高中-化学-人教版-高中化学选修一1.3生命的基础——蛋白质 导学案

第三节生命的基础——蛋白质

目标与素养：1.掌握蛋白质、氨基酸的结构和性质特点，明白肽键的形成和水解，能够用化学方程式表示其过程。(重难点)2.了解盐析和变性的区别。(难点)3.了解蛋白质在生命活动中的重要作用和人体必需的氨基酸。(重点)

一、蛋白质的组成和结构

1．蛋白质的组成

蛋白质是一类非常复杂的化合物，由C、H、O、N、S等多种元素组成，有的还含有微量的P、Fe、Zn、Mo等元素。

2．氨基酸组成了蛋白质

(1)结构特点与实例

(2)化学性质

①两性

氨基酸含有—NH2和—COOH两种官能团，前者使氨基酸具有碱性，后者使氨基酸具有酸性，因此其既能和酸反应，又能和碱反应。

②缩合反应——肽键的形成

氨基酸分子发生缩合反应可生成二肽、三肽、多肽等，如两分子甘氨酸缩合成二肽的化学方程式为

3．多肽

(1)蛋白质的结构

①氨基酸是蛋白质的基本结构单元。

②多个氨基酸以肽键结合形成肽链。

③一个蛋白质分子可以含有一条或多条肽链。

④肽链中有很多肽键，一个肽键中的氧原子与另一个肽键中氨基的氢原子通过氢键连接，形成具有三维空间结构的蛋白质分子。

(2)多肽与蛋白质的关系

氨基酸

缩合

水解二肽

缩合

水解

多肽

缩合

水解

蛋白质

微点拨：从分子结构看，多肽和蛋白质之间没有严格的界限，一般来说，相对分子质量小于10 000的叫做多肽，而相对分子质量更大的为蛋白质。

二、蛋白质的性质

1．两性

蛋白质是由氨基酸通过肽键构成的高分子化合物，其中存在氨基和羧基，具有两性。

2．水解

蛋白质水解最终生成氨基酸。

3．盐析和变性

盐析变性

变化条件浓的无机盐加热、紫外线、X射线、强酸、强碱、重金属盐以及部分有机化合物如甲醛等

变化实质物理变化(溶解度降低) 化学变化(蛋白质性质改变)

变化过程可逆不可逆用途分离和提纯蛋白质杀菌、消毒

4.颜色反应

某些蛋白质遇浓硝酸显黄色，可用于鉴别蛋白质。

三、人体必需的氨基酸

1．蛋白质在人体内的消化过程

2．蛋白质的生理功能

(1)构成机体和修复组织。

(2)参与生物氧化反应释放热量等。

3．必需氨基酸

(1)定义：人体自身不能合成，必须由食物获得的氨基酸。

(2)八种必需氨基酸

缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、色氨酸、苏氨酸、苯丙氨酸。

微点拨：酶作为催化剂的特征：

(1)条件温和，不需加热。在30 ℃～50 ℃之间，酶的活性最强。

(2)具有高度的专一性，一种酶只能催化一种或一类化学反应。

(3)具有高效催化作用，比普通催化剂高107～1013倍。

1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)

(1)氨基酸、纤维素都属于高分子化合物。()

(2)蛋白质水解的最终产物是多肽。()

(3)盐析可提纯蛋白质并保持其生理活性。()

[答案](1)×(2)×(3)√

2．L-多巴是一种有机物，它可用于帕金森综合征的治疗，其结构简式如下：

下列关于L-多巴的叙述正确的是()

A．既没有酸性，又没有碱性B．既具有酸性，又具有碱性

C．只有酸性，没有碱性

D．只有碱性，没有酸性

B[分子中既有氨基又有羧基，因此该物质具有两性。]

3．下列说法中错误的是()

A．在豆浆中加少量石膏，能使豆浆凝结为豆腐

B．误服可溶性重金属盐，可立即服用牛奶或鸡蛋清

C．用灼烧的方法可鉴别毛织物和棉织物

D．温度越高，酶对某些化学反应的催化性能越高

D[石膏可使豆浆(蛋白质)发生凝聚；误服重金属盐，立即服用大量蛋白质可解毒；毛织物为蛋白质，灼烧时有烧焦羽毛的气味；酶在高温下变性，会失去催化活性。]

氨基酸的结构与性质

概念至少含有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH)的化合物

通式(—R表示烃基或氢原子)

化学

性质

与碱

反应

与酸

反应

成肽

反应

氨基酸缩合反应的化学方程式为

1．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，它的结构简式是

(1)酪氨酸能发生的化学反应类型有________。

A．取代反应B．加成反应

C．酯化反应D．中和反应

(2)在酪氨酸的同分异构体中，同时满足以下三个条件的，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羟基直接连在苯环上；

③氨基(—NH2)不与苯环直接相连。

(3)已知氨基酸能与碱溶液反应，写出酪氨酸与足量的NaOH溶液反应的化学方程式：_____________________________________

_______________________________________________________________。

[解析]解答本题应首先明确酪氨酸的结构，根据酪氨酸分子所含官能团推断其性质。—COOH能发生酯化反应、中和反应，含有苯环可发生取代反应和加成反应。符合条件的同分异构体包括：

[答案]

(1)ABCD (2)5

蛋白质的结构及应用性质解释应用

物理性质溶解性

有的蛋白质难溶于水，如丝、

毛等。有的蛋白质能溶于水，

如鸡蛋清等

—

盐析

大量轻金属盐的浓溶液能使

蛋白质溶解度降低，使蛋白质

凝聚而从溶液中析出

采用多次盐析来分离和提

纯蛋白质

化学性质两性

蛋白质中含有—COOH、

—NH2，既能与强酸反应，又

能与强碱反应

—

变性蛋白质受热或在其他条件下①利用高温或有机物等杀