专题6 第2单元 第2课时 蛋白质 核酸-【金版教程】2024-2025学年高中化学选择性必修3创新导学案word（苏教版2019）

第2课时　蛋白质　核酸 1.能辨识蛋白质中的肽键，能判断多肽的水解产物。2.能通过实验探究蛋白质的主要性质和检验方法。3.能初步认识核酸的结构特点和生物功能。4.体会生物大分子的研究的重要意义。 一　蛋白质的结构与性质 1.蛋白质的组成 蛋白质是由氨基酸通过肽键等相互连接而形成的一类具有特定结构和一定生物学功能的生物大分子。 2.蛋白质的结构 （1）蛋白质和多肽都是由氨基酸构成的有机化合物，它们之间没有严格的界限。 （2）四级结构 ①一级结构：氨基酸残基在蛋白质肽链中的排列顺序。 ②二级结构：肽链按一定的规律卷曲或折叠形成特定的空间结构。 ③三级结构：在二级结构的基础上，肽链按照一定的空间结构进一步形成更复杂的三级结构。 ④四级结构：具有三级结构的多肽链按一定的空间排列方式结合在一起形成的聚集体结构。 （3）蛋白质的性质不仅取决于多肽链氨基酸的种类、数目、排列顺序，还与其特定的空间结构有关。 3.性质 （1）水解：蛋白质在酸、碱或酶的作用下能水解，水解的最终产物是多种氨基酸，天然蛋白质水解的最终产物都是α­氨基酸。 （2）两性：蛋白质中往往有氨基酸残基，所以有两性。 （3）盐析：向蛋白质溶液中加入浓的无机盐溶液，能够破坏蛋白质溶解形成的胶体结构而降低蛋白质的溶解性，使蛋白质转变为沉淀析出。盐析作用析出的蛋白质，仍然具有原来的活性，加水后仍能溶解。 （4）变性：蛋白质遇到重金属盐、强酸、强碱、甲醛、酒精等物质时会产生沉淀，析出的沉淀不能在水中重新溶解，蛋白质失去原来的活性。另外，紫外线、X射线等照射或加热也能使蛋白质变性。 （5）颜色反应：主要用于检验蛋白质的存在。 ①含苯环的蛋白质与浓硝酸作用时会产生黄色固态物质。 ②蛋白质遇双缩脲试剂显紫玫瑰色。 ③蛋白质遇茚三酮试剂加热至沸腾显紫蓝色。 4.酶 （1）概念：酶是活细胞产生的一类具有催化功能的生物分子，绝大多数的酶是蛋白质。 （2）催化特点：①条件温和；②高度专一；③效率高。 二　核酸的结构及生物功能 1.核酸：核酸是一类含磷的生物大分子。碱基与戊糖通过脱水缩合形成核苷，核苷分子中戊糖上的羟基与磷酸脱水，通过磷酯键结合形成核苷酸，不同的核苷酸按一定的顺序通过磷酯键连接成一条很长的链，称为核酸。核酸分为核糖核酸（RNA）和脱氧核糖核酸（DNA）。 2.核酸的三级结构 3.DNA的双螺旋结构与碱基互补配对原则 在DNA的双螺旋结构中，不同的碱基通过氢键两两配对。碱基配对存在着严格的关系，即一条链上的碱基A与另一条链上的碱基T通过两个氢键配对；同样，G和C之间通过三个氢键配对，这一规律称为碱基互补配对原则。 4.DNA主要存在于细胞核中，是遗传信息的储存和携带者，DNA的结构决定了生物合成蛋白质的特定结构，并保证把这种特性遗传给下一代。 5.RNA主要存在于细胞质中，它们以DNA为模板而形成，将DNA的遗传信息翻译并表达成具有特定功能的蛋白质。 1.某有机物含有C、H、O、N等元素，该有机物在水中形成的分散系无丁达尔效应，则该有机物可能是（　　） A.脂肪 B.淀粉 C.蛋白质 D.氨基酸 答案：D 解析：物质中含有N元素，则可能为氨基酸或蛋白质。蛋白质溶于水形成胶体，有丁达尔效应，该有机物只能是氨基酸。 2.下列说法中不正确的是（　　） A.组成天然蛋白质的氨基酸都是α­氨基酸 B.利用盐析可以分离和提纯蛋白质 C.DNA是生物体遗传信息的载体，蛋白质合成的模板 D.RNA主要存在于细胞核中，它根据DNA提供的信息控制体内蛋白质的合成 答案：D 解析：RNA主要存在于细胞质中。 3.下列有关酶的说法中错误的是（　　） A.大多数酶是具有催化作用的蛋白质 B.酶的催化作用具有选择性和专一性 C.高温或重金属盐能使酶失去活性 D.酶只有在强酸、强碱条件下才能发挥作用 答案：D 4.欲将蛋白质从水中析出而又不改变它的性质，应加入（　　） A.（NH4）2SO4溶液 B.75%的酒精溶液 C.CuSO4溶液 D.NaOH浓溶液 答案：A 知识点　蛋白质盐析与变性的比较 盐析 变性 变化条件 浓的轻金属盐 加热、紫外线、强酸、强碱、重金属盐、某些有机物 变化实质 物理变化（溶解度降低） 化学变化（蛋白质性质改变） 变化过程 可逆 不可逆 用途 分离、提纯蛋白质 杀菌、消毒 1.利用蛋白质变性这一性质可以为我们日常生活和医疗卫生服务。下列实例与蛋白质变性无关的是（　　） A.利用高温、紫外线对医疗器械进行消毒 B.将鸡蛋蒸煮后食用 C.给重金属中毒的病人服用蛋白质 D.胃蛋白酶帮助人体消化食物 答案：D 2.在下列物质中：①K2SO4　②HCHO ③MgSO4　④Hg（NO3）2　⑤NH4Cl ⑥KOH，能使蛋白质变性的是　　　　，能使蛋白质发生盐析的是　　　　。 答案：②④⑥　①③⑤ 本课归纳总结 课时作业 一、选择题（每小题只有1个选项符合题意） 1.下列说法中不正确的是（　　） A.蛋白质都是只由C、H、N、O四种元素组成的 B.蛋白质水解的最终产物为氨基酸 C.强酸、强碱和重金属盐都可使蛋白质变性 D.构成蛋白质的某些氨基酸是人体自身不能合成的 答案：A 解析：有的蛋白质还含有硫、磷等元素，故A不正确。 2.诺贝尔化学奖授予将“化学生物学提升为现代最大科学”的三位化学家，利用三人的研究成果，可以迅速地辨识蛋白质，制造出溶液中蛋白质分子的三维空间影像。下列关于蛋白质的说法不正确的是（　　） A.蛋白质在酶的作用下最终水解成氨基酸 B.蚕丝的主要成分是纤维素 C.向蛋白质溶液中加入饱和硫酸钠溶液，析出蛋白质固体，此过程发生了物理变化 D.浓硝酸溅到皮肤上，使皮肤呈现黄色，是由于浓硝酸与皮肤发生了颜色反应 答案：B 3.下列说法正确的是（　　） A.氨基酸、蛋白质、油脂都含有C、H、O、N四种元素 B.乙烯、聚乙烯、甲苯均能使酸性高锰酸钾溶液褪色 C.糖类、油脂和蛋白质均属于高分子化合物 D.在加热、甲醛、饱和CuSO4溶液、X射线作用下，蛋白质都会发生变性 答案：D 解析：油脂含有C、H、O元素，故A错误；聚乙烯不含碳碳双键，不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，故B错误；单糖、二糖以及油脂不是高分子化合物，故C错误。 4.大多数酶是蛋白质，因而具有蛋白质的特性，酶能在许多有机反应中发挥催化作用，如图表示温度T与反应速率v的关系曲线，其中有酶参加的是（　　） 答案：D 5.DNA是生物体的重要组成物质，在它的碱基对中储存着遗传信息，与生物的生长、发育等正常生命活动以及癌变、突变等异常生命活动密切相关。下列有关DNA的说法正确的是（　　） A.核酸就是DNA B.DNA水解得到的碱基含尿嘧啶（U） C.DNA水解的最终产物之一戊糖是二糖 D.基因的化学本质是DNA分子中能代表某一遗传性状的核苷酸序列 答案：D 解析：核酸包括DNA和RNA，故A错误；DNA水解得到的碱基有四种，分别是腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胞嘧啶（C）、胸腺嘧啶（T），RNA水解才能得到尿嘧啶（U），故B错误；DNA水解的最终产物之一的戊糖是单糖，故C错误。 6.三国时代，诸葛亮领兵南征孟获，遇到了“哑泉”，士兵饮后致哑，腹痛，甚至死亡。又有一“安乐泉”饮后可解“哑泉”之毒。1995年10月国内某报刊报道，经科研人员研究，“哑泉”水中溶有CuSO4，“安乐泉”水质偏碱性。下列有关说法中可能符合题意的是（　　） A.“哑泉”之毒是由于水中的Cu2＋使人体中的蛋白质变性 B.“哑泉”之毒是由于水中的SO使人体中的蛋白质变性 C.“哑泉”之毒是由于水中的Cu2＋水解显酸性使人体中的蛋白质变性 D.“安乐泉”能解“哑泉”之毒的离子方程式为H＋＋OH－===H2O 答案：A 解析：“哑泉”有毒是因为其溶有的CuSO4电离出的Cu2＋为重金属离子，重金属离子能使蛋白质变性，A符合题意，B、C不符合题意；要解“哑泉”之毒就要使可溶性的Cu2＋转变成沉淀，其离子方程式为Cu2＋＋2OH－===Cu（OH）2↓，D不符合题意。 7.（2024·浙江省名校高三第二次联考）蛋白质的四级结构如图所示，下列说法不正确的是（　　） A.氨基酸脱水缩合形成肽键得到肽链 B.肽链之间存在氢键，使肽链盘绕或折叠成特定空间结构 C.蛋白质也具有两性，既能与酸反应，又能与碱反应 D.向蛋白质溶液中加入稀（NH4）2SO4溶液，能使蛋白质溶解度降低而析出 答案：D 解析：向蛋白质溶液中加入饱和（NH4）2SO4溶液，能使蛋白质溶解度降低而析出，D错误。 8.缬氨霉素是一种脂溶性抗生素，其结构简式如图所示。下列有关说法正确的是（不考虑立体异构）（　　） A.缬氨霉素是一种蛋白质 B.缬氨霉素完全水解可得四种氨基酸 C.缬氨霉素完全水解后的产物互为同系物 D.缬氨霉素完全水解，其中一种产物与甘油醛（CH2OHCHOHCHO）互为同分异构体 答案：D 解析：由题给缬氨霉素的结构简式可知其水解产物有：、 、，其中只有一种氨基酸。 9.核酸存在于一切生物体中，也是生命的基础物质。以下关于核酸的论述正确的是（　　） A.核酸是核蛋白的非蛋白部分，它是由氨基酸残基组成的 B.核酸有核糖核酸和脱氧核糖核酸两类，共同对蛋白质的合成和生物遗传起重要作用 C.核酸是高分子化合物，可以进一步水解得到核苷酸，核苷酸仍然是高分子化合物 D.核酸中含有磷酸、戊糖和碱基 答案：B 解析：核酸中没有氨基酸残基，A错误；核酸水解得到的核苷酸不是高分子化合物，C错误；核酸水解产物中含有磷酸、戊糖和碱基，D错误。 10.含有如图结构片段的蛋白质在胃中水解时，不可能产生的氨基酸是（　　） A. B. C. D. 答案：C 解析：蛋白质水解时是从肽键处断裂，题述蛋白质片段水解的产物有、H2N—CH2—CH2—COOH、和H2N—CH2—COOH，故选C。 11.现有一种多肽，其分子式为C30H47N7O12，将其彻底水解后只得到下列四种氨基酸：甘氨酸（C2H5NO2）、丙氨酸（C3H7NO2）、苯丙氨酸（C9H11NO2）和苏氨酸（C4H9NO3）。该多肽水解后生成的苏氨酸分子数为（　　） A.5 B.4 C.3 D.2 答案：B 解析：由N原子守恒可知该多肽为七肽，1个多肽分子水解生成7个氨基酸，需要6个H2O，苏氨酸分子中有3个O原子，而其余氨基酸分子中有2个O原子，设生成苏氨酸分子数为x，根据O原子守恒，则3x＋2（7－x）＝12＋6，x＝4。 二、非选择题 12.（1）从鸡蛋白的溶液中提取蛋白质的方法有　　　　和　　　　。 （2）鸡蛋腐败时，常闻到有刺激性气味，该有刺激性气味的气体主要是　　　　，说明蛋白质中含有　　　　元素。 （3）误食重金属盐会中毒，这是因为　　　　　　　　　　　　　　　　。 （4）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。 （5）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）重金属离子能使蛋白质变性，使蛋白质失去生理活性 （4）黄　颜色 （5）灼烧　真丝属于蛋白质，灼烧时会有烧焦羽毛的气味 13.（1）α­氨基酸能与HNO2反应得到α­羟基酸。如： 试写出下列变化中A、B、C、D四种有机物的结构简式： A　　　　　　　、B　　　　　　　、 C　　　　　　　、D　　　　　　　。 （2）下列物质中，既能与NaOH反应，又能与硝酸反应，还能水解的是　　　　（填字母）。 ①Al2O3　②Al（OH）3　③氨基酸　④二肽 ⑤　⑥（NH4）2CO3 ⑦NaHCO3　⑧纤维素　⑨蛋白质　⑩NH4I A.①②③④ B.④⑤⑥⑦⑨⑩ C.③⑤⑥⑧⑨ D.全部 （3）下列有关蛋白质的叙述中正确的是　　　　（填序号）。 ①蛋白质溶液里加入饱和硫酸铵溶液，有沉淀析出，再加入水，也不溶解　②温度越高，酶催化的化学反应速率越快　③天然蛋白质水解的最终产物均为α­氨基酸　④重金属阳离子能使蛋白质变性，所以误食重金属盐会中毒　⑤氨基酸和蛋白质均是既能与酸反应又能与碱反应的两性物质 答案：（1） （2）B　（3）③④⑤ 解析：（1）生成A的反应是中和反应；生成B的反应是题给信息的应用，把—NH2改写成—OH即可；生成C的反应是氨基酸的缩合反应；生成D的反应是酯化反应。 （2）Al2O3、Al（OH）3、氨基酸与NaOH、HNO3均能发生反应，但三者均不能发生水解反应；纤维素能发生水解反应，能与硝酸发生酯化反应，与NaOH不反应。 10 学科网（北京）股份有限公司 $$