1、第三节 蛋白质和核酸课标解读1.能说出氨基酸的组成、结构特点和主要化学性质。2.请了解氨基酸、蛋白质与人体健康的关系。3.请认识核酸在生物体的生长、繁殖、遗传、变异等生命现象中的作用。4.请了解蛋白质的组成、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。课前思考1.有人认为生鸡蛋比熟鸡蛋更容易消化吸收，更有营养。这句话是否正确？为什么生鸡蛋不宜吃？答案:生吃鸡蛋有以下几点害处：（1）生鸡蛋难消化，浪费营养物质。人体消化吸收鸡蛋中的蛋白质主要靠胃蛋白酶和小肠里的胰蛋白酶。而生鸡蛋中的蛋清里有一种抗胰蛋白酶的物质，会阻碍蛋白质的消化和吸收。煮熟的鸡
2、蛋，抗胰蛋白酶的物质不再存在，所以容易被人体消化吸收。（2）生鸡蛋中含有卵白素和一种抗生素蛋白，常吃生鸡蛋，其中的卵白素可以使食物中的维生素B失去效能。抗生素蛋白会在人体内积累，积累多了，会妨碍人体对生物素的吸收。生物素是人体需要的多种维生素之一，人体缺乏生物素，就会食欲不振、精神怠倦、皮肤发炎、脱屑脱毛、体重减轻，影响人的身体健康。（3）大约10%的鲜蛋里含有致病的沙门氏菌、霉菌或寄生虫卵。如果鸡蛋不新鲜，带菌率就更高。细菌可以从母鸡卵巢直接进入鸡蛋，也可以在下蛋时由肛门里的细菌污染到蛋壳上，再经蛋壳上的气孔进入鸡蛋。这些细菌都怕高温，煮沸810 min，鸡蛋内外的细菌就会被杀灭。故不宜生吃
3、鸡蛋。2.重金属盐为什么有毒？答案:原因是重金属离子能与蛋白质中的羧基反应，形成难溶解的盐，这样便破坏了蛋白质的结构，改变了蛋白质的性质，使蛋白质失去了生物活性，破坏了组织及器官的功能，使生物体呈现中毒症状甚至引起死亡。自主研学1.氨基酸 _是组成蛋白质的基本结构单位。组成蛋白质的氨基酸几乎都是_，即氨基在_。 -氨基酸的结构通式表示为_，甘氨酸的结构式为_；丙氨酸的结构式为_；苯丙氨酸的结构式为_。 氨基酸分子中既含有_，又含有_，氨基酸是_化合物，既能与_反应，又能与_反应生成盐。两个氨基酸分子在酸或碱的存在下加热，脱去一分子水，缩合形成含有肽键（）的化合物，称为_反应。2.蛋白质 蛋白质
4、的组成元素有_等，少量蛋白质还含有微量_等，有些蛋白质还含有_。 蛋白质分子结构中最显著的特征是_。 形成蛋白质的多肽，在多肽链的两端存在着自由的_。而且，侧链中也有酸性或碱性基团，因此蛋白质也具有_。 蛋白质在酸、碱、酶的作用下，可以发生_，最终产物为各种_。 少量的盐如（NH4）2SO4、Na2SO4、NaCl等能促进蛋白质溶解，当盐溶液达到一定浓度时，蛋白质的溶解度_，而从溶液中析出，称为_。当向上述溶液中再加入水时，盐析出的蛋白质又会_，所以盐析是一个_。 在某些物理因素或化学因素的影响下，_ ，称为蛋白质的变性。蛋白质的变性是一个_，变性后的蛋白质在水中_，失去_。某些蛋白质（含有苯
5、基）与_作用，显_，称为蛋白质的颜色反应。3.酶 酶的催化作用具有以下特点：（1）_。在接近体温和接近中性的条件下，酶就可以起催化作用。超过适宜的温度，酶将失去_。（2）_。（3）_。4.核酸 核酸是一类含_的生物高分子化合物，根据组成，核酸分为_。 DNA大量存在于_中，是_。 RNA主要存在于_中，根据DNA提供的信息控制_。三点剖析1.理解氨基酸这一概念时，要注意以下几点：（1）氨基酸从结构上可看作是羧酸分子中，烃基上的氢原子被氨基（NH2）取代的产物。官能团：酸性基团COOH（羧基）碱性基团NH2（氨基）（2）根据其官能团，所以氨基酸具有两性，既能与酸反应，又能与碱反应。（3）缩合反应
6、，氨基酸分子间可以发生缩合反应，成直链化合物，形成多肽。（4）成环反应，很多氨基酸分子不仅可以缩聚成链状高分子化合物（蛋白质），还可以进行脱水成环反应。（5）与同碳原子数的硝基化合物存在同分异构现象，如与CH3CH2NO2互为同分异构体。2.理解、掌握蛋白质的性质时要注意以下几点：（1）溶解性：有的蛋白质能溶于水（如鸡蛋白），有的难溶于水（如丝、毛等）。（2）水解：在酸或碱、酶的作用下最终水解生成氨基酸。（3）两性：具有氨基酸的性质。（4）盐析：盐析是一个可逆过程。（5）变性：蛋白质变性后，不仅丧失了原有的可溶性，同时也失去了生理活性。变性原理可以用于消毒，但也可能引起中毒。（6）颜色反应：某
7、些蛋白质跟浓硝酸作用会产生黄色。3.掌握酶的性质时，应注意以下几点：酶是一种蛋白质，酶的催化作用具有以下特点：（1）条件温和，不需加热；（2）具有高度的专一性；（3）具有高效催化作用。典题精讲一、氨基酸的结构与性质例1某期刊封面上有如右图所示的一个分子的球棍模型图，图中“棍”代表单键或双键或三键。不同颜色的球代表不同元素的原子。该模型图可代表一种（ ）A.卤代羧酸 B.酯 C.氨基酸 D.醇钠思路解析：观察模型可见，绿球和绿球相连，而且绿球还连接了其他球，可以初步推断，绿球代表碳原子或氮原子。再由5个白球都处于末端，它们分别都只跟一个球相连，可以推断，白球代表氢原子。红球既可只连绿球，又可一端
8、连绿球一端连白球（氢原子），可以推断为氧原子。蓝球连了两个氢原子后再连在绿球上，而这个绿球已经连了3个球（至少4价），由此排除绿球是氮原子，而认定它是碳原子，于是可得蓝球是氮原子。该模型代表甘氨酸（氨基乙酸）。C项为正确选项。答案：C绿色通道：本题给出一个球棍模型，这是中学生应该熟悉的分子空间结构。题干中已经作了说明，不同颜色的球代表不同元素的原子，而“棍”表示连接，可能是单键、双键或三键。黑色陷阱：利用分子模型讲授有机化学分子的结构，是值得提倡的，据教育心理学实验证实，有50%以上的学生对空间结构的建立可能是有障碍的，而使用模型教学则可以使大多数初学者克服困难。例2 L-多巴是一种有机物，它
9、可用于帕金森综合征的治疗，其结构简式如下： 这种药物的研制是基于获得2000年诺贝尔生理学和医学奖及获得2001年诺贝尔化学奖的研究成果。下列关于L 多巴酸碱性的叙述正确的是（ ）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，没有酸性思路解析：由L-多巴的结构简式可以判定它是一种氨基酸，既有氨基，又有羧基，所以它应该是既有碱性，又有酸性，选项B正确。答案：B绿色通道：本题的命题意图基于2000年诺贝尔医学生理学奖授予瑞典和美国的三位科学家，他们在人类脑神经细胞间信号的相互传递方面获得突破性发现。这一发现对人类治疗帕金森综合征等疾病具有非常重要的意义
10、。L 多巴就是根据他们的成果研制出来的一种药物。2001年诺贝尔化学奖授予了美国和日本的三位科学家，以表彰他们在手性催化领域所作出的成就，L 多巴的合成中，就是因为用了这种手性催化加氢而缩短了步骤提高了产率。手性催化合成开创了一个全新的领域。所以这一个有名的化合物居然牵涉到两个学科两次诺贝尔奖。本题告知我们，药物化学的发展离不开有机化学。二、蛋白质的结构与性质例3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.一束光线照射蛋白质溶液，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四种元素思路解析：本题易错选A、D项。 认为
11、蛋白质变性后，其营养价值会降低，错选A项。认为氨基酸就是蛋白质，且常见的氨基酸含C、H、O、N四种元素，错选D项。A项变性前后的蛋白质，均能发生水解，而且水解产生的氨基酸相同，A项不正确。B项蛋白质溶液是胶体，产生丁达尔效应。C项食盐不是重金属盐，不能使蛋白质变性。D项鸡蛋中含有蛋白质，它变坏后会产生臭鸡蛋气味的H2S气体，说明蛋白质中肯定含有 硫元素，D项不正确。答案：B绿色通道：本题是对蛋白质的常识性考查，既有对蛋白质的组成、性质的考查，又有对胶体、变性、盐析等知识的考查。例4 天然蛋白质水解产物中含物质A。A由C、H、O、N元素组成，A能与NaOH反应，也能与盐酸反应，在一定条件下，2分子的A发生缩合反应生成B和1个水分子，B的相对分子质量为312。当蛋白质与浓硝酸反应时显黄色，据此推断：A的结构简式为_ ；B的结构简式为_ 。思路解析：蛋白质与浓HNO3反应显黄色，表明蛋白质中含苯环结构。又由2A=B+H2O，可知A的相对分子质量为165，A中含苯环。答案：绿色通道：解此题的关键是：（1）由A是天然蛋白质的水解产物，推断A为-氨基酸；（2）由蛋白质与浓硝酸反应显黄色，推断蛋白质中含苯环结构，进一步推知必含苯环结构。
