3.2.5蛋白质和氨基酸(2014.4)
《蛋白质与氨基酸》PPT课件
第四章 蛋白质与氨基酸
氨基酸/ (mg/g pro.)
组氨酸 异亮氨酸 亮氨酸 赖氨酸 蛋氨酸+胱氨酸 苯丙氨酸+酪氨酸 苏氨酸 色氨酸 缬氨酸 总计 包括组氨酸 不包括组氨酸
分为角蛋白、胶原蛋白、弹性蛋白和丝蛋白。
第四章 蛋白质与氨基酸
(2)结合蛋白 由简单蛋白与其他非蛋白成分(辅基) 结合而成。
色蛋白:由简单蛋白与色素物质结合而成。如血红蛋白、 叶绿蛋白和细胞色素等。
糖蛋白:由简单蛋白与糖类物质组成。如细胞膜中的糖 蛋白等。
脂蛋白:由简单蛋白与脂类结合而成。如血浆低密度脂 蛋白、血浆高密度脂蛋白等。
缬氨酸
7.2
4.8
5.3
3.2
6.2
4.8
4.1
5.1
4.4
4.4
第四章 蛋白质与氨基酸
• 二、必需氨基酸对人体的作用
•பைடு நூலகம்1.赖氨酸 赖氨酸为碱性必需氨基酸。谷物食品中的赖氨酸含量甚低,
且在加工过程中易被破坏而缺乏,故称为第一限制性氨基酸。 赖氨酸可以调节人体代谢平衡。赖氨酸为合成肉碱提供结
构组分。往食物中添加少量的赖氨酸,可以刺激胃蛋白酶与 胃酸的分泌,提高胃液分泌功效,起到增进食欲、促进幼儿 生长与发育的作用。赖氨酸还能提高钙的吸收及其在体内的 积累,加速骨骼生长。如缺乏赖氨酸,会造成胃液分泌不足 而出现厌食、营养性贫血,致使中枢神经受阻、发育不良等。
(3)不完全蛋白质 所含必需氨基酸的种类不全,若在 膳食中作为唯一蛋白质来源,既不能维持生命,也不能促进 儿童生长发育。如玉米中的玉米胶蛋白,动物结缔组织中的 胶原蛋白以及豌豆中的豆球蛋白等。
蛋白质和氨基酸
蛋白质和氨基酸蛋白质和氨基酸是生物体中重要的营养物质,它们在维持生命活动、促进健康方面发挥着重要的作用。
本文将详细介绍蛋白质和氨基酸的定义、功能、来源以及日常摄入建议,以便读者更全面地了解它们的重要性。
一、蛋白质的定义与功能蛋白质是由多个氨基酸通过肽键连接而成的大分子有机化合物。
它们存在于每个细胞中,担任着构建组织、调控代谢、储存能量、传递信号等众多生物功能。
鉴于其多样化的功能,蛋白质被认为是生命的基础。
在身体内,蛋白质主要存在于肌肉、骨骼、皮肤、内脏器官等组织中,构成了人体的基本结构。
此外,蛋白质还负责运输氧气、维护免疫系统功能、合成及修复组织、产生抗体等。
二、氨基酸的定义与分类氨基酸是蛋白质的基本组成单元,也可以作为重要的营养物质被摄入到体内。
根据人体自身无法合成的氨基酸,将其分为必需氨基酸和非必需氨基酸两类。
必需氨基酸是指人体无法自行合成的氨基酸,必须从食物中摄取。
而非必需氨基酸则是指人体能够自行合成的氨基酸。
常见的必需氨基酸包括赖氨酸、异亮氨酸、硫氨酸、色氨酸、苏氨酸、苯丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、苏氨酸和组氨酸。
而非必需氨基酸包括丙氨酸、丝氨酸、谷氨酰胺、谷氨酸、甘氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、组氨酸、天冬酰胺和酪氨酸。
三、蛋白质与氨基酸的来源蛋白质和氨基酸主要通过日常饮食摄取。
各种食物中都含有蛋白质和氨基酸,但其含量和质量有所差异。
富含蛋白质的食物主要包括肉类、鱼类、家禽、蛋类和乳制品。
这些食物通常具有优质蛋白质,其氨基酸组成更为全面。
植物类食物也是蛋白质和氨基酸的重要来源,尤其是大豆及其制品、豆类、坚果和谷物。
但相对于动物类食物,植物类食物中的蛋白质数量和质量较低,某些植物蛋白质缺乏某些必需氨基酸,因此需要通过不同植物蛋白质的搭配来摄取完整的氨基酸。
四、蛋白质和氨基酸的日常摄入建议蛋白质和氨基酸的日常摄入量因每个人的年龄、性别、体重、活动水平和身体状态而异。
根据世界卫生组织的建议,成年人每天的氨基酸摄入量为每公斤体重0.66克。
蛋白质与氨基酸
〈5〉运输各类物质
蛋白质具有七大营养功能
〈6〉维持神经系统正常功能
大脑干重的近一半是蛋白质。在大脑发育时期缺乏蛋白质供给,就将影响脑细胞的数量,从而影响智力发展。
一些感觉蛋白,如味蕾上的味觉蛋白、视网膜上的视色素等的主要成份都是蛋白质。
一个健康的人肌肉坚韧、结实,步伐矫健。假如蛋白质缺乏,肌肉就会失去弹性,松弛无力,走路迟缓,容易疲倦。只有人体保持充足的蛋白质摄入,才会使一个人精力充沛、耐力持久、充满活力。
蛋白质与健康
蛋白质
食物中蛋白质的主要类别及其化学性质
蛋白质的种类极其繁多,可以说,直到今天我们对于蛋白质的知识还只能说是初步的,还需要生物化学家们的努力。但是从人类的食物这一方面去描述它们,那就可以简化一些。
(3)麦谷蛋白和醇溶谷蛋白: 是植物性蛋白的主要来源,尤其在谷类。 麦谷蛋白 不溶于中性溶液但溶于弱酸和弱碱溶液,其中包括小麦中的麦谷蛋白(glutenin)、大麦中的醇溶蛋白(hordenin)和米中的米谷蛋白等。 醇溶谷蛋白 不溶于水而溶于70%-80%的乙醇,这种蛋白质在水解时产生大量的脯氨酸及氨。典型的醇溶谷蛋白是玉米中的玉米醇溶蛋白(zein)和小麦中的麦醇溶蛋白(gliadin)。
1
人体蛋白质以及食物蛋白质在必需氨基酸的种类和含量上存在着差异,在营养学上用氨基酸模式来反映。 什么是氨基酸模式,就是指某种蛋白质中各种必需氨基酸的构成比例。 计算方法:将这种蛋白质中的色氨酸含量定为1,分别计算其它氨基酸的相应比值,这一系列的比值就是该种蛋白质的氨基酸模式。见下表:
2
氨基酸
人体
全鸡蛋
牛奶
牛肉
大豆
蛋白质及氨基酸
易错点
1、氨基酸是高分子化合物 氨酸与丙氨酸的混合物在一定条件下 反应生成链状二肽,共几种? 3种 4、写出NH2CH2COOH 的同分异构体
CH3CH2NO2
结论:氨基酸与硝基化合物互为同分异构体
蛋白质的存在及意义
动物的肌肉、毛皮、血液、乳汁、肌肉, 发,皮肤,角蹄, 植物的种子以及在人体 新陈代谢中起催化作用的酶、 血红蛋白、 细菌、病毒、抗体中。
蛋白质和氨基酸的关系 氨基酸通过脱水缩合形成蛋白质 蛋白质的最终水解产物为氨基酸
蛋白质与氨基酸
一、氨基酸的定义
1、定义:分子中同时含有氨基和羧基 2、α-氨基酸 R—CH—COOH NH2
注意:
天然蛋白质的水解最终产物均为α-氨基酸
3、常见氨基酸
二、氨基酸的两性
氨基酸中含有氨基和羧基
—NH2 (碱性) 与酸反应
HOOC-CH2-NH3Cl HOOC-CH2-NH2+HCl
蛋白质的检验
①双缩脲 紫玫瑰色 ( 配制:向过量NaOH溶液中加入 CuSO4 ) ②灼烧 烧焦羽毛气味 ③浓硝酸 黄色物质 (条件:含有苯环的蛋白质)
课堂小结
蛋白质的性质 1、灼烧 2、盐析 3、变性 4、颜色反应 5、水解反应 6、两性 7、水溶液
烧焦羽毛气味 可逆 不可逆 遇浓硝酸显黄色(含苯环) 最终产物为氨基酸 含有氨基与羧基 胶体
一切重要的生命现象和生理机能都与蛋白质密切相关,不同 结构的蛋白质其生理功能也不相同,没有蛋白质就没有生命。
蛋白质是生命的基础,没有蛋白质就没有生命
蛋白质的组成 二、蛋白质的组成
1、由氨基酸通过肽键相互连接而形 成的一类具有特定结构及一定生物 学功能的生物大分子。 2、C 、H、O、N、(必须) S、P(可能) 3、高分子化合物
蛋白质和氨基酸PPT课件
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实验3
取3ml鸡蛋白溶液于试管中,将试管放在酒精灯 火焰上加热。待试管冷却后,取少量沉淀物于另支试 管中向试管中加入蒸馏水,不断振荡,观察现象
现象
加热蛋白质凝结,加水后沉淀不溶解。
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●结论1:
性质3:蛋白质的盐析
蛋白质溶液中加浓的无机轻金属盐溶液〔如
Na2SO4、(NH4)2SO4等〕,可使蛋白质的溶解度减 小, 破坏了蛋白质溶解形成的胶体结构,使蛋白质
转变为沉淀而从溶液中析出----盐析。
盐析是一个可逆的物理变化,故不影响蛋白质的性质
应用: ●
利用多次盐析的方法分离、提纯蛋白质。
● 氨基酸在酸或碱的存在下加热,通过一分子的氨 基与另一分子的羧基间脱去一分子水,缩合形成含 有肽键的化合物,叫做成肽反应。
● 成肽反应是分子间脱水反应,属于 取代 反应。
●成肽的两个氨基酸分子(可以相同,也可 以不同)
● 两个氨基酸分子脱去一个水分子而形成二肽, 多个氨基酸分子脱去水分子而形成多肽.
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【课堂练习】
1、下图表示蛋白质分子结构的一部分,图中 (A)、(B)、(C)、(D)标出分子中不同的键。 当蛋白质发生水解反应时,断裂的键是
(C )
H R OH R O —N—CH—C—N—CH—C—
(A) (B) (C)
(D)
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2.当含有下述结构片段的蛋白质在胃中水解时,不
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●结论2:
性质4:蛋白质的变性
在热、强酸、强碱、重金属盐、甲醛、酒精、苯酚溶液、紫外线等作用
蛋白质和氨基酸
2.方法特点及应用范围 本法灵敏度较低,但操作简单快速,故在生物化学领域中测 定蛋白质含量时常用此法。本法亦适用于豆类、油料、米 谷等作物种子及肉类等样品测定
3.主要仪器: 分光光度计,离心机(4000 r/min) 4. 试剂: (1) 碱性硫酸铜溶液 (2) 四氯化碳
5.操作方法: ① 标准曲线的绘制
通入蒸汽开始蒸馏 加入NaOH溶液后颜色 为深蓝色或褐色 冷凝管下口浸入 硼酸溶液中 加10ml硼酸溶液和 混合指示剂2~3d
蛋白质的测定
吸收液变蓝色后继 续蒸馏5分钟,将冷 凝管尖端提离液面 再蒸馏1min,用蒸 馏水冲洗冷凝管尖 端,取下接收瓶, 关闭电源
蛋白质的测定
(3)滴定 取下接收瓶,用0.1000mol/L的盐酸或硫酸标准 溶液滴定至终点。
在国务院调查组的统一组织下,阜阳 市对制售劣质奶粉违法犯罪行为依法进 行了严厉打击。截至目前,共抽检各类 奶粉586组,扣留、封存、暂停销售奶粉 10多万袋;立案查处涉嫌销售不合格奶 粉案件39起,打掉生产及分装窝点4个, 刑事拘留47人,留置审查59人,宣布正 式逮捕31人,依法传讯203人。 (央视国际 2004年05月16日)
蛋白质的元素组成
蛋白质是主要由碳、氢、氧、氮组成的高分子化合物。 其中含碳50%~56%、氢6%~8%、氧19%~24%、 氮13%~19%、硫0~4%、磷、铁、铜、锰、锌、钴、钼 等。 多数蛋白质的含氮量约16%,因此,可通过测定食物样 品的氮含量,再乘以6.25(蛋白质换算系数)得出样品中的 蛋白质含量。
加热蒸汽发生瓶中的水,检查整套
装置是否有漏气现象,不能漏气
加水至2/3体积处,加数 滴甲基橙指示剂和硫酸 几毫升,使水呈酸性
夹紧螺旋夹
第一节 蛋白质的测定
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二肽的形成
肽键
五、蛋白质和氨基酸 3、氨基酸
肽键
蛋白质 的形成与水解
缩合
缩合
缩合
氨基酸
二肽
多肽
蛋白质
水解
水解
水解
专题3 有机化合物的获得与应用
第二单元 食品中的有机化合物
五、蛋白质和氨基酸
抗“非典”最前沿领军人物
钟 南 山
中国工程院院士、广州医学院呼吸疾 病研究所所长
SARS病毒的电子图片
SARS的凶手——冠状病毒, 有自己的 核酸和蛋白质。它进入人体后,借助人 体内的原料合成病毒。当我们人体发病 时,就是它的蛋白质对我们起了作用。
1 饱和(NH4)2SO4 溶液
2 加稀H2SO4,再加蒸 馏水
3 加CuSO4溶液,再 加蒸馏水
现象
白色 沉淀 白色 沉淀
沉淀
继续往试管滴加 入水后的现象
沉淀溶解
沉淀不溶解
沉淀不溶解
4 加甲醛溶液,再加 蒸馏水
5 加热,再加蒸馏水
白色 沉淀
白色 沉淀
沉淀不溶解 沉淀不溶解
盐析与变性的对比
盐析
变性
相同点
加入某种物质后有沉淀生成
不
条件 加入某些浓的盐溶液,强酸、强碱、重
不同 如: Na2SO4、
金属盐、甲醛、
同
(NH4)2SO4等
加热、紫外线等
点 复原 可逆,加水溶解
不可逆
用途
分离、提纯蛋白质 杀菌、消毒、 防中毒
五、蛋白质和氨基酸
2、蛋白质的性质 (1)盐析: (2)变性: (3)颜色反应
氨基酸是蛋白质的基石
四、蛋白质的用途
动物的毛、 蚕丝是很好 的纺织原料
人类的主要食品
蛋白质
各种生物酶 均是蛋白质
动物的皮 革是衣服 的原料
驴皮熬制的 胶是一种药 材——阿胶
牛奶中的蛋 白质与甲醛 制酪素塑料
五、蛋白质和氨基酸
[拓展视野] 特殊蛋白质—酶
酶的特性
温和性:在接近体温和接近中性的条件下,酶 就可以起作用。在30℃~50℃之间酶的活性最 强,超过适宜的温度时,酶将逐渐丧失活性。
53%
分子化合物。它是由多种氨基 H
7%
酸按不同的顺序相互结合而成 O
23%
的高分子有机化合物,其结构 N
16%
复杂多样。蛋白质在酸、碱或 酶的作用下能发生水解,水解
S
1%
的最终产物是氨基酸,因此, 其他元素 微量
我们说氨基酸是蛋白质的基石。
【实验探究 】:蛋白质的化学性质
试管 往装有蛋白质的试管中 编号 添加的试剂或操作
人工合成牛胰岛素结晶
蛋白质简介
蛋白质广泛存在于生物体内,
是组成细胞的基础物质。动物的肌
肉、皮肤、血液、乳汁以及发、毛、
蹄、角等都是由蛋白质构成的。蛋 白质是构成人体的物质基础,它约 显微镜下的 占人体里除水分外剩余质量的一半。蛋白质分子
在生物新陈代谢中起催化作用的酶,
起调节作用的激素,运输氧气的血
五、蛋白质和氨基酸
氨基酸简介
已知的基本氨基酸有二十种,其中赖氨 酸、苏氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸、 蛋氨酸、色氨酸、苯丙氨酸8种氨基酸,人体 不能自己制造,我们称之为必需氨基酸,需 要由食物提供。此外,人体合成精氨酸、组 氨酸的力不足于满足自身的需要,需要从食 物中摄取一部分,我们称之为半必需氨基酸。 其余的十种氨基酸人体能够自己制造,我们 称之为非必需氨基酸。
身身 边边 的的 化化 学学
4、为什么沾有血渍、奶渍的衣服不宜用热水洗涤? 5、我们做实验时,有时手上皮肤出现黄色斑痕, 你能解释可能接触了什么药品吗? 6、如何证明一块布料是真丝还是人造丝?
总结四:蛋白质的性质
1、蛋白质的盐析
特征:可逆、物理变化 用途:分离、提纯蛋白质
2、蛋白质的变性
强酸、强碱、重金属盐、酒精、甲醛、加热、紫外线等 用途:杀菌消毒、解毒
【思考、讨论】
1、误服重金属盐怎么解毒? 2、为什么用甲醛可以保存动物标本?
身身 边边 的的 化化 学学
1、为什么医院里用高温蒸煮、照射紫外线、 在伤口处涂抹酒精溶液等方法来消毒杀菌?
2、做胃透视时服“钡餐”BaSO4为何不会中毒? 如误服BaCO3会不会中毒?如中毒该如何解毒?
3、为什么在农业上用波尔多液(由硫酸铜、生 石灰和水制成)来消灭病虫害?
红蛋白,以及引起疾病的细菌、病
毒,抵抗疾病的抗体等,都是蛋白
质。所以说,蛋白质是生命的基础,
没有蛋白质就没有生命。
结晶牛胰岛素
五、蛋白质和氨基酸
蛋白质是一类非常复杂的化合 1、蛋白质的存在及
物,由碳、氢、氧、氮、硫等 组成
元素组成。蛋白质的相对分子 质量很大,从几万到几千万。
组成元素
质量分数
因此,蛋白质属于天然有机高 C
专一性:如蛋白酶只能催化蛋白质的水解反应; 淀粉酶只对淀粉起催化作用,如同一把钥匙开 一把锁那样。
高效性:酶催化的化学反应速率,比普通催化 剂高1010~1014倍。
五、蛋白质和氨基酸
[拓展视野] 特殊蛋白质—酶
人体好像一个复杂的“化工厂”,在这个“化工 厂”里同时进行着许多互相协同配合的化学反应。 这些反应不能在高温、高压、剧毒、强腐蚀条件 下进行,只能在体温条件下温和地进行。这些反 应还要求有较高的速率,而且需要随着环境和身 体情况的变化而随时自动地进行精密地调节。如 此苛刻的条件是怎样实现的呢?这要靠一类特殊 的蛋白质——酶的作用。酶是具有生物活性的蛋 白质,对于许多有机化学反应和生物体内进行的 复杂的反应具有很强的催化作用。
3、氨基酸
羧酸分子里烃基 (1)几种常见的氨基酸:上的氢原子被氨
甘氨酸(氨基乙酸) 基取代后的生成
CH2—COOH
物叫氨基酸。
丙氨酸(α-氨基丙酸)
NH2
CH3—CH—COOH
NH2
谷氨酸( α-氨基戊二酸)
HOOC—(CH2)2—CH—COOH
NH2
五、蛋白质和氨基酸 3、氨基酸 (2)蛋白质的形成
3、颜色反应
有些蛋白质 -浓硝酸/加热-黄色 Nhomakorabea途:检验、鉴别某些蛋白质
4、灼烧
蛋白质灼烧时有烧焦羽毛的味道 用途:检验、鉴别蛋白质
五、蛋白质和氨基酸
2、蛋白质的化学性质 (2)蛋白质的水解反应
水解的最终产物为氨基酸
氨基酸简介
氨基酸是构建生物机体的众多 生物活性大分子之一,是构建 细胞、修复组织的基础材料。 氨基酸被人体用于制造抗体蛋 白以对抗细菌和病毒的侵染, 制造血红蛋白以传送氧气,制 显微镜下的氨基酸分子 造酶和激素以维持和调节新陈 代谢;氨基酸是制造精卵细胞 的主体物质,是合成神经介质 的不可缺少的前提物质;氨基 酸能够为机体和大脑活动提供 氨基酸球棍模型与 能源,氨基酸是一切生命之源。 比例模型