人教版高二化学选修5课件：第四章第三节蛋白质和核酸

丙氨酸
苯丙氨酸
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系统命名 氨基乙酸 α-氨基丙酸 α-氨基苯丙酸
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2.性质
(1)物理性质。
溶剂
水
强酸或强碱 乙醇、乙醚
溶解性 大多数能溶 能溶
难溶
(2)化学性质。 ①两性:在氨基酸分子中,羧基是酸性基团,氨基是碱性基团,甘氨 酸分别与盐酸、氢氧化钠反应的化学方程式分别为
任务
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2.右图是某只含有C、H、O、N的有机物分子的简易球棍模型。
下列关于该有机物的说法正确的是 ( )
A.分子式为C3H8NO2 B.在一定条件下,可以通过聚合反应,生成高分子化合物
C.不能和盐酸反应
D.不能和NaHCO3溶液反应生成CO2
解析由该有机物的球棍模型可知其结构简式为
行
,这是因为
。
任务
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解析(1)提取蛋白质的方法可以从两方面考虑,一是让蛋白质沉淀 出来,一是让其他物质分离出去;(2)鸡蛋腐烂时,蛋白质分解放出的 硫化氢气体具有刺激性气味;(3)重金属离子会使蛋白质变性;(4)蛋 白质可与浓硝酸等许多试剂发生特殊的颜色反应;(5)人造丝是合 成纤维,真丝是蛋白质,两者灼烧时的气味不同。
同分异构体有
种。
(3)已知上述蛋白质结构片段的相对分子质量为364,则水解生成
的各种氨基酸的相对分子质量之和为
。
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任务
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解析蛋白质水解时断开肽键中的—C—N—键,因此具有该结构片段的蛋白
质水解可生成
、
、
数比值最大的是
和 NH2—CH2—COOH 四种氨基酸。碳氢原子 。符合③中条件的该氨基酸的同分异
构体有
、
(序号标出的是另一个—CH3 可能
出现的位置),共 6 种。题给结构片段可看作含 4 个肽键,完全水解将消耗 4 分子水,则水解生成的各种氨基酸的相对分子质量之和为 364+4×18=436。
任务
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答案(1) (2)① ②C16H14N2O2 ③6 (3)436
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用途 粉溶胶中的 NaNO3 杂质
可逆,蛋白质仍 不可逆,蛋白质已失去原
保持原有活性 有活性
分离提纯蛋白 消毒、灭菌,如给果树使用
质
波尔多液,保存动物标本
等
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3.“三色”反应比较
焰色反应
显色反应
颜色反应
含义
钠、钾等金属元素被 灼烧时,使火焰呈现 某种颜色。钠元素的 焰色为黄色,钾元素 (透过蓝色钴玻璃)的 焰色为紫色
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3.误食重金属盐会引起中毒,下列措施不能用来解毒的是( )
A.服大量鸡蛋清 B.服用豆浆
C.喝大量牛奶 D.喝加盐开水
答案D
4.下列物质属于高分子化合物且其主要成分是蛋白质的是( )
A.牛油
B.淀粉 C.羊毛 D.棉花
解析牛油的主要成分是油脂,不属于高分子化合物,A错误;淀粉
提示加酶洗衣粉主要是利用酶的催化作用去污,绝大多数酶是蛋
白质,由于加热可以使蛋白质变性,使酶失去催化作用,因此用热水
溶解加酶洗衣粉去污效果较差。
3.医院里常用高温、高压的方法对医疗器械进行消毒,给病人注
射时常用酒精棉球擦拭皮肤消毒。它们的原理是什么?
提示病菌、病毒中都含有蛋白质,高温、高压及擦拭酒精都能使
,
分子式为C3H7NO2,A错误;该有机物为氨基酸,可脱水缩合生成高分 子化合物,也可和盐酸反应生成盐,与NaHCO3反应生成CO2,B正 确,C、D错误。
答案B
任务
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3.欲将蛋白质从水溶液中析出而又不改变它的性质,应加入( ) A.(NH4)2SO4溶液 B.酒精溶液 C.Pb(NO3)2溶液 D.NaOH溶液 解析将蛋白质从水溶液中析出而不改变其性质,应使蛋白质发生盐 析,A正确;B、C、D项中的物质都可使蛋白质发生变性而从溶液中 析出,蛋白质的理化性质、生理功能都会发生改变。 答案A
相对分子质量较大,属于高分子化合物,但主要成分不是蛋白质,B错
误;羊毛的相对分子质量较大,属于高分子化合物,主要成分是蛋白
质,C正确;棉花的主要成分是纤维素,属于高分子化合物,但不是蛋
白质,D错误。
答案C
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5.下列说法正确的是( ) A.蔗糖不能水解 B.天然油脂属于多种酯的混合物 C.蛋白质遇NaCl溶液变性 D.蚕丝属于合成纤维 解析蔗糖水解生成葡萄糖和果糖,A错误;天然油脂大多是由混甘 油酯分子构成的混合物,B正确;浓的NaCl溶液能使蛋白质发生盐析 而产生沉淀,重金属盐能使蛋白质发生变性而产生沉淀,C错误;蚕 丝属于天然纤维,主要成分是蛋白质,不属于合成纤维,D错误。 答案B
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思维建模 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。
二肽由两个氨基酸分子形成,含一个肽键,n肽分子中含(n-1)个肽 键。
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2.渗析、盐析和变性的比较
渗析
盐析
变性
利用半透膜分离
内 胶体粒子与小分
加入无机盐使物
一定条件下,使蛋白质凝
答案(1)盐析 渗析 (2)H2S 硫 (3)重金属盐会使蛋白质变性 (4)黄 颜色 (5)灼烧 真丝的化学成分是蛋白质,灼烧时有烧焦 羽毛的气味
任务
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1.下列关于蛋白质的叙述错误的是( ) A.浓硝酸溅在皮肤上,使皮肤呈黄色,是由于浓硝酸和蛋白质发生 颜色反应 B.蛋白质溶液中加入饱和硫酸铵溶液,蛋白质析出,再加水不溶解 C.蛋白质水解的最终产物是氨基酸 D.高温灭菌的原理是加热后使蛋白质变性,从而使细菌死亡 解析蛋白质溶液中加入饱和硫酸铵溶液能使蛋白质发生盐析,盐析 是可逆的,加水后析出的蛋白质又会溶解。 答案B
涵
质析出
聚失去原有生理活性
子和离子
浓的盐溶液,如 条 胶体、半透膜、 (NH4)2SO4、
加热、紫外线、X 射线、 重金属盐、强酸、强碱、
件水
Na2SO4、NaCl 溶 乙醇、丙酮等
液等
任务
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渗析
盐析
变性
变化 物理变化
实质
物理变化
化学变化
特点 可逆,需多次换 水 除杂,如除去淀
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4.已知半胱氨酸的结构简式为 法错误的是( ) A.半胱氨酸属于α-氨基酸 B.半胱氨酸能与盐酸反应 C.半胱氨酸可与NaOH溶液反应 D.两分子半胱氨酸脱水形成的二肽结构简式为
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,则下列说Biblioteka Baidu
解析半胱氨酸是α-氨基酸,属于两性化合物,能与盐酸、NaOH反应 生成盐,A、B、C三项均正确;形成肽键时应是羧基与氨基之间失 水,而不是羧基与巯基(—SH)之间失水,D项错误。 答案D
+HCl
;
+NaOH
+H2O。
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②成肽反应:在酸或碱的存在下加热,氨基酸分子之间通过一个分子 的—NH2 和另一个分子的—COOH 间脱去一分子水,缩合形成含有
肽键(
)的化合物。例如:
+H2O。 氨基酸 二肽或多肽 蛋白质
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二、蛋白质的结构与性质
1.组成元素 主要含有C、H、O、N、S等元素。
②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、三氯乙酸、乙醇、丙酮等。 ③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。
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(5)颜色反应:分子中含有苯环的蛋白质遇浓硝酸呈黄色。 (6)灼烧蛋白质有烧焦羽毛的气味。 [思考]既能与强酸(如HCl)反应,又能与强碱(如NaOH)反应的物 质有哪些? 提示(1)单质:如Al等; (2)两性氧化物:如Al2O3等; (3)两性氢氧化物:如Al(OH)3等; (4)弱酸的酸式盐:如NaHCO3、NaHSO3、NaHS等; (5)弱酸的铵盐:如(NH4)2CO3、(NH4)2SO3、NH4HS等; (6)具有双官能团的某些有机物:如氨基酸、蛋白质、
病菌、病毒中的蛋白质变性,使病菌、病毒死亡。
4.如何鉴别蛋白质?如何分离提纯蛋白质?
提示(1)鉴别蛋白质的主要依据有:①有些蛋白质分子中有苯基存
在,这样的蛋白质与浓硝酸反应时呈黄色。②灼烧蛋白质时有烧焦
羽毛的气味(常以此来区别毛纺物和棉纺物、合成纤维等)。
(2)常用盐析来分离提纯蛋白质。
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酚类物质遇 FeCl3 溶液显示某种颜 色,如苯酚与 FeCl3 溶液作用显 紫色;淀粉遇碘(I2) 显蓝色
蛋白质遇某些试 剂后显示某种特 殊的颜色。如鸡蛋 白、人的皮肤等遇 浓硝酸显黄色
显色 实质
物理变化
化学变化
化学变化
重要 应用
鉴别钠、钾等金属元 素
鉴别苯酚、淀粉
鉴别蛋白质
任务
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典例引领
任务
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变式训练回答下列问题:
(1)从鸡蛋白的溶液中提取蛋白质的方法有
和
。
(2)鸡蛋腐烂时,常闻到刺激性气味,该气体主要是
,说明
蛋白质中含有
元素。
(3)误食重金属盐会中毒,这是因
为
。
(4)浓硝酸溅到皮肤上,使皮肤呈现
色,这是由于浓硝酸和
蛋白质发生了
反应的缘故。
(5)鉴定一种织物的成分是真丝还是人造丝,可各取一小块进
2.结构
氨基酸
一级结构 (多肽链)
二级结构
三级结构
(螺旋结构)
(三维)
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四级结构
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3.性质 (1)两性:蛋白质的结构中含有—NH2和—COOH,因此既能与酸反 应又能与碱反应。 (2)水解:蛋白质在酸、碱或酶的作用下,水解生成相对分子质量 较小的肽类化合物,最终水解得到各种氨基酸。天然蛋白质水解的 最终产物都是α-氨基酸。
【例题】 下列是某蛋白质的结构片段:
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(1)上述蛋白质结构片段的水解产物中不属于α-氨基酸的结构简
式为
。
(2)上述蛋白质结构片段水解后的氨基酸中,某氨基酸碳氢原子数
比值最大。
①该氨基酸与NaOH溶液反应的化学方程式为 。
②该氨基酸两分子缩合形成环状结构物质的分子式为 。
③该氨基酸的同分异构体中,属于硝基化合物且苯环上有甲基的
第三节 蛋白质和核酸
-1-
核心素养目标
核心素养形成
1.知道氨基酸的组成、结构特点 和主要化学性质,了解氨基酸、蛋 白质与人体健康的关系,学会运 用比较、分类、归纳、概括等方
法对所得信息进行加工
2.了解蛋白质的组成、结构和性 质,认识人工合成多肽、蛋白质、 核酸的意义,体会化学学科在生 命科学发展中所起的重要作用, 发展学生学习化学的兴趣,感受 化学世界的奇妙与和谐
任务
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氨基酸、蛋白质的结构与性质 问题探究
1.甘氨酸和丙氨酸的混合物在一定条件下能形成几种二肽?写出 可能形成的二肽的结构简式。
任务
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提示4种。
、 、 或 。
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任务
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2.一般说来用热水溶解洗衣粉后去污效果较好,但是用热水溶解
的加酶洗衣粉去污效果反而很差,为什么?
①水解原理:
+H2O
+
。
②水解过程:蛋白质 多肽 氨基酸。
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(3)盐析。 ①定义:向蛋白质溶液中加入大量的浓的轻金属盐或铵盐溶液[如 NaCl、(NH4)2SO4等]使蛋白质的溶解度降低,从溶液中析出的过程。 ②特点:盐析属于物理变化,是可逆的过程,只是改变了蛋白质的溶 解度,并未改变蛋白质的活性。 ③应用:多次盐析和溶解可以分离提纯蛋白质。 (4)变性。 ①定义: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。
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一、氨基酸的结构与性质
1.结构
(1)定义:羧酸分子烃基上的氢原子被氨基取代的化合物。
(2)官能团:—NH2(或氨基)、—COOH(或羧基)。 (3)α-氨基酸:氨基和羧基连在同一个碳原子上的氨基酸。其结构
简式为
。
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(4)常见的氨基酸。
俗名 甘氨酸
结构简式 H2N—CH2—COOH
等。
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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.下列关于蛋白质的叙述正确的是( ) A.加热会使蛋白质变性,因此生吃鸡蛋比熟吃好 B.蛋白质溶液能产生丁达尔效应 C.鸡蛋清中加入食盐,会使蛋白质变性 D.天然蛋白质中仅含C、H、O、N四种元素 答案B