高中化学选修5导学案-蛋白质和核酸

第四章生命中的基础有机化学物质

第三节蛋白质和核酸

【明确学习目标】

1. 了解氨基酸的组成、结构特点和主要化学性质，了解二肽、多肽的概念。

2．了解蛋白质的组成、结构和性质。

3．认识人工合成多肽、蛋白质、核酸等的意义，体会化学科学在生命科学发展中所起的重要作用。

课前预习案

【新课预习】阅读教材P79---85，思考下列问题

1．氨基酸分子结构的特点，结构对物理性质的影响；

2．氨基酸的两性原因和成肽反应的类别；

3．初步了解蛋白质结构和氨基酸排列关系;

4．蛋白质的化学性质，盐析和变性的区别。

5．初步了解酶和核酸的性质及其与蛋白质的关系。

【预习中的疑难问题】

课堂探究案

一、【合作探究1】氨基酸分子结构特点和物理性质

俗名结构简式系统命名甘氨酸

丙氨酸

谷氨酸

苯丙氨酸

氨基酸可看作是羧酸分子烃基上的____被____取代后的产物，分子中既含有_____，又含有____。天然氨基酸几乎都是______，其通式可写为____________。

3．物理性质

溶剂水强酸或强碱乙醇、乙醚

溶解性

1．两性：分子中含有酸性

官能团和碱性官能

团，可与反应生成

盐。

2．成肽反应：两个氨基酸分子，在的存在下加热，通过一分子的和另一分子的间脱去，缩合成含有 ( )的化合物。

⑴甘氨酸和丙氨酸形成二肽

⑵甘氨酸和丙氨酸缩合成环

⑶甘氨酸分子内缩合成环

⑷多个甘氨酸和多个丙氨酸缩聚成多肽

注：n个氨基酸分子失去水形成肽，含有个肽键，多种氨基酸分子按不同的排列顺序以肽键相结合，可形成千百万种具有不同理化性质和生

理活性的多肽，相对分子质量在以上 的，并具有一定空间结构的多肽，称为 。

例1．关于氨基酸的下列叙述中，错误的有________。

(1)氨基酸都不能发生水解反应

(2)氨基酸能发生中和、酯化、成肽反应

(3)天然蛋白质水解最终可以是α-氨基酸、β-氨基酸等多种氨基酸

(4)n 肽是由n 个氨基酸分子脱去n 个水分子形成的，其中含有(n －1)个肽键

(5)分子式相同的氨基酸与硝基化合物互为同分异构体

(6)蛋白质水解的最终产物是氨基酸

例2．A 、B 、C 、D 四种含氮的化合物分子式分别为C 2H 7O 2N ，C 2H 5O 2N ，C 3H 7O 2N 、C 2H 5O 2N ，

A 、

B 、

C 都能与强酸、强碱反应，

D 则不能。又知C 为天然蛋白质水解的产物。 请回答下列问题。

(1)它们的结构简式分别为A__________、B________、C________、D________。

(2)B 和C 混合，在一定条件下发生反应，生成的只含一个“—CONH —”键的链状有机物共有________种。

三、【合作探究3】蛋白质的结构和性质

1．组成：蛋白质含有____________等元素，有些含有P ，少量的蛋白质还含有Fe 、Cu 、Zn 、Mn 等元素，属于__________化合物。蛋白质分子直径很大，其溶液具有______的某些性质。

2．结构：蛋白质分子结构中最显著的特征是__________________，包括教材中的一至四级结构，决定了蛋白质的各种______与______。

一级结构――――――→卷曲、盘旋、折叠二级结构――――→盘曲、折叠三级结构(三维)――――――→亚基的立体排布

亚基间相互作用四级结构

3．蛋白质的性质

(1)两性

在多肽链的两端存在着__________，因此蛋白质既与酸反应，又与碱反应。

(2)水解:蛋白质――→水解酸、碱或酶______――→水解________。

(3)盐析

①概念：向蛋白质溶液中加入一定浓度的某些盐[如Na 2SO 4、(NH 4)2SO 4、NaCl

等]溶液，可以使蛋白质的______________而从溶液中析出的现象。

②结果：只改变了蛋白质的________，而没有改变它们的______，是______的过程。

③应用：多次盐析和溶解可以分离、提纯蛋白质。

(4)变性

①概念：在某些物理因素或化学因素的影响下，蛋白质的__________和__________发生改变的现象，是不可逆过程。

②影响因素：

物理因素：________、加压、搅拌、振荡、________照射、________等； 化学因素：________、________、________、三氯乙酸(CCl 3COOH)、乙醇、

丙酮、甲醛(福尔马林)等。

③结果：变性会使蛋白质发生结构上的改变，也会使其丧失原有的生理活性，是________过程，常用于 。

(5)颜色反应:分子中含有______的蛋白质跟浓HNO 3作用时呈__________色。

(6)蛋白质灼烧有 的气味

四、【合作探究4】酶和核酸

1．酶

(1)概念：酶是一类由产生的、对生物体内的化学反应具有作用的有机物，其中绝大多数是。

(2)催化特点

①。在接近体温和接近中性的条件下，酶就可以起催化作用。

②具有。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。

③具有。酶催化的化学反应速率，比普通的催化剂高107～1013倍。

2．核酸

(1)组成

核酸是一类的生物化合物，一般由几千到几十万个原子组成，相对分子质量可达十几万至几百万。

(2)按组成分为____________和____________。

例3．关于蛋白质的叙述正确的有________。

(1)蛋白质是由多种α-氨基酸加聚而成的天然高分子化合物

(2)医用酒精、84消毒液、紫外线能杀菌消毒所依据的原理是使细菌中的蛋

白质变性而失去生理活性

(3)在临床上解救Cu2＋、Pb2＋、Hg2＋等重金属盐中毒的病人时，要求病人服用

大量含蛋白质丰富的生鸡蛋、牛奶或豆浆等

(4)鸡蛋白溶液中，加入浓的硫酸铵溶液有沉淀析出，加水后沉淀不溶解

(5)浓的Na

2SO

4

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，

但失去生理活性

(6)蛋白质的分子能透过半透膜

(7)鉴别织物成分是真丝，还是人造丝，可采用灼烧闻气味的方法

(8)下图表示蛋白质分子结构的一部分，当蛋白质发生水解反应时，断裂的键

只有①②

例4．(1)从鸡蛋白的溶液中提取蛋白质的方法有________和________。

(2)鸡蛋变质时，常闻到有刺激性气味的气体，该气体主要是________，说明

蛋白质中含有________元素。

(3)蛋白质溶液中含杂质Cl－，有人用滴加AgNO

3

溶液的方法除Cl－，这样操作错误的是____________________________________________________。

除去Cl－的方法是_________________________________________________。

(4)浓HNO

3溅到皮肤上，使皮肤呈________色，这是由于浓HNO

3

和蛋白质发

生了________反应的缘故。

(5)鉴定一种物质的成分是真丝还是人造丝，可取一小块进行________，这是因为_____________________________________________。

(6)现有淀粉和蛋白质胶体的混合液，要把蛋白质和淀粉分离开，可进行的操作是________________，要检验其中蛋白质的存在，可取混合液体少许，向其中加入1 mL_______________，加热至沸腾，溶液中生成________________，说明蛋白质存在。