第4章 第2节 蛋白质-【金版教程】2024-2025学年高中化学选择性必修3创新导学案word（人教版2019 单选版）

第二节　蛋白质 1.了解氨基酸的组成、结构特点和主要化学性质。2.了解蛋白质的组成、结构和性质，能辨识蛋白质结构中的肽键。3.通过人工合成多肽了解蛋白质等在生命科学发展中所起的重要作用，树立正确的科学态度与社会责任。 一　氨基酸 1．组成和结构 氨基酸是羧酸分子烃基上的氢原子被氨基取代得到的化合物。氨基酸分子中含有氨基和羧基两种官能团。组成蛋白质的氨基酸主要是α­氨基酸，其通式可写为 。 2．常见的氨基酸 俗名 结构简式 系统命名 甘氨酸 H2N—CH2—COOH 氨基乙酸 丙氨酸 2­氨基丙酸 苯丙氨酸 2­氨基­3­苯基丙酸 谷氨酸 2­氨基戊二酸 半胱氨酸 2­氨基­3­巯基丙酸 3．性质 (1)物理性质 (2)化学性质 ①两性 氨基酸分子中含有的羧基是酸性基团，含有的氨基是碱性基团，因此氨基酸是两性化合物，能与酸、碱反应生成盐。 甘氨酸与盐酸反应的化学方程式是 。 甘氨酸与NaOH溶液反应的化学方程式是 。 ②成肽反应 两个氨基酸分子(可以相同，也可以不同)在一定条件下通过氨基与羧基间缩合脱去水， 形成含有肽键()的化合物，发生成肽反应。 例如： ―→ 。 氨基酸二肽或多肽蛋白质。 二　蛋白质 1．组成 蛋白质中主要含有C、H、O、N、S等元素，有些蛋白质还含有P、Fe、Zn、Cu等元素，属于生物大分子。 2．结构 蛋白质的结构不仅取决于多肽链氨基酸的种类、数目及排列顺序，还与其特定的空间结构有关。 分级 形成过程 一级结构 蛋白质分子中氨基酸单体的排列顺序 二级结构 肽键中的氧原子与氢原子之间存在氢键，使肽链盘绕或折叠成特定的空间结构 三级结构 肽链在二级结构基础上进一步盘曲折叠 四级结构 多个具有特定三级结构的多肽链通过非共价键相互作用(如氢键等)排列组装 3．性质与应用 三　酶 1．概念 酶是一类由细胞产生的、对生物体内的化学反应具有催化作用的有机化合物，其中绝大多数是蛋白质。 2．催化特点 　判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)蛋白质和氨基酸都是高分子。(　　) (2)氨基酸能发生酯化反应、成肽反应和水解反应。(　　) (3)(NH4)2SO4、CuSO4均可使蛋白质变性。(　　) (4)氨基酸分子间脱水缩合可以形成二肽或多肽，但不能成环。(　　) (5)蛋白质的水解产物都只含有一个羧基和一个氨基。(　　) (6)通过盐析可提纯蛋白质，并保护其生理活性。(　　) 答案：(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×　(6)√ 知识点一　氨基酸的两大化学性质 1．氨基酸的两性 2．氨基酸的成肽反应 (1)两分子间缩合成二肽 (2)分子间或分子内缩合成环 (3)缩聚成多肽或蛋白质 (4) 发生缩合反应生成的二肽有四种，其中自身结合有两种，两两互相结合有两种。 (5)氨基酸的缩合机理——羧脱羟基氨脱氢 ，脱去一分子水后形成肽键()。肽键可简写为“—CONH—”，但不能写成“—CNHO—”，两者的连接方式不同。 [练1]　下列关于氨基酸的叙述不正确的是(　　) A．天然氨基酸在常温下都是晶体，一般都能溶于水 B．两个氨基酸分子脱水后形成的二肽中含有两个肽键 C．氨基酸都不能发生水解反应 D．氨基酸是两性化合物，能与酸、碱反应生成盐 答案：B [练2]　一种二肽的结构简式为，合成这种二肽的氨基酸是(　　) 答案：D 有关蛋白质结构的计算规律 假设氨基酸的平均相对分子质量为a，由n个氨基酸分别形成1条链状多肽或m条链状多肽： 形成肽链数 形成肽键数 脱去水分子数 蛋白质相对分子质量 1 n－1 n－1 na－18(n－1) m n－m n－m na－18(n－m) 知识点二　蛋白质的性质 1．蛋白质的水解 在酸、碱或酶的作用下，肽键断裂，碳原子连接羟基，氮原子连接氢原子。肽键水解原理示意图如下： 2．盐析、变性和渗析的比较 盐析 变性 渗析 原理 加入无机盐溶液使蛋白质从溶液中析出 一定条件下，使蛋白质失去原有的生理活性 利用半透膜分离胶体粒子与普通分子、离子 条件 浓的轻金属盐或铵盐，如(NH4)2SO4、Na2SO4、NaCl溶液等 加热、紫外线、X射线、重金属盐、强酸、强碱、乙醇、丙酮等 胶体、半透膜、水等 特点 可逆，蛋白质仍保持原有活性 不可逆，蛋白质失去原有活性 需多次换水 实例 蛋白质溶胶中加浓Na2SO4溶液使蛋白质析出 消毒、灭菌、给果树使用波尔多液 除去淀粉溶胶中的NaNO3杂质 [练3]　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α­氨基酸 B．温度越高，对某些化学反应的催化效率越高 C．任何结构的蛋白质遇到浓硝酸都会变成黄色 D．加热能杀死流感病毒是因为病毒的蛋白质受热发生盐析 答案：A 解析：温度太高，蛋白质(酶)会因变性而失去生理活性，会失去催化作用，B错误；只有含苯环的蛋白质遇到浓硝酸时才会变为黄色，C错误；加热能杀死流感病毒是因为病毒的蛋白质受热发生变性，D错误。 [练4]　利用蛋白质的变性可以为我们的日常生活、医疗卫生等服务。下列实例不是利用了蛋白质变性的是(　　) A．利用过氧乙酸对环境、物品进行消毒 B．向蛋白质溶液中加入食盐使蛋白质沉淀析出 C．用蛋白质灌服重金属中毒的病人 D．用福尔马林保存动物标本 答案：B [练5]　(1)提纯蛋白质的方法有________和________。 (2)鸡蛋变质时，常闻到有刺激性气味的气体，该气体主要是________，说明蛋白质中含有____元素。 (3)浓HNO3溅到皮肤上，使皮肤呈______色，这是由于浓HNO3和蛋白质发生了________反应。 (4)鉴定一种物质的成分是真丝还是人造丝，可取一小块进行________，这是因为______________________________。 答案：(1)盐析　渗析 (2)H2S　硫 (3)黄　显色 (4)灼烧　真丝的主要成分是蛋白质，灼烧时有烧焦羽毛的气味 (1)物理因素使蛋白质变性，发生的是化学变化。 (2)蛋白质溶液是胶体，与盐溶液作用发生凝聚。 (3)绝大多数酶是蛋白质，温度高，蛋白质发生变性，因此，并不是温度越高，酶的催化效果越好。 本课总结 自我反思：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 随堂提升 1．慕尼黑工业大学和莱布尼茨食品系统生物学研究所的一项新研究表明，榴莲中的“乙硫氨酸”()是其散发出特殊气味的原因。下列有关该物质的叙述错误的是(　　) A．能与盐酸反应 B．在一定条件下能生成二肽 C．乙硫氨酸的分子式为C6H12NSO2 D．1 mol该物质与碳酸氢钠溶液充分反应得到44 g CO2 答案：C 2．下列有关说法正确的是(　　) A．蛋白质在紫外线的照射下会失去生理活性 B．蛋白质溶液不能产生丁达尔效应 C．蛋白质溶液中加入硫酸铜可产生盐析现象 D．蚕丝、羊毛、棉花的主要成分都是蛋白质 答案：A 3．下列关于酶的叙述中，错误的是(　　) A．酶是一种氨基酸 B．酶的催化条件通常较温和 C．酶是生物体中重要的催化剂 D．酶在重金属盐作用下会失去活性 答案：A 4．有一个单链多肽分子，分子式为CXHYN12OD(X，Y，D为自然数)，将它完全水解后只得到下列三种氨基酸： 现将一个该多肽分子水解后，得到天冬氨酸的分子个数为(　　) A．D－12 B．D－13 C. D. 答案：D 解析：设1个此多肽分子水解可得到a个丙氨酸分子、b个天冬氨酸分子和c个苯丙氨酸分子，则形成该分子时生成水的分子数为a＋b＋c－1，根据氧原子守恒可得：2a＋4b＋2c＝D＋a＋b＋c－1，即：a＋3b＋c＝D－1　①，由氮原子数守恒可得：a＋b＋c＝12　②，由①－②即可得：2b＝D－13，即：b＝。 5．紫杉醇是一种新型抗癌药，其分子式为C47H51NO14，它是由如下的A酸和B醇生成的一种酯。 A： (C6H5是苯基) B：R—OH(R是一个含C、H、O的基团) (1)A可在无机酸催化下水解，其反应方程式是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)A水解所得的氨基酸不是天然蛋白质水解产物，因为氨基不在________(填希腊字母)位。 (3)写出ROH的分子式：________。 答案：(1) (2)α (3)C31H38O11 解析：化合物A中存在—NH—CO—原子团，其酸性催化水解应在—NH—CO—之间发生，其中—NH—转变成—NH2，—CO—转变成—COOH，前者得到β­氨基酸，因而不是构成天然蛋白质的氨基酸，醇B的分子式可由紫杉醇的分子式与酸A的分子式相减，再加上1分子水而得出。 10 学科网（北京）股份有限公司 $$