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 不定项版）

第二节　蛋白质 [学业要求]　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。 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。 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排列组装 3.性质与应用 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 1．判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。 (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)√ 2．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．1965年我国科学家最先合成结晶牛胰岛素 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，皮肤呈黄色，是由于浓HNO3和蛋白质发生显色反应 答案　A 解析　蛋白质溶液中加入饱和(NH4)2SO4溶液，蛋白质发生盐析，盐析是可逆的，因此再加水可以再溶解，A错误。 3．下列关于酶的叙述中，不正确的是(　　) A．绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA B．酶是生物体内产生的催化剂 C．酶是一种糖类物质 D．酶的催化作用具有条件温和、不需加热、高度专一、催化效率高等特点 答案　C 4．蛋白质是生命的基础，没有蛋白质就没有生命。请回答下列问题： (1)人体摄入的蛋白质在胃蛋白酶和胰蛋白酶的作用下，水解成________，被人体吸收后，重新结合成人体所需的蛋白质。人体内蛋白质也在不断分解，最后生成尿素排出体外。 (2)在盛有鸡蛋白溶液的试管里，缓慢地加入饱和的硫酸钠溶液，观察到的现象是__________。这种现象叫________，再向试管里加入足量的蒸馏水，观察到的现象是________，说明这________(填“是”或“不是”)一个可逆的过程。 (3)重金属盐可使人中毒。当人误食重金属盐时，可以喝____________解毒。原因是上述食品中含有较多的________，可以跟重金属盐形成不溶于水的化合物，可以减轻重金属盐类对胃肠黏膜的危害，起到缓解毒性的作用。 答案　(1)氨基酸 (2)有沉淀产生　盐析　沉淀溶解　是 (3)牛奶、豆浆　蛋白质 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]　下面是一种三肽，它可以看作是3个氨基酸缩合而得到的产物 现有一个多肽分子，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＝。 方法规律 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________反应的缘故。 (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 易错警示 (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。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$