专题8 第2单元 第5课时 蛋白质和氨基酸-【金版教程】2024-2025学年高中化学必修第二册创新导学案word（苏教版2019）

学科网书城 0 品牌书店·知名教辅·正版资源 D.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 第五课时 蛋白质和氛基酸 学习目标 1. 掌握蛋白质的组成和主要性质。2. 掌握氛基酸的结构和性质。3.了解蛋 白质在日常生活中的应用。 学习理解 一、蛋白质 1. 存在,作用和组成 (1)存在:蛋白质是组成supl(01)细胞的基础物质。动物的supl(02)肌肉、supl(03)毛皮以及 在人体新陈代谢中起催化作用的supl(04)醇、运输氧气的supl(05)血红蛋白、引起疾病的 supl(06细菌和sup1(07)病毒、抵抗疾病的sup1(08)抗体中都含有蛋白质。 (2)作用:一切重要的生命现象和生理机能都与蛋白质密切相关,不同结构的蛋白质其生理功 能也不同,没有sup1(09)蛋白顾就没有生命。 (3)组成:蛋白质是一类结构非常复杂、相对分子质量很大(几万到几千万)的supl(10)高分子 化合物,由sup1(11)碳、氢、氧、氮、疏等元素组成。 2. 性质 (1)盐析 ①概念:在蛋白质溶液中加入某些浓的无机盐溶液,可使蛋白质的溶解度supl(01)降低而析 出,这一过程称为盐析。 ②条件:浓的sup1(02)ONH)SO.溶液或supl(03)Na,SO.溶液等。少量的无机盐能促进蛋白 质的溶解。 ③特点:盐析是可逆过程,继续加水时,能使沉淀溶解,不影响蛋白质的生理活性。 ④应用:可用来分离、提纯蛋白质。 (2变性 ①条件:在supl(04)加热、supl(05)强酸、sup1(06)强碱、supl(07)重金属盐、supl(08) 紫外线、sup1(09)福尔马林(36%~40%甲醛溶液)作用下,蛋白质原有的sup1(10)化学组成 或supl(11)空间结构会发生改变,其生理功能也会随之改变,这种变化称为蛋白质的变性。 ②特点:蛋白质的变性是supl(12)不可逆的化学变化过程。 ③应用:利用这一性质进行杀菌消毒 (③)水解 ①蛋白质在酸、碱或梅的作用下能发生水解,最终产物是各种小分子的supl(13)氢基酸。 ②天然蛋白质水解的最终产物为a-氛基酸 二、基酸 1. 常见氛基酸的结构简式 _. 学科网书城 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 CH-COOH 甘氛酸(氢基乙酸): supl(on)NH, ; CH-CH-COOH NH。 丙氛酸(a-氛基丙酸):sup1(02) 。 HOOC-CH.-CH.-CH-COOH NH 谷氛酸(a-氛基戍二酸):sup1(03) 2. 结构特点 (1)g-氛基酸分子中,氢基连在supl(01)离浚基最近的碳原子上。 (2)氛基酸分子中含有sup1(02)发基(-COOH)和sup1(03)氢基(-NH)两种官能团 3. 化学性质 氢基,显减性,能与酸反应 两性 峻基.显酸性,能与碱反应 在一定条件下氢基酸之间能发生反应,生 一成③多肱,再经一系列复杂的变化,构成 ④蛋白质 三、晦 (1)绝大多数梅是supl(01)蛋白质 (2)晦除具有蛋白质的性质外,还具有很强的催化作用。晦的催化特点:supl(02)条件温和 supl(03)专一性:sup1(04)高效性 基础辩析/ 判断正误,正确的打“”,错误的打“×”。 (1)蛋白质和氛基酸都是高分子化合物。( (2)浓无机盐溶液使蛋白质发生变性。( - (3)CuSO溶液使蛋白质发生盐析。( (4)氛基酸只有酸性。( (5)温度越高,晦的催化效能越强。( (6)晦只有在强酸、强减条件下才能发挥其作用。( ) 答案:(1)X(2)X(3)X(4)X(5)× (6)× 探完应用 启思研讨教师独具内容 我国科学家于1965年在世界上首次完成了具有生命活力的蛋白质-结晶牛膀岛素的合成 对蛋白质的研究做出了重要贡献 _ 学科网书城 品牌书店·知名教辅·正版资源 D.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 [问题探究] 1. 氛基酸是蛋白质的基本组成单位,其中甘氢酸和笨丙氛酸的结构简式如下,二者分子中都 含有什么官能团?其结构有什么共同点 CH.-COOH -CH-CH-COOH NH2 NH 甘氢酸 本丙氛酸 提示:二者分子中都含有氛基(-NH)和浚 基(一COOH),两个官能团都连在同一个碳原子上,都属于a-氢基酸 2. 如何鉴别丝织品和棉织品? 提示:可以用燃烧法,丝织品的主要成分是蛋白质,燃烧时有烧焦羽毛气味,而棉织品的主 要成分是纤维素,燃烧时没有此气味 3. 在生物实验室里,常用甲醛溶液(俗称福尔马林)保存动物标本。在农业上,可以用疏酸铜. 生石灰和水制成波尔多液来防止农作物病害。其原理是什么? 提示:细菌和病毒的主要成分为蛋白质,使用化学试剂,如医用酒精、甲醛、重金属盐(疏酸 铜)等,能使蛋白质发生变性,从而使细菌或病毒的蛋白质失去生理活性,达到杀菌消毒的目 的。 知识点一 蛋白质的组成与性质 重点讲解 1. 蛋白质的盐析与变性比较 盐析 变性 蛋白质溶液中加某些浓无机盐溶 蛋白质在某些条件下原有化学组成或 含义 液,会使其溶解度降低而析出 空间结构发生变化,丧失生理功能 受热、紫外线、强酸、强碱、强氧化剂、 条件 轻金属盐及铁盐的浓溶液 重金属盐、甲醛、酒精、笨酸等有机物 实质 物理变化(溶解度降低) 化学变化(结构、性质改变) 过程 可道 不可逆 用途 分离、提纯蛋白质 杀菌、消毒等 2. 蛋白质的特征反应 (1)颜色反应;某些(含有笨环的)蛋白质跟浓硝酸作用会变为黄色,如向鸡蛋清溶液里滴入浓 硝酸,会产生黄色沉淀。颜色反应可用于检验蛋白质 r 学科网书城 品牌书店·知名教辅·正版资源 B.zxxkcom 您身边的互联网+教辅专家 (2)灼烧:蛋白质灼烧时会产生烧焦羽毛的气味。灼烧也可用于蛋白质的鉴别(如区别羊毛织物 和化纤织物) 对点练习 1. 下列关于蛋白质的叙述中不正确的是( ) A. 向蛋白质溶液里加入饱和疏酸安溶液,有白色沉淀析出,再加水,沉淀溶解 B.加热蛋白质溶液,冷却后蛋白质恢复生理功能 C. 误食疏酸锁不会使人中毒 D. 浓硝酸溅到皮肤上,使皮肤呈黄色是由于浓硝酸和蛋白质发生了颜色反应 答案:B 解析:加热蛋白质溶液,蛋白质发生变性,不能恢复生理功能,B错误。 2. 下列关于蛋白质的叙述中,错误的是( ) A. 蛋白质是一种高分子化合物 B. 蛋白质水解的最终产物是氢基酸 C. 灼烧某白色纺织品有烧焦羽毛的气味,则可说明此纺织品不是人造丝 D. 人的皮肤上不慎沾染浓硝酸后变黄色是物理变化 答案:D 解析:蛋白质的颜色反应是化学变化,D错误。 知识点二 氛基酸的性质 重点讲解 1. 两性 氛基酸具有两性,既能与酸反应,又能与碱反应,如; CH。COOH+NaOHCH。COONa+H.O NH NH CHCOOH+HCl-CHCOOH NH。 NH.Cl 2. 缩合反应 2个氛基酸分子间失去1分子HO而形成的含有1个肤键的化合物称为二肤,由很多个氛基 酸分子失水可形成多肤,再经过一系列复杂的变化,构成蛋白质。 0 H H.NCH-C-OH+H-N-CH-COOH-, -# 学科网书城 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com . 您身边的互联网+教辅专家 0 H.N-CH-C-NH-CH-COOH(二)+HC - R 0 [注意] 官能团-C-NH-叫作肤键,它是由氢基(-NH2)和浚基(-COOHD脱水而形成的, 蛋白质分子中含肤键。 对点练习 3. 甘氢酸和丙氛酸混合,在一定条件下发生缩合反应生成的二肤化合物共有 _ A.4种 B.3种 C.2种 D. 1种 答案:A 解析:甘氢酸和甘氛酸,丙氢酸和丙氛酸自身形成的二肤各一种,两者交叉形成的二肤有两 种,共4种。 HOOC-CH.-CH.-CHCOOH 4. 已知谷氢酸的结构简式为 NH。 ,下列说法不正确的是 () A 1mol谷氛酸能与2molNaOH.发生反应 B. 谷氛酸分子中的-NH,表现碱性 C. 谷氛酸分子之间不能发生反应 D. 谷氢酸分子间能发生脱水缩合反应 答案:C 解析:1mol谷氛酸含有2mol发基,能与2molNaOH发生反应,A正确;谷氛酸分子中既 含有氛基又含有羚基,其中的一NH;表现减性,梭基表现酸性,B正确;谷氛酸分子之间的 氛基和浚基能发生脱水缩合反应,C错误,D正确。 总结提升 本课总结 盐析 C. H、0.N 氛基酸 s等组成 水解 变性 蛋白质 存在于动物的 颜色反应 肌肉、毛皮。 血液等中 营养功能 灼烧 学科网书城 品牌书店·知名教辅·正版资源 D.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 自我反思: ............................................................................................................. 随堂提升 1. 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. 蛋白质中含有碳、氢、氧、氮等元素 B. 蛋白质属于高分子化合物 C. 蛋白质可完全水解生成氢基酸 D. 消毒过程中细菌蛋白质发生了盐析 答案:D 2. 下列关于晦的叙述中,不正确的是( _~ A. 梅是糖类物质 B. 大多数是蛋白质 C. 是生物体内产生的催化剂 D. 梅受到高温或重金属盐作用时会变性 答案:A 3. 下列有关氛基酸的理解正确的是( A. 氛基酸在人体中被分解,不能用于合成新蛋白质 B. 氛基酸包括甘氛酸、色氢酸和丙氛酸三种 C. 氛基酸的结构中一定含氢基和梭基,且氢基与浚基连在相邻的碳原子上 D. 氛基酸与强碱反应生成盐类物质 答案:D 解析:A项,氛基酸在人体中可合成新的蛋白质,错误。B项,氛基酸的种类有很多,不止 三种,错误。C项,氛基酸的氛基与梭基也可以连在同一个碳原子上,如o-氛基酸,错误。D 项,氛基酸分子中含矮基,可与强减反应生成盐类物质,正确。 4. 蛋白质的四级结构如图所示,下列说法不正确的是( ) 学科网书城 0 品牌书店·知名教辅·正版资源 D.zxxk.com. 您身边的互联网+教辅专家 1= H- H-C-B -0 H- H-C-B. 10 H- H-C-B. 10 。 -H. 一级结构 二级结构 三级结构 四级结构 A. 氢基酸脱水缩合形成脉键得到肤链 B. 肤链之间存在氢键,使肤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(NH)SO.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ONH)SO;溶液,能使蛋白质溶解度降低而析出,D错误。 5. 大豆含有大量的蛋白质和脂防,由大豆制作出来的菜肴很多,它是人体营养中最重要的补 品。请回答下列问题: ()我们所吃的豆腐是一种 A. 蛋白质凝胶 B.纯蛋白质 C. 脂 D.淀粉 (2)点豆腐所采用的凝聚剂可以是 A.石营 B. 疏酸钟 C. 氧化锁 D.疏酸铜 (3)我们食用的大豆,最终补充给人体的主要成分是 A. 氛基酸 B.蛋白质 C.多眈 D.糖类 (4)请写出甘氢酸(HN-CH-COOH)与NaOH反应的化学方程式 答案:(1)A(2)A(3)A (4)HN-CH.-COOH+NaOH-→HN-CH-COONa+HC 课时分层练 题号 , 3 5 6 难度 _ 1 , 对点 氛基酸的 蛋白质和纤 蛋白质 的水 蛋白质 氛基酸与 氛基酸 , 学科网书城 0 品牌书店·知名教辅·正版资源 D.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 维素的性质 组成与结 的性质 的性质 蛋白质的 解反应 的结构 构 比较 性质 与性质 题号 12 8 9 10 11 13 14 * 难度 ★★ ★★ ★★ ★★ ★ ★★★ 的性 蛋白质的 与氛基酸有 蛋白 氛基酸和蛋 氛基酸 与氛基酸有 结构与性 对点 质及作 关的综合考 质的 白质性质等 的性质 用 关的计算 质 查 性质 的综合考查 [学习理解] 1. 氛基酸是人体必需的一种营养物质,有一种氛基酸的分子式为CHNO,下列有关叙述 正确的是( ) A. 该氛基酸分子的相对分子质量为75g B. 该分子中碳、氢、氢、氧四种元素的原子个数比为2:5:1:2 C. 该氛基酸结构中含有-NO D. 该分子由两个碳元素、五个氢元素、一个氢元素和两个氧元素构成 答案:B 2. 下列关于蛋白质的说法中不正确的是( ) A. 蛋白质属于天然有机高分子化合物,没有蛋白质就没有生命 B. HCHO溶液或ONHL)SO.溶液均能使蛋白质变性 C. 某些蛋白质跟浓硝酸作用会变黄 D. 可以采用多次盐析或多次渗析的方法分离、提纯蛋白质 答案:B 解析:浓的ONH)SO,溶液能使蛋白质发生盐析,B错误。 3. 棉花和羊毛都具有的性质是( ) A. 遇浓硝酸显黄色 B. 灼烧后有烧焦羽毛的气味 C. 燃烧产物只有二氧化碳和水 D. 在一定条件下能发生水解反应 答案:D 解析:棉花的主要成分为纤维素,羊毛的主要成分为蛋白质,二者共同的性质是都能发生水 解反应。“遇浓硝酸显黄色、灼烧后有烧焦羽毛的气味”是蛋白质的特征反应,蛋白质燃烧不 仅生成二氧化碳和水,还生成含氢的物质、疏的氧化物等。 4. 下列过程不属于化学变化的是( ) A. 在蛋白质溶液中,加入饱和疏酸铁溶液, 有沉淀析出 B. 皮肤不慎沾上浓硝酸而呈现黄色 C. 在蛋白质溶液中加入疏酸铜溶液,有沉淀析出 2 学科网书城 品牌书店·知名教辅·正版资源 D.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 D. 用稀释的福尔马林溶液(0.1%~0.5%)浸泡植物种子 答案:A 解析:在蛋白质溶液中加入饱和疏酸安溶液,发生盐析,析出的蛋白质的性质并无变化,即 没有新物质生成,不是化学变化。 5. 下列对氛基酸和蛋白质的描述正确的是( A. 向鸡蛋清中加入食盐,会使蛋白质发生盐析 B. 氛基酸和蛋白质遇重金属离子均会变性 C. a-氢基丙酸与a-氢基丙酸混合物脱水成肱,只生成2种二肱 D. 氢基酸溶于过量氢氧化纳溶液中生成的离子,在电场作用下向负极移动 答案:A 解析:氛基酸遇重金属离子不会变性,B错误;a-氛基丙酸与i-氛基丙酸混合物脱水成肤, 能生成4种二肤,C错误;氛基酸溶于过量NaOH溶液中生成的离子为阴离子,在电场作用 下向正极移动,D错误。 6.分子式为CH.NO;的物质,经水解后得到内氢酸和另一种氛基酸A,则A的分子式为 A.CHNO B.CHoNOs C.CHeNO2 D. CHgNO 答案:D 解析:丙氛酸的分子式为C.HNO。根据原子守恒可知,CgHNO:+HO-→C.HNO+ C:HNO。 7. 如图是某种只含有C、H、O、N元素的有机物的简易球棍模型。 请回答下列问题: (1)该分子属于氛基酸,其分子式为 (2)在一定条件下,该分子可以通过化学反应生成。 (填“糖类”“油脂”或“蛋白 质”)。 (3)在一定条件下,该分子可以与乙醇发生反应,请写出该反应的化学方程式; 答案:(1)CH-ON T(2)蛋白质 浓疏酸 CH.CHCOOH+CH。CH。OH CHCHCOOCHCH+HO NH2 ③ NH _ 学科网书城 品牌书店·知名教辅·正版资源 D.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 [应用实践] 8. 下列有关晦的说法中错误的是 A. 梅是具有催化作用的物质,绝大多数是蛋白质 B. 梅的催化作用具有选择性和专一性 C. 高温或重金属盐能降低梅的活性 D. 梅只有在强酸、强碱条件下才能发挥作用 答案:D NH2 S-CH.CH-COOH S-CH.CH-COOH NH。 9. 医治脱毛、伤寒、神经痛、气喘的眈氛酸的分子结构简式为 ,下 列关于院氛酸的说法不正确的是( ) A. 燃烧产物中有SO B. 能发生脂化反应 C. 可形成酸式盐 D. 不能与浓HNO,反应 答案:D 解析:脱氢酸为二元酸,可形成酸式盐;分子中的碱性基团氢基可与硝酸反应,D不正确。 10.绿色荧光蛋白GFP(GreenFluorescentProtein的英文名称的缩写)是一种相对分子质量较小 的蛋白,最初是在水母中发现的,它可用于标记蛋白。下列对GFP的结构和性质预测肯定错 误的是( ) A. GFP有可能溶于水,且其水溶液可以通过滤纸 B. 为了防止GFP变顾,可以将其培养在福尔马林中 C. GFP在一定条件下会发生水解,且水解产物一定只有a-氛基酸 D. 灼烧GFP会产生烧焦羽毛的气味,GFP遇到浓硝酸可能变黄 答案:B 解析:GFP是一种相对分子质量较小的蛋白质,有可能溶于水,其水溶液是胶体,可以通过 滤纸,A正确;福尔马林中含甲醛,它能使GFP变性,B错误;GFP是一种天然蛋白质,天 然蛋白质水解产物是a-氛基酸,C正确;灼烧蛋白质时会产生烧焦羽毛的特殊气味,含有笨 环的蛋白质遇到浓硝酸会变黄,D正确。 11. 某蛋白质充分水解后,能分离出有机物R,R可与等物质的量的KOH或HC完全反应。 3. 75gR可与50mL1molL-1的NaOH溶液完全中和,则R的结构简式为( ) 10