2018届高中化学 第二章 官能团与有机化学反应 烃的衍生物 2.4.3 氨基酸和蛋白质课件 鲁科版

4．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
( A)
题目解析
酶是一种蛋白质，而不是糖类 物质。具有蛋白质的性质，当 受到高温或重金属盐作用时会 变性；酶还是生物体内产生的 高效催化剂，其催化作用具有 条件温和、高度专一、催化效 率高等特点。
氨基酸和多肽
1．分析下列氨基酸的分子结构，回答问题：
视频导学
(1)从结构上看，氨基酸可以看作是羧酸分子中烃 基上的H被 氨基 取代的产物。
(2)氨基酸分子中含有的官能团是 羧基 和 氨基 ， 属于取代羧酸。
2．氨基酸分子中含有酸性官能团 —COOH ，碱性官能团—NH2 。氨基酸既能跟 酸反应生成盐，又能跟碱反应生成盐。
(3) 效率非常高
酶催化的化学反应速率，比普通的催化剂高107～1013倍。
归纳总结
(1)蛋白质是由氨基酸分子通过肽键形成的高分子化合物，可水解出各种氨基 酸。蛋白质具有复杂的结构，其结构与生物功能是高度统一的。 (2)酶是一种具有催化作用的蛋白质，酶的催化作用具有其独有的特点。
活学活用
3．下列关于蛋白质的叙述中，不正确的是 ( B )
学习重难点： 蛋白质的结构与性质。
1．蛋白质是一类非常重要的 含氮生物高分子化合物 ，其相对分子质量从几万到几千万。 它是由C、O、H、N、S等元素组成，有些蛋白质中含有 P，少量蛋白质还含有微量 Fe、 Cu、Zn、Mn 等。
2．蛋白质在生产、生活中的作用 (1)蛋白质存在于一切细胞中，组成人体蛋白质的氨基酸有必需和非必需之分，必需氨基酸 共 8 种，非必需氨基酸共 12 种。 (2)蛋白质是人类必需的营养物质。 (3)蛋白质在工业上也有广泛的用途。动物的毛和蚕丝的成分都是 蛋白质 ，它们是重要 的纺织原料。
(1)甘氨酸与盐酸反应的化学方程式是
(2)甘氨酸与NaOH溶液反应的化学方程式是
3．羧基与氨基可以发生像酯化反应那样的脱 水反应，形成肽键“
(1)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
”。
该反应中，羧基的断键位置是碳氧单键。
(2)氨基酸在酸或碱存在的条件下加热，通过一分子的氨基与另一分子的羧基间脱 去一分子水，缩合形成含有肽键(—CONH—)的化合物，叫做成肽反应，成肽反应 是分子间脱水反应，属于取代反应。
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．浓硝酸溅到皮肤上能使皮肤呈黄色是由于浓硝
酸与蛋白质发生了显色反应
题目解析
蛋白质溶液中加入饱和(NH4)2SO4溶 液，发生盐析现象，该过程为可逆 的，加水，蛋白质又可溶解。
②蘸取少量鸡蛋清或取一根头发，放在酒精 灯上灼烧，可闻到烧焦羽毛的特殊气味。常 用此反应区分毛料纤维与合成纤维。
视频导学
③蛋白质的盐析 按下列实验
操作完成实验：
实验现象：
加入饱和(NH4)2SO4或Na2SO4溶液，试管内 蛋白质均产生沉淀，加蒸馏水后沉淀溶解。 结论： 少量的盐[如(NH4)2SO4、Na2SO4、NaCl等]能促进蛋 白质溶解，但当盐溶液浓度较大时，则会使 蛋白质溶解度降低而从溶液中析出，这样析 出的蛋白质在继续加水时仍能溶解，并不影 响原来蛋白质的生理活性，这种作用称为盐 析。 蛋白质的盐析是一个 可逆 过程，采用多次 盐析和溶解可分离提纯蛋白质。
学习小结
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1．关于
的酸碱性，下列说
法正确的是
(A)
A．既有酸性，也有碱性
B．只有酸性
C．只有碱性
D．既没有酸性，也没有碱性
题目解析 氨基酸结构中含有氨基和羧基， 所以既有酸性，又有碱性。
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2．下列变化肯定属于不可逆过程的是
A．电离
B．水解
(D )
题目解析 蛋白质的变性属于不可逆过程。
C．盐析
D．蛋白质变性
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3．下列关于蛋白质的说法不正确的是
(A )
A．蛋白质是由多种 α­氨基酸加聚而生成的天然高
分子化合物
B．通常用酒精消毒，其原理是酒精使细菌中的蛋白质
变性而失去生理活性
C．浓的 Na2SO4 溶液能使溶液中的蛋白质析出，加水 后析出的蛋白质又溶解
D．鉴别织物成分是蚕丝还是“人造丝”可采用灼烧闻
气味的方法
题目解析 氨基酸生成蛋白质发生的是脱 去水分子的缩聚反应而不是加 聚反应，故A项错误； 无论何种形式的消毒，其原理 都是使细菌中的蛋白质变性而 失去原有的生理活性，故B项 正确； 盐析不能使蛋白质变性，故C 项正确； “人造丝”的成分是纤维素， 灼烧时没有烧焦羽毛的气味， 故D项正确。
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，， 分分 子子 式式 为为 CC1188HH1188OO66NN22， ，CC 项 项正 正确 确； ； 等等物 物质质的 的量量的 的此 此分 分子 子， ，最 最多 多消 消耗 耗 NNaaOOHH 与 与 HHCCll 的的 物物质 质的的量 量之之比 比为 为 33∶ ∶11，，DD 项项错 错误 误。 。
(3)由两个氨基酸分子缩合而成的含有一个肽键的化合物叫二肽。由三个或三个以 上氨基酸分子缩合而成的，含多个肽键的化合物称为多肽。
(4)分析下图多肽链属于 四 肽，形成该化合物的氨基酸有 4 种，含有肽键的数目是 3 。
归纳总结 (1)氨基酸是一种两性化合物，常以两性离子形式存在：
(2)多种氨基酸分子按不同的排列顺序以肽键相互结合，可以形成千百万种具 有不同的理化性质和生理活性的多肽链。相对分子质量在10 000以上的，并具 有一定空间结构的多肽，称为蛋白质。 (3)由n个氨基酸分子发生成肽反应，生成一个肽链时，会生成(n－1)个水 分子和(n－1)个肽键。
4．L-多巴是一种有机物，分子式为 C9H11O4N， 它可用于帕金森综合症的治疗，其结构简式
为
。下列关于 L-多巴的叙
述不正确的是
(D )
A．它属于 α­氨基酸，既具有酸性又具有碱性
B．它能与 Fe2(SO4)3 溶液发生显色反应 C．它可以两分子间缩合形成分子式为
C18H18O6N2 的化合物，该化合物中有 3 个六元环
第4节 羧酸 氨基酸和蛋白质
第3课时 氨基酸和蛋白质
氨基酸和蛋白质
目标定位
知识回顾
学习探究 自我检测
探究点一 氨基酸和多肽 探究点二 蛋白质和酶
1.知道氨基酸、蛋白质的结构特点和性质。 2.知道氨基酸、多肽和蛋白质及三者之间的关系，认识人工合成多肽、蛋白
质、核酸的意义及在生命科学发展中的重要作用。 3.知道酶的催化作用及特点。
视频导学
④蛋白质的变性 按下列实验操作完成实验：
实验操作Ⅰ：
实验操作Ⅱ：
实验现象： 加热及加入醋酸铅溶液，Ⅰ、Ⅱ两支试管内蛋白质均产生沉淀；加 入蒸馏水后沉淀不溶解。
结论： 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 生改变而聚沉，称为蛋白质的变性。 能使蛋白质变性的因素有：
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、三氯乙酸、乙醇、丙酮、甲醛等有机物。
(3)蛋白质的性质不仅取决于多肽链氨基酸的种类、数 目及排列顺序，还与其特定的空间结构有关。
三级结构
二级结构 四级结构
2．蛋白质的性质 (1)蛋白质的多肽是由多个氨基酸发生成肽反应形成的，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，所以蛋白质与氨基酸一样具有两性，能 与酸或碱反应。
蛋白质的变性是一个不可逆过程，变性后的蛋白质在水中不溶解，同时也会失 去原有的生理活性。利用蛋白质的变性，可用于杀菌消毒，而疫苗等生物制剂 的保存则要防止变性。
3．酶的生物催化作用 酶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 绝大多数是蛋白质。酶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，酶的催化具有以下特点： (1)条件温和，不需加热。 在人体体温和血液pH处于正常值(体温约为37℃，血液pH约为7)时，酶才能够 发挥较好的催化作用。 (2)具有高度的专一性。 例如，蛋白酶只能催化蛋白质的水解，淀粉酶只对淀粉起催化作用。
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5．酪氨酸是一种生命活动不可缺少的氨基酸，它的结构简式为
(1)酪氨酸能发生的化学反应类型有_A__B__C_D__(填字母)。
A．取代反应
B．还原反应
C．酯化反应
D．中和反应
(2)已知氨基不能与碱反应，写出酪氨酸与足量的 NaOH 溶液反应的化学方程式：
________________________________________________________________________。
D．它既与酸反应又与碱反应，等物质的量的
L-多巴最多消耗 NaOH 与 HCl 的物质的量之比
为 1∶1
题目解析
此此分 分子子中 中既既含 含— —NNHH22， ，又 又含 含羧 羧基 基， ，且 且— —NNHH22 连 连在在 αα 位位上 上，，属 属于 于 αα­­氨 氨基 基酸 酸， ，故 故 AA 项 项正 正确 确； ； 结结构 构中中含 含酚酚羟 羟基 基， ，遇遇 FFee33＋＋发发生生显显色色反反应 应，，BB 项项正正确确；； 两两分 分子子间 间发发生 生缩 缩合 合反 反应 应， ，可 可形 形成成环 环状 状有 有机 机物 物： ：
活学活用
1．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 )
A．4 种
B．3 种
C．2 种
D．1 种
题目解析 甘氨酸和甘氨酸，丙氨 酸和丙氨酸自身形成的 二肽各一种，两者交叉 形成的二肽有两种，总 共4种。
2．下列结构片断的蛋白质在胃中水解时，不可能产生的氨基酸是
H
H
H
(C) H
OH
OH
OH
OH
究点二
蛋白质和酶
1．蛋白质的结构 (1)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；相对分子量一般在 10 000 以上，
有的高达数千万，是天然高分子化合物。任何一种蛋白
质分子在天然状态下均具有独特而稳定的结构。
一级结构
(2)蛋白质分子特定的空间结构：蛋白质分子中α-氨基酸 分子间脱水缩合形成多肽时的线性排列顺序，构成了蛋 白质的一级结构。
3．蛋白质是由不同 氨基酸 按不同的排列顺序互相结合而构成的高分子 化合物。
因此可以说氨基酸是蛋白质的基石。蛋白质分子里含有未缩合的羧基(—COOH)
和 氨基(—NH2)
。
4．天然的氨基酸均为 无色 晶体，熔点 较高 ，能溶于 强酸 或 强碱 溶液中，大部
分 能溶于水， 难 溶于乙醇、乙醚。
探究点一
(2)蛋白质的水解
天然蛋白质水解的产物为α-氨基酸，蛋白质水解时，多肽链中的C—N键断裂，碳原 子上连接羟基，形成—COOH，氮原子上连接氢原子，形成—NH2。
(3)蛋白质的其他性质 ①显色反应：向盛有3 mL鸡蛋清溶液的试管 里滴入几滴浓硝酸，观察到的现象是鸡蛋清 遇浓硝酸变黄色。实验结论：浓硝酸可使某 些蛋白质显黄色，常用此反应来鉴别蛋白质。 结论：浓硝酸可使某些蛋白质显黄色， 常用此反应来鉴别蛋白质。