1、化 学 选修 人教版新课标导学第四章 生命中的基础有机化学物质第三节 蛋白质和核酸1 新课情境呈现 2 课前新知预习 3 预习自我检测 4 课堂探究研析 5 学科核心素养 6 课堂达标验收 7 课时作业 返回导航第四章 生命中的基础有机化学物质化学选修 人教版 新课情境呈现返回导航第四章 生命中的基础有机化学物质化学选修 人教版 蛋白质是一类含氮的生物高分子化合物，三聚氰胺(结构简式如下图所示)是一种重要的化工原料，可用于阻燃剂、水泥减水剂和高分子合成等领域。一些不法分子却往牛奶中加入三聚氰胺，以提高奶制品的含氮量。返回导航第四章 生命中的基础有机化学物质化学选修 人教版 三聚氰胺是一种蛋白质
2、吗？三聚氰胺是高分子化合物吗？三聚氰胺分子中含有碳碳双键吗？三聚氰胺的分子式是C3H6N6吗？在医院里用高温蒸煮、紫外线照射、喷洒消毒液，在伤口处涂抹酒精溶液等方法来杀菌、消毒。你知道其中所依据的原理是什么？请让我们一起走进教材第三节：蛋白质和核酸。返回导航第四章 生命中的基础有机化学物质化学选修 人教版 课前新知预习返回导航第四章 生命中的基础有机化学物质化学选修 人教版 一、氨基酸的结构和性质1概念和结构(1)概念：羧酸分子中烃基上的氢原子被_取代的化合物。(2)结 构：氨基酸 的 结 构简 式 为 _，官 能 团 为_和_。氨基氨基(NH2)羧基(COOH)返回导航第四章 生命中的基础有
3、机化学物质化学选修 人教版(3)常见的氨基酸。H2NCH2COOH 俗名结构简式系统命名甘氨酸_氨基乙酸丙氨酸_氨基丙酸谷氨酸_2氨基1，5戊二酸苯丙氨酸_氨基苯丙酸返回导航第四章 生命中的基础有机化学物质化学选修 人教版 2.氨基酸的性质(1)物理性质。(2)化学性质两性。氨基酸分子中既含有羧基，又含有氨基，是_化合物，因而能与_、_反应生成盐。大多数能溶颜色状态熔点溶解性水强酸或强碱乙醇、乙醚无色晶体较高_能溶难溶两性酸碱返回导航第四章 生命中的基础有机化学物质化学选修 人教版 a氨基酸与盐酸的反应：HCl_。b氨基酸与氢氧化钠的反应：NaOH_H2O。返回导航第四章 生命中的基础有机化学
4、物质化学选修 人教版 氨基成肽反应。两个氨基酸分子(可以相同，也可以不同)，在酸或碱的存在下加热，通过一分子的_和另一分子的_间脱去_水，缩合成含有_的化合物的反应，称为成肽反应。例如：_氨基酸脱水 二肽或多肽脱水 蛋白质羧基一分子肽键()返回导航第四章 生命中的基础有机化学物质化学选修 人教版 点拨：(1)天然氨基酸都是氨基酸。(2)形成二肽的反应可看作是取代反应，与酯化反应类似，形成多肽的反应是缩聚反应。(3)氨基酸与另外的氨基酸之间可形成肽键，本身也可形成肽键。返回导航第四章 生命中的基础有机化学物质化学选修 人教版 二、蛋白质的结构与性质1蛋白质的组成结构(1)组成元素：蛋白质中主要含
5、有_等元素，属于天然有机_化合物。(2)四级结构。C、H、N、O 高分子返回导航第四章 生命中的基础有机化学物质化学选修 人教版 2蛋白质的主要性质(1)两性。蛋 白 质 的 多 肽 由 氨 基 酸 脱 水 形 成，在 多 肽 链 的 两 端 存 在 着 自 由 的_，侧链中也有酸性或碱性基团，因此，蛋白质既能与_反应，又能与_反应。氨基和羧基酸碱返回导航第四章 生命中的基础有机化学物质化学选修 人教版(2)水解。水解原理。H2O催化剂 _水解过程。蛋白质 水解酸、碱或酶多肽水解 _。(3)盐析。向蛋白质溶液中加入一定浓度的某些盐如 Na2SO4、(NH4)2SO4、NaCl溶液，使蛋白质的溶
6、解度降低而从溶液中析出的现象。盐析是一个_过程。可逆氨基酸返回导航第四章 生命中的基础有机化学物质化学选修 人教版(4)变性。加热概念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影响因素物理因素 _、加压、搅拌、振荡、紫外线照射、超声波等化学因素_、_、_、乙醇、福尔马林、丙酮等特点变 性 会 使 蛋 白 质 的 结 构 发 生 变 化，使 其 失 去_，在水中不能重新溶解，是_过程强酸强碱重金属盐生理活性不可逆返回导航第四章 生命中的基础有机化学物质化学选修 人教版(5)颜色反应。分子中含有苯环的蛋白质遇浓硝酸呈_。(6)蛋白质灼烧有_的气味。点拨：(1)中学所
7、讲蛋白质的颜色反应是含苯环的蛋白质与浓硝酸的反应，不是所有的蛋白质都能与浓硝酸发生颜色反应。(2)不要混淆蛋白质的盐析与蛋白质与重金属盐的变性反应，前者可逆，是物理变化，后者不可逆，是化学变化。(3)蛋白质的水解反应，断裂的是肽键，与酯的水解类似。黄色烧焦羽毛返回导航第四章 生命中的基础有机化学物质化学选修 人教版 三、酶1概念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，其中大多数是_。2催化特点(1)条件_、不需加热。(2)具有高度的_。(3)具有高效_作用。蛋白质温和专一性催化返回导航第四章 生命中的基础有机化学物质化学选修 人教版 四、核酸1概念核酸是一类含磷的生物高分
8、子化合物。2分类3性质：具有_性。酸返回导航第四章 生命中的基础有机化学物质化学选修 人教版 预习自我检测返回导航第四章 生命中的基础有机化学物质化学选修 人教版 1思维辨析：(1)氨基酸是一种既能与强碱反应又能与强酸反应的高分子化合物。()(2)酶的催化作用是温度越高越好。()(3)蛋白质遇浓硝酸都会显黄色。()(4)硫酸铵溶液一定会使蛋白质发生盐析。()返回导航第四章 生命中的基础有机化学物质化学选修 人教版 2下列对氨基酸和蛋白质的描述正确的是()A氨基乙酸和硝基乙烷互为同分异构体B氨基酸和蛋白质遇重金属离子均会变性C氨基丙酸与氨基苯丙酸混合物脱水成肽，只生成2种二肽D氨基酸溶于过量氢氧
9、化钠溶液中生成的离子，在电场作用下向负极移动A返回导航第四章 生命中的基础有机化学物质化学选修 人教版 解析：氨基乙酸和硝基乙烷(C2H5NO2)的分子式均为C2H5O2N，两者是不同的物质，互为同分异构体，A项正确；遇重金属离子变性是蛋白质特有的性质，氨基酸无变性的性质，B项错误；氨基丙酸与氨基苯丙酸可以形成的二肽有：氨基丙酸自身脱水形成的二肽、氨基苯丙酸自身脱水形成的二肽、氨基丙酸脱羧基中的OH和氨基苯丙酸脱氨基中的H形成的二肽、氨基丙酸脱氨基中的H和氨基苯丙酸脱羧基中的OH形成的二肽，共4种二肽，C项错误；氨基酸与NaOH溶液反应形成的阴离子，在电场作用下向正极移动，D项错误。返回导航第
10、四章 生命中的基础有机化学物质化学选修 人教版 3蛋白质是人体必需的重要营养成分之一，下列食物中，富含蛋白质的是()A豆油 B馒头 C西红柿D豆腐解析：A项，豆油主要成分是油脂；B项，馒头的主要成分是淀粉；C项，西红柿富含维生素；D项，豆腐主要成分是蛋白质。D返回导航第四章 生命中的基础有机化学物质化学选修 人教版 4下列有关蛋白质的叙述不正确的是()A蛋白质中含有碳、氢、氧、氮等元素B蛋白质属于高分子化合物C蛋白质可完全水解生成氨基酸D消毒过程中细菌蛋白质发生了盐析D返回导航第四章 生命中的基础有机化学物质化学选修 人教版 课堂探究研析返回导航第四章 生命中的基础有机化学物质化学选修 人教版
11、 问题探究：分析讨论甘氨酸和丙氨酸在一定条件下能形成几种二肽？并写出可能形成的二肽的结构简式。探究提示：4种。知识点1 氨基酸的性质和成肽反应返回导航第四章 生命中的基础有机化学物质化学选修 人教版 知识归纳总结：1氨基酸的两性氨基酸分子中的COOH 能电离出 H，显酸性，NH2 能结合 H，显碱性。作为碱：RCH(NH2)COOHHRCH(NH3)COOH作为酸：RCH(NH2)COOHOHRCH(NH2)COOH2O2二肽的形成2 个氨基酸分子脱水形成二肽，3 个氨基酸分子脱水可形成三肽，以此类推。返回导航第四章 生命中的基础有机化学物质化学选修 人教版 3肽键的形成氨基酸分子的羧基与另外
12、1个氨基酸分子的氨基脱水形成肽键(与酯化反应类似)，根据参与反应的羧基或氨基的不同可形成多种二肽。如谷氨酸与谷氨酸之间形成两种二肽；甘氨酸与丙氨酸可形成4种二肽：返回导航第四章 生命中的基础有机化学物质化学选修 人教版 4分子间或分子内脱水成环5氨基酸分子缩聚成高分子化合物返回导航第四章 生命中的基础有机化学物质化学选修 人教版 典例 1 据杂志报道，美国科学家发现半胱氨酸能增强艾滋病病毒感染者的免疫力，对控制艾滋病病毒的蔓延有奇效。已知半胱氨酸的结构简式为，则下列说法错误的是()A半胱氨酸属于 氨基酸B半胱氨酸既能跟强酸反应又能跟强碱反应C半胱氨酸不能与 NaOH 溶液反应放出碱性气体D 两
13、 分 子 半 胱 氨 酸 脱 水 形 成 的 二 肽 结 构 简 式 为D 返回导航第四章 生命中的基础有机化学物质化学选修 人教版 解析：A 项，半胱氨酸可以看作是 HSCH2CH2COOH 中 碳原子上的氢原子被氨基取代的产物，是 氨基酸；B 项，半胱氨酸既含有羧基又含有氨基，既能跟强碱反应又能跟强酸反应；C 项，半胱氨酸与 NaOH 溶液反应只能生成半胱氨酸钠，不能生成氨气；D 项，两分子半胱氨酸脱水形成的二肽结构简式应为。返回导航第四章 生命中的基础有机化学物质化学选修 人教版 规律方法指导：(1)氨基酸的缩合机理：，脱去一分子水后形成肽键()。肽键可简写为“CONH”，不能写成“CH
14、NO”两者的连接方式不同。(2)二肽由两个氨基酸分子形成，含一个肽键，n 肽分子中含(n1)个肽键。返回导航第四章 生命中的基础有机化学物质化学选修 人教版 变式训练 1氨基酸的水溶液中存在下列平衡：H3OH2OOH。当把丙氨酸溶于水，处于电离平衡状态，并使溶液呈强碱性时，则存在最多的溶质微粒是()B 返回导航第四章 生命中的基础有机化学物质化学选修 人教版 问题探究：1一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？2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？知识点2 蛋白质的性质返回导航第
15、四章 生命中的基础有机化学物质化学选修 人教版 探究提示：1.加酶洗衣粉主要是利用酶的催化作用去污，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。2病菌、病毒中都含有蛋白质，高温，高压消毒、酒精消毒，都能使病菌、病毒中的蛋白质变性，使病菌、病毒死亡。返回导航第四章 生命中的基础有机化学物质化学选修 人教版 知识归纳总结：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。肽键水解原理示意图如下：返回导航第四章 生命中的基础有机化学物质化学选修 人教版 2盐析和变性的比较：盐析变性概念 蛋白质在某些盐的浓溶液中溶解度降低而析出蛋白
16、质在加热、强酸、强碱等条件下性质发生改变而凝结起来特征 可逆不可逆实质 溶解度降低，物理变化结构、性质改变，化学变化条件 碱金属、镁、铝等轻金属盐或铵盐的浓溶液加热、强酸、强碱、强氧化剂、紫外线、重金属盐、苯酚、甲醛、乙醇等用途 分离、提纯蛋白质杀菌、消毒实例 硫酸铵或硫酸钠等盐溶液使蛋白质盐析重金属盐(例如硫酸铜)溶液能使蛋白质变性返回导航第四章 生命中的基础有机化学物质化学选修 人教版 下列关于蛋白质的叙述中，不正确的是()向蛋白质溶液中加入饱和硫酸铵溶液，有沉淀析出，虽再加入蒸馏水，也不溶解人工合成的具有生命活力的蛋白质结晶牛胰岛素是我国科学家在1965年首次合成的重金属盐能使蛋白质变性
17、，所以误食重金属盐会中毒浓硝酸溅在皮肤上，使皮肤呈黄色是由于浓硝酸与蛋白质发生了颜色反应蛋白质溶液里的蛋白质能透过半透膜A B C D典例 2C返回导航第四章 生命中的基础有机化学物质化学选修 人教版 规律方法指导：(1)物理因素使蛋白质变性，发生的是化学变化。(2)蛋白质溶液是胶体，与盐溶液作用发生凝聚。(3)酶是蛋白质，温度高，蛋白质发生变性，因此，并不是温度越高，酶的催化效果越好。返回导航第四章 生命中的基础有机化学物质化学选修 人教版 变式训练2人类肝脏蛋白质两谱三图三库于2010年全面破译完成，它将为肝脏疾病的预警、预防、诊断和治疗提供科学依据。下列关于乙肝病毒的主要成分的说法不正确
18、的是()A属于高分子化合物B水解的最终产物能与酸或碱反应C遇浓硝酸会变性D水解时碳氧键断裂D返回导航第四章 生命中的基础有机化学物质化学选修 人教版 学科核心素养返回导航第四章 生命中的基础有机化学物质化学选修 人教版 氨基酸、蛋白质的组成、结构与性质1成肽反应：(1)两分子氨基酸发生脱水缩合时，一个分子中的羧基脱去羟基，一个分子中的氨基脱去氢原子，形成肽键。(2)两个不同的氨基酸分子缩合时，可产生不同的二肽，所以在判断产物时要考虑生成肽键的官能团位置。返回导航第四章 生命中的基础有机化学物质化学选修 人教版 2有关蛋白质、氨基酸的计算技巧：多个氨基酸分子缩合可以形成蛋白质，而要计算某个蛋白质
19、分子水解后的氨基酸分子的个数，需要很多条件，在解题过程中，可以采用守恒的思想来考虑。(1)最少氨基和羧基的数目肽链数(2)肽键数氨基酸数目肽链数(3)对于一条肽链来说，脱去的水分子数肽键数氨基酸数1(4)蛋白质的相对分子质量氨基酸数目氨基酸的平均相对分子质量18水分子数3氨基酸与烷烃的硝基化合物、与含氨基和酯基的化合物、与含肽键和羟基的化合物是类别异构。返回导航第四章 生命中的基础有机化学物质化学选修 人教版 即时训练当含有下列结构片断的蛋白质水解时，产生的氨基酸的种类是()A2种 B3种C4种D5种B返回导航第四章 生命中的基础有机化学物质化学选修 人教版 解析：水解时产生的氨基酸为、。返回导航第四章 生命中的基础有机化学物质化学选修 人教版 规律方法指导：(1)信息提取蛋白质水解时，如何判断生成的氨基酸的种类？(2)形成思路蛋白质水解时肽键断裂，然后在一端补上OH，在NH一端补上 H，即可确定氨基酸的种数。返回导航第四章 生命中的基础有机化学物质化学选修 人教版 课堂达标验收返回导航第四章 生命中的基础有机化学物质化学选修 人教版 课 时 作 业
