1、第4节 羧酸 氨基酸和蛋白质 第3课时 氨基酸和蛋白质目标定位知识回顾学习探究自我检测氨基酸和蛋白质探究点一 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。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，其相对分子质量从几万到几千万。它是由等元素组成，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
2、，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，它们是重要的纺织原料。含氮生物高分子化合物C、O、H、N、S 蛋白质3蛋白质是由不同按不同的排列顺序互相结合而构成的化合物。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和。4天然的氨基酸均为晶体，熔点，能溶于或溶液中，大部分溶于水，溶于乙醇、乙醚。氨基酸高分子羧基(COOH)氨基(NH2)无色较高强酸强碱能难探究点一氨基酸和多肽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被取代的产物
3、。(2)氨基酸分子中含有的官能团是和，属于取代羧酸。氨基羧基氨基2氨基酸分子中含有酸性官能团，碱性官能团。氨基酸既能跟酸反应生成盐，又能跟碱反应生成盐。COOHNH2(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“”。其化学方程式是(1)两分子的丙氨酸在酸或碱的作用下，脱去一分子的水。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。(3)由两
4、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肽，形成该化合物的氨基酸有种，含有肽键的数目是。四43归纳总结(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(n1)个水分子和(n1)个肽键。(1)氨基酸是一种两性化合物，常以两性离子形式存在：活学活用 题目解析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
5、合物共有()A4 种B3 种C2 种D1 种甘氨酸和甘氨酸，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。A 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()OH H H OH H OH H OH C 探究点二蛋白质和酶(2)蛋白质分子特定的空间结构：蛋白质分子中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。1蛋白质的结构(1)蛋白质是由分子按一定的顺序、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。(3)蛋白质的性质不仅取决于多肽链氨基酸
6、的种类、数目及排列顺序，还与其特定的空间结构有关。一级结构二级结构三级结构四级结构氨基酸10 000(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。(2)蛋白质的水解天然蛋白质水解的产物为氨基酸，蛋白质水解时，多肽链中的CN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。2蛋白质的性质视频导学显色反应：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。(3)蛋白
7、质的其他性质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。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。视频导学按下列实验操作完成实验：蛋白质的盐析少量的盐如(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。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：蛋白质的盐析是一个过程，采用多次盐析和溶解可分离提纯蛋白
8、质。可逆按下列实验操作完成实验：蛋白质的变性实验操作：实验操作：加热及加入醋酸铅溶液，、两支试管内蛋白质均产生沉淀；加入蒸馏水后沉淀不溶解。实验现象：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。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。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。能使蛋白质变性的因素有：酶催化的化学反应速率，比普通的催化剂高1071
9、013倍。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：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。(1)条件温和，不需加热。(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。(3)效率非常高归纳总结(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
10、化作用具有其独有的特点。活学活用 题目解析3下列关于蛋白质的叙述中，不正确的是()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。B 4L-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()A它属于 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
11、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 11题目解析此分子中既含NH2，又含羧基，且NH2 连在 位上，属于 氨基酸，故 A 项正确；结构中含酚羟基，遇 Fe3发生显色反应，B 项正确；两分子间发生缩合反应，可形成环状有机物：，分 子 式 为C18H18O6N2，C 项正确；等物质的量的此分子，最多消耗 NaOH 与 HCl 的物质的量之比为 31，D 项错误。此分子中既含NH2，又含羧基，且NH2 连在 位上，属于 氨
12、基酸，故 A 项正确；结构中含酚羟基，遇 Fe3发生显色反应，B 项正确；两分子间发生缩合反应，可形成环状有机物：，分 子 式 为C18H18O6N2，C 项正确；等物质的量的此分子，最多消耗 NaOH 与 HCl 的物质的量之比为 31，D 项错误。此分子中既含NH2，又含羧基，且NH2 连在 位上，属于 氨基酸，故 A 项正确；结构中含酚羟基，遇 Fe3发生显色反应，B 项正确；两分子间发生缩合反应，可形成环状有机物：，分 子 式 为C18H18O6N2，C 项正确；等物质的量的此分子，最多消耗 NaOH 与 HCl 的物质的量之比为 31，D 项错误。此分子中既含NH2，又含羧基，且NH
13、2 连在 位上，属于 氨基酸，故 A 项正确；结构中含酚羟基，遇 Fe3发生显色反应，B 项正确；两分子间发生缩合反应，可形成环状有机物：，分 子 式 为C18H18O6N2，C 项正确；等物质的量的此分子，最多消耗 NaOH 与 HCl 的物质的量之比为 31，D 项错误。D 学习小结1 2 3 4 5 题目解析1关于的酸碱性，下列说法正确的是()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，也没有碱性氨基酸结构中含有氨基和羧基，所以既有酸性，又有碱性。A 1 2 3 4 5 D 2下列变化肯定属于不可逆过程的是()A电离B水解C盐析D蛋白质变性题目解析蛋白质的变性属于不可逆过程。1
14、 2 3 4 5 题目解析3下列关于蛋白质的说法不正确的是()A蛋白质是由多种 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。A 1 2 3 4 5 题目解析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。A 1 2 3 4 5 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_(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：_。ABCD 本讲内容结束请完成课时作业
