第2章 第4节 第2课时 氨基酸和蛋白质（教用Word）-【金榜题名】2025-2026学年高二化学选择性必修3同步学案（鲁科版）

本高中化学讲义聚焦氨基酸和蛋白质核心知识点，系统梳理氨基酸的结构（官能团、α-氨基酸）与性质（两性、脱水缩合），衔接多肽的形成与水解，进而阐述蛋白质的组成、性质（水解、盐析、变性等）及酶的特性，构建从微观结构到宏观功能的学习支架。 资料通过“思考探究”分析氨基酸缩聚类型、酶的特性，“题组集训”设计成肽种类计算、变性实例分析等题目，培养科学思维与探究能力。结合新冠消毒等生活实例，强化科学态度与责任，课中辅助教师教学，课后助力学生查漏补缺。

第2课时　氨基酸和蛋白质 学习目标 核心素养 1.认识蛋白质的组成和性质特点。 2.认识氨基酸的组成、结构特点和主要化学性质，知道氨基酸和蛋白质的关系，了解氨基酸、蛋白质与人体健康的关系。 3.认识人工合成多肽、蛋白质等的意义，体会化学科学在生命科学发展中所起的重要作用。 1.宏观辨识与微观探析：通过分析氨基酸与二肽的结构，了解氨基和羧基使氨基酸可以表现出两性化合物的性质，进一步认识到氨基与羧基间的脱水缩合可以形成二肽、多肽以及蛋白质。 2.科学态度与社会责任：通过对氨基酸与蛋白质的相互转化，以及酶所表现出的特性，体会氨基酸和蛋白质在人体生命活动中所起的重要作用，深刻认识化学对创造更多物质财富和精神财富、满足人民日益增长的美好生活需要的重大贡献，初步建立科学的发展观。 知识点一　氨基酸 　 一、氨基酸 1．分子结构 (1)氨基酸是氨基取代了羧酸分子中烃基上的氢原子形成的取代羧酸。 (2)官能团：—NH2，—COOH。 (3)α氨基酸：氨基和羧基连在同一个碳原子上的氨基酸。如： 甘氨酸(氨基乙酸)：CH2COOHNH2；丙氨酸(α氨基丙酸)CH3CHCOOHNH2； 苯丙氨酸(α氨基β苯基丙酸)：CH2CHCOOHNH2。 2.氨基酸的性质 (1)氨基酸分子中既含有氨基又含有羧基，是一种两性化合物，通常以两性离子形式存在，根据溶液的pH不同，可以发生不同的解离。 ＋NH3CHRCOOH阳离子 ,H＋Ｆ＋NH3CHRCOO－两性离子 NH2CHRCOO－阴离子 (2)氨基酸与酸、碱的反应 甘氨酸与盐酸反应的化学方程式为：CH2NH2COOH＋HCl―→CH2NH3ClCOOH。 甘氨酸与NaOH溶液反应的化学方程式为：CH2NH2COOH＋NaOH―→CH2NH2COONa＋H2O。 (3)脱水缩合反应 氨基酸的脱水缩合反应属于取代反应，反应原理为“酸脱羟基、氨脱氢”。 两分子的丙氨酸在酸或碱的作用下，脱去一分子的水。其化学方程式是： CH3CHNH2COOH＋H2NCHCH3COOHCH3CHNH2CONHCHCH3COOH＋H2O。 二、多肽 1．肽 一个α氨基酸分子的羧基与另一个α氨基酸分子的氨基脱去一分子水所形成的化合物称为肽。 2．肽的官能团 酰胺键，又叫肽键，表示为CONH。 3．肽的分类 (1)二肽：由两个氨基酸分子脱水缩合形成的化合物。 (2)三肽：由三个氨基酸分子脱水缩合形成的化合物。 (3)多肽：由多个氨基酸分子脱水缩合形成的化合物。 4．肽的水解反应 已知，肽和蛋白质水解的实质： (1)写出下列水解反应的产物。 CH2CONHNH2CHCOOHCH3＋H2OCH2NH2COOH＋CH3CHNH2COOH。 (2)n个氨基酸分子发生分子间脱水形成一个肽链时，会生成(n－1)个水分子和(n－1)个肽键。 [针对训练] 1．下列关于氨基酸的叙述中，错误的是(　　) A．天然氨基酸都是晶体，一般都能溶于水 B．氨基酸都不能发生水解反应 C．氨基酸是两性化合物，能与酸、碱反应生成盐 D．天然蛋白质水解最终可得α­氨基酸、β­氨基酸等多种氨基酸 答案　D 2．甘氨酸在NaOH溶液中存在的形式是(　　) A．H2N—CH2—COONa B．H2N—CH2—COOH C．CH2NHCOO－ D．H2N—CH2—COO－ 答案　D [思考探究] 1．氨基酸缩聚成多肽或蛋白质的反应，属于取代反应吗？ 提示　属于。因为从反应过程看，氨基酸缩聚可以看成氨基上的H被取代，也可以看成羧基上的羟基被取代。 2．3个甘氨酸分子发生缩合反应最多可以生成几个水分子？ 提示　3个。氨基酸分子缩合既可形成链状也可以形成环状，其中形成环状时可以产生更多的水分子。 [归纳提升] 氨基酸的成肽规律 1．1种氨基酸脱水形成1种二肽。 CH3CHNH2COOH＋CH3CHNH2COOH H2NCHCH3CONHCHCH3COOH＋H2O 2．2种不同氨基酸脱水可形成4种二肽(可以是相同分子之间，也可以是不同分子之间)，如甘氨酸与丙氨酸混合后可形成以下4种二肽； H2NCH2CONHCH2COOH H2NCHCH3CONHCHCH3COOH H2NCH2CONHCHCH3COOH H2NCHCH3CONHCH2COOH 3．分子间或分子内脱水成环。 2RCHNH2COOH―→ RCHCONHNHCOCHR＋2H2O CH2COOHCH2CH2NH2CH2CONH＋H2OCH2H2C 4．氨基酸分子缩聚成高分子化合物。 nRCHNH2COOHHNHCHRCOOH ＋(n－1)H2O 　　　，脱去一分子水后形成肽键(CONH)。当多肽或蛋白质水解时断裂肽键上的“C—N”键。Ｋ [题组集训] 1．甘氨酸(CH2COOHNH2)和丙氨酸 (CHCOOHCH3NH2)混合最多可形成二肽的种类数为(　　) A．1 B．2 C．4 D．3 解析　氨基酸形成二肽，就是两个氨基酸分子脱去一个水分子。当同种氨基酸脱水时，生成2种二肽；当异种氨基酸脱水时，可以是甘氨酸脱去羟基，丙氨酸脱去氢，也可以是丙氨酸脱去羟基，甘氨酸脱去氢，生成2种二肽，所以共有4种。如：H2NCH2COOH＋CH3CHNH2COOHH2NCH2CONHCHCH3COOH (或CH3CHNH2CONHCH2COOH)＋H2O。 答案　C 2．中科院蒋锡夔院士和中科院上海有机化学所计国桢研究员等因在有机分子簇集和自由基化学研究领域取得重大成果，而荣获国 家自然科学一等奖。据悉，他们在研究过程中曾涉及如下一种有机物。请根据所示化合物的结构简式回答问题： (1)该化合物中，官能团⑦的名称是________，官能团①的名称是________。该化合物是由________个氨基酸分子脱水形成的。 (2)写出该化合物水解生成的从左边数第一种氨基酸的结构简式________，写出该氨基酸与氢氧化钠溶液反应的化学方程式________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析　本题考查肽键的水解反应，如图③⑤⑥三处肽键水解断开，生成4种氨基酸。 答案　(1)羧基　氨基　4 (2)H2NCH2COOH　H2CH2COOH＋NaOH―→H2NCH2COONa＋H2O知识点二　蛋白质　酶 　 一、蛋白质 1．结构：蛋白质是由α­氨基酸分子按一定的顺序，以肽键连接起来的生物大分子，分子中通常含有50个以上的肽键，相对分子质量一般在10 000以上，有的高达数千万。 2．组成元素：C、H、O、N、S等，属于天然有机高分子化合物。 3．化学性质 蛋白质的性质 原因 水解 天然蛋白质水解的最终产物都是α­氨基酸 盐析 加入轻金属盐的浓溶液，蛋白质聚沉 变性 蛋白质失去生理活性而发生聚沉的现象 显色反应 含苯环天然蛋白质遇浓硝酸变黄 灼烧 灼烧时有烧焦羽毛的气味 4.生理功能：每种蛋白质都具有一定的生理活性，且结构与生理功能是高度统一的。 二、酶 1．含义：酶是一种高效生物催化剂，大多数酶属于蛋白质。 2．酶的催化作用具有的特点 (1)条件温和，不需加热。 (2)具有高度的专一性。 (3)具有高效性。 [针对训练] 1．误食重金属盐会引起中毒，下列措施一般不能用于解毒的是(　　) A.服用大量鸡蛋清 B．服用豆浆 C.喝大量牛奶 D．喝食盐水 答案　D 2．下列关于蛋白质的叙述中，不正确的是(　　) A.蚕丝、羊毛、病毒的主要成分都是蛋白质 B.向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 C.重金属盐能使蛋白质凝结 D.浓硝酸使皮肤呈黄色是由于浓硝酸与蛋白质发生了颜色反应 答案　B [思考探究] 1．1份淀粉酶能催化约100万份淀粉水解为麦芽糖，这是酶的什么特点？在小肠内酶能催化麦芽糖水解为葡萄糖，这又是酶的什么特点？ 提示　高效性　专一性 2．医院常用碘酒、紫外线、高锰酸钾、双氧水消毒，家庭常用煮沸、“84”消毒液消毒，这些消毒方法的实质是什么？ 提示　使细菌病毒的蛋白质变性，使细菌病毒失去活性。 [归纳提升] 蛋白质的性质 1．蛋白质的水解反应 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．蛋白质的盐析和变性的比较 盐析 变性 概念 蛋白质在某些盐的浓溶液中溶解度降低而析出 蛋白质在加热、强酸、强碱等条件下性质发生改变而凝结起来 特征 可逆 不可逆 实质 溶解度降低，物理变化 结构、性质改变，化学变化 条件 碱金属、镁、铝等轻金属盐或铵盐的浓溶液 加热、强酸、强碱、强氧化剂、紫外线、重金属盐、苯酚、甲醛、乙醇等 用途 分离、提纯蛋白质 杀菌、消毒 实例 硫酸铵或硫酸钠等盐溶液使蛋白质盐析 重金属盐(例如硫酸铜)溶液能使蛋白质变性 [题组集训] 1．在下列物质中能使蛋白质变性的是(　　) ①K2SO4　②HCHO　③MgSO4 ④Hg(NO3)2　⑤NH4Cl　⑥KOH A.②④⑥ B．①③⑤ C.①②③ D．④⑤⑥ 解析　K2SO4不属于重金属盐，不能使蛋白质变性，故①错误；HCHO能使蛋白质变性，故②正确；MgSO4不属于重金属盐，不能使蛋白质变性，故③错误；Hg(NO3)2是重金属盐，能使蛋白质变性，故④正确；NH4Cl不属于重金属盐，不能使蛋白质变性，故⑤错误；KOH是强碱，能使蛋白质变性，故⑥正确。 答案　A 2．市场上有一种加酶洗衣粉，即在洗衣粉中加入少量的碱性蛋白酶，它的催化活性很强，衣服上的汗渍、血迹以及人体排放出来的蛋白质、油脂等遇到它，皆能水解而除去。在洗涤下列衣料时，不能或不宜使用该洗衣粉的是(　　) ①棉织品　②毛织品　③腈纶织品　④蚕丝织品　⑤涤纶织品　⑥锦纶织品 A.①②③ B．②④ C.③④⑤ D．③⑤⑥ 解析　根据信息知，洗衣粉中的酶可以使蛋白质发生水解。毛织品、蚕丝织品的主要成分是蛋白质，不能用该洗衣粉洗涤。 答案　B 　 [即时达标] 1．2020年春天，全球爆发了新型冠状病毒肺炎，一场史无前例抗“疫”战打响了。为保障全民健康，公共场所要定期进行消毒；毛巾、口罩等个人用品要经常用开水蒸煮；被褥要放在太阳光下直射。其目的是(　　) A.使多糖水解 B．使油脂水解 C.使氨基酸变性 D．使蛋白质变性 解析　对公共场所消毒，毛巾、口罩用开水蒸煮，晒被褥等目的是使病毒、细菌等微生物的蛋白质变性。 答案　D 2．下列关于酶的叙述中，不正确的是(　　) A.酶是一种糖类物质 B.酶是一种蛋白质 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 解析　酶是一种蛋白质，而不是糖类物质；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；酶是生物体内产生的高效催化剂，其催化作用具有条件温和、高度专一、催化效率高的特点。 答案　A 3．下列有关蛋白质的说法正确的是(　　) ①蛋白质是重要的营养物质，它有助于食物的消化和排泄　②蛋白质在淀粉酶作用下可水解成葡萄糖　③在家庭中可采用燃烧法定性检查奶粉中是否含有蛋白质，蛋白质燃烧可产生特殊气味　④蛋白质水解的最终产物都是氨基酸 A.①② B．②③ C.③④ D．①④ 解析　蛋白质是营养物质，提供人体所需的能量，在人体内可在蛋白酶的作用下水解生成氨基酸，蛋白质遇浓硝酸时可以显黄色，在灼烧时可以产生烧焦羽毛的气味，③④正确。 答案　C 4．关于生物体内氨基酸的叙述错误的是(　　) A.构成天然蛋白质的氨基酸分子的结构通式可表示为CHRH2NCOOH B.人体内氨基酸的分解代谢最终产物是水、二氧化碳和尿素 C.人体内所有氨基酸均可以互相转化 D.两分子氨基酸通过脱水缩合可以形成二肽 解析　部分氨基酸可以在人体内相互转化，但是有几种氨基酸在人体内不能合成，必须从食物中获得，称为必需氨基酸。 答案　C 5．营养品和药品都是保证人类健康不可缺少的物质，其性质和制法是化学研究的主要内容。已知酪氨酸是一种生命活动不可缺少的氨基酸，它的结构简式如下： HOCH2CHNH2COOH (1)酪氨酸能发生的化学反应类型有________。 A.取代反应 B．氧化反应 C.酯化反应 D．中和反应 (2)在酪氨酸的同分异构体中，同时满足如下三个条件的，除酪氨酸外还有________种。 ①属于氨基酸且“碳骨架”与酪氨酸相同 ②与氯化铁溶液能发生显色反应 ③氨基(—NH2)不与苯环直接相连 (3)已知氨基酸能与碱反应，写出酪氨酸与足量的NaOH溶液反应的化学方程式： ________________________________________________________________________。 解析　(1)由酪氨酸的分子结构可知，分子中含有—NH2、—COOH、—OH及苯环，因此酪氨酸应该具有氨基酸、酚、羧酸所具有的性质，能发生中和反应、酯化反应、取代反应和氧化反应。 (2)由于碳骨架相同，且含有酚羟基，则羟基处于邻位、间位的有2种；碳骨架变为CHNH2CH2COOH后与—OH处于邻、间、对位的有3种，总共5种。 (3)酚羟基与羧基均能与NaOH发生反应。 答案　(1)ABCD　(2)5 (3)HOCH2CHCOOHNH2＋2NaOH―→ NaOCH2CHCOONaNH2＋2H2O 学科网（北京）股份有限公司 $