1、第2课时氨基酸和蛋白质1.了解氨基酸的组成、结构特点、主要化学性质及氨基酸与人体健康的关系。2.认识蛋白质的组成、结构特点和主要性质。3了解化学科学在生命科学发展中所起的重要作用。氨基酸与多肽1氨基酸的概念氨基酸是氨基取代了羧酸分子中烃基上的氢原子形成的取代羧酸，其官能团为NH2、COOH。氨基酸：分子中氨基和羧基连在同一个碳原子上的氨基酸，其结构可表示为。2氨基酸的两性阳离子 两性离子 阴离子例如：与盐酸反应：HCl；与NaOH反应：NaOH。3肽键和多肽(1)一个氨基酸分子的羧基与另一个氨基酸分子的氨基脱去一分子H2O所形成的酰胺键()称为肽键，生成的化合物称为肽。(2)由两个氨基酸分子脱
2、水缩合形成的是二肽，由三个氨基酸分子脱水缩合形成的是三肽，三肽以上均可称为多肽。1下列物质中属于氨基酸的是()ACH3CH2COOHBCD答案：D2已知COOH能电离出COO和H，NH2能和H结合生成NH3。当把丙氨酸晶体溶于水，处于电离平衡状态，并使溶液呈强碱性时，则存在最多的粒子是()ABC D解析：选B。氨基酸在水中有如下电离平衡：OHH2OH3O，当加碱时，平衡右移，丙氨酸主要以形式存在。氨基酸的组成和结构1氨基酸分子中一定含有的官能团是()醛基羧基酯基 氨基肽键A BC D答案：B2下列6种物质：H2NCH2COOHCH3CH2NO2(1)互为同分异构体的是_(填序号，下同)。(2)
3、互为同系物的是。答案：(1)和、和(2)和氨基酸的性质3苯丙氨酸的结构简式为。(1)该分子中的碱性基团是_，苯丙氨酸与盐酸反应的化学方程式为_。(2)该分子中的酸性基团是_，苯丙氨酸与NaOH溶液反应的化学方程式是_。(3)两分子苯丙氨酸可形成_种二肽。解析：(1)(2)苯丙氨酸分子中，碱性基团是氨基(NH2)，酸性基团是羧基(COOH)。NH2与HCl的反应为(可仿照HNH2与HCl的反应写)NH2HClNH3Cl；COOH与NaOH的反应为COOHNaOH COONaH2O。(3)两分子苯丙氨酸可形成的二肽为。答案：(1)氨基(NH2) 蛋白质与酶1蛋白质(1)组成元素：C、H、O、N、S
4、等。(2)结构由氨基酸分子按一定的顺序、以肽键连接起来的生物大分子称为蛋白质，其一定含有的官能团是 (肽键)，构成蛋白质的物质基础是氨基酸。(3)性质(4)分离提纯方法：盐(渗)析。2酶(1)酶是一种高效的生物催化剂，大多数酶都属于蛋白质。(2)酶催化的主要特点：需要比较温和的条件，具有高度的专一性，效率非常高。1判断正误(1)饱和Na2SO4溶液或浓硝酸均可使蛋白质溶液产生沉淀，但原理不同。()(2)氨基酸和蛋白质均为高分子化合物。()(3)蛋白质和油脂均能发生水解反应，且水解产物相同。()(4)可利用丁达尔效应鉴别蛋清溶液和食盐水。()(5)温度越高，酶的催化效率越高。()答案：(1)(2
5、)(3)(4)(5)2如下图表示蛋白质的一部分，当蛋白质发生水解时，其断键位置是()解析：选C。蛋白质水解与酯的水解很相似，酯水解断酯基中的CO键：，蛋白质水解断肽键中的CN键：，故选C。1蛋白质与氨基酸的转化关系蛋白质多肽二肽氨基酸2蛋白质的盐析、变性和渗析蛋白质的盐析蛋白质的变性蛋白质的渗析含义在蛋白质溶液中加浓的无机盐溶液，会使其溶解度降低而析出蛋白质在强酸、强碱、加热、重金属盐等条件下变性，失去原有的生理活性利用半透膜分离蛋白质胶体和溶液条件碱金属、镁、铝等轻金属盐及铵盐的浓溶液加热、紫外线、X射线、强酸、强碱、强氧化剂、重金属盐、甲醛、酒精、苯酚等水和半透膜特点可逆，蛋白质仍然保持原
6、有的性质不可逆，蛋白质失去原有的生理活性可逆，须多次换水或采用流动的水实质物理变化(溶解度降低)化学变化(结构、性质改变)胶体微粒直径大于离子直径用途分离、提纯蛋白质杀菌，消毒，缓解重金属盐中毒等精制蛋白质当含有下列结构片断的蛋白质在胃液中水解时，不可能产生的氨基酸是()ABCH2NCH2COOH D解析将肽键中的CN键断开，C原子连接OH，形成COOH，N原子连接H原子形成NH2，可得相应的氨基酸为、NH2CH2COOH。答案D(1)医院常用紫外线对病房进行杀菌消毒，原理是什么？(2)生活中常说的“卤水点豆腐”原理是什么？答案：(1)紫外线使病毒(蛋白质)变性。(2)蛋白质胶体的聚沉。蛋白质
7、的结构与性质1下列关于蛋白质的叙述错误的是()A浓HNO3溅到皮肤上，使皮肤呈黄色，是由于浓HNO3和蛋白质发生颜色反应B灼烧羊毛时会产生烧焦羽毛的气味C蛋白质水解的最终产物是肽类化合物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：选C。蛋白质水解的最终产物为氨基酸。2要使蛋白质从水溶液中析出而又不改变蛋白质的主要性质，应向其中加入()A酒精 B浓NaOH溶液C浓NaCl溶液 D浓BaCl2溶液解析：选C。有机物、酸、碱、重金属盐溶液均能使蛋白质失去活性。3多个氨基酸分子缩合形成含2条肽链的蛋白质时，所得蛋白质的相对分子质量相对于所用氨基酸减少了900，由此可推知，形成此蛋白质分子
8、的氨基酸分子数和肽键数分别是()A52、52 B50、50C52、50 D50、49解析：选C。氨基酸形成肽键的同时有水生成，每形成一个肽键就会形成一个水分子，相对分子质量减小了900说明有50个水分子生成，故蛋白质中有50个肽键，因两条肽链首尾两端的羧基和氨基没有形成肽键，故形成此蛋白质的氨基酸分子共有52个。酶的性质4为保证加酶洗衣粉的效果，应注意()A用沸水冲泡洗衣粉B用含氯较高的自来水C室温时，用软水溶解洗衣粉D和其他洗涤剂混合使用解析：选C。酶是一种蛋白质，高温易使蛋白质变性。含氯(Cl2)较高的自来水也会使蛋白质变性。不同洗涤剂的酸碱性不同，不能混合使用。5酶是蛋白质，因而具有蛋白
9、质的特性；酶又是生物制造出来的催化剂，因而能在许多有机反应中发挥作用。在下面表示温度T与反应速度v之间关系的曲线中，有酶参加的是()解析：选D。酶是蛋白质，在一定范围内随温度升高活性增大，温度过高，酶变性而逐渐失去催化活性。重难易错提炼1.组成蛋白质的氨基酸是氨基酸，其结构简式为。2.氨基酸具有两性，能与酸、碱反应生成盐，氨基酸通过成肽反应形成肽类化合物和蛋白质。3.蛋白质是含有C、H、O、N、S等元素的一类高分子化合物。4.蛋白质水解的最终产物是氨基酸。(NH4)2SO4、Na2SO4、NaCl的浓溶液会使蛋白质发生盐析；强酸、强碱、重金属盐、紫外线、加热等会使蛋白质变性。5.可以通过颜色反
10、应和灼烧来鉴别蛋白质。课后达标检测 基础巩固1下列有关说法正确的是()A蚕丝、羊毛、棉花的成分都是蛋白质B蛋白质溶液不能产生丁达尔效应C蛋白质溶液中加入CuSO4溶液产生盐析现象D蛋白质在紫外线的照射下将会失去生理活性解析：选D。A项，棉花的成分是纤维素；B项，蛋白质溶液属于胶体，能产生丁达尔效应；C项，蛋白质遇重金属盐溶液发生变性。2如图所示是某有机物分子的简易球棍模型，该有机物中含C、H、O、N四种元素。下列关于该有机物的说法中错误的是()A分子式为C3H7NO2B能发生取代反应C能通过聚合反应生成高分子化合物D不能跟NaOH溶液反应解析：选D。根据“碳四价、氮三价、氧二价和氢一价”原则和
11、球棍模型，可以确定该有机物的结构简式为 (氨基丙酸)，故其能与NaOH溶液反应。3能使蛋白质变性的物质有()硫酸铵甲醛氯化钾硝酸汞硫酸镁氢氧化钠ABC D解析：选A。在紫外线照射、加热，或加入有机化合物、酸、碱、重金属盐(如铜盐、铅盐、汞盐等)的情况下，蛋白质会发生性质上的改变而聚沉。4氨酰心安的结构简式为，可用于治疗高血压、心绞痛及青光眼等。下列关于氨酰心安的说法正确的是()A具有两性B含氧官能团有三种C遇氯化铁溶液显紫色D能与碳酸钠溶液反应生成二氧化碳气体解析：选B。A项，氨酰心安分子中有氨基，但没有羧基，故不具有两性，A错；B项，含氧官能团有羰基、醚键、羟基三种，B正确；C项，氨酰心安分
12、子中不存在酚羟基，C错；D项，氨酰心安分子中不含羧基，故不能与碳酸钠溶液反应生成二氧化碳气体，D错。5利用蛋白质的变性可以为我们的日常生活、医疗卫生等服务。下列实例利用了蛋白质的变性的是()利用过氧乙酸对环境、物品进行消毒利用高温、紫外线对医疗器械进行消毒蒸煮鸡蛋食用用石灰腌制松花蛋用蛋白质灌服重金属中毒的病人A全部 BC D解析：选A。在加热、酸、碱、重金属盐、紫外线等作用下，蛋白质会发生性质的改变而凝结起来失去活性。酸能引起蛋白质变性，因此过氧乙酸常用于杀菌，对环境、物品进行消毒；高温、紫外线能引起蛋白质变性，因此可利用高温、紫外线对医疗器械进行消毒；高温能引起蛋白质变性，蒸煮鸡蛋食用，一
13、方面利于消化，另一方面可杀菌；碱能引起蛋白质变性，用石灰腌制松花蛋，便于保存和食用；重金属盐能引起蛋白质变性，蛋白质变性后，重金属离子与蛋白质一起凝结聚沉，故用蛋白质灌服重金属中毒的病人，可达到解毒的目的。6市场上有一种加酶洗衣粉，即在洗衣粉中加入少量的碱性蛋白酶，它的催化活性很强，衣物的汗渍、血迹及人本身排放的蛋白质油渍遇到它，都能水解而被除去，下列衣料中不能用加酶洗衣粉洗涤的是()棉织品毛织品腈纶制品蚕丝制品涤纶制品锦纶制品A BC D解析：选B。加酶洗衣粉中加入的少量碱性蛋白酶能使蛋白质水解而被除去，因此，主要成分为蛋白质的毛织品和蚕丝制品不能用加酶洗衣粉洗涤。7人类肝脏蛋白质两谱三图三
14、库已全面破译完成，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说法不正确的是()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水解时碳氧键断裂解析：选D。乙肝病毒由蛋白质和核酸构成，蛋白质和核酸都是高分子化合物，A正确；蛋白质最终水解的产物是氨基酸，氨基酸既有COOH，也有NH2，因此能与酸或碱反应，B正确；乙肝病毒的外壳是蛋白质，蛋白质与硝酸发生颜色反应，因此遇到浓硝酸会变性，C正确；蛋白质的水解只是肽键中的CN键断裂，碳氧键不断裂，D错误。8蛋白质是由氨基酸组成的，一定条件下蛋白质或多肽可以水解，最终产物为氨基酸。今有1个多肽，其化学式为C32
15、H44N6O7，已知它在一定条件下彻底水解只得到下列三种氨基酸：该1 mol多肽彻底水解生成的物质的量为()A2 mol B4 molC5 mol D6 mol解析：选A。解题的关键就是要计算氨基酸的个数，从给定的氨基酸分子来看，每个氨基酸只提供1个N原子，由多肽分子中的N原子数可确定氨基酸的数目是6。设这三种氨基酸的个数依次为x、y、z，根据C、H、O、N的原子守恒，可求出xyz2，A项正确。9有机物A的结构简式如图所示：(1)在一定的条件下，1 mol A最多能与_mol H2发生加成反应。(2)在A的结构简式中，虚线框内的结构名称为_。(3)有机物A在稀硫酸中受热会分解成B和C, 其中C
16、具有酸性，则有机物C的结构简式为_。(4)有机物C和下列哪种物质反应可以得到分子式为C7H5O3Na的盐_(填字母)。ANaOH BNa2SO4CNaHCO3 DNaCl解析：(1)分子中含2个苯环和1个，与H2发生加成反应，1 mol A最多需要H2：23 mol1 mol7 mol，注意分子中含有的可看作来自COOH，与COOH性质相似，不能与H2发生加成反应。(2) 称肽键或酰胺键。(3)A在稀硫酸中水解，沿虚线处断裂，分别加H和OH得到NH2(显碱性)和COOH(显酸性)，所以C的结构简式为。(4)有机物C中含有酚羟基和羧基，二者均可与NaOH反应，NaHCO3只与羧基反应。答案：(1
17、)7(2)肽键(或酰胺键)(3) (4)C10某研究性学习小组的同学欲通过对比实验来证明乙醇可使蛋白质变性。实验所用试剂有鸡蛋白溶液、饱和硫酸铵溶液、蒸馏水、碘水、无水乙醇、淀粉溶液、淀粉酶溶液，下面是他们的实验报告的一部分内容，请填写空白地方。主要操作预期现象方案向a、b两支试管中各加入1 mL鸡蛋白溶液。_试管a：_试管b：_方案向c、d两支试管中加入1 mL淀粉溶液及3滴碘水。_试管c：_试管d：_解析：因要进行对比实验，故方案中可用(NH4)2SO4、无水乙醇直接与鸡蛋白溶液作用，看生成的沉淀是否能重新溶解在蒸馏水中；也可通过方案观察在无水乙醇存在下淀粉酶(属于蛋白质)能否催化淀粉的水
18、解。答案：主要操作预期现象方案向a中加入1 mL饱和硫酸铵溶液，稍后再加3 mL蒸馏水；向b中加入1 mL无水乙醇，稍后再加3 mL蒸馏水先出现沉淀，后沉淀溶解生成的沉淀不能溶解方案向c中加入10滴淀粉酶溶液并用温水加热；向d中加入10滴淀粉酶溶液及2 mL无水乙醇并用温水加热溶液的蓝色消失溶液的蓝色无变化能力提升11“瘦肉精”莱克多巴胺的结构简式如图所示，下列关于“瘦肉精”莱克多巴胺的说法不正确的是()A莱克多巴胺的分子式为C18H23NO3B莱克多巴胺可以和NaOH溶液发生化学反应C莱克多巴胺与苯酚互为同系物D莱克多巴胺分子中含有6个饱和碳原子解析：选C。莱克多巴胺中含有氮元素，而苯酚中不
19、含氮元素，因此莱克多巴胺与苯酚不是同系物。12普拉西坦是一种改善记忆、抗健忘的中枢神经兴奋药，其结构如图所示，下列关于普拉西坦的说法正确的是()A它既有酸性，又有碱性B它的二氯取代物有两种C它可以发生水解反应D分子中C、N、O原子均处于同一平面解析：选C。此分子可发生水解反应，但不具有酸性和碱性；其中含有的饱和碳原子为四面体结构、氮原子为三角锥结构，所以分子中C、N、O原子不可能处于同一平面；采用定一议二的方法可知它的二氯取代物远超过两种。13今有一个多肽，其分子式为C60H77N11O22，将其彻底水解后只得到下列四种氨基酸：甘氨酸(C2H5NO2)、丙氨酸(C3H7NO2)、苯丙氨酸(C9
20、H11NO2)、谷氨酸(C5H9NO4)。该多肽水解后生成的谷氨酸分子数为()A5 B4C2 D3解析：选A。由氨基酸形成肽键的原理可知，在多肽的主链两端肯定有一个NH2和一个COOH；又因该分子中含11个氮原子，故它有10个肽键，又每个肽键中含1个氧原子，故主链上有12个氧原子。其余的氧原子数为221210个，且全部来自谷氨酸中未形成肽键的羧基，故谷氨酸的分子数为5个。14我国在有机分子簇集和自由基化学研究领域走在世界前列，某物质A(结构简式如图)是科学家在研究过程中涉及的一种物质。(1)A_(填“是”或“不是”)蛋白质；A中官能团的名称为_，该化合物是由_个氨基酸分子发生成肽反应形成的。(
21、2)该化合物水解时，生成的芳香族化合物的结构简式为_。组成中含有的水解产物若发生分子内成肽反应，则可得到_种有机物。该化合物水解时生成的相对分子质量最小的氨基酸与NaOH反应的化学方程式是_。解析：因A分子中只有3个肽键，故不是蛋白质。A分子中有3个肽键，水解时可得到4个氨基酸。水解产物中含有的有机物为，氨基处于非对称位置上，故发生分子内成肽反应时可得到2种含肽键的物质。A水解得到的相对分子质量最小的氨基酸是H2NCH2COOH，它与NaOH发生的是中和反应。答案：(1)不是肽键4(2) 2H2NCH2COOHNaOHH2NCH2COONaH2O15(1)氨基酸能与HNO2反应得到羟基酸，如氨
22、基乙酸 羟基乙酸试写出下列变化中A、B、C、D四种有机物的结构简式：A_、B_、C_、D_。(2)下列物质中，既能与NaOH反应，又能与硝酸反应，还能水解的是_(填序号)。Al2O3Al(OH)3氨基酸二肽HOCOONa(NH4)2CO3NaHCO3纤维素蛋白质NH4IA BC D全部(3)下列有关蛋白质的叙述中不正确的是_。A温度越高，酶催化的化学反应越快B天然蛋白质的水解最终产物为氨基酸C重金属盐能使蛋白质变性，所以误食重金属盐会中毒D氨基酸和蛋白质均是既能与强酸反应又能与强碱反应的两性物质解析：(1)生成A的反应显然是中和反应。生成B的反应是题给信息的应用，只要把NH2改写成OH即可。生
23、成C的反应从题目容易知道是氨基酸的缩合反应。生成D的反应从B的结构容易推得是普通的酯化反应。(2)Al2O3、Al(OH)3、氨基酸与NaOH、HNO3均能发生反应，但三者均不能发生水解反应；二肽和蛋白质分子结构中均含有NH2、COOH及，因此与NaOH、HNO3均能发生反应，且均能发生水解反应；(NH4)2CO3为弱酸弱碱盐，既能水解，又能分别与NaOH和HNO3反应；HCO可水解，也可与NaOH、HNO3反应；HOCOONa中含有OH和COONa，OH与NaOH反应，COONa与HNO3反应，且COONa能发生水解；纤维素与NaOH不反应；NH4I与NaOH发生反应NHOH=NH3H2O，与HNO3发生氧化还原反应，且NH能发生水解，故选B。答案：(1) (2)B(3)A