8.2 食品中的有机化合物（第5课时 蛋白质和氨基酸）-【帮课堂】2024-2025学年高一化学同步学与练（苏教版2019必修第二册）

专题8 有机化合物的获得与应用 第二单元 食品中的有机化合物 第5课时 蛋白质和氨基酸 版块导航 01/学习目标 明确内容要求，落实学习任务 02/思维导图 构建知识体系，加强学习记忆 03/知识导学 梳理教材内容，掌握基础知识 04/效果检测 课堂自我检测，发现知识盲点 05/问题探究 探究重点难点，突破学习任务 06/分层训练 课后训练巩固，提升能力素养 1．认识蛋白质的组成和主要性质。 2．了解蛋白质在日常生活生活中的应用。 3．知道氨基酸与蛋白质的关系及常见氨基酸的组成、结构特点。 重难点：蛋白质的性质；氨基酸的结构特点。 一、蛋白质 1．存在与组成 (1)存在：蛋白质是组成细胞的基础物质。动物的肌肉、毛皮以及在人体新陈代谢中起催化作用的酶、运输氧气的血红蛋白、引起疾病的细菌和病毒、抵抗疾病的抗体中都含有蛋白质。 (2)组成：主要由碳、氢、氧、氮、硫等元素组成，属于天然高分子化合物。动物的毛发、皮革、蚕丝、豆浆、鸡蛋清、牛奶等主要成分都是蛋白质。 2．蛋白质的性质 (1)实验探究蛋白质的性质 实验操作 实验现象 蛋白质溶液 加饱和硫酸铵溶液，再加蒸馏水 有沉淀生成，加蒸馏水，又变澄清 加稀硫酸，再加蒸馏水 有沉淀生成，加蒸馏水，无明显变化 加硫酸铜溶液，再加蒸馏水 有沉淀生成，加蒸馏水，无明显变化 加甲醛溶液，再加蒸馏水 有沉淀生成，加蒸馏水，无明显变化 加热，再加蒸馏水 有沉淀生成，加蒸馏水，无明显变化 (2)蛋白质的性质 ①盐析 概念：某些浓的无机盐溶液使蛋白质的溶解度降低而使其从溶液中析出的过程。盐析过程中，蛋白质的化学组成和空间结构没有发生改变。 特点：盐析是可逆过程，在加入蒸馏水，沉淀又溶解。 ②变性 概念：在加热、强酸、强碱、重金属盐、紫外线、福尔马林的作用下，蛋白质原有的化学组成或空间结构会发生改变，这种变化称为蛋白质的变性。 特点：变性后的蛋白质不能再恢复，变性是不可逆过程。 ③蛋白质的水解反应 天然蛋白质在一定条件下能发生水解反应，最终转化为氨基酸。 ④显色反应：某些蛋白质遇浓硝酸显黄色。 ⑤灼烧：蛋白质被灼烧时，会产生烧焦羽毛的气味，利用此性质可鉴别蛋白质。 【特别提醒】蛋白质变性的应用 杀菌消毒。如：医院里对一些医疗器械进行高温蒸煮，对患者住过的床铺进行紫外线照射，注射前用蘸有乙醇体积分数为75%的酒精棉球擦拭皮肤等。 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。 不小心误服可溶性重金属盐应立即给病人服用豆浆、牛奶等。 福尔马林（36~40%甲醛溶液）用于浸制动物标本。 二、氨基酸 1．氨基酸的结构特点 (1)结构：氨基酸分子中均含有羧基（—COOH）和氨基（—NH2）基团。 (2)α­氨基酸：分子中氨基连接在离羧基最近的碳原子上的氨基酸。 2．化学性质 (1)两性： ①氨基酸分子中的氨基能与酸反应。 ②氨基酸分子中的羧基能与碱反应。 (2)生成多肽： 在一定条件下，氨基酸之间能发生反应生成多肽，多再经过一系列的变化，从而构成蛋白质。 (3)羧基的反应： 氨基酸的羧基，在一定条件下可以发生酯化反应、成盐反应。 三、酶 1．酶的定义和作用 (1)定义：酶是一种具有催化作用的物质，它是一种最有效的天然生物催化剂。 绝大多数酶是蛋白质。 (2)作用：生命活动中的新陈代谢，与遗传信息传递和表达有关的所有化学变化都是在酶的催化作用下进行的。 2．酶的特点 酶的催化作用具有很强的专一性和高效性。 (1)专一性：人的唾液中有催化淀粉水解的淀粉酶，胃液中有催化蛋白质水解的胃蛋白酶，血液和新鲜的动物肝脏中有过氧化氢酶（能催化双氧水的分解）。 (2)高效性：酶的催化反应速率比一般的催化反应速率大1010～1014倍。 (3)特殊的温度效应：在很温和的条件下就具有很强的催化效能。 1．正误判断(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)蛋白质都是结构复杂的高分子化合物，组成元素只有C、H、O、N(　　) (2)蛋白质在酶的作用下，可直接水解生成各种氨基酸(　　) (3)蛋白质溶液遇到盐就会发生盐析(　　) (4)蛋白质变性属于化学变化(　　) (5)向鸡蛋白溶液中加入醋酸铅溶液，生成白色沉淀，加水可重新溶解(　　) 答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)√　(5)× 2．下列关于蛋白质的叙述正确的是(　　) A．向蛋白质溶液中分别加入NaCl溶液、CuSO4溶液，其过程均是不可逆的 B．重金属盐使蛋白质分子变性，但是吞“钡餐”(主要成分是硫酸钡)不会引起中毒 C．温度越高，酶对某些生化反应的催化效率就越高 D．医疗上用75%的酒精杀菌消毒，是利用了酒精可以使蛋白质盐析的性质 答案　B 解析　向蛋白质溶液中加入NaCl溶液发生盐析，其过程是可逆的，A错误；重金属盐使蛋白质分子变性，但是吞“钡餐”(主要成分是硫酸钡)不会引起中毒，因为硫酸钡既不溶于水也不溶于酸，且不容易被X射线透过，在医疗上可用作检查肠胃的内服药剂，B正确；酶的活性受温度限制，超过适宜的温度时酶将失去活性，C错误；医疗上用体积分数为75%的酒精杀菌消毒，是利用了酒精可以使蛋白质变性的性质，D错误。 3．下列关于氨基酸的说法，正确的是(　　) ①蛋白质在一定条件下能发生水解反应，最终转化为各种氨基酸 ②氨基酸分子既能与酸反应，又能与碱反应 ③α-氨基酸中氨基连在离羧基最近的碳原子上 ④氨基酸之间在一定条件下能发生反应，生成多肽 A．只有①② B．只有①②③ C．只有①②④ D．①②③④ 答案　D 4．请根据蛋白质的性质，说明下列做法的原理 (1)农业上用硫酸铜和石灰作为树木的杀虫剂。 (2)用福尔马林溶液浸泡动物标本。 (3)通过灼烧的办法鉴别真丝和人造丝。 (4)医院用75%的酒精消毒和通过高温、紫外线照射杀菌。 (5)重金属中毒后服用大量的牛奶或豆浆解毒。 答案 (1)铜盐为重金属盐，石灰呈碱性，都能使蛋白质变性，使树木中的害虫被杀死 (2)福尔马林能使蛋白质变性，能杀死细菌 (3)真丝的主要成分是蛋白质，灼烧时有烧焦羽毛的气味 (4)酒精和紫外线都能使蛋白质变性，从而杀死细菌 (5)重金属离子能使牛奶或豆浆中的蛋白质变性，生成沉淀，阻碍重金属进入血液 5．应用所学知识回答下列问题： (1)下列物质对蛋白质的化学性质具有明显影响的是________(填字母，下同)。 A．重晶石(BaSO4)　 B．蓝矾　 C．碘酒 D．酒精　 E．生牛奶　 F．熟鸡蛋 (2)如果你发现有人误服重金属盐而出现了轻微中毒症状，需要你马上对病人进行抢救，你认为上述物质中可以应用的是_________________________。 (3)当你选择物质对病人进行抢救以后，下一步的打算或做法是________。 A．建议病人快去医院继续治疗 B．将病人安置于通风处呼吸新鲜的空气 C．建议病人卧床休息 答案 (1)BCD (2)生牛奶 (3)A 解析 (1)蓝矾、碘酒、高锰酸钾、酒精等物质都能使蛋白质变性，蛋白质的变性属于化学变化。重晶石的主要成分是硫酸钡，它既不溶于水又不溶于酸，不能使蛋白质变性，对人体无毒。(2)生牛奶中含有较多的未变性的蛋白质，熟鸡蛋中蛋白质已经变性了。(3)重金属盐中毒者服用生牛奶能降低重金属盐对人体的伤害，但这种作用是有限的。病人去医院做更有效的治疗是最佳选择。 ►问题一 蛋白质 【典例1】2018年诺贝尔化学奖获得者为弗朗西斯·阿诺德、乔治·史密斯及格雷戈里·温特尔。上述三位化学奖得主成功利用基因变化和选择研究出可以解决人类化学问题的蛋白质。关于蛋白质的组成与性质的叙述正确的是(　　) A．蛋白质在酶的作用下水解的最终产物为氨基酸 B．向蛋白质溶液中加入CuSO4、Na2SO4浓溶液，均会使其变性 C．天然蛋白质仅由碳、氢、氧、氮四种元素组成 D．蛋白质、纤维素、油脂都是高分子化合物 答案 A 解析 蛋白质水解的最终产物为氨基酸，故A正确；向蛋白质溶液中加入Na2SO4浓溶液是轻金属盐，会使其发生盐析而不是变性，故B错误；某些蛋白质还含有S、P等元素，故C错误；蛋白质和纤维素是高分子化合物，油脂不属于高分子化合物，故D错误。 【解题必备】 (1)蛋白质的盐析和变性的区别 盐析 变性 含义 蛋白质在某些盐的浓溶液中因溶解度降低而析出 外界条件使蛋白质化学组成或空间结构发生改变 条件 浓的无机盐溶液 加热或加入某些有机化合物(甲醛、苯酚、酒精)、强酸、强碱、重金属盐(如铅盐、铜盐、汞盐)、紫外线照射等 特征 可逆过程，不改变蛋白质的生理活性 不可逆过程，蛋白质失去生理活性 实质 溶解度降低，物理变化 结构或性质改变，化学变化 应用 分离、提纯蛋白质 杀菌消毒 (2)蛋白质的特征反应和鉴别 ①含有苯环的蛋白质能与浓硝酸反应生成黄色沉淀，用于蛋白质的鉴别。 ②灼烧蛋白质时产生烧焦羽毛的气味，用于蛋白质的鉴别。 【变式1-1】下列各类食物中蛋白质含量最丰富的是(　　) 答案 D 解析 A中含有丰富的维生素，B中主要含有维生素，C中主要含有淀粉，D中主要含有蛋白质。 【变式1-2】2014年诺贝尔化学奖授予超高分辨率荧光显微镜的贡献者。人类借助于这种显微镜可以观察到单个的蛋白质分子。下列有关叙述不正确的是(　　) A．紫外线可使蛋白质变性 B．蛋白质属于高分子化合物 C．蛋白质可完全水解生成氨基酸 D．消毒过程中细菌蛋白质发生了盐析 答案 D 解析 紫外线是使蛋白质变性的条件之一，A项正确；蛋白质属于天然高分子化合物，B项正确；蛋白质水解的最终产物是氨基酸，C项正确；消毒使蛋白质变性，失去了活性，而盐析是可逆的过程，蛋白质性质不变，D项错误。 ►问题二 氨基酸 【典例2】下列对氨基酸和蛋白质的描述正确的是(　　) A．蛋白质水解的最终产物是尿素 B．氨基酸和蛋白质遇重金属离子均会变性 C．氨基酸分子中含有羧基和氨基 D．氨基酸和蛋白质都是高分子化合物 答案 C 解析 蛋白质水解的最终产物是氨基酸，故A错误；蛋白质遇重金属离子会变性，故B错误；氨基酸不是高分子化合物，故D错误。 【解题必备】氨基酸的性质 (1)氨基酸额两性 氨基酸具有两性，既能与酸反应，又能与碱反应，如 (2)成肽反应：氨基酸分子中氨基和羧基能发生缩合反应，也叫成肽反应。 ①实质：羧基脱去羟基，氨基脱去氢原子。 ②氨基酸分子中的羧基与氨基可以发生类似于酯化反应的脱水反应，生成二肽。如两分子氨基乙酸生成二肽的反应方程式为： 【变式2-1】已知谷氨酸的结构简式为，下列说法不正确的是(　　) A．1 mol谷氨酸能与2 mol NaOH发生反应 B．谷氨酸分子中的—NH2表现碱性 C．谷氨酸分子之间不能发生反应 D．谷氨酸分子间能发生反应生成多肽 答案 C 解析 1 mol谷氨酸含有2 mol羧基，能与2 mol NaOH发生反应，A项正确；谷氨酸分子中既含有氨基又含有羧基，其中的—NH2表现碱性，羧基表现酸性，B项正确；谷氨酸分子之间的氨基和羧基能发生反应生成多肽，C项错误；D项正确。 【变式2-2】如图是只含有C、H、O、N四种元素的有机物的简易球棍模型。 (1)该物质的结构简式为_________________________。 (2)已知—NH2与NH3类似，能与盐酸反应，请写出该物质与盐酸反应的化学方程式： _______________________________________________________。 (3)该物质能否与NaOH溶液反应，若能，请写出化学反应方程式： ______________________________________________________。 答案 (1)CH3CH(NH2)COOH (2)CH3CH(NH2)COOH＋HCl―→CH3CH(COOH)NH3Cl (3)能　CH3CH(NH2)COOH＋NaOH―→CH3CH(NH2)COONa＋H2O 1．下列实例利用了蛋白质变性原理的是(　　) ①利用过氧乙酸对环境、物品进行消毒　②利用高温、紫外线对医疗器械进行消毒　③蒸煮鸡蛋食用　④松花蛋的腌制　⑤用牛奶灌服重金属中毒的病人 A．①②③④⑤ B．①②③④ C．①②③ D．①② 答案　A 解析　过氧乙酸有强氧化性，能使蛋白质变性，故①正确；高温、紫外线均能使蛋白质变性，故②正确；加热能使蛋白质变性，故③正确；碱能使蛋白质变性，用石灰腌制松花蛋便于保存和食用，故④正确；重金属中毒的原理是其破坏了人体的蛋白质结构，牛奶的主要成分是蛋白质，服用牛奶，可防止人体本身的蛋白质被破坏，能用于解毒，故⑤正确。 2．下列有关蛋白质的性质描述说法错误的是(　　) A．棉被和蚕丝被的主要材质均为高分子 B．从牛奶中可以提取酪素，用来制作塑料 C．消毒过程中细菌蛋白质发生了水解 D．在鸡蛋清溶液中分别加入饱和Na2SO4、CuSO4溶液，都会产生沉淀，但原理不同 答案　C 解析　棉被和蚕丝被的主要材质分别是纤维素、蛋白质，二者均为高分子，A正确；酪素由酪蛋白水解得到，故从牛奶中可以提取酪素，用来制作塑料，B正确；消毒过程中细菌蛋白质发生了变性，C错误；鸡蛋清中加入饱和Na2SO4溶液使蛋白质的溶解性降低而析出，加入CuSO4溶液使蛋白质发生变性而析出，原理不同，D正确。 3．2018年诺贝尔化学奖获得者为弗朗西斯·阿诺德(Frances H·Arnold)、乔治·史密斯(George P·Smith)及格雷戈里·温特(Gregory P·Winter)爵士。上述三位化学奖得主成功利用基因变化和选择研究出可以解决人类化学问题的蛋白质。下列关于蛋白质的组成与性质的叙述正确的是(　　) A．蛋白质在酶的作用下水解的最终产物为氨基酸 B．向蛋白质溶液中加入AgNO3、NH4Cl浓溶液，均会使其变性 C．天然蛋白质仅由碳、氢、氧、氮四种元素组成 D．蛋白质、纤维素、油脂都是高分子化合物 答案　A 解析　蛋白质水解的最终产物为氨基酸，A正确；AgNO3为重金属盐，能使蛋白质发生变性，NH4Cl浓溶液不能使蛋白质发生变性，B错误；天然蛋白质除含C、H、O、N四种元素外还含有P、S等元素，C错误；油脂不是高分子化合物，D错误。 4．下列关于酶的叙述中，不正确的是(　　) A．酶是糖类物质 B．大多数酶是蛋白质 C．酶是生物体内产生的催化剂 D．酶受到高温或重金属盐作用时会变性 答案　A 解析　大多数酶是蛋白质，而不是糖类物质，A错误、B正确；酶是生物体内产生的催化剂，其催化作用具有条件温和、不需要加热、高度专一、催化效率高等特点，C正确；酶具有蛋白质的性质，当受到高温或重金属盐作用时会变性，D正确。 5．下列有关蛋白质的叙述中，不正确的是(　　) A．蛋白质溶液中加入饱和(NH4)2SO4溶液，蛋白质析出，再加水也不溶解 B．人工合成的具有生命活性的蛋白质——结晶牛胰岛素，是1965年我国科学家最先合成的 C．重金属盐能使蛋白质变性，所以误食重金属盐会中毒 D．浓HNO3溅在皮肤上，使皮肤呈黄色，是由于浓HNO3和蛋白质发生颜色反应 答案　A 解析　蛋白质溶液中加入饱和(NH4)2SO4溶液，蛋白质析出，为蛋白质的盐析过程，蛋白质盐析可逆，再加水会溶解，A错误；结晶牛胰岛素是我国科学家于1965年首次合成的，属于蛋白质，B正确；浓硝酸与部分天然蛋白质会发生颜色反应，所以浓硝酸溅在皮肤上，使皮肤呈黄色，D正确。 6．英国科学家通过研究人类脑部疾病的样本，发现人脑中一种名为“突触后致密区”(PSD)的神经组织含有1 461种蛋白，该组织病变会导致痴呆等130多种脑部疾病。下列关于蛋白质的叙述正确的是(　　) A．天然蛋白质水解的最终产物都是氨基酸 B．在蛋白质溶液中滴加饱和硫酸铵溶液可以使蛋白质变性 C.在蛋白质溶液中加入福尔马林(36%～40%甲醛溶液)产生沉淀，再加入大量水，沉淀又溶解 D．通过盐析作用析出的蛋白质不再溶于水 答案　A 7．下列物质与甘氨酸互为同系物的是（ ） A．C2H5-O-NO2 B．CH3CH2-NO2 C． D． 答案 C 解析 同系物必须具有相似的结构，甘氨酸分子中含有一个氨基和一个羧基，只有C符合题意。 8．牧民喜欢用银器盛放鲜牛奶，其科学依据是(　　) A．溶入的极微量银离子可杀死牛奶中的细菌，防止鲜奶变质 B．可补充人体必需的银元素 C．银易导热，牛奶凉得快 D．银的化学性质不活泼，银器坚固耐用 答案 A 解析 银属于重金属，其离子能使蛋白质变性，而细菌主要由蛋白质构成，因此Ag能杀菌消毒，防止鲜奶变质，所以A项正确。 9．农业上用的杀菌剂波尔多液(由硫酸铜和生石灰制成)，它能防治植物病毒的原因是(　　) A．硫酸铜使菌体蛋白质盐析 B．石灰乳使菌体蛋白质水解 C．菌体蛋白质溶解于波尔多液 D．铜离子和石灰乳使菌体蛋白质变性 答案 D 解析 CuSO4属于重金属盐使菌体蛋白质变性，A项错误、D项正确；石灰乳中的Ca(OH)2是碱，使菌体蛋白质变性，B、C项错误。 10．下列说法中不正确的是（ ） A．在豆浆中加入少量石膏，能使豆浆凝聚成豆腐 B．温度越高，酶的催化活性越强 C．用灼烧的方法可以鉴别毛织物和棉织物 D．浓硝酸使皮肤呈黄色的原因是浓硝酸和蛋白质发生了颜色反应 答案 B 解析 A选项，石膏能使蛋白质发生盐析凝聚，正确；B选项，酶在一定的温度范围内才有较高的催化活，错误。 1．生命在于运动，而生命活动的维持离不开能量，糖类、油脂、蛋白质是基本营养物质。下列说法正确的是(　　) A．糖类、油脂、蛋白质都能发生水解反应 B．糖尿病病人食用的“无糖饼干”主要成分为面粉，不含糖类物质 C．疫苗无需经冷链运输 D．豆腐是我国古代劳动人民智慧的结晶，蛋白质在人体内水解的最终产物为氨基酸 答案　D 解析　糖类有多种，例如葡萄糖不能发生水解，A错误；面粉的主要成分为淀粉，淀粉属于糖类物质，B错误；疫苗的主要成分为蛋白质，温度过高蛋白质易变性，应冷链运输，C错误；豆腐的主要成分为蛋白质，在人体内经蛋白酶催化水解为氨基酸，D正确。 2．下列与化学有关的文献或诗文，理解正确的是(　　) A．《问刘十九》中写道：“绿蚁新醅酒，红泥小火炉”，“新醅酒”即新酿的酒，在酿酒的过程中，葡萄糖发生了水解反应 B．“独忆飞絮鹅毛下，非复青丝马尾垂”中的“飞絮”和棉花的化学成分不同 C．《天工开物》中有如下描述：“世间丝、麻、裘、褐皆具素质，而使殊颜异色得以尚焉……”文中的“麻”“裘”不能水解 D．“床头冬酿压琼浆”中的“冬酿”指的是蜂蜜，蜂蜜的主要成分是葡萄糖和果糖 答案　D 解析　葡萄糖不能水解，故A错误；飞絮和棉花的化学成分都是纤维素，故B错误；“麻”的主要成分为纤维素，“裘”的主要成分为蛋白质，都可以水解生成小分子，故C错误；蜂蜜的主要成分是葡萄糖和果糖，D正确。 3．已知玻璃纸能够使葡萄糖分子通过但不能使蛋白质等大分子通过。将淀粉浆、淀粉酶和麦芽糖酶的混合物放入玻璃纸袋内，扎好袋口，浸入流动的温水中。足够长时间后，取袋内液体分别与碘水、新制Cu(OH)2悬浊液(加热)和浓硝酸作用，其现象分别是(　　) A．显蓝色、无现象、显黄色 B．显蓝色、砖红色沉淀、无现象 C．无现象、变黑色、显黄色 D．无现象、砖红色沉淀、无现象 答案 C 解析 足够长时间后，淀粉全部水解为葡萄糖。由于葡萄糖能透过玻璃纸袋，所以袋内有淀粉酶和麦芽糖酶(均属于蛋白质)存在。因为袋内无淀粉，所以加碘水无现象；因为袋内没有还原性糖，所以加新制Cu(OH)2悬浊液(加热)，只是Cu(OH)2受热分解产生CuO，故变黑色；因为淀粉酶和麦芽糖酶属于蛋白质，故加浓硝酸会显黄色。 4．鸡蛋中含有丰富的蛋白质，鸡蛋白就是一种蛋白质，它的分子直径为1～100 nm，具有某些胶体的性质。取新鲜鸡蛋的鸡蛋白溶于水制成水溶液，分装于试管中，分别进行如下实验，回答下列问题： (1)向试管里缓慢地加入饱和的硫酸铵溶液，观察到的现象是________________________；再向试管里加入足量的蒸馏水，观察到的现象是____________________。 (2)向试管里缓慢地加入硫酸铜溶液，观察到的现象是______________________________；再向试管里加入足量的蒸馏水，观察到的现象是______________________。 (3)已知蛋白质遇到浓硝酸会变黄，这个反应可以用来鉴别某些带有苯环的蛋白质。把 10 mL鸡蛋白溶液和5 mL NaCl溶液的混合液体，加入用半透膜(一种有微孔的膜，小分子或离子可以透过，胶体粒子不能透过)制成的袋内，将此袋浸入盛蒸馏水的烧杯中(如图)。2 min后，取烧杯中的液体分别进行实验。 ①加入AgNO3溶液，产生的现象是_______________________。 ②加入浓硝酸，产生的现象是_________________________________。 答案 (1)有沉淀析出　沉淀溶解 (2)有沉淀析出　沉淀不溶解 (3)①有白色沉淀析出　②无明显现象 解析 (1)硫酸铵能够使蛋白质发生盐析，降低蛋白质的溶解度，使其以沉淀形式析出，该过程发生了物理变化，所得沉淀和原蛋白质的性质相同，所以加入足量的蒸馏水，沉淀又会溶解，是一个可逆过程。 (2)硫酸铜属于重金属盐，它能够使蛋白质发生变性，从而析出沉淀，该过程发生了化学变化，所得沉淀和原蛋白质的性质不同，所以加入足量的蒸馏水，沉淀不会溶解，是一个不可逆过程。 (3)胶体微粒不能透过半透膜，而分子或离子能够透过半透膜，所以烧杯中含有NaCl溶液而不含鸡蛋白溶液，加入AgNO3溶液会产生AgCl白色沉淀，加入浓硝酸不会变黄。 5．实验室用燃烧法测定某种氨基酸(CxHyOzNm)的分子组成。取W g该种氨基酸放在纯氧中充分燃烧，生成二氧化碳、水和氮气。按下图所示装置进行实验。 回答下列问题： (1)实验开始时，首先通入一段时间的氧气，其理由是________________________________。 (2)以上装置中需要加热的仪器有________(填写字母)，操作时应先点燃________处的酒精灯。 (3)A装置中发生反应的化学方程式是_________________________________________。 (4)D装置的作用是_________________________。 (5)读取氮气的体积时，应注意 ①_________________________________；②_______________________________。 (6)实验中测得氮气的体积为V mL(标准状况)，为确定此氨基酸的分子式，还需要的有关数据有________。 A．生成二氧化碳气体的质量 B．生成水的质量 C．通入氧气的体积 D．氨基酸的相对分子质量 答案 (1)排除装置中的空气　(2)A、D　D (3)CxHyOzNm＋(x＋－)O2xCO2＋H2O＋N2 (4)吸收未反应的O2，保证最终收集的气体是N2 (5)①量筒内液面与广口瓶内液面相持平　②视线与量筒内凹液面最低处相切 (6)ABD 解析 该实验的目的为测定氨基酸的分子组成。各装置的作用为：A是氨基酸燃烧装置，B是吸收水的装置，C是吸收二氧化碳的装置，D是除去O2的装置，E和F是测量N2的体积的装置。通过B、C、F中的测量数据可以计算氨基酸的实验式，再根据相对分子质量即可求出该氨基酸的分子式。该实验是一个定量测定实验，要求测定数据准确，那就需要排除装置中的空气，故开始实验前先通氧气，但是过量的氧气对氮气的测量有影响，故在测量氮气前应先除去氧气。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题8 有机化合物的获得与应用 第二单元 食品中的有机化合物 第5课时 蛋白质和氨基酸 版块导航 01/学习目标 明确内容要求，落实学习任务 02/思维导图 构建知识体系，加强学习记忆 03/知识导学 梳理教材内容，掌握基础知识 04/效果检测 课堂自我检测，发现知识盲点 05/问题探究 探究重点难点，突破学习任务 06/分层训练 课后训练巩固，提升能力素养 1．认识蛋白质的组成和主要性质。 2．了解蛋白质在日常生活生活中的应用。 3．知道氨基酸与蛋白质的关系及常见氨基酸的组成、结构特点。 重难点：蛋白质的性质；氨基酸的结构特点。 一、蛋白质 1．存在与组成 (1)存在：蛋白质是组成________的基础物质。动物的肌肉、毛皮以及在人体新陈代谢中起催化作用的_____、运输氧气的________、引起疾病的________和________、抵抗疾病的抗体中都含有蛋白质。 (2)组成：主要由________________等元素组成，属于天然高分子化合物。动物的毛发、皮革、蚕丝、豆浆、鸡蛋清、牛奶等主要成分都是蛋白质。 2．蛋白质的性质 (1)实验探究蛋白质的性质 实验操作 实验现象 蛋白质溶液 加饱和硫酸铵溶液，再加蒸馏水 加稀硫酸，再加蒸馏水 加硫酸铜溶液，再加蒸馏水 加甲醛溶液，再加蒸馏水 加热，再加蒸馏水 (2)蛋白质的性质 ①盐析 概念：某些浓的无机盐溶液使蛋白质的溶解度________而使其从溶液中析出的过程。盐析过程中，蛋白质的____________和____________没有发生改变。 特点：盐析是________过程，在加入蒸馏水，沉淀又________。 ②变性 概念：在加热、强酸、强碱、重金属盐、紫外线、福尔马林的作用下，蛋白质原有的____________或_____________会发生改变，这种变化称为蛋白质的变性。 特点：变性后的蛋白质不能再恢复，变性是________过程。 ③蛋白质的水解反应 天然蛋白质在一定条件下能发生水解反应，最终转化为________。 ④显色反应：某些蛋白质遇浓硝酸显_____色。 ⑤灼烧：蛋白质被灼烧时，会产生_____________的气味，利用此性质可鉴别蛋白质。 【特别提醒】蛋白质变性的应用 杀菌消毒。如：医院里对一些医疗器械进行高温蒸煮，对患者住过的床铺进行紫外线照射，注射前用蘸有乙醇体积分数为75%的酒精棉球擦拭皮肤等。 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。 不小心误服可溶性重金属盐应立即给病人服用豆浆、牛奶等。 福尔马林（36~40%甲醛溶液）用于浸制动物标本。 二、氨基酸 1．氨基酸的结构特点 (1)结构：氨基酸分子中均含有________________和________________基团。 (2)α­氨基酸：分子中氨基连接在离羧基________的碳原子上的氨基酸。 2．化学性质 (1)两性： ①氨基酸分子中的____基能与酸反应。 ②氨基酸分子中的_____基能与碱反应。 (2)生成多肽： 在一定条件下，氨基酸之间能发生反应生成多肽，多再经过一系列的变化，从而构成________。 (3)羧基的反应： 氨基酸的羧基，在一定条件下可以发生________反应、成盐反应。 三、酶 1．酶的定义和作用 (1)定义：酶是一种具有________作用的物质，它是一种最有效的天然生物催化剂。 绝大多数酶是________。 (2)作用：生命活动中的新陈代谢，与遗传信息传递和表达有关的所有化学变化都是在酶的催化作用下进行的。 2．酶的特点 酶的催化作用具有很强的专一性和高效性。 (1)专一性：人的唾液中有催化淀粉水解的________酶，胃液中有催化蛋白质水解的________酶，血液和新鲜的动物肝脏中有___________酶（能催化双氧水的分解）。 (2)高效性：酶的催化反应速率比一般的催化反应速率大1010～1014倍。 (3)特殊的温度效应：在很________的条件下就具有很强的催化效能。 1．正误判断(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)蛋白质都是结构复杂的高分子化合物，组成元素只有C、H、O、N(　　) (2)蛋白质在酶的作用下，可直接水解生成各种氨基酸(　　) (3)蛋白质溶液遇到盐就会发生盐析(　　) (4)蛋白质变性属于化学变化(　　) (5)向鸡蛋白溶液中加入醋酸铅溶液，生成白色沉淀，加水可重新溶解(　　) 2．下列关于蛋白质的叙述正确的是(　　) A．向蛋白质溶液中分别加入NaCl溶液、CuSO4溶液，其过程均是不可逆的 B．重金属盐使蛋白质分子变性，但是吞“钡餐”(主要成分是硫酸钡)不会引起中毒 C．温度越高，酶对某些生化反应的催化效率就越高 D．医疗上用75%的酒精杀菌消毒，是利用了酒精可以使蛋白质盐析的性质 3．下列关于氨基酸的说法，正确的是(　　) ①蛋白质在一定条件下能发生水解反应，最终转化为各种氨基酸 ②氨基酸分子既能与酸反应，又能与碱反应 ③α-氨基酸中氨基连在离羧基最近的碳原子上 ④氨基酸之间在一定条件下能发生反应，生成多肽 A．只有①② B．只有①②③ C．只有①②④ D．①②③④ 4．请根据蛋白质的性质，说明下列做法的原理 (1)农业上用硫酸铜和石灰作为树木的杀虫剂。 (2)用福尔马林溶液浸泡动物标本。 (3)通过灼烧的办法鉴别真丝和人造丝。 (4)医院用75%的酒精消毒和通过高温、紫外线照射杀菌。 (5)重金属中毒后服用大量的牛奶或豆浆解毒。 5．应用所学知识回答下列问题： (1)下列物质对蛋白质的化学性质具有明显影响的是________(填字母，下同)。 A．重晶石(BaSO4)　 B．蓝矾　 C．碘酒 D．酒精　 E．生牛奶　 F．熟鸡蛋 (2)如果你发现有人误服重金属盐而出现了轻微中毒症状，需要你马上对病人进行抢救，你认为上述物质中可以应用的是_________________________。 (3)当你选择物质对病人进行抢救以后，下一步的打算或做法是________。 A．建议病人快去医院继续治疗 B．将病人安置于通风处呼吸新鲜的空气 C．建议病人卧床休息 ►问题一 蛋白质 【典例1】2018年诺贝尔化学奖获得者为弗朗西斯·阿诺德、乔治·史密斯及格雷戈里·温特尔。上述三位化学奖得主成功利用基因变化和选择研究出可以解决人类化学问题的蛋白质。关于蛋白质的组成与性质的叙述正确的是(　　) A．蛋白质在酶的作用下水解的最终产物为氨基酸 B．向蛋白质溶液中加入CuSO4、Na2SO4浓溶液，均会使其变性 C．天然蛋白质仅由碳、氢、氧、氮四种元素组成 D．蛋白质、纤维素、油脂都是高分子化合物 【解题必备】 (1)蛋白质的盐析和变性的区别 盐析 变性 含义 蛋白质在某些盐的浓溶液中因溶解度降低而析出 外界条件使蛋白质化学组成或空间结构发生改变 条件 浓的无机盐溶液 加热或加入某些有机化合物(甲醛、苯酚、酒精)、强酸、强碱、重金属盐(如铅盐、铜盐、汞盐)、紫外线照射等 特征 可逆过程，不改变蛋白质的生理活性 不可逆过程，蛋白质失去生理活性 实质 溶解度降低，物理变化 结构或性质改变，化学变化 应用 分离、提纯蛋白质 杀菌消毒 (2)蛋白质的特征反应和鉴别 ①含有苯环的蛋白质能与浓硝酸反应生成黄色沉淀，用于蛋白质的鉴别。 ②灼烧蛋白质时产生烧焦羽毛的气味，用于蛋白质的鉴别。 【变式1-1】下列各类食物中蛋白质含量最丰富的是(　　) 【变式1-2】2014年诺贝尔化学奖授予超高分辨率荧光显微镜的贡献者。人类借助于这种显微镜可以观察到单个的蛋白质分子。下列有关叙述不正确的是(　　) A．紫外线可使蛋白质变性 B．蛋白质属于高分子化合物 C．蛋白质可完全水解生成氨基酸 D．消毒过程中细菌蛋白质发生了盐析 ►问题二 氨基酸 【典例2】下列对氨基酸和蛋白质的描述正确的是(　　) A．蛋白质水解的最终产物是尿素 B．氨基酸和蛋白质遇重金属离子均会变性 C．氨基酸分子中含有羧基和氨基 D．氨基酸和蛋白质都是高分子化合物 【解题必备】氨基酸的性质 (1)氨基酸额两性 氨基酸具有两性，既能与酸反应，又能与碱反应，如 (2)成肽反应：氨基酸分子中氨基和羧基能发生缩合反应，也叫成肽反应。 ①实质：羧基脱去羟基，氨基脱去氢原子。 ②氨基酸分子中的羧基与氨基可以发生类似于酯化反应的脱水反应，生成二肽。如两分子氨基乙酸生成二肽的反应方程式为： 【变式2-1】已知谷氨酸的结构简式为，下列说法不正确的是(　　) A．1 mol谷氨酸能与2 mol NaOH发生反应 B．谷氨酸分子中的—NH2表现碱性 C．谷氨酸分子之间不能发生反应 D．谷氨酸分子间能发生反应生成多肽 【变式2-2】如图是只含有C、H、O、N四种元素的有机物的简易球棍模型。 (1)该物质的结构简式为_________________________。 (2)已知—NH2与NH3类似，能与盐酸反应，请写出该物质与盐酸反应的化学方程式： _______________________________________________________。 (3)该物质能否与NaOH溶液反应，若能，请写出化学反应方程式： ______________________________________________________。 1．下列实例利用了蛋白质变性原理的是(　　) ①利用过氧乙酸对环境、物品进行消毒　②利用高温、紫外线对医疗器械进行消毒　③蒸煮鸡蛋食用　④松花蛋的腌制　⑤用牛奶灌服重金属中毒的病人 A．①②③④⑤ B．①②③④ C．①②③ D．①② 2．下列有关蛋白质的性质描述说法错误的是(　　) A．棉被和蚕丝被的主要材质均为高分子 B．从牛奶中可以提取酪素，用来制作塑料 C．消毒过程中细菌蛋白质发生了水解 D．在鸡蛋清溶液中分别加入饱和Na2SO4、CuSO4溶液，都会产生沉淀，但原理不同 3．2018年诺贝尔化学奖获得者为弗朗西斯·阿诺德(Frances H·Arnold)、乔治·史密斯(George P·Smith)及格雷戈里·温特(Gregory P·Winter)爵士。上述三位化学奖得主成功利用基因变化和选择研究出可以解决人类化学问题的蛋白质。下列关于蛋白质的组成与性质的叙述正确的是(　　) A．蛋白质在酶的作用下水解的最终产物为氨基酸 B．向蛋白质溶液中加入AgNO3、NH4Cl浓溶液，均会使其变性 C．天然蛋白质仅由碳、氢、氧、氮四种元素组成 D．蛋白质、纤维素、油脂都是高分子化合物 4．下列关于酶的叙述中，不正确的是(　　) A．酶是糖类物质 B．大多数酶是蛋白质 C．酶是生物体内产生的催化剂 D．酶受到高温或重金属盐作用时会变性 5．下列有关蛋白质的叙述中，不正确的是(　　) A．蛋白质溶液中加入饱和(NH4)2SO4溶液，蛋白质析出，再加水也不溶解 B．人工合成的具有生命活性的蛋白质——结晶牛胰岛素，是1965年我国科学家最先合成的 C．重金属盐能使蛋白质变性，所以误食重金属盐会中毒 D．浓HNO3溅在皮肤上，使皮肤呈黄色，是由于浓HNO3和蛋白质发生颜色反应 6．英国科学家通过研究人类脑部疾病的样本，发现人脑中一种名为“突触后致密区”(PSD)的神经组织含有1 461种蛋白，该组织病变会导致痴呆等130多种脑部疾病。下列关于蛋白质的叙述正确的是(　　) A．天然蛋白质水解的最终产物都是氨基酸 B．在蛋白质溶液中滴加饱和硫酸铵溶液可以使蛋白质变性 C.在蛋白质溶液中加入福尔马林(36%～40%甲醛溶液)产生沉淀，再加入大量水，沉淀又溶解 D．通过盐析作用析出的蛋白质不再溶于水 7．下列物质与甘氨酸互为同系物的是（ ） A．C2H5-O-NO2 B．CH3CH2-NO2 C． D． 8．牧民喜欢用银器盛放鲜牛奶，其科学依据是(　　) A．溶入的极微量银离子可杀死牛奶中的细菌，防止鲜奶变质 B．可补充人体必需的银元素 C．银易导热，牛奶凉得快 D．银的化学性质不活泼，银器坚固耐用 9．农业上用的杀菌剂波尔多液(由硫酸铜和生石灰制成)，它能防治植物病毒的原因是(　　) A．硫酸铜使菌体蛋白质盐析 B．石灰乳使菌体蛋白质水解 C．菌体蛋白质溶解于波尔多液 D．铜离子和石灰乳使菌体蛋白质变性 10．下列说法中不正确的是（ ） A．在豆浆中加入少量石膏，能使豆浆凝聚成豆腐 B．温度越高，酶的催化活性越强 C．用灼烧的方法可以鉴别毛织物和棉织物 D．浓硝酸使皮肤呈黄色的原因是浓硝酸和蛋白质发生了颜色反应 1．生命在于运动，而生命活动的维持离不开能量，糖类、油脂、蛋白质是基本营养物质。下列说法正确的是(　　) A．糖类、油脂、蛋白质都能发生水解反应 B．糖尿病病人食用的“无糖饼干”主要成分为面粉，不含糖类物质 C．疫苗无需经冷链运输 D．豆腐是我国古代劳动人民智慧的结晶，蛋白质在人体内水解的最终产物为氨基酸 2．下列与化学有关的文献或诗文，理解正确的是(　　) A．《问刘十九》中写道：“绿蚁新醅酒，红泥小火炉”，“新醅酒”即新酿的酒，在酿酒的过程中，葡萄糖发生了水解反应 B．“独忆飞絮鹅毛下，非复青丝马尾垂”中的“飞絮”和棉花的化学成分不同 C．《天工开物》中有如下描述：“世间丝、麻、裘、褐皆具素质，而使殊颜异色得以尚焉……”文中的“麻”“裘”不能水解 D．“床头冬酿压琼浆”中的“冬酿”指的是蜂蜜，蜂蜜的主要成分是葡萄糖和果糖 3．已知玻璃纸能够使葡萄糖分子通过但不能使蛋白质等大分子通过。将淀粉浆、淀粉酶和麦芽糖酶的混合物放入玻璃纸袋内，扎好袋口，浸入流动的温水中。足够长时间后，取袋内液体分别与碘水、新制Cu(OH)2悬浊液(加热)和浓硝酸作用，其现象分别是(　　) A．显蓝色、无现象、显黄色 B．显蓝色、砖红色沉淀、无现象 C．无现象、变黑色、显黄色 D．无现象、砖红色沉淀、无现象 4．鸡蛋中含有丰富的蛋白质，鸡蛋白就是一种蛋白质，它的分子直径为1～100 nm，具有某些胶体的性质。取新鲜鸡蛋的鸡蛋白溶于水制成水溶液，分装于试管中，分别进行如下实验，回答下列问题： (1)向试管里缓慢地加入饱和的硫酸铵溶液，观察到的现象是________________________；再向试管里加入足量的蒸馏水，观察到的现象是____________________。 (2)向试管里缓慢地加入硫酸铜溶液，观察到的现象是______________________________；再向试管里加入足量的蒸馏水，观察到的现象是______________________。 (3)已知蛋白质遇到浓硝酸会变黄，这个反应可以用来鉴别某些带有苯环的蛋白质。把 10 mL鸡蛋白溶液和5 mL NaCl溶液的混合液体，加入用半透膜(一种有微孔的膜，小分子或离子可以透过，胶体粒子不能透过)制成的袋内，将此袋浸入盛蒸馏水的烧杯中(如图)。2 min后，取烧杯中的液体分别进行实验。 ①加入AgNO3溶液，产生的现象是_______________________。 ②加入浓硝酸，产生的现象是_________________________________。 5．实验室用燃烧法测定某种氨基酸(CxHyOzNm)的分子组成。取W g该种氨基酸放在纯氧中充分燃烧，生成二氧化碳、水和氮气。按下图所示装置进行实验。 回答下列问题： (1)实验开始时，首先通入一段时间的氧气，其理由是________________________________。 (2)以上装置中需要加热的仪器有________(填写字母)，操作时应先点燃________处的酒精灯。 (3)A装置中发生反应的化学方程式是_________________________________________。 (4)D装置的作用是_________________________。 (5)读取氮气的体积时，应注意 ①_________________________________；②_______________________________。 (6)实验中测得氮气的体积为V mL(标准状况)，为确定此氨基酸的分子式，还需要的有关数据有________。 A．生成二氧化碳气体的质量 B．生成水的质量 C．通入氧气的体积 D．氨基酸的相对分子质量 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 $$