蛋白质是生命的基础

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1、一、蛋白质是生命的基础  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,它约占人体里除水分外剩余质量的一半。许多植物(如大豆、花生、小麦、稻谷)的种子里也含有丰富的蛋白质。一切重要生命现象和生理机能,都与蛋白质密切相关。如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。二、蛋白质的组成  蛋白

2、质是一类非常复杂的化合物,由碳、氢、氧、氮、硫等元素组成。蛋白质的相对分子质量很大,从几万到几千万。例如,烟草斑纹病毒的核蛋白的相对分子质量就超过了两千万。因此,蛋白质属于天然有机高分子化合物。  蛋白质在酸、碱或酶的作用下能发生水解,水解的最终产物是氨基酸。下面是几种氨基酸的例子:  因此,我们说氨基酸是蛋白质的基石。  由于氨基酸种类很多,组成蛋白质时氨基酸的数量和排列又各不相同,所以蛋白质的结构十分复杂。研究蛋白质的结构和合成,进一步探索生命现象,这是生命科学研究中的重要课题。1965年我国科学家在世界上第一

3、次用人工方法合成了具有生命活力的蛋白质——结晶牛胰岛素,对蛋白质的研究做出了重要的贡献。三、蛋白质的性质  有的蛋白质能溶于水,如鸡蛋白,有的难溶于水,如丝、毛等。蛋白质除了能水解为氨基酸外,还具有如下的性质。  1.盐析  【实验1】在盛有鸡蛋白溶液的试管里,缓慢加入饱和(NH4)2SO4或Na2SO4溶液,观察沉淀的析出。然后把少量带有沉淀的液体加入到盛有蒸馏水的试管里,观察沉淀是否溶解。  向蛋白质溶液中加入某些浓的无机盐的溶液〔如(NH4)2SO4、Na2SO4等〕后,可以使蛋白质凝聚而从溶液中析出,这种作

4、用叫做盐析。这样析出的蛋白质仍可以溶解在水中,而不影响原来蛋白质的性质。因此,盐析是一个可逆的过程。利用这个性质,可以采用多次盐析的方法来分离、提纯蛋白质。  2.变性  【实验2】在两个试管里各加入3mL鸡蛋白溶液,给一个试管加热,同时向另一个试管加入少量乙酸铅溶液,观察发生的现象。把凝结的蛋白和生成的沉淀分别放入两个盛有清水的试管里,观察是否溶解。  上述实验说明,蛋白质受热达到一定温度时就会凝结,这种凝结是不可逆的,即凝结后不能在水中重新溶解,我们把蛋白质的这种变化叫做变性。除加热以外,在紫外线、X射线,强酸

5、、强碱,铅、铜、汞等重金属的盐类,以及一些有机化合物,如甲醛、酒精、苯甲酸等的作用下,均能使蛋白质变性,蛋白质变性后,不仅丧失了原有的可溶性,同时也失去了生理活性。  讨论1为什么医院里用高温蒸煮、照射紫外线、喷洒苯酚溶液、在伤口处涂抹酒精溶液等方法来消毒杀菌?  讨论2为什么生物实验室用甲醛溶液(福尔马林)保存动物标本?  讨论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?  资料  当人误食重金属盐类时,可以喝大量牛奶、蛋清或豆浆解毒。原因是上述食品中含有较多的蛋白质,可以跟重金属盐类形成

6、不溶于水的化合物,这样可以减轻重金属盐类对胃肠粘膜的危害,起到缓解毒性的作用。  3.颜色反应  【实验3】在盛有2mL鸡蛋白溶液的试管里,滴入几滴浓硝酸,微热,观察现象。  从上述实验中可以看到,鸡蛋白溶液遇浓硝酸颜色变黄。蛋白质可以跟许多试剂发生特殊的颜色反应。某些蛋白质跟浓硝酸作用会产生黄色。  此外,蛋白质被灼烧时,产生具有烧焦羽毛的气味。四、蛋白质的用途  蛋白质是人类必需的营养物质,成年人每天大约要摄取60g~80g的蛋白质,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,在胃液中的胃蛋白

7、酶和胰液中的胰蛋白酶作用下,经过水解生成氨基酸。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在不断地分解,最后主要生成尿素,排出体外。  工业上也有广泛的用途。动物的毛和蚕丝的成分都是蛋白质,它们是重要的纺织原料。动物的皮经药剂鞣制后,其中所含的蛋白质就变成不溶于水、不易腐烂的物质,可以加工成柔软坚韧的皮革。  动物胶是用动物的骨、皮和蹄等经过熬煮后提取的蛋白质,可用作胶粘剂。无色透明的动物胶叫白明胶,可用来制造照相胶卷和感光纸。阿胶是用驴皮熬制的胶,它是一种药材。  酪素是从牛奶中

8、凝结出来的蛋白质,除用作食品外,还能跟甲醛合成酪素塑料,它可用来制造纽扣、梳子等生活用品。  此外,由蛋白质组成的酶也有广泛的用途。问题与思考(提示)1.为什么医院里用高温蒸煮,紫外线照射,涂抹酒精溶液等方法来消毒杀菌?  2.为什么生物实验室用甲醛溶液(福尔马林)保存动物标本?  3.怎样鉴别丝织品和棉人造丝织品?  4.人若误服重金属盐类而中毒,应及时服

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1、一、蛋白质是生命的基础  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,它约占人体里除水分外剩余质量的一半。许多植物(如大豆、花生、小麦、稻谷)的种子里也含有丰富的蛋白质。一切重要生命现象和生理机能,都与蛋白质密切相关。如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。二、蛋白质的组成  蛋白

2、质是一类非常复杂的化合物,由碳、氢、氧、氮、硫等元素组成。蛋白质的相对分子质量很大,从几万到几千万。例如,烟草斑纹病毒的核蛋白的相对分子质量就超过了两千万。因此,蛋白质属于天然有机高分子化合物。  蛋白质在酸、碱或酶的作用下能发生水解,水解的最终产物是氨基酸。下面是几种氨基酸的例子:  因此,我们说氨基酸是蛋白质的基石。  由于氨基酸种类很多,组成蛋白质时氨基酸的数量和排列又各不相同,所以蛋白质的结构十分复杂。研究蛋白质的结构和合成,进一步探索生命现象,这是生命科学研究中的重要课题。1965年我国科学家在世界上第一

3、次用人工方法合成了具有生命活力的蛋白质——结晶牛胰岛素,对蛋白质的研究做出了重要的贡献。三、蛋白质的性质  有的蛋白质能溶于水,如鸡蛋白,有的难溶于水,如丝、毛等。蛋白质除了能水解为氨基酸外,还具有如下的性质。  1.盐析  【实验1】在盛有鸡蛋白溶液的试管里,缓慢加入饱和(NH4)2SO4或Na2SO4溶液,观察沉淀的析出。然后把少量带有沉淀的液体加入到盛有蒸馏水的试管里,观察沉淀是否溶解。  向蛋白质溶液中加入某些浓的无机盐的溶液〔如(NH4)2SO4、Na2SO4等〕后,可以使蛋白质凝聚而从溶液中析出,这种作

4、用叫做盐析。这样析出的蛋白质仍可以溶解在水中,而不影响原来蛋白质的性质。因此,盐析是一个可逆的过程。利用这个性质,可以采用多次盐析的方法来分离、提纯蛋白质。  2.变性  【实验2】在两个试管里各加入3mL鸡蛋白溶液,给一个试管加热,同时向另一个试管加入少量乙酸铅溶液,观察发生的现象。把凝结的蛋白和生成的沉淀分别放入两个盛有清水的试管里,观察是否溶解。  上述实验说明,蛋白质受热达到一定温度时就会凝结,这种凝结是不可逆的,即凝结后不能在水中重新溶解,我们把蛋白质的这种变化叫做变性。除加热以外,在紫外线、X射线,强酸

5、、强碱,铅、铜、汞等重金属的盐类,以及一些有机化合物,如甲醛、酒精、苯甲酸等的作用下,均能使蛋白质变性,蛋白质变性后,不仅丧失了原有的可溶性,同时也失去了生理活性。  讨论1为什么医院里用高温蒸煮、照射紫外线、喷洒苯酚溶液、在伤口处涂抹酒精溶液等方法来消毒杀菌?  讨论2为什么生物实验室用甲醛溶液(福尔马林)保存动物标本?  讨论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?  资料  当人误食重金属盐类时,可以喝大量牛奶、蛋清或豆浆解毒。原因是上述食品中含有较多的蛋白质,可以跟重金属盐类形成

6、不溶于水的化合物,这样可以减轻重金属盐类对胃肠粘膜的危害,起到缓解毒性的作用。  3.颜色反应  【实验3】在盛有2mL鸡蛋白溶液的试管里,滴入几滴浓硝酸,微热,观察现象。  从上述实验中可以看到,鸡蛋白溶液遇浓硝酸颜色变黄。蛋白质可以跟许多试剂发生特殊的颜色反应。某些蛋白质跟浓硝酸作用会产生黄色。  此外,蛋白质被灼烧时,产生具有烧焦羽毛的气味。四、蛋白质的用途  蛋白质是人类必需的营养物质,成年人每天大约要摄取60g~80g的蛋白质,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,在胃液中的胃蛋白

7、酶和胰液中的胰蛋白酶作用下,经过水解生成氨基酸。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在不断地分解,最后主要生成尿素,排出体外。  工业上也有广泛的用途。动物的毛和蚕丝的成分都是蛋白质,它们是重要的纺织原料。动物的皮经药剂鞣制后,其中所含的蛋白质就变成不溶于水、不易腐烂的物质,可以加工成柔软坚韧的皮革。  动物胶是用动物的骨、皮和蹄等经过熬煮后提取的蛋白质,可用作胶粘剂。无色透明的动物胶叫白明胶,可用来制造照相胶卷和感光纸。阿胶是用驴皮熬制的胶,它是一种药材。  酪素是从牛奶中

8、凝结出来的蛋白质,除用作食品外,还能跟甲醛合成酪素塑料,它可用来制造纽扣、梳子等生活用品。  此外,由蛋白质组成的酶也有广泛的用途。问题与思考(提示)1.为什么医院里用高温蒸煮,紫外线照射,涂抹酒精溶液等方法来消毒杀菌?  2.为什么生物实验室用甲醛溶液(福尔马林)保存动物标本?  3.怎样鉴别丝织品和棉人造丝织品?  4.人若误服重金属盐类而中毒,应及时服

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