学年人教版选修5 第四章第三节 蛋白质和核酸 学案 1Word格式文档下载.docx
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丙酸
谷氨酸
2氨基1,5戊二酸
苯丙氨酸
α氨基苯丙酸
2.氨基酸的性质
(1)物理性质
颜色状态
熔点
溶解性
水
强酸或强碱
乙醇、乙醚
无色晶体
较高
大多数能溶
能溶
难溶
(2)化学性质
①两性
氨基酸分子中含有酸性官能团—COOH和碱性官能团—NH2,因此具有两性,可与酸、碱反应生成盐。
a.与盐酸的反应:
b.与氢氧化钠反应:
②成肽反应
两个氨基酸分子,在酸或碱的存在下加热,通过一分子的—NH2和另一分子的—COOH间脱去一分子水,缩合成含有肽键()的化合物的反应,称为成肽反应。
例如:
氨基酸二肽或多肽蛋白质
微记忆:
(1)天然蛋白质水解的最终产物都是α氨基酸。
(2)形成二肽的反应与酯化反应类似,都是取代反应,形成多肽和蛋白质的反应是缩聚反应。
二、蛋白质的结构与性质
1.蛋白质的组成结构
(1)组成元素:
蛋白质中主要含有C、H、N、O等元素,属于天然有机高分子化合物。
(2)四级结构
2.蛋白质的主要性质
(1)两性
蛋白质的多肽由氨基酸脱水形成,在多肽链的两端存在着自由的氨基和羧基,侧链中也有酸性或碱性基团,因此,蛋白质既能与酸反应,又能与碱反应。
(2)水解
①水解原理
②水解过程
蛋白质多肽氨基酸。
(3)盐析
向蛋白质溶液中加入一定浓度的某些盐[如Na2SO4、(NH4)2SO4、NaCl等]溶液,使蛋白质的溶解度降低而从溶液中析出的现象。
盐析是一个可逆过程。
(4)变性
概念
在某些物理因素或化学因素的影响下,蛋白质的理化性质和生理功能发生改变的现象
影响
因素
物理因素
加热、加压、搅拌、振荡、紫外线照射、超声波等
化学因素
强酸、强碱、重金属盐、乙醇、福尔马林、丙酮等
特点
变性会使蛋白质的结构发生变化,使其失去生理活性,在水中不能重新溶解,是不可逆过程
(5)颜色反应:
分子中含有苯环的蛋白质遇浓硝酸呈黄色。
(6)蛋白质灼烧有烧焦羽毛的气味。
微点拨:
(1)只有分子结构中含有苯环的蛋白质与浓硝酸才能发生颜色反应。
(2)蛋白质的盐析是可逆的,为物理变化;
蛋白质的变性是不可逆的,为化学变化。
三、酶
1.概念
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物,其中大多数是蛋白质。
2.催化特点
(1)条件温和、不需加热。
(2)具有高度的专一性。
(3)具有高效催化作用。
使用酶作催化剂时,反应温度不能过高,原因是高温下蛋白质变性,酶失去催化活性。
四、核酸
核酸是一类含磷的生物高分子化合物。
2.分类
[基础自测]
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×
”)
(1)氨基酸既能与强酸反应,也能与强碱反应。
( )
(2)蛋白质水解的最终产物都是α氨基酸。
(3)蛋白质遇浓硝酸都会显黄色。
(4)医疗器械的高温消毒的实质是蛋白质的变性。
(5)酶的催化作用是温度越高越好。
【答案】
(1)√
(2)×
(3)×
(4)√ (5)×
2.下列关于蛋白质的叙述中,不正确的是( )
A.蚕丝、羊毛、病毒等主要成分都是蛋白质
B.蛋白质溶液中加入饱和(NH4)2SO4溶液,蛋白质析出,虽再加水,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
B [蛋白质中加入(NH4)2SO4溶液后产生盐析,加水后,蛋白质又继续溶解。
]
3.一种二肽的结构简式为
,合成这种二肽的氨基酸是( )
D [由二肽结构可知,它是两分子氨基酸脱水形成的,从肽键入手可分析出两氨基酸的分子结构分别是:
和。
[合作探究·
攻重难]
氨基酸的成肽反应
[典例1] 某物质的球棍模型如图所示:
(1)下列关于该物质的说法不正确的是( )
A.该物质的结构简式如图所示
B.该物质可以发生加成反应
C.该物质为两性化合物
D.该物质可以聚合成高分子化合物
(2)该有机物两分子反应可以写成的有机物的结构简式为_____________。
(3)该物质与的关系为________。
【解析】 由球棍模型可知该物质的结构简式为,它是苯丙氨酸,该氨基酸可以发生加成反应,是两性化合物,能发生聚合反应生成二肽或多肽。
该有机物两分子反应可生成链状化合物二肽,也可生成环状化合物。
该物质的分子式为C9H11O2N,它与分子式相同,结构不同,互为同分异构体。
【答案】
(1)A
(3)同分异构体
成肽反应
1.二肽的形成
氨基酸分子的羧基与另外1个氨基酸分子的氨基脱水形成肽键(与酯化反应类似),根据参与反应的羧基或氨基的不同可形成多种二肽。
如谷氨酸与谷氨酸之间形成两种二肽;
甘氨酸与丙氨酸可形成4种二肽:
2.分子间或分子内脱水成环
3.氨基酸分子缩聚成高分子化合物
[对点训练]
1.据杂志报道,美国的科学家发现半胱氨酸能增强艾滋病病毒感染者的免疫力,对控制艾滋病病毒的蔓延有奇效。
已知半胱氨酸的结构简式为,则下列说法错误的是( )
A.半胱氨酸属于α氨基酸
B.半胱氨酸既能跟强酸反应又能跟强碱反应
C.半胱氨酸不能与NaOH溶液反应放出碱性气体
D.两分子半胱氨酸脱水形成的二肽结构简式为
D [A项,半胱氨酸可以看作是HSCH2CH2COOH中α碳原子上的氢原子被氨基取代的产物,是α氨基酸;
B项,半胱氨酸既含有羧基又含有氨基,既能跟强碱反应又能跟强酸反应;
C项,半胱氨酸与NaOH溶液反应只能生成半胱氨酸钠,不能生成氨气;
D项,两分子半胱氨酸脱水形成的二肽结构简式应为。
蛋白质的性质
[典例2]
(1)高温杀菌的原理是利用_______________________________
_____________________________________________________________。
(2)使用浓硝酸时不慎溅到皮肤上,皮肤发黄的原因是
(3)鉴别蛋白质和食盐溶液的方法是_______________________________
____________________________________________________________。
(4)分离和提纯蛋白质的方法是__________________________________。
【解析】
(1)高温可使蛋白质变性。
(2)浓硝酸与蛋白质发生颜色反应。
(3)可利用蛋白质的盐析鉴别蛋白质。
(4)分离提纯蛋白质的方法是盐析。
【答案】
(1)蛋白质的变性
(2)浓硝酸与蛋白质发生了颜色反应
(3)加入饱和(NH4)2SO4溶液,有固体析出的是蛋白质 (4)盐析
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.盐析和变性的比较
盐析
变性
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
2.下列关于蛋白质的叙述中正确的是( )
①蛋白质溶液中加入(NH4)2SO4可以提纯蛋白质;
②温度越高,酶的催化效率越高;
③任何结构的蛋白质遇到浓硝酸都会变成黄色;
④蛋白质水解的最终产物都是氨基酸;
⑤蛋白质分子能透过半透膜;
⑥人造丝和蚕丝都是蛋白质;
⑦蛋白质的一级结构是肽键按一定规律卷曲或折叠。
A.①③⑥ B.①④
C.①③⑤⑦D.①②⑤
B
[当堂达标·
固双基]
1.下列物质中既能与盐酸反应,又能与NaOH溶液反应的是( )
①NaHCO3 ②(NH4)2S ③Al(OH)3 ④NH4Cl
⑤H2N—CH2—COOH ⑥CH3COOH
A.①②③ B.①②④⑤
C.⑤⑥D.①②③⑤
D [①NaHCO3是酸式盐,既能和NaOH反应,又能和盐酸反应,故符合题意;
②(NH4)2S能和盐酸反应生成硫化氢,和氢氧化钠反应生成氨气,故符合题意;
③是两性氢氧化物,既能跟酸反应又能跟碱反应,故符合题意;
④只能跟碱反应生成氨气,故不符合题意;
⑤—COOH显酸性,—NH2显碱性,符合题意;
⑥只能和碱反应生成盐,故不符合题意。
2.甘氨酸在NaOH溶液中存在的形式是( )
A.H2N—CH2—COONaB.H2N—CH2—COOH
C.D.H2N—CH2—COO-
D [在NaOH溶液中甘氨酸分子中的羧基与氢氧根离子发生中和反应。
3.下列说法错误的是( )
A.鸡蛋清和淀粉可以用浓硝酸鉴别
B.核酸是高分子化合物
C.分子式为C5H8O2,既与碳酸钠溶液反应又与溴的四氯化碳溶液反应的有机物有8种
D.乳酸薄荷醇酯()仅能发生水解、氧化、消去反应
D [鸡蛋清遇浓硝酸显黄色,可以鉴别,A正确;
B正确;
能与Na2CO3溶液反应生成CO2,说明此分子中含有羧基,能与溴的四氯化碳溶液反应说明此分子含有碳碳双键,根据碳链异构和双键、羧基官能团异构可得有8种同分异构体,分别为HOOC—CH===CH—CH2—CH3、HOOC—CH2—CH===CH—CH3、
CH2===CH—CH2—CH2—COOH、
,C正确;
含—COOC—可发生水解,含—OH可发生氧化、消去、酯化反应,且含—OH能与Na反应等,则除水解、氧化、消去反应外,还可发生置换反应、酯化反应,D错误。
4.下列说法正确的是( )
A.将(NH4)2SO4溶液加入蛋白质溶液,出现沉淀,表明可使蛋白质变性
B.糖类、油脂和蛋白质均可发生水解反应
C.向蛋白质溶液中滴加CuSO4溶液,有固体析出,说明蛋白质发生盐析
D.酒精能使蛋白质变性,可用于杀菌消毒
D
(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)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。
5.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,衣物的汗渍、血迹及人本身排放的蛋白质、油渍遇到它,都能水解而被除去,下列衣料中不能用加酶洗衣粉洗涤的是( )
①棉织品
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- 学年人教版选修5 第四章第三节 蛋白质和核酸 学案 学年 人教版 选修 第四 三节 蛋白质 核酸