第六章蛋白质和氨基酸（答案）
一、填空
1、组氨酸
2、蛋白质含量被消化吸收程度
3、赖氨酸
4、大豆蛋白
5、7.5-15%
6、酪蛋白。
7、乳清蛋白。
8、干瘦性营养不良
9、氨基羰氨反应赖氨酸
10、优质蛋白质
11、消化率*生物价
12、摄入氮排出氮
二、选择
ADBDB BDBDD
三、名词解释
1、氮平衡：是反映体内蛋白质代谢情况的一种表示方法，实际上是指蛋白质摄取量与排出量之间的对比关系。
2、必然丢失氮：在无蛋白膳食时所丢失的氮量。
3、必需氨基酸：人体需要，但自己不能合成，或合成的速度不能满足机体需要，必须由食物蛋白质供给的氨基酸。
4、非必需氨基酸：并非机体不需要，只是因为体内能自行合成，或可由其他氨基酸转变而来，不必由食物供给。
5、限制氨基酸：食物蛋白质中，按人体的需要及其比例关系，相对不足的氨基酸。缺乏最多的称第一限制氨基酸。
6、蛋白质的消化率：指食物蛋白质在消化道内被消化酶分解、吸收的程度。越高被机体利用的可能性越大。
7、粪代谢蛋：受试者在完全不吃含蛋白质食物时粪便中的含氮量。
8、蛋白质的利用率：指蛋白质(氨基酸)被消化、吸收后在体内利用的程度。
9、尿内源氮：指机体在无氮膳食条件下尿中所含有的氮。来自体内组织蛋白质的分解。
10、蛋白质的互补作用：不同食物蛋白质中氨基酸的含量和比例关系不同，其营养价值不一，
若将不同的食物适当混合食用，使它们之间相对不足的氨基酸互相补偿，从而接近
人体所需的氨基酸模式，提高蛋白质的营养价值。
四、简答
(一)简述必需氨基酸与非必需氨基酸并举例。
1、必需氨基酸：人体需要，但自己不能合成，或合成的速度不能满足机体需要，必须由食物蛋白质供给的氨基酸。
9种：赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苏氨酸、蛋氨酸、缬氨酸、组氨酸(婴儿)。
2、半必需氨基酸/条件必需氨基酸：属于非必需氨基酸。蛋氨酸→半胱氨酸，苯丙氨酸→酪氨酸
3、非必需氨基酸：并非机体不需要，只是因为体内能自行合成，或可由其他氨基酸转变而来，不必由食物供给。
13种：甘氨酸、丙氨酸、丝氨酸、胱氨酸、天冬氨酸、天冬酰胺、谷氨酸、谷氨酰胺、精氨酸、脯氨酸、羟脯氨酸、半胱氨酸、酪氨酸。
(二)简述蛋白质的质与量。
1、完全蛋白质：必需氨基酸种类齐全，数量充足，相互之间比例适当。动物可以正常生长。酪蛋白
人们常将一些动物蛋白质如肉、禽、鱼、蛋、乳等成为完全蛋白质或优质蛋白质。
2、部分不完全蛋白质：必需氨基酸种类齐全，但相互之间比例不适当。动物生长缓慢。麦醇溶蛋白
3、不完全蛋白质：必需氨基酸种类不齐全。动物不能维持生命。玉米醇溶蛋白，白明胶(少色氨酸)
(三)简述食物蛋白质进行营养评价时应注意问题。
1、首先测定蛋白质的含量和氨基酸模式，计算蛋白质消化率修正的氨基酸分。
2、注意食品加工过程中蛋白质的变化。这通常是测定赖氨酸和蛋氨酸的利用率，因为它们在食品加工时最易破坏。而这也可能是生物学评价低于化学评价的原因。
3、最好对样品中的氮、氨基酸和包括微生物毒素在内的各种毒素进行适当分析检验，以除
去非蛋白质物质的作用。
4、应对受试蛋白质进行满足人体需要量方面的检验。此工作应十分慎重和仔细。
(四)简述为充分发挥食物蛋白质的互补作用，在调配膳食时，应遵循的3个原则。
1、食物的生物学种属越远越好，如动物性和植物性食物的混合。
2、搭配的种类越多越好。
3、食用时间越近越好。合成组织器官蛋白质的氨基酸必须同时到达组织器官才能发挥互补作用。
五、论述
(一)试论述蛋白质的功能。
1、构成机体和生命的重要物质基础：机体中所有重要的组成部分都需要有蛋白质参与。
①催化作用--酶②调节生理机能--激素（甲状腺素、胰岛素、肽类激素）③氧的运输--血红蛋白
④肌肉收缩--肌动蛋白⑤支架作用--胶原蛋白⑥免疫作用--免疫球蛋白⑦遗传调控--核蛋白
⑧调节体液渗透压和维持酸碱平衡：当人摄入蛋白质不足时，血浆蛋白浓度降低、渗透压下
降，水无法全部返回血液循环系统而积蓄在细胞间隙内，出现水肿。同时，蛋白质
是两性物质，能与酸或碱进行化学反应，维持血液的酸碱平衡。
2、建造新组织和修补更新组织：食物蛋白质的最重要作用是供给人体合成蛋白质所需的氨
基酸。蛋白质是人体中唯一的氮源。体内蛋白质存在着动态平衡。通常一般认为成
人体内全部蛋白质每天约有3％更新。
3、供能：①是次要作用，每克蛋白质在体内氧化供能约17kJ(4kcal)，碳水化合物和脂肪具
有节约蛋白质的作用。②由体内旧的或已经破损的组织细胞中的蛋白质分解，以及
由食物中一些不符合机体需要或者摄入量过多的蛋白质燃烧时所放出的。③人体
每天所需的能量约有10-15％来自蛋白质。
4、赋予食品重要的功能特性：
①肉的持水性与肌肉蛋白质的变化密切相关，肉的嫩度与肌原纤维蛋白质尤其是肌动球蛋白的变化有关。
②起泡性：鸡蛋清蛋白，应用于糕点和冰淇淋得生产，使之松软可口。
③不同蛋白质的乳化性不同，由乳酪蛋白制成的酪蛋白酸钠具有良好的乳化、增稠性能且热稳定性强。将酪蛋白酸钠制成乳化液或应用于午餐肉罐头等食品，效果很好。
④小麦的面筋性蛋白质(包括麦胶蛋白和谷蛋白)胀润后在面团中形成坚实的面筋网，并具有特殊的粘性和延伸性，在食品加工时使面包、饼干具有各种重要、独特的性质。
⑤明胶具有凝胶性。
(二)试论是蛋白质的利用率。
蛋白质的利用率指蛋白质(氨基酸)被消化、吸收后在体内利用的程度。
1、蛋白质生物学价值BV，简称生物价。被机体利用程度的指标。BV值越高，表明其利用率也越高。
BV =氮贮留量/氮吸收量=[食物氮－(粪氮－粪代谢氮) －(尿氮－尿内源氮) ] / [ 食物氮－(粪氮－粪代谢氮) ]
2、净蛋白质利用率NPU，表明蛋白质实际被利用的程度，较BV更为全面。
NPU =氮贮留量/氮食入量=生物价×消化率
NPU=（受试动物尸体增加氮量+无蛋白饲料组动物尸体减少氮量）/摄取食物氮量
3、蛋白质净比值NPR与蛋白质存留率PRE，大鼠分成两组，分别饲以受试食物蛋白质和等热量的无蛋白质膳食。NPR=[ 平均增加体重（g）+平均降低体重（g）] / 摄入的食物蛋白质（g）
PRE=NPR×100/6.25
4、相对蛋白质价值RPV =受试蛋白质的斜率/ 标准乳清蛋白质的斜率
5、蛋白质功效比值PER，所测蛋白质主要被用于生长之需，PER常用作婴幼儿食品中蛋白质营养价值评价。
PER=动物体重增加（g）/ 摄入的食物蛋白质Pro（g）
6、氨基酸分AAS，通常是指受试蛋白质中第一限制氨基酸的得分，即该食物蛋白质的最终氨基酸评分。
AAS=1g受试蛋白质中氨基酸的毫克数/ 需要量模式中氨基酸的毫克数×100
7、蛋白质消化率修正的氨基酸分PDCAAS = 氨基酸分×蛋白质真消化率
8、可利用赖氨酸：ε-氨基非常活泼，很容易发生反应。
①游离ε-氨基与乳糖反应；②分子中形成了许多交联键，包括赖氨酸与其它氨基酸的交联键。
(三)试论述蛋白质和氨基酸在食品加工变化。
1、食品加工的目的
①杀灭微生物或钝化酶以保护和保存食品。②破坏某些营养抑制剂和毒性物质。
③提高消化率和营养价值。④增加方便性。⑤维持或改善感官性状。
2、热加工的有益作用
①杀菌和灭酶②提高蛋白质的消化率
③破坏某些嫌忌成分：毒性物质、酶抑制剂和抗维生素。④改善食品的感官性状
3、氨基酸的破坏
(1)加热：胱氨酸不耐热；蛋氨酸形成挥发性含硫化合物。热变性。
(2)氧化：
①当蛋白质与脂类过氧化物在一起时，蛋白质的氨基酸由重大损失，其中蛋氨酸、胱氨酸等最易破坏。
②在有敏化色素如核黄素存在时，色氨酸、组氨酸、酪氨酸以及含硫氨酸残基可能发生光氧化作用。
③食物在大气中进行辐射，通过水的射解作用可产生过氧化氢，从而对蛋白质、氨基酸产生破坏作用。
(3)脱硫：含低糖的湿润食物剧烈加热时常引起胱氨酸-半胱氨酸显著破坏，形成不稳定的脱
氢丙胺酰残基，然后与蛋白质中的赖氨酸形成赖丙氨酸等蛋白质-蛋白质交联键(亚
胺键、酯键、硫酯键)，掩蔽了蛋白酶的作用位置，从而降低了酶水解的程度，降
低蛋白质的消化率和利用性。
(4)异构化：用碱处理蛋白质时可使许多氨基酸残基(蛋氨酸、赖氨酸、半胱氨酸、丙氨酸、
苯丙氨酸、酪氨酸、谷氨酸和天冬氨酸)发生异构化。强酸在高浓度、高温时也可
发生。可以部分抑制蛋白质的水解消化作用。
4、蛋白质与非蛋白质分子的反应
①蛋白质与碳水化合物的反应：是蛋白质或氨基酸分子中的氨基与还原糖的羰基之间的反应。
②蛋白质与脂类的反应：与脂类过氧化物发生反应，影响蛋白质的营养价值。
③蛋白质与醌类的反应：与游离氨基酸的氨基反应并引起氧化脱氨。
④蛋白质与亚硝酸盐的反应：部分氨基被亚硝化。
⑤蛋白质与亚硫酸盐的反应：游离的氨基酸可被氧化。
(四)试论食品加工对蛋白质营养价值有哪些正面和负面的影响。
1、正面影响：
①适当的加热加工可使蛋白质变性，可提高蛋白质的消化率。
②钝化毒性蛋白质：加热可破坏食品中存在的酶抑制剂和植物血球凝集素等蛋白质性质的物质，以及某些有毒物质，从而使蛋白质消化率增加，蛋白质功效比值显著上升。
③适度的加工烹调。可以去除、破坏或软化包裹植物蛋白质的纤维素，也能提高蛋白质的消化率。
2、负面影响：
①热加工对蛋白质和氨基酸的营养价值可有一定损害，过热可引起不耐热的胱氨酸含量下降和最活泼的赖氨酸可利用性降低，如对含有蛋白质和还原糖的食品进行热加工，可因糖氨反应而致蛋白质营养价值下降。
②辐射加工食品，当在大气中进行时，通过水的射解作用可产生过氧化氢，从而对蛋白质、氨基酸产生破坏作用。
③含低糖的湿润食物剧烈加热引起胱氨酸、半胱氨酸显著破坏，以及使许多氨基酸的利用率下降，此过程中发生脱硫等一系列反应，生成蛋白质交联键，从而降低蛋白质的消化率和氨基酸的可利用性。
④食品加工中若用酸或碱处理蛋白质，可使许多氨基酸残基（蛋氨酸、赖氨酸、半胱氨酸、丙氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、谷氨酸和天冬氨酸）发生异构化，从而部分抑制蛋白质的水解消化作用，抑制蛋白质营养价值。
⑤此外，在食品加工中，蛋白质可与碳水化合物反应（羰氨反应），与脂类过氧化物反应、与醌类反应、与亚硝酸盐反应（肉制品）、与亚硫酸盐反应（游离氨基酸被氧化），造成蛋白质、氨基酸的损失而使蛋白质营养价值下降，甚至在某些不良反应中生成少数有毒物质。
(五)试论述焦糖化反应与糖氨反应有何不同？试述它们在营养学和食品加工中的特点。
1、焦糖化反应：指糖类在不含氨基化合物时加热到其熔点以上（高于135℃）的结果，它
在酸碱条件下都能进行，经一系列变化，生成焦糖等褐色物质，并失去营养价值。
2、糖氨反应：指在食品中有氨基化合物如蛋白质、氨基酸等存在时。还原糖伴随热加工，
或长期贮存与之发生地反应，它经过一系列变化生成褐色聚合物类黑精。
3、两者的不同点：
①反应底物不同：焦糖化反应是糖类（不含氨基化合物）不一定是还原糖；糖氨反应必须是
还原糖与氨基化合物，如蛋白质、氨基酸等两者之间的反应。
②反应条件不同：焦糖化需加热到糖类熔点以上（高于135℃），酸碱条件下都能进行；糖
氨反应则可在热加工或者长期贮存，即不加热也可反应。
③生成物不同：焦糖化反应生成焦糖等褐色物质；糖氨反应生成褐色聚合物类黑精。
4、两者在营养学中的特点
①焦糖化反应生成两类物质，一类是糖的脱水产物，另一类是糖的裂解产物，焦糖等褐色物
质，失去了营养价值。
②糖氨反应所生成的褐色聚合物类黑精在消化道中不能消化水解，无营养价值。此外，该反
应可降低赖氨酸等的生物有效性，因而可降低蛋白质的营养价值。至于它对碳水化
合物的影响则不大。
5、两者在食品加工中的特点
①焦糖化反应在食品加工中若控制适当，可使食品具有诱人的色泽与风味，生成的焦糖色素作为食用色素，被广泛应用于食品，如可乐饮料、糖浆、糖果、布丁、啤酒等。
②糖氨反应如果控制适当，在食品加工中可以使某些产品获得良好的色、香、味。如酱油、烘焙产品、乳脂糖、太妃糖等。
蛋白质与氨基酸的关系 WTD standardization office【WTD 5AB- WTDK 08- WTD 2C】
一、蛋白质与氨基酸的关系 一般认为，动物蛋白质的营养实质上是氨基酸的营养。只有当组成蛋白质的各种氨基酸同时存在且按需求比例供给时，动物才能有效地合成蛋白质。饲粮中缺乏任何一种氨基酸，即使其他必需氨基酸含量充足, 体蛋白质合成也不能正常进行。同样，体蛋白合成潜力越大的动物（如高瘦肉型猪），对氨基酸的需求量就越高。 畜禽饲粮中必需氨基酸的需要量取决于饲粮中的粗蛋白水平。例如, 仔猪饲粮中蛋白质含量由10%增至22%时, 饲粮赖氨酸的需要量则从% 增至% 。另一方面，饲粮粗蛋白质需要量取决于氨基酸的平衡状况。一般而言，依次平衡第一至第四限制性氨基酸后，饲粮的粗蛋白质需要量可降低2-4个百分点。 二、氨基酸间的相互关系 组成蛋白质的各种氨基酸在机体代谢过程中, 亦存在协同、转化、替代和拮抗等关系。 蛋氨酸可转化为胱氨酸,也可能转化为半胱氨酸, 但其逆反应均不能进行。因此, 蛋氨酸能满足总含硫氨基酸的需要, 但是蛋氨酸本身的需要量只能由蛋氨酸满足。半胱氨酸和胱氨酸间则可以互变。苯丙氨酸能满足酪氨酸的需要, 因为它能转化为酪氨酸, 但酪氨酸不能转化为苯丙氨酸。由于上述关系,在考虑必需氨基酸的需要时, 可将蛋氨酸与胱氨酸、苯丙氨酸与酪氨酸合并计算。 氨基酸间的拮抗作用发生在结构相似的氨基酸间, 因为它们在吸收过程中共用同一转移系统, 存在相互竞争。最典型的具有拮抗作用的氨基酸是赖氨酸和精氨酸。饲粮中赖氨酸过量会增加精氨酸的需要量。当雏鸡饲粮中赖氨酸过量时, 添加精氨酸可缓解由于赖氨酸过量所引起的失衡现象。亮氨酸与异亮氨酸因化学结构相似, 也有拮抗作用。亮氨酸过多可降低异亮氨酸的吸收率, 使
第五节蛋白质和氨基酸 【教学目标】 1、掌握几种常见的氨基酸的结构和性质； 2、掌握蛋白质的性质和检验方法。 【教学重点】蛋白质的性质，氨基酸的结构和性质 【教学难点】氨基酸的结构和性质 【教学过程】 一、蛋白质 1、蛋白质的结构和存在 (1)存在：广泛存在于生物体内，是组成细胞的基础物质。 (2)组成：含有C、H、O、N、S等元素。分子量很大，达几万到上千万。 O H (3)结构：含有肽键—C—N—，由不同氨基酸按不同排列顺序相结合而构成的高分子化合物，蛋白质中含有未缩合的羧基(—COOH)和氨基(—NH2) 图1 蛋白质结构图 2、蛋白质的性质 【观察与思考】 （1）在试管里加入1mL～2mL鸡蛋白的水溶液，然后加入少量（NH4）2SO4饱和溶液。观察现象。把少量沉淀倾入另一支盛有蒸馏水的试管里，观察沉淀是否溶解。 （2）在试管里加入3mL鸡蛋白的水溶液，然后加入1mLCuSO4溶液。观察现象。把少量沉淀放入盛有蒸馏水的试管里，观察沉淀是否溶解。
（3）在试管里加入2mL鸡蛋白的水溶液，加热。观察现象。把试管里的下层物质取出一些放在水里，观察现象。 （4）在试管里加入2mL鸡蛋白的水溶液，然后加入2mL甲醛溶液。观察现象。把少量沉淀放入盛有蒸馏水的试管里，观察沉淀是否溶解。 （5）把一段棉线和毛线分别放在火焰上灼烧，注意闻气味。 （1）在鸡蛋白的水溶液里分别加入（NH4）2SO4饱和溶液和CuSO4溶液，都会产生固体物质，两者有什么不同？ （2）为什么生物实验室可用甲醛溶液（福尔马林）保存动物标本？ (1)两性：在蛋白质分子中存在着没有缩合的羧基和氨基，既能跟酸反应又能跟碱反应，具有两性。 (2)盐析——可逆过程： 浓的盐溶液[如(NH4)2SO4] 蛋白质溶液蛋白质（结晶） 加水 注：①蛋白质溶液具有胶体的性质。 ②少量的某些盐能促进蛋白质的溶解，浓的盐溶液，可使蛋白质的溶解度降低。 ③盐析是物理过程，是可逆过程 ④盐析可以用来分离、提纯蛋白质。 (3)变性——不可逆过程 热、酸、碱、重金属盐、紫外线、某些有机物（如乙醇、甲醛、苯酚）等都能使蛋白质发生变性。 【交流与讨论】 ①人误食重金属盐如何解毒？ 答：多吃含有蛋白质的物质可解毒。如牛奶、豆浆等。 ②人长期在日光下暴晒为什么易得皮肤癌？ 答：人长期在日光下暴晒，受到紫外线的作用，使得人的皮肤表面蛋白质变性，易患皮肤癌。 ③紫汞、酒精为什么有消毒杀菌作用？ 答：紫汞的主要成分是硝酸汞，属于重金属盐和乙醇都能使蛋白质变性，可用于消毒杀菌。 4、颜色反应： 蛋白质浓硝酸沉淀微热黄色 注：(1)有这种反应的蛋白质分子中一般有苯环存在。
一、蛋白质与氨基酸的关系 一般认为，动物蛋白质的营养实质上是氨基酸的营养。只有当组成蛋白质的各种氨基酸同时存在且按需求比例供给时，动物才能有效地合成蛋白质。饲粮中缺乏任何一种氨基酸，即使其他必需氨基酸含量充足, 体蛋白质合成也不能正常进行。同样，体蛋白合成潜力越大的动物（如高瘦肉型猪），对氨基酸的需求量就越高。 畜禽饲粮中必需氨基酸的需要量取决于饲粮中的粗蛋白水平。例如, 仔猪饲粮中蛋白质含量由10%增至22%时, 饲粮赖氨酸的需要量则从0.6 % 增至1.2 % 。另一方面，饲粮粗蛋白质需要量取决于氨基酸的平衡状况。一般而言，依次平衡第一至第四限制性氨基酸后，饲粮的粗蛋白质需要量可降低2-4个百分点。 二、氨基酸间的相互关系 组成蛋白质的各种氨基酸在机体代谢过程中, 亦存在协同、转化、替代和拮抗等关系。 蛋氨酸可转化为胱氨酸,也可能转化为半胱氨酸, 但其逆反应均不能进行。因此, 蛋氨酸能满足总含硫氨基酸的需要, 但是蛋氨酸本身的需要量只能由蛋氨酸满足。半胱氨酸和胱氨酸间则可以互变。苯丙氨酸能满足酪氨酸的需要, 因为它能转化为酪氨酸, 但酪氨酸不能转化为苯丙氨酸。由于上述关系,在考虑必需氨基酸的需要时, 可将蛋氨酸与胱氨酸、苯丙氨酸与酪氨酸合并计算。 氨基酸间的拮抗作用发生在结构相似的氨基酸间, 因为它们在吸收过程中共用同一转移系统, 存在相互竞争。最典型的具有拮抗作用的氨基酸是赖氨酸和精氨酸。饲粮中赖氨酸过量会增加精氨酸的需要量。当雏鸡饲粮中赖氨酸过量时, 添加精氨酸可缓解由于赖氨酸过量所引起的失衡现象。亮氨酸与异亮氨酸因化学结构相似, 也有拮抗作用。亮氨酸过多可降低异亮氨酸的吸收率, 使尿中异亮氨酸排出量增加。此外, 精氨酸和甘氨酸可消除由于其他氨基酸过量所造成的有害作用, 这种作用可能与它们参加尿酸的形成有关。 一、蛋白质与氨基酸的关系 一般认为，动物蛋白质的营养实质上是氨基酸的营养。只有当组成蛋白质的各种氨基酸同时存在且按需求比例供给时，动物才能有效地合成蛋白质。饲粮中缺乏任何一种氨基酸，即使其他必需氨基酸含量充足, 体蛋白质合成也不能正常进行。同样，体蛋白合成潜力越大的动物（如高瘦肉型猪），对氨基酸的需求量就越高。 畜禽饲粮中必需氨基酸的需要量取决于饲粮中的粗蛋白水平。例如, 仔猪饲粮中蛋白质含量由10%增至22%时, 饲粮赖氨酸的需要量则从0.6 % 增至1.2 % 。另一方面，饲粮粗蛋白质需要量取决于氨基酸的平衡状况。一般而言，依次平衡第一至第四限制性氨基酸后，饲粮的粗蛋白质需要量可降低2-4个百分点。 二、氨基酸间的相互关系 组成蛋白质的各种氨基酸在机体代谢过程中, 亦存在协同、转化、替代和拮抗等关系。 蛋氨酸可转化为胱氨酸,也可能转化为半胱氨酸, 但其逆反应均不能进行。因此, 蛋氨酸能满足总含硫氨基酸的需要, 但是蛋氨酸本身的需要量只能由蛋氨酸满足。半胱氨酸和胱氨酸间则可以互变。苯丙氨酸能满足酪氨酸的需要, 因为它能转化为酪氨酸, 但酪氨酸不能转化为苯丙氨酸。由于上述关系,在考虑必需氨基酸的需要时, 可将蛋氨酸与胱氨酸、苯丙氨酸与酪氨酸合并计算。 氨基酸间的拮抗作用发生在结构相似的氨基酸间, 因为它们在吸收过程中共用同一转移系统, 存在相互竞争。最典型的具有拮抗作用的氨基酸是赖氨酸和精氨酸。饲粮中赖氨酸过量会增加精氨酸的需要量。当雏鸡饲粮中赖氨酸过量时, 添加精氨酸可缓解由于赖氨酸过量所引起的失衡现象。亮氨酸与异亮氨酸因化学结构相似, 也有拮抗作用。亮氨酸过多可降
第十五章氨基酸、蛋白质和核酸 第一节氨基酸第二节蛋白质 【教学目标】 知识与技能：掌握氨基酸的结构特点及性质，了解肽键及多肽；了解蛋白质的组成；初步掌握蛋白质的重要性质和检验方法；了解蛋白质的用途。 过程与方法：通过实验培养学生观察能力，使学生能正确进行实验分析，并加深对概念的理解，进而抽象形成规律性认识。辅以习题训练培养学生的创新思维能力。 情感态度与价值观：通过实验，使学生的科学态度、思想情趣得到陶冶；通过中国合成胰岛素这一伟大成就，激发学生爱国主义思想感情，民族自豪感。由1931年我国学者吴宪提出蛋白质变性学说，激发学生积极进取，追求真理的热情和献身护理事业的责任感。 激发兴趣和科学情感；培养探索的科学精神。 【教学重点、难点】 重点：氨基酸和蛋白质的化学性质；观察和抽象思维能力的培养。 难点：肽键的形成和科学抽象的方法。 【课时安排】2学时 【主要教学方法】讲授、演示实验、讨论 【教学用具】试管、试管夹、酒精灯、胶头滴管。 （NH4）2SO4饱和溶液、鸡蛋白溶液、蒸馏水、乙酸铅溶液、CuSO4溶液、浓硝酸。【教学过程设计】 第1学时
CH2-COOH+NaOH CH2-COONa+H2O NH2 NH2 形成内盐 R-CH-COOH R-CH-COO- NH2 NH3+ 两性离子（内盐） 氨基酸在不同PH的溶液中的变化及存在形 式R-CH-COOH NH2 【讲解】若将某种氨基酸溶液的PH调至 一特定值，使酸式电离的程度恰好等于碱 式电离程度，氨基酸则全部以两性离子存 在，净电荷为零，氨基酸分子呈电中性， 在电场作用下，既不向正极移动，也不向 负极移动。此时溶液的PH称为该氨基酸 的等电点。有“PI”表示。 【问题】请同学们思考，如果溶液的PH 小于PI，氨基酸以什么样的形式存在？是 阳离子？两性离子？还是阴离子？ 【追问】溶液PH等于PI呢？溶液PH大 于PI呢？ 【指导学生归纳】请看表15-1，请归纳酸 性、中性、碱性氨基酸的等电点数值范围。 【讲述】氨基酸以两性离子形式存在时,溶 解度最小,最易从溶液中析出，利用这一性 质，可以分离、提纯氨基酸。 回答：阳离子 回答：两性离子 阴离子 回答： 酸性AA的PI在 2.7- 3.2 中性AA的PI略 小于7,一般在 5-6.5之间 碱性AA的PI在 9.5-10.7之间 氨基酸的等电点：PI 教师活动学生活动板书内容设计意图
考点一组成蛋白质的氨基酸及其种类（5年6考） 组成蛋白质的氨基酸的结构及种类 观察下列几种氨基酸的结构 (1)写出图中结构的名称 a.氨基； b.羧基。 (2)通过比较图中三种氨基酸，写出氨基酸的结构通式 (3)氨基酸的不同取决于R基的不同，图中三种氨基酸的R基依次为 (4)氨基酸的种类：约20种 ■助学巧记 巧记“8种必需氨基酸” 甲(甲硫氨酸)来(赖氨酸)写(缬氨酸)一(异亮氨酸)本(苯丙氨酸)亮(亮氨酸)色(色氨酸)书(苏氨酸) 注：评价蛋白质食品营养价值主要依据其必需氨基酸的种类和含量。
组成蛋白质的氨基酸的种类与结构 1.(海南卷)关于生物体内组成蛋白质的氨基酸的叙述，错误的是() A.分子量最大的氨基酸是甘氨酸 B.有些氨基酸不能在人体细胞中合成 C.氨基酸分子之间通过脱水缩合形成肽键 D.不同氨基酸之间的差异是由R基引起的 解析甘氨酸应是分子量最小的氨基酸，它的R基是最简单的氢。 答案 A 2.下图为氨基酸分子的结构通式，下列叙述正确的是() A.结构④在生物体内约有20种 B.氨基酸脱水缩合产生水，水中的氢来自于②和③ C.结构④中含有的氨基或羧基全部都参与脱水缩合 D.生物体内n个氨基酸形成一条多肽链需要n种密码子 解析①为氨基，③为羧基，④为侧链基团(R基)。构成人体氨基酸的种类约有20种，A正确；脱水缩合形成水，水中氢来自①③，B错误；R基中的氨基或羧基不参与脱水缩合，C错误；生物体内n个氨基酸形成一条多肽链需要n个密码子而不是需要n种密码子，D错误。 答案 A 解答本类题目的关键是熟记氨基酸的结构通式，如下图所示
找出氨基酸的共同体，即图中“不变部分”(连接在同一碳原子上的—NH2、—COOH和—H)，剩下的部分即为R基。倘若找不到上述“不变部分”，则不属于构成蛋白质的氨基酸。
实验二蛋白质和氨基酸的呈色反应 一、实验目的 1.了解构成蛋白质的基本结构单位及主要联接方式。 2.了解蛋白质和某些氨基酸的呈色反应原理。 3.学习几种常用的鉴定蛋白质和氨基酸的方法 二、呈色反应： (一)双缩脱反应： 1.原理： 尿素加热至180℃左右生成双缩脲并放出一分子氨。双缩脲在碱性环境中能与cu2+结合生成紫红色化合物，此反应称为双缩脲反应。蛋白质分子中有肽键，其结构与双缩脲相似，也能发生此反应。可用于蛋白质的定性或定量测定。 一切蛋白质或二肽以上的多肽部有双缩脲反应，但有双缩脲反应的物质不一定都是蛋白质或多肽。 2.试剂： (1)尿索： 10克 (2)10%氢氧化钠溶液 250毫升 (3)1%硫酸铜溶液 60毫升 (4)2％卵清蛋白溶液 80毫升 3.操作方法： 取少量尿素结晶，放在干燥试管中。用微火加热使尿素熔化。熔化的尿素开始硬化时，停止加热，尿素放出氨，形成双缩脲。冷后，加10％氢氧化钠溶液约1毫升，振荡混匀，再加1％硫酸铜溶液1滴，再振荡。观察出现的粉红颜色。避免添加过量硫酸铜，否则，生成的蓝色氢氧化铜能掩盖粉红色。 向另一试管加卵清蛋白溶液约l毫升和10％氢氧化钠溶液约2毫升，摇匀，再加1％硫酸铜溶液2滴，随加随摇，观察紫玫色的出现。
(二)茚三酮反应 1.原理： 除脯氨酸、羟脯氨酸和茚三酮反应产生黄色物质外，所有α—氨基酸及一切蛋白质都能和茚三酮反应生成蓝紫色物质。 该反应十分灵敏，1：1 500 000浓度的氨基酸水溶液即能给出反应，是一种常用的氨基酸定量测定方法。 茚三酮反应分为两步，第一步是氨基酸被氧化形成CO 2、NH 3 和醛，水合 茚三酮被还原成还原型茚三酮；第二步是所形成的还原型茚三酮同另一个水合茚三酮分于和氨缩合生成有色物质。 反应机理如下： 此反应的适宜pH为5—7，同一浓度的蛋白质或氨基酸在不同pH条件下的颜色深浅不同，酸度过大时甚至不显色。 2.试剂： (1)蛋白质溶液 100毫升 2％卵清蛋白或新鲜鸡蛋清溶液(蛋清：水＝1：9) (2)0.5％甘氨酸溶液 80毫升 (3)0.1％茚三酮水溶液 50毫升 (4)0.1％茚三酮—乙醇溶液 20毫升
苏教版选修5《蛋白质和氨基酸》教学设计 教学目标： 知识和技能： 1、使学生了解蛋白质的组成、主要性质和用途 2、了解常见的氨基酸的组成、结构和性质 过程和方法： 1、通过实验探究法学习蛋白质的性质，培养学生实验动手能力 2、联系实际事例了解蛋白质和氨基酸在日常生活中的应用 情感态度与价值观： 1、使学生初步了解蛋白质是生命最基本的物质基础，了解氨基酸和蛋白 质与人体健康的关系 2、使学生体会实验中的相互合作，学会与他人的合作学习，培养良好的 合作学习，培养良好的团队合作精神 3、激发学生亲近化学，热爱化学并渴望了解化学的情感. 教学重点：蛋白质的性质 教学难点：实验能力培养 教学方法：实验－观察－记录－归纳－应用 教学分析：本节课是在学生对有机物知识有较全面认识的基础上要进一步认真学习的重要知识。同时，在必修2教材中，有“蛋白质和氨基酸”一节，已经简单介绍了蛋白质的性质。蛋白质在日常生活中是常见的物质。所以学生对蛋白质是既感到熟悉又感到神奇的物质。这一节的教学要充分利用这一点，让学生在现有的知识基础上大胆探索新的知识，做到乐学和主动学习。 教学过程：
分析与反思： 本节课的教学设计有以下特点： 一、应用新课改的思想和方法 （1）本节课开始就以展示一批与蛋白质有关图片，还有科技前沿的克隆羊，并播放有关蛋白质的视屏，激发了学生学习的欲望，在讲解知识的同时注意联系生活实际，使学生能学以致用。 （2）重视“协作学习”的合作互动 在教学设计中，教师创设分组实验，合作完成，以达到训练团队合作精神，并在完成实验的同时学会观察、描述、归纳、总结等能力。 二、采用多种教学手段 根据教学内容的需要，采取了多种教学手段。有利于学生掌握知识，提高技能，有利于课堂的活跃气氛和丰富多彩。 1、观看视屏和图片，快速获取信息，激发学习热情。
构成蛋白质的氨基酸种类、分子量、功能和作用（一） 序号分类名称 缩写及 分子量 生理功能 必需氨基酸 1 赖氨酸Lys 146.13 促进大脑发育，是肝及胆的组成成分，能促进脂肪代谢，调节松果腺、乳腺、黄体及卵巢，防止细胞退化； 2 蛋氨酸 （甲硫氨酸） Met 149.15 参与组成血红蛋白、组织与血清，有促进脾脏、胰脏及淋巴的功能； 3 色氨酸 Trp 204.11 促进胃液及胰液的产生； 4 苯丙氨酸 Phe 165.09 参与消除肾及膀胱功能的损耗； 5 苏氨酸 Thr 119.18 有转变某些氨基酸达到平衡的功能； 6 异亮氨酸 Ile 131.11 参与胸腺、脾脏及脑下腺的调节以及代谢；脑下腺属总司令部作用于甲状腺、性腺； 7 亮氨酸Leu 131.11 作用平衡异亮氨酸； 8 缬氨酸 Val 117.09 作用于黄体、乳腺及卵巢； 指人体（或其它脊椎动物）不能合成或合成速度远不适应机体的需要，必需由食物蛋白供给，这些氨基酸称为必需氨基酸。成人必需氨基酸的需要量约为蛋白质需要量的20%～37%。 条件必需氨基酸 9 精氨酸Arg 174.4 它能促使氨转变成为尿素，从而降低血氨含量。它也是精子蛋白的主要成分，有促进精子生成，提供精子运动 能量的作用。 10 组氨酸 His 155.09 在组氨酸脱羧酶的作用下，组氨酸脱羧形成组胺。组胺具有很强的血管舒张作用，并与多种变态反应及发炎有 关。
人体虽能够合成，但通常不能满足正常的需要，因此，又被称为半必需氨基酸或条件必需氨基酸，在幼儿生长期这两种是必需氨基酸。人体对必需氨基酸的需要量随着年龄的增加而下降，成人比婴儿显著下降。（近年很多资料和教科书将组氨酸划入成人必需氨基酸） 构成蛋白质的氨基酸种类、分子量、功能和作用（二） 序号分类名称 分子量及缩 写 生理功能和作用 非必需氨基酸 11 丙氨酸Ala 89.06 预防肾结石、协助葡萄糖的代谢，有助缓和低血糖，改善身体能量。 12 脯氨酸Pro 115.08 脯氨酸是身体生产胶原蛋白和软骨所需的氨基酸。它保持肌肉和关节灵活，并有减少紫外线暴露和正常老化造 成皮肤下垂和起皱的作用。 13 甘氨酸Gly 75.05 在中枢神经系统，尤其是在脊椎里，甘氨酸是一个抑制性神经递质。 14 丝氨酸Ser 105.06 是脑等组织中的丝氨酸磷脂的组成部分，降低血液中的胆固醇浓度，防治高血压 15 半胱氨酸Cys 121.12 异物侵入时可强化生物体自身的防卫能力、调整生物体的防御机构。 16 酪氨酸 Tyr 181.09 是酪氨酸酶单酚酶功能的催化底物，是最终形成优黑素和褐黑素的主要原料。 17 天冬酰胺Asn 132.6 天冬酰胺有帮助神经系统维持适当情绪的作用，有时还有助于预防对声音和触觉的过度敏感，还有助于抵御疲 劳。 18 谷氨酰胺Gln 146.08 平衡体内氨的含量，谷酰胺的作用还包括建立免疫系统，加强大脑健康和消化功能 19 天冬氨酸Asp 133.6 它可作为K+、Mg+离子的载体向心肌输送电解质，从而改善心肌收缩功能，同时降低氧消耗，在冠状动脉循环 障碍缺氧时，对心肌有保护作用。它参与鸟氨酸循环，促进氧和二氧化碳生成尿素，降低血液中氮和二氧化碳 的量，增强肝脏功能，消除疲劳。 20 谷氨酸 Glu 147.08 参与脑的蛋白和塘代谢，促进氧化，改善中枢神经活动，有维持和促进脑细 胞功能的作用，促进智力的增加 指人（或其它脊椎动物）自己能由简单的前体合成，不需要从食物中获得的氨基酸。 备注：以上简单阐述了各种氨基酸在体内发挥的生理作用，没有阐述其药理和保健作用。以上分类是从营养学角度区分。
《生命活动的主要承担者—蛋白质》教案 教学目标： ⒈知识与技能 ⑴说明氨基酸的结构特点，以及氨基酸形成蛋白质的过程。 ⑵蛋白质的结构和功能。 ⒉过程与方法 ⑴培养学生跨学科分析综合能力。 ⑵收集资料、分析资料的能力。 ⒊情感态度与价值观 ⑴认同蛋白质是生命活动的主要承担者。 ⑵关注蛋白质研究的新进展。 教学重点： ⒈氨基酸的结构特点，以及氨基酸形成蛋白质的过程。 ⒉蛋白质的结构和功能。 教学难点： ⒈氨基酸形成蛋白质的过程。 ⒉蛋白质的结构多样性的原因。 课前准备： 教师准备两三块海绵，肽键形成的动画课件，血红蛋白、胰岛素的空间结构示意图。课时安排： １课时。 教学过程： 一. 情境创设 蛋白质是构成细胞的重要物质之一，它在组成细胞的化合物中的含量仅次于水，占细胞干重的50％以上。食品包装上常常附有食品成分说明，如果你留心观察的话，你会发现蛋白质是许多食品的重要成分，有时你还会看到添加某些氨基酸的食品。 二. 师生互动 ㈠教师提问：你能过说出多少种富含蛋白质的食品呢？ 学生：根据生活经验回答。 教师：我们平时所吃的食物中，一般都含有蛋白质，瘦肉、蛋、奶和大豆制品中的蛋白质含量尤其丰富。蛋白质必需经过消化成为各种氨基酸，才能被人体吸收和利用。 氨基酸是组成蛋白质的基本单位。在生物体中组成当白质的氨基酸约有20种。氨基酸的结构有什么特点呢？请大家观察课本第20页的《思考与讨论》中的几种氨基酸的结构，思考讨论，这些氨基酸的结构具有什么共同特点？ 教师引导：教师在黑板上写出甲烷分子（CH4）的结构式。比较课本上氨基酸的分子结构式与甲烷分子的不同，再思考氨基酸的结构具有什么共同特点。 学生回答：每种氨基酸分子中都含有一个氢原子，一个氨基和一个羧基。 教师总结：用一个氨基，一个羧基，一个侧链基团R基分别取代甲烷中的三个H，就组成蛋白质分子的基本单位氨基酸的结构通式： Ｒ │ NH2─Ｃ─COOH │ Ｈ
For personal use only in study and research; not for commercial use For personal use only in study and research; not for commercial use 一、蛋白质与氨基酸的关系 一般认为，动物蛋白质的营养实质上是氨基酸的营养。只有当组成蛋白质的各种氨基酸同时存在且按需求比例供给时，动物才能有效地合成蛋白质。饲粮中缺乏任何一种氨基酸，即使其他必需氨基酸含量充足, 体蛋白质合成也不能正常进行。同样，体蛋白合成潜力越大的动物（如高瘦肉型猪），对氨基酸的需求量就越高。 畜禽饲粮中必需氨基酸的需要量取决于饲粮中的粗蛋白水平。例如, 仔猪饲粮中蛋白质含量由10%增至22%时, 饲粮赖氨酸的需要量则从0.6 % 增至1.2 % 。另一方面，饲粮粗蛋白质需要量取决于氨基酸的平衡状况。一般而言，依次平衡第一至第四限制性氨基酸后，饲粮的粗蛋白质需要量可降低2-4个百分点。 二、氨基酸间的相互关系 组成蛋白质的各种氨基酸在机体代谢过程中, 亦存在协同、转化、替代和拮抗等关系。 蛋氨酸可转化为胱氨酸,也可能转化为半胱氨酸, 但其逆反应均不能进行。因此, 蛋氨酸能满足总含硫氨基酸的需要, 但是蛋氨酸本身的需要量只能由蛋氨酸满足。半胱氨酸和胱氨酸间则可以互变。苯丙氨酸能满足酪氨酸的需要, 因为它能转化为酪氨酸, 但酪氨酸不能转化为苯丙氨酸。由于上述关系,在考虑必需氨基酸的需要时, 可将蛋氨酸与胱氨酸、苯丙氨酸与酪氨酸合并计算。 氨基酸间的拮抗作用发生在结构相似的氨基酸间, 因为它们在吸收过程中共用同一转移系统, 存在相互竞争。最典型的具有拮抗作用的氨基酸是赖氨酸和精氨酸。饲粮中赖氨酸过量会增加精氨酸的需要量。当雏鸡饲粮中赖氨酸过量时, 添加精氨酸可缓解由于赖氨酸过量所引起的失衡现象。亮氨酸与异亮氨酸因化学结构相似, 也有拮抗作用。亮氨酸过多可降低异亮氨酸的吸收率, 使尿中异亮氨酸排出量增加。此外, 精氨酸和甘氨酸可消除由于其他氨基酸过量所造成的有害作用, 这种作用可能与它们参加尿酸的形成有关。 一、蛋白质与氨基酸的关系 一般认为，动物蛋白质的营养实质上是氨基酸的营养。只有当组成蛋白质的各种氨基酸同时存在且按需求比例供给时，动物才能有效地合成蛋白质。饲粮中缺乏任何一种氨基酸，即使其他必需氨基酸含量充足, 体蛋白质合成也不能正常进行。同样，体蛋白合成潜力越大的动物（如高瘦肉型猪），对氨基酸的需求量就越高。 畜禽饲粮中必需氨基酸的需要量取决于饲粮中的粗蛋白水平。例如, 仔猪饲粮中蛋白质含量由10%增至22%时, 饲粮赖氨酸的需要量则从0.6 % 增至1.2 % 。另一方面，饲粮粗蛋白质需要量取决于氨基酸的平衡状况。一般而言，依次平衡第一至第四限制性氨基酸后，饲粮的粗蛋白质需要量可降低2-4个百分点。 二、氨基酸间的相互关系 组成蛋白质的各种氨基酸在机体代谢过程中, 亦存在协同、转化、替代和拮抗等关系。 蛋氨酸可转化为胱氨酸,也可能转化为半胱氨酸, 但其逆反应均不能进行。因此, 蛋氨酸能满足总含硫氨基酸的需要, 但是蛋氨酸本身的需要量只能由蛋氨酸满足。半胱氨酸和胱氨酸间则可以互变。苯丙氨酸能满足酪氨酸的需要, 因为它能转化为酪氨酸, 但酪氨酸不能转化为苯丙氨酸。由于上述关系,在考虑必需氨基酸的需要时, 可将蛋氨酸与胱氨酸、苯丙氨酸与酪氨酸合并计算。
第2单元课时5 蛋白质氨基酸 教学设计 一、学习目标 1．在糖类到蛋白质的学习过程中，学生对生命的理解从表层到内部，从维持生命到构成生命的基础物质，让学生感悟到生命的复杂、脆弱，激发学生尊重生命、热爱生命。 2．在实验中掌握蛋白质的性质，并结合生活实际理解其应用，培养学生学以致用的科学精神。 二、教学重点与难点 蛋白质的特征反应、辨析盐析与变性过程。 三、设计思路 抓住蛋白质、氨基酸是生命基础物质这一契机，在学生收集与蛋白质、氨基酸等有关的生命物质的过程中，充分感悟到生命的价值。针对易于理解的相关知识，可由“学生教师”讲解，既调动了学生学习的积极性，又培养学生语言表达能力。 四、教学过程 [引入新课]上节课我们介绍了油脂和糖类，今天我们继续来研究蛋白质和氨基酸。 [投影]蛋白质的存在: （PPT2，3，4，5） 蛋白质细胞：组成细胞的基础物质 动物 植物：种子中具有丰富的蛋白质 肌肉 皮肤 发、毛 蹄 角 [自主学习1]蛋白质的应用并填空（PPT6，7，8）蛋白质对人类的营养作用及其原理：
蛋白质是生命的基础，没有蛋白质就没有生命。是人类必需的营养物质，成年人每天大约要摄取蛋白质，才能满足生理需要，保证身体健康。 人们从食物中摄取的蛋白质，在胃液中的和胰液中的的作用下，经过水解生成。氨基酸被人体吸收后，重新结合成人体所需的各种蛋白质。人体内各种组织的蛋白质也是不断地分解，最后主要生成，排出体外。 [探究实验] 学生分组做教材《苏教版·化学2》第73页的［实验1］和［实验2］,探究蛋白质的性质。并填写如下“表3－7蛋白质的性质实验”。 [问题探究] 通过上述实验，你对蛋白质的性质有什么认识 [自主学习2]（PPT9，10，11，12） 鸡蛋白、大豆蛋白等蛋白质水，在这些蛋白质溶液中加入某些浓的 溶液［如(NH 4) 2 SO 4 溶液、Na 2 SO 4 溶液等］，可使蛋白质的降低而析出。 如果由于某种条件使蛋白质的化学组成或空间结构发生改变，它的生理功能也会。在的作用下，
《羧酸氨基酸和蛋白质第一课时》导学案 ［学习目标定位］1.熟知羧酸的分类结构特点及其主要化学性质。 2.会比较羧基、羰基与羟 基的性质差异。 1.乙酸的组成与结构 乙酸的分子式C2H4Q,结构式为，结构简式为CHCOOH官能团是一COOH 2 ?乙酸的性质 ⑴ 乙酸俗名为醋酸，是一种无色液体，具有强烈的刺激性气味，易溶于水和乙醇_____________ (2)乙酸是一种弱酸，其酸性比碳酸的强，具有酸的通性。 在水中可以电离出H，电离方程式为CHlllIjH CH3COO + H。 (3)与酸碱指示剂作用，能使石蕊试液变红。_ ⑷ 与Mg反应的化学方程式为Mg+ 2CHCOOH^ (CHsCOO)”叶H2 f。 ⑸ 与CaO反应的化学方程式为CaO^ 2CHCOOZ (CH3COO2Ca+ H2O。 ⑹与C U(OH)2反应的化学方程式为Cu(OH)2+ 2CHCOOH^(CH3COO)Cu+ 2H2O ⑺ 与NetCO反应的化学方程式为N32CO + 2CHCOO—T2CHCOON住COf+ HQ 探究点一羧酸的概念 1.分类：观察下列几种酸的结构简式填空： ①乙酸：CHCOOH②硬脂酸：C7H35COOH ③亚油酸：C7H31COOH④苯甲酸：CHCOOH ⑤乙二酸：HOO—COOH (1)从上述酸的结构可以看出，羧酸可以看作是由羧基和烃基(或氢原子)相连而构成的化合 物。其通式可表示为R-COOH官能团为—COOH (2)按不同的分类标准对羧酸进行分类： 若按羧酸分子中烃基的结构分类，上述物质中的①②③⑤属于脂肪酸，④属于芳香酸。若按羧酸分子中羧基的数目分类，上述物质中的①②③④属于一元酸, ⑤属于二元酸。按烃基的饱和程度分①②⑤属于饱和酸， ③④属于不饱和酸。 2.物理性质 (1)水溶性：分子中碳原子数在4个以下的羧酸能与水互溶。随碳链增长，羧酸在水中的溶解 度迅速减小。 ⑵熔、沸点：比相同碳原子数的醇的沸点高，原因是羧酸分子之间更容易形成氢_______________ 3?常见的羧酸
课 题 第4节 羧酸 氨基酸和蛋白质（一） 教具 学案 多媒体课件 教学目的 教法 实验探究 合作交流 重点 难点 羧酸的结构特点及化学性质 教学情景设计 内 容 总结补充创 新 【自主学习】 一、羧酸的概述 1．概念：由________和________相连构成的有机化合物。 2．通式：________，官能团________。 3．分类： (1)按分子中烃基分 ①脂肪酸? ?? 低级脂肪酸：如乙酸： 高级脂肪酸????? 硬脂酸： 软脂酸： 油酸： ②芳香酸：如苯甲酸：________________，俗名________________。 (2)按分子中羧基的数目分 ①一元羧酸：如甲酸________，俗名________。 ②二元羧酸：如乙二酸________________，俗名________。 ③多元羧酸。 4.命名： （1）选主链：选取含有 的最长碳链为主链，命名为某酸。 （2）编号位：从 开始给主链碳原子编号。 （3）写名称：在某酸的前面加上取代基的 和
如：CH 3CH CH 3CH 2CH 2C OH O 。 5．物理性质 (1)水溶性 碳原子数在____以下的羧酸与水互溶，随着分子中碳链的增长，溶解度逐渐________。 (2)熔、沸点 比相应醇____，其原因是羧酸比与其相对分子质量相近的醇形成________的几率大。 6．常见的羧酸 【对点演练】 1．下列物质中，属于饱和一元脂肪酸的是( ) A ．乙二酸 B ．苯甲酸 C ．硬脂酸 D ．石炭酸 2．由—CH 3、—OH 、 、—COOH 四种基团两两组合而成的化合物中，其水溶液能使 紫色石蕊试液变红的有( ) A ．1种 B ．2种 C ．3种 D ．4种 【自主学习】 二、化学性质(以R —COOH 为例) 1．弱酸性 (1)与碳酸氢钠反应：________________________________________ (2)与氨气或氨水常温反应：___________________________________ 2．羟基被取代
蛋白质结构与功能——氨基酸 2010遗传学 Chapter 1 氨基酸 I 蛋白质的天然组成 天然蛋白质几乎都是由18种普通的氨基酸组成：L-氨基酸，L-亚氨基酸(脯氨酸)和甘氨酸。 一些稀有的氨基酸在少量的蛋白质中结合了L-硒代胱氨酸。 II 氨基酸的结果 每种氨基酸（除了脯氨酸）：都有一个羧基，一个氨基，一个特异性的侧链（R基）连接在α碳原子上。 在蛋白质中，这些羧基和氨基几乎全部都结合成肽键。在一般情况下，除了氢键的构成以外，是不会发生化学反应的。 氨基酸的侧链残基（R基）提供了多种多样的功能基团，这些基团赋予蛋白质分子独特的性质，导致： A.一种独特的折叠构象 B.溶解性的差异 C.聚集态 D.和配基或其他大分子构成复合物的能力，酶 活性等等。 蛋白质的功能是与蛋白质氨基酸排列顺序和每个氨基酸残基的特征有关。那些残基赋予蛋白质独一无二的功能。 氨基酸的分类是依照它的侧链性质的 A．非极性侧链的氨基酸 B．不带电的极性侧链氨基酸 C．酸性侧链的氨基酸
D ． 碱性侧链的氨基酸 A.非极性侧链氨基酸 非极性氨基酸在蛋白质中的位置： 在可溶性蛋白质中，非极性氨基酸链趋向于集中在蛋白质内部。 甘氨酸 (Gly G ) 结构：最简单的氨基酸，在蛋白质氨基酸当中，是唯一缺乏非对称结构的氨基酸。 特征：甘氨酸在蛋白质结构中起到一个很重要的作用，与其它氨基酸残基相比，由于缺少β-碳原子，它在蛋白质的构象上有很大的灵活性和更容易达到它的空间结构。 功能和位置： 1. 甘氨酸经常位于紧密转角；和出现在大分子侧链产生空间位阻影响螺旋的紧密包装处（如胶原） 和结合底物的地方。 2. 由于缺乏空间位阻侧链，所以甘氨酸在邻近的肽键的位置有更强化学反应活性。例如：Asn-Gly 3. 甘氨酸也出现在酶催化蛋白质特异性修饰的识别位点，例如N 端的十四酰基化（CH2(CH2)12CO －)和精氨酸甲基化的信号序列。 丙氨酸 (Ala A ) 结构：是20种氨基酸中最没有“个性”的氨基酸，没有长侧链，没有特别的构象性质，可以出现在蛋白质结构的任何部位。 特征： 1、 丙氨酸是蛋白质中含量最丰富的氨基酸残基 之一，弱疏水性。 2、 化学活性非常弱。 缬氨酸 (Val V) 特征：中度疏水的脂肪族侧链残基。 功能： 3、 这个中度疏水残基β碳原子上的甲基降低了 蛋白质的构象的灵活性。 2、使邻近的肽键的化学反应产生空间位阻，特别是相邻残基具有β-分支的侧链（缬氨酸或异亮氨酸）。 异亮氨酸 （Ile I ） 特征：疏水的脂肪族残基侧链 功能： 1. β-分支链在空间上阻碍邻近的肽键反应。 2. 疏水侧链趋向在折叠蛋白的内部，比起α螺 旋这种侧链在二级结构中更容易形成β折叠。
实验一蛋白质与氨基酸的理化性质实验 一、实验目的 1.了解蛋白质和某些氨基酸的颜色反应原理。 2.学习几种常用的鉴定蛋白质和氨基酸的方法。 3.学习蛋白质等电点的测定。 二、蛋白质的盐析与变性 1.原理 在水溶液中的蛋白质分子由于表面生成水化层和双电层而成为稳定的亲水胶体颗粒，在一定的理化因素影响下，蛋白质颗粒可因失去电荷和脱水破坏水化层和双电层而沉淀。 蛋白质的沉淀反应分为可逆反应和不可逆反应两类。 （1）可逆的沉淀反应此时蛋白质分子的结构尚未发生显著变化，除去引起沉淀的因素后，沉淀的蛋白质仍能重新溶解于溶剂中，并保持其天然性质而不变性。如大多数蛋白质的盐析作用或在低温下用乙醇（或丙酮）短时间作用与蛋白质。提纯蛋白质时，常利用此类反应分离蛋白质。 （2）不可逆的沉淀反应此时蛋白质分子内部结构发生重大变化，蛋白质常因变性而发生沉淀现象，沉淀后的蛋白质不再复溶于同类的溶剂中，加热引起的蛋白质沉淀与凝固、蛋白质与重金属离子或某些有机酸的反应都属于此类反应。 有时蛋白质变性后，由于维持溶液稳定的条件仍然存在（如电荷层），蛋白质并不絮凝析出。因此变性后的蛋白质并不一定都表现出沉淀现象。反之沉淀的蛋白质也未必都已变性。 2.试剂与材料 （1）蛋白质溶液[5%卵清蛋白溶液或鸡蛋清的水溶液 500ml (新鲜鸡蛋清：水=1：9)] （2）pH4.7乙酸-醋酸钠的缓冲溶液 100 ml （3）3%硝酸银溶液 10 ml （4）5%三氯乙酸溶液 50 ml （5）95%乙醇 250 ml （6）饱和硫酸铵溶液 250 ml
（7）硫酸铵结晶粉末 1000g （8）0.1mol/L盐酸溶液 300 ml （9）0.1mol/L氢氧化钠溶液 100ml （10）0.05mol/L碳酸钠溶液 100ml (11)0.1mol/L乙酸溶液 100ml （12）2%氯化钡溶液 150 ml 3.实验步骤 （1）蛋白质的盐析加入无机盐（硫酸铵、硫酸钠、氯化钠等）的浓溶液后，蛋白质水溶液溶解度发生变化，过饱和的蛋白质会发生絮凝沉淀，这种加入盐溶液或固体盐能析出蛋白质的现象称为盐析。加入的盐浓度不同，析出的蛋白质现象也不同，人们常用逐步提高蛋白质溶液中盐浓度的方法，使蛋白质分批沉淀，此类盐析方法称为分段盐析。 例如，球蛋白可在半饱和硫酸铵溶液中析出，而清蛋白则在饱和硫酸铵溶液中才能析出。通过盐析来制备的蛋白质沉淀物，当加水稀释降低盐类浓度时，它又能再溶解，故蛋白质的盐析作用是一种可逆沉淀过程。 加5%卵清蛋白溶液5ml于试管中，再加等量的饱和硫酸铵溶液，搅拌均匀后静置数分钟则析出球蛋白的沉淀。倒出少量沉淀物，加少量水，观察是否溶解，试解释实验现象。将试管内沉淀物过滤，向滤液中逐渐添加硫酸铵粉末，并慢速搅拌直到硫酸铵粉末不再溶解为止（饱和状态），此时析出的沉淀为清蛋白。 取出部分清蛋白沉淀物，加少量蒸馏水，观察沉淀的再溶解现象。 （2）重金属离子沉淀蛋白质重金属离子与蛋白质结合成不溶于水的复合物。 取1支试管，加入蛋白质溶液2ml，再加3%硝酸银溶液1～2滴，震荡试管，观察是否有沉淀产生。放置片刻，倾去上层清液，加入少量的蒸馏水，观察沉淀是否溶解。（3）某些有机酸沉淀蛋白质取1支试管,加入蛋白质溶液2ml，再加入1ml5%三氯乙酸溶液，振荡试管，观察沉淀的生成。放置片刻，倾出上清液，加入少量蒸馏水，观察沉淀是否溶解。 （4）有机溶剂沉淀蛋白质取1支试管，加入2ml蛋白质溶液，再加入2ml95%乙醇。混匀，观察沉淀的产生。加入少量的蒸馏水，观察沉淀是否溶解。 三、蛋白质的颜色反应
氨基酸与蛋白质教学设计 本节目标 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。 自主预习 一、氨基酸的结构和性质 1．氨基酸 (1)氨基酸概念：氨基酸是取代了羧酸分子中烃基上的氢原子形成的取代羧酸。 官能团为氨基(—NH2)、羧基(—COOH)。 (2)天然蛋 白质水解后 均可得到 α 氨基酸， 即分子中氨 基和羧基连 在同一个碳 原子上，其 通式可表示 为常见α氨基酸有甘氨酸、缬氨酸、苯丙氨酸等，写出其结构简式： 甘氨酸：； 缬氨酸：； 苯丙氨酸：。 (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—NH 反应；H＋可以与—NH2 反应，也可以与—COO－反应) 依据上述知识，写出下列反应方程式： a.与盐酸的反应： b.与氢氧化钠反应： 2．多肽 (1)由一个α氨基酸分子的羧
， 基和另一个 α氨基酸分子的氨基脱去一分子水形成的酰胺键称为肽键，生成的化合物称为肽。例如 。 (2) 酰胺键的结构式为可简写为 ，又称 为 ，是一种官能团。 (3) 由 个氨基酸分子 脱去 3 个水分子形成的 是四肽，它含有 个肽 键。三肽以上均可称为 。 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。 课堂探究一：氨基酸的性质 问题 1．有一多肽的结构如下： 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？
精品文档 一、蛋白质与氨基酸的关系 一般认为，动物蛋白质的营养实质上是氨基酸的营养。只有当组成蛋白质的各种氨基酸同时存在且按需求比例供给时，动物才能有效地合成蛋白质。饲粮中缺乏任何一种氨基酸，即使其他必需氨基酸含量充足, 体蛋白质合成也不能正常进行。同样，体蛋白合成潜力越大的动物（如高瘦肉型猪），对氨基酸的需求量就越高。 畜禽饲粮中必需氨基酸的需要量取决于饲粮中的粗蛋白水平。例如, 仔猪饲粮中蛋白质含量由10%增至22%时, 饲粮赖氨酸的需要量则从0.6 % 增至1.2 % 。另一方面，饲粮粗蛋白质需要量取决于氨基酸的平衡状况。一般而言，依次平衡第一至第四限制性氨基酸后，饲粮的粗蛋白质需要量可降低2-4个百分点。 二、氨基酸间的相互关系 组成蛋白质的各种氨基酸在机体代谢过程中, 亦存在协同、转化、替代和拮抗等关系。 蛋氨酸可转化为胱氨酸,也可能转化为半胱氨酸, 但其逆反应均不能进行。因此, 蛋氨酸能满足总含硫氨基酸的需要, 但是蛋氨酸本身的需要量只能由蛋氨酸满足。半胱氨酸和胱氨酸间则可以互变。苯丙氨酸能满足酪氨酸的需要, 因为它能转化为酪氨酸, 但酪氨酸不能转化为苯丙氨酸。由于上述关系,在考虑必需氨基酸的需要时, 可将蛋氨酸与胱氨酸、苯丙氨酸与酪氨酸合并计算。 氨基酸间的拮抗作用发生在结构相似的氨基酸间, 因为它们在吸收过程中共用同一转移系统, 存在相互竞争。最典型的具有拮抗作用的氨基酸是赖氨酸和精氨酸。饲粮中赖氨酸过量会增加精氨酸的需要量。当雏鸡饲粮中赖氨酸过量时, 添加精氨酸可缓解由于赖氨酸过量所引起的失衡现象。亮氨酸与异亮氨酸因化学结构相似, 也有拮抗作用。亮氨酸过多可降低异亮氨酸的吸收率, 使尿中异亮氨酸排出量增加。此外, 精氨酸和甘氨酸可消除由于其他氨基酸过量所造成的有害作用, 这种作用可能与它们参加尿酸的形成有关。 一、蛋白质与氨基酸的关系 一般认为，动物蛋白质的营养实质上是氨基酸的营养。只有当组成蛋白质的各种氨基酸同时存在且按需求比例供给时，动物才能有效地合成蛋白质。饲粮中缺乏任何一种氨基酸，即使其他必需氨基酸含量充足, 体蛋白质合成也不能正常进行。同样，体蛋白合成潜力越大的动物（如高瘦肉型猪），对氨基酸的需求量就越高。 畜禽饲粮中必需氨基酸的需要量取决于饲粮中的粗蛋白水平。例如, 仔猪饲粮中蛋白质含量由10%增至22%时, 饲粮赖氨酸的需要量则从0.6 % 增至1.2 % 。另一方面，饲粮粗蛋白质需要量取决于氨基酸的平衡状况。一般而言，依次平衡第一至第四限制性氨基酸后，饲粮的粗蛋白质需要量可降低2-4个百分点。 二、氨基酸间的相互关系 组成蛋白质的各种氨基酸在机体代谢过程中, 亦存在协同、转化、替代和拮抗等关系。 蛋氨酸可转化为胱氨酸,也可能转化为半胱氨酸, 但其逆反应均不能进行。因此, 蛋氨酸能满足总含硫氨基酸的需要, 但是蛋氨酸本身的需要量只能由蛋氨酸满足。半胱氨酸和胱氨酸间则可以互变。苯丙氨酸能满足酪氨酸的需要, 因为它能转化为酪氨酸, 但酪氨酸不能转化为苯丙氨酸。由于上述关系,在考虑必需氨基酸的需要时, 可将蛋氨酸与胱氨酸、苯丙氨酸与酪氨酸合并计算。 氨基酸间的拮抗作用发生在结构相似的氨基酸间, 因为它们在吸收过程中共用同一转移系统, 存在相互竞争。最典型的具有拮抗作用的氨基酸是赖氨酸和精氨酸。饲粮中赖氨酸过量会增加精氨酸的需要量。当雏鸡饲粮中赖氨酸过量时, 添加精氨酸可缓解由于赖氨酸过量所引起的失衡现象。亮氨酸与异亮氨酸因化学结构相似, 也有拮抗作用。亮氨酸过多可降 精品文档