ＞PI P H = PI P H ＜PI
阴离子 两性电离 阳离子
决定a-氨基酸中离子存在形式的因素有1. 本身结构2. 调节溶液酸碱度。
等电点：调节蛋白质溶液的酸碱度（PH ），使氨基的电离程度与羧基的电离程度相等，蛋白质主要以两性离子的形式存在，这是溶液的PH 值叫做蛋白质的等电点。
P H ＜PI 阳离子
PH=PI 两性离子
P H ＞PI 阴离子
等电点时蛋白质的溶解度最小，易从溶液中析出。
酸性蛋白质的等电点＜7
碱性蛋白质的等电点＞7
中性蛋白质的等电点略低于7（因为-COOH 的电离程度偏大于-NH 2）
例：1. 人体血液的PH 值约为7.4，大多数蛋白质的等电点在PI=5左右，人体中的蛋白质主要以哪种形式存在？（阴离子）
蛋白质在等电点时溶解度最小，最易析出。
2. 电泳现象：不在等电点时蛋白质主要以离子状态存在，在电场作用下，会向相反的电极移动。（不同的蛋白质具有不同的等电点。电泳可以分离、提纯混合的蛋白质）
3. 盐析：蛋白质溶于水形成稳定的高分子溶液。
稳定的因素：分子中含有较多的-COOH, -NH2、 -OH 等亲水基，形成水
化膜。PH ≠P I 时，离子带同性电荷相斥，不易聚沉。
破坏稳定的方法：加入大量的无机盐（NaCl 、(NH4) 2SO4 Na2SO 4等
可以破坏其水化膜，中和其电荷，从而使蛋白质聚沉，发生盐析。
盐析：这种大量可溶性盐类使蛋白质从溶液中析出的过程叫盐析。
盐析后的蛋白质，性质并未改变，加水可重新溶解，得到蛋白质溶液
4. 变性：在物理、化学因素（加热、高压、紫外线、X-射线，超声波等；强酸，强碱、重金属盐、酒精等）的作用下，蛋白质分子的空间结构发生了变化，致使其性质变化的作用叫变性。
例：煮熟的鸡蛋，75%的酒精消毒、人高烧40摄氏度以上危险、抢救重金属盐中毒的患者，
洗胃时注入生鸡蛋、生牛奶或生豆浆等。
蛋白质变性后：失去原有的生物活性（熟鸡蛋不能孵小鸡，变性的酶无催化活性。） 易被蛋白质酶水解、易消化。溶解度减小，易凝固沉淀，不再溶解。
例：临床检验尿液中的蛋白质含量。
5. 水解：
蛋白质→肽→多肽→ 二肽→a-氨基酸→血液→重新合成人体所需要的蛋白质（最终产物）单纯蛋白质：水解的最终产物a-氨基酸
结合蛋白质：水解的最终产物a-氨基酸+非蛋白部分（核酸、血红素）
6. 显色反应：
缩二脲反应：蛋白质+CuSO4→紫色（紫红色）（含量越高，颜色越深）
黄蛋白反应：蛋白质+浓HNO 3→黄色沉淀橙色沉淀（可见于皮肤接触浓HNO 3变黄） 回顾目标 10分钟
1. a-氨基酸的结构通式R-CH-COOH
NH 2
2. 分类
3. 性质：两性电离和等电点 成肽反应
4. 蛋白质的组成和结构
5. 蛋白质的性质：蛋白质的盐析、变性。
达标测试 10分钟
1. 氨基酸分子中因为有________和________两种官能团，所以既有_____性，又具有
_____性，是_______化合物。
2. 选择
a. 多肽链中氨基酸之间相互连接的主链是（）
A 盐键 B 氢键 C 二硫键 D 肽键
b. 当溶液的，氨基酸在电场中向阳极移动的是（）
A 丝氨酸PI=5.68 B 丙氨酸 PI= 6.00C赖氨酸 PI=9.74 D 精氨酸PI=10.76
c. 下列物质不含蛋白质的是（）
A 豆腐 B 奶粉 C 鸡蛋 D 酪氨酸
d. 临床上用来检验尿蛋白质的过程是使（）
A 蛋白质水解 B 蛋白质盐析 C 蛋白质颜色反应 D 蛋白质变性
e. 能发生缩二脲反应的是（）
A 尿素 B 氨基酸 C 二肽 D 蛋白质
f. 蛋白质变性的实质是（）
A 一级结构破坏 B 发生水解 C 反应生成沉淀 D 空间结构破坏
g. 电泳法分离蛋白质的主要依据是（）
A 分子量大小不同 B 有水化膜 C 等电点不同 D 易变性
布置预习 1分钟
预习生命中的基础有机化学物质的性质实验。