高中化学第四章第三节蛋白质和核酸学案含解析新人教版选修

高中化学第四章第三节蛋白质和核酸学案含解
析新人教版选修
1、宏观辨识与微观探析：能根据氨基酸、蛋白质的官能团及官能团的转化，认识不同氨基酸、蛋白质及性质上的差异。

2、科学态度与社会责任：认识蛋白质是生命活动的物质基础，是人体需要的必需营养物质，但是蛋白质的摄入量过多或过少都不利于人体健康，要合理安排饮食，注意营养搭配。

一、氨基酸的结构和性质
1、氨基酸的分子结构(1)从结构上看，氨基酸可以看作是羧酸分子中烃基上的氢原子被氨基取代的产物。

分子中既含有羧基又含有氨基。

(2)天然氨基酸几乎都是α氨基酸，其结构简式可以表示为。

2、常见的氨基酸俗名结构简式系统命名甘氨酸H2NCOOH，碱性基团CONHCNHOOH，在一端补上H，即可确定氨基酸的种类数了。

水解时产生的氨基酸为
【考点】
蛋白质的水解反应
【题点】
多肽的水解原理思维启迪能根据典型有机物分子的结构和性质的关系进行分析和判断，从而得出正确的结论，促进“宏观辨
识与微观探析”化学学科素养的发展。

相关链接蛋白质溶液与盐溶液的反应盐溶液的浓度大小，轻金属盐溶液和重金属盐溶液对蛋白质的影响是不同的：(1)浓的轻金属盐溶液能使蛋白质发生盐析。

蛋白质凝结成固体而从溶液中析出，盐析出来的蛋白质仍保持原有的性质和生理活性，盐析是物理过程，也是可逆的。

利用盐析，可分离提纯蛋白质。

(2)稀的轻金属盐溶液，不会降低蛋白质在水中的溶解度，反而会促进蛋白质的溶解。

(3)重金属盐溶液，不论是浓溶液还是稀溶液，均能使蛋白质变性，变性后的蛋白质不再具有原有的可溶性和生理活性，变性过程是化学过程，变性是不可逆的。

加热、紫外线、强酸、强碱、某些有机物也能使蛋白质变性。

利用此性质可杀菌、消毒。

三、酶和核酸
1、酶酶具有生理活性，是对于许多有机化学反应和生物体内进行的复杂的反应具有很强的催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质。

酶的催化作用具有以下特点：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。

2、核酸(1)核酸是一类分子骨架由磷酸和五碳糖交叉排列而成的长链高分子化合物，它在生物体的生长、繁殖、遗传、变异等生命现象中起着决定性作用。

(2)核酸的类别及其比较类别脱氧核糖核酸(DNA)核糖核酸(RNA)组成差异二者主要差异在于五碳糖的不同脱氧核糖核糖存在主要存在于细胞核中主要存在于细胞质中生理功能生物遗传信息的载体，还指挥着蛋白质的合成、细胞
的分裂根据DNA提供的信息控制体内蛋白质的合成(1)酶本身所具有的性质可以结合蛋白质的性质来掌握，高温可使酶变性失去催化活性。

(2)酶的催化作用具有不同于工业催化剂的特点。

例4 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、高温或重金属盐能降低酶的活性
D、酶只有在强酸、强碱条件下才能发挥作用答案D解析
大多数酶是具有催化作用的蛋白质，其催化作用具有选择性和专一性，因此要寻找一些特殊的酶。

高温、重金属盐、强酸、强碱等条件可使酶(蛋白质)失去活性(变性)。

【考点】
酶的性质
【题点】
酶的性质
1、某物质的球棍模型如图所示，下列关于该物质的说法不正确的是(
)
A、该物质的结构简式为
B、该物质可以发生加成反应
C、该物质为两性化合物
D、该物质的分子之间可以发生脱水反应答案A解析该物质中的六元环为苯环，能发生加成反应，分子中存在氨基和羧基，具有两性，也能发生分子间的脱水反应。

【考点】
氨基酸的结构与性质
【题点】
氨基酸的结构与性质
2、甘氨酸和丙氨酸混合，在一定条件下发生缩合反应生成二肽的化合物共有(
)
A、4种
B、3种
C、2种
D、1种答案A解析同种氨基酸缩合反应生成二肽的化合物各有一种，甘氨酸和丙氨酸发生缩合反应生成二肽的化合物有两种。

【考点】
氨基酸的性质
【题点】
氨基酸之间的缩合反应
3、下列说法中不正确的是(
)
A、组成天然蛋白质的氨基酸几乎都是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，根据DNA提供的信息控制体内蛋白质的合成；DNA主要存在于细胞核中，它是生物体遗传信息的载体，蛋白质合成的模板；盐析不改变蛋白质的生理活性，蛋白质只是暂时失去溶解性，利用多次盐析和溶解可分离、提纯蛋白质。

【考点】
蛋白质的综合考查
【题点】
蛋白质的组成、提纯
4、当含下列结构片段的蛋白质在胃液中水解时，不可能产生的氨基酸是(
)答案D解析氨基酸水解，断键部分是如图所示：得到四种氨基酸：
【考点】
蛋白质的水解反应
【题点】
蛋白质的水解反应原理
5、下列说法正确的是(
)
A、蛋白质属于天然高分子化合物，组成元素只有
C、H、O、N
B、用浓Na2SO
4、CuSO4溶液或浓HNO3溶液使蛋清液发生盐析，进而分离、提纯蛋白质
C、蛋白酶是蛋白质，它不仅可以催化蛋白质的水解反应，还可以催化淀粉的水解反应
D、甘氨酸(H2NCOOH)既有酸性，又有碱性，是最简单的氨基酸答案D解析A项，蛋白质除含
C、H、O、N元素，还可能含有S、P等元素；B项，CuSO4溶液和浓HNO3均会使蛋白质变性；C项，酶的催化作用具有专一性；甘氨酸中COOH显酸性，D项正确。

6、下列有关核酸的说法中不正确的是(
)
A、核酸是一类含磷的生物高分子化合物
B、根据组成，核酸分为DNA和RNA
C、DNA大量存在于细胞质中
D、1981年，我国用人工方法合成了酵母丙氨酸转移核糖核酸答案C解析核酸是含磷的生物高分子化合物，据组成可分为DNA和RNA，DNA大量存在于细胞核中。

题组一氨基酸的结构与性质
1、α丙氨酸是组成人体蛋白的氨基酸之一，如图是α丙氨酸的分子结构模型图，下列对α丙氨酸的叙述不正确的是( )
A、α丙氨酸分子由碳、氢、氧、氮四种原子构成
B、α丙氨酸中氧元素的质量分数最大
C、α丙氨酸的分子式为C3H7O2N
D、α丙氨酸与CH3CH2CH2NO2以及互为同分异构体答案 B
【考点】
氨基酸的组成与结构
【题点】
氨基酸的组成与同分异构体的判断
2、关于氨基酸的下列叙述中，不正确的是(
)
A、氨基酸都是晶体，一般能溶于水
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以得到α氨基酸、β氨基酸等多种氨基酸答案D解析氨基酸熔点较高，室温下均为晶体，一般能溶于水而难溶于乙醇、乙醚；氨基酸是两性化合物，能与酸、碱反应生成盐；氨基酸分子间能发生成肽反应，但氨基酸都不能发生水解反应；天然蛋白质水解的最终产物是多种α氨基酸。

【考点】
氨基酸的性质与应用
【题点】
氨基酸的性质
3、下列物质中能与盐酸反应的物质有(
)
A、①③
B、②④
C、①②
D、③④答案C解析①中含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：__________。

答案(1)ABCD (2)5(3)―→解析(1)由酪氨酸的分子结构可知，分子中含有氨基、羧基、酚羟基及苯环，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，侧链不变，将酪氨酸中的羟基置于邻位、间位，有2种，侧链变为“”后与NH2可转变成COOH和—OH，所以分子间可以脱水，脱去一个水分子可得D：脱去两个水分子可得E：
【考点】
氨基酸结构与性质的综合
【题点】
氨基酸的成肽反应。