1、第三节 生命的基础蛋白质课程标准导航1.了解蛋白质的组成、结构和主要性质.2.了解氨基酸的结构和性质.3.能列举人体必需的氨基酸.4.了解食物合理搭配的方法.新知初探自学导引 自主学习一、蛋白质的组成和结构 1.蛋白质的组成元素 蛋白质中含有_及少量的_,有的还含有微量磷、铁、锌、钼等元素.蛋白质属于天然有机高分子化合物.碳、氢、氧、氮硫2.氨基酸组成了蛋白质(1)氨基酸是蛋白质的基石 蛋白质的结构非常复杂,它在酶或酸、碱的作用下能发生水解,最终生成氨基酸,所以说氨基酸是蛋白质的基石.(2)常见氨基酸名称 甘氨酸 丙氨酸 谷氨酸 结构简式 _ _ _ (3)氨基酸 结构特点 a.官能团_和_.
2、b.通式:羧基(COOH)氨基(NH2)化学性质 a.两性 氨基酸含有NH2和COOH两种官能团,NH2使氨基酸具有_,COOH使氨基酸具有_,因此其既能和酸反应,又能和碱反应.碱性酸性b.缩合反应肽键的形成 氨基酸分子发生缩合反应可生成二肽、三肽、多肽等,如两分子甘氨酸缩合成二肽的化学方程式为:H2NCH2COOHH2NCH2COOH H2NCH2CONHCH2COOHH2O.多个氨基酸分子缩合消去水分子可形成_或蛋白质.多肽或蛋白质中含有CONH结构,称为_.3.蛋白质的结构特点(1)多个氨基酸以肽键结合形成_.(2)一个蛋白质分子中可含一条或多条肽链.(3)肽链中或肽链间以_结合,形成蛋
3、白质的三维空间结构.多肽肽键肽链氢键4.多肽与蛋白质的关系 多肽与蛋白质之间没有严格的界限,一般常把相对分子质量小于10000的叫做多肽.蛋白质水解得到多肽,多肽进一步水解,最后得到_ 上述过程可用下式表示:氨基酸想一想1.蛋白质的结构为什么这么复杂？【提示】氨基酸是蛋白质的基本结构单元,种类很多,组成蛋白质时种类、数量不同,排列的次序差异很大,所以,蛋白质的结构很复杂.二、蛋白质的性质 1.两性 蛋白质由氨基酸通过肽键构成的高分子化合物,其中存在_和_,因此具有两性.2.水解 蛋白质水解最终生成_.氨基羧基氨基酸3.盐析 向蛋白质溶液中加入某些浓的无机盐溶液后,可以使蛋白质凝聚而从溶液中析出
4、,这种作用叫_.盐析是一个_过程.可以采用多次盐析的方法来_蛋白质.盐析可逆分离和提纯4.变性 在一定条件下,蛋白质发生不可逆的凝固,凝固后不能在水中溶解的变化叫_.能使蛋白质变性的条件如下:变性物理因素 _、紫外线、X射线 化学因素 _、_、重金属盐、甲醛、酒精、苯甲酸 加热强酸强碱5.颜色反应 某些蛋白质遇浓硝酸显_,可用于鉴别蛋白质.三、人体必需的氨基酸 1.蛋白质在人体内的消化过程 黄色2.必需氨基酸(1)定义:人体自身不能合成,必须由_获得的氨基酸.(2)八种必需氨基酸:缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、色氨酸、苏氨酸、苯丙氨酸.食物想一想2.如何做到蛋白质互补？【提示】(1
5、)食物品种越多越好.(2)植物蛋白与动物蛋白搭配.(3)食物的种属越远越好,如鸡、鱼、肉搭配比鸡、鸭搭配好.(4)搭配食物要同时食用.自主体验1.(2012湖南长沙高二月考)诗句“春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干”中的“丝”和“泪”分别是()A.纤维素,脂肪B.蛋白质,高级脂肪烃 C.淀粉,油脂D.蛋白质,糖类 解析:选B.“丝”属于蛋白质,“泪”属于烃类.2.农业上用的杀菌剂波尔多液由硫酸铜和石灰乳按一定比例配制而成,他能防止植物病毒的原因是()A.硫酸铜是菌体蛋白质盐析 B.石灰乳使菌体蛋白质水解 C.菌体蛋白质溶解于波尔多液 D.铜离子和石灰乳使菌体蛋白质变性 解析:选D.杀菌的实质是使菌
6、体蛋白质的变性.选项D正确.3.常用的分离、提纯蛋白质的方法是()A.蒸馏B.结晶 C.盐析D.变性 解析:选C.分离提纯蛋白质的方法是盐析.要点突破讲练互动 要点1 氨基酸的组成结构与性质探究导引 1氨基酸只有酸性吗？提示:氨基酸分子里含有羧基和氨基,它们既表现酸性,又表现碱性.要点归纳1.概念:至少含有一个氨基(NH2)和一个羧基(COOH)的化合物就是氨基酸.2.通式:3.化学性质氨基酸分子里含有羧基和氨基,它们既表现酸性,又表现碱性.因此,氨基酸与酸或碱都能反应生成盐,它们具有两性.(1)与碱反应(2)与酸反应(3)发生缩合反应即时应用1.在四种化合物:NaHCO3 Al(OH)3(N
7、H4)2S 跟盐酸和氢氧化钠溶液都能反应的是()A.只有 B.只有 C.只有D.解析:选D.要点2 蛋白质的性质 探究导引 2 盐析和变性有何不同？提示:盐析 变化条件 浓的无机盐溶液 变化实质 物理变化 变化过程 可逆 用途 分离、提纯蛋白质 变性 变化条件 加热、紫外线、X射线、强酸、强碱、重金属盐以及部分有机化合物如甲醛等 变化实质 化学变化 变化过程 不可逆 用途 杀菌、消毒 要点归纳1.两性:蛋白质是氨基酸缩聚的产物,蛋白质分子中还残留氨基和羧基,因此能与酸或碱反应.2.水解:蛋白质在酶的催化下发生水解生成氨基酸,断键部位是肽键CONH中的CN键.3.蛋白质溶液是胶体,具有胶体的性质
8、.4.变性:受热、酸、碱、重金属盐、甲醛、紫外线作用时蛋白质可发生变性.5.盐析:少量Na2SO4、(NH4)2SO4可促进蛋白质溶解,浓的上述无机盐溶液可降低蛋白质溶解度.6.颜色反应:具有苯环结构的蛋白质遇浓硝酸变性,产生黄色不溶物.7.灼烧气味:灼烧蛋白质产生烧焦羽毛的气味.即时应用2.利用蛋白质的变性可以为我们的日常生活、医疗卫生服务.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;用蛋白质灌服重金属中毒的病人 A.全部B.C.D.解析:选A.过氧乙酸具有强氧化性,可使蛋白质变性;高温、加热、紫外线照射、重金属盐等都
9、可使蛋白质变性.题型1 氨基酸的组成结构与性质题型探究权威预测 例1(2012云南昆明高二检测)关于生物体内氨基酸的叙述错误的是()A.氨基酸的结构通式是 B.人体内所有氨基酸均可以互相转化 C.两个氨基酸通过脱水缩合形成二肽 D.人体内氨基酸分解代谢终产物是CO2、H2O和尿素【思路点拨】解答本题要注意以下三点:(1)氨基酸的组成和结构特点.(2)氨基酸的性质.(3)氨基酸在人体内的转化.【解析】氨基酸的结构通式是A正确;在人体内能够通过转氨基作用形成的只有12种非必需氨基酸,还有8种必需氨基酸必须从食物中摄取,因此“人体内所有氨基酸均可以相互转化”的说法是错误的,B错误;两个氨基酸脱水缩合
10、可形成二肽,C正确;人体内氨基酸的代谢终产物是水、二氧化碳和尿素,D正确.【答案】B下列关于蛋白质的说法不正确的是()A.蛋白质在体内的最终水解产物是氨基酸 B.蛋白质是构成人体的物质基础 C.食物中的蛋白质在体内先水解生成氨基酸,再缩合成机体蛋白质 D.蛋白质的功能是构成机体和修复组织,而人体所需的热能全部由淀粉和油脂提供 题型2 蛋白质的性质例2【解析】A、B、C的说法都正确.食物中的蛋白质水解生成氨基酸,氨基酸不仅能合成人体生长发育所需要的各种蛋白质,还能合成有机体在新陈代谢过程中需要更新的细胞中的蛋白质,所以蛋白质的主要功能是构成机体和修复组织.进入人体内的一部分蛋白质与生物发生氧化反
11、应,释放出能量.一般来说,人体所需要的热能约有10%15%来自蛋白质的氧化.所以选 D.【答案】D经典案例某科研小组利用下列实验装置测定三聚氰胺的分子式.已知三聚氰胺的相对分子质量为126,取1.26 g三聚氰胺样品,放在纯氧中充分燃烧,生成CO2、H2O、N2,实验测得装置B增重0.54 g,C增重1.32 g,排入F中水的体积为672 mL(标准状况).热点示例思维拓展(1)E装置的作用是_.(2)需要加热的装置是_(填字母代号).(3)装置D的作用是_.(4)F处读数时应该注意:_、_.(5)三聚氰胺的分子式为_.【解析】本实验的原理是通过测量三聚氰胺样品燃烧产生的CO2和H2O的质量以
12、及生成的氮气的体积,从而确定各元素原子的物质的量之比,进而确定分子式.浓硫酸的作用是吸收产生的水蒸气,碱石灰的作用是吸收产生的 CO2,因为O2也不溶于水,所以在用排水法收集N2之前应该用热的铜网将O2除净.测量N2的体积时,必须要保证集气瓶中的N2的压强和外界大气压相等,所以一定要使量筒内的液面与广口瓶内的液面相平,以消除液体压强的影响,另外读数时视线要与凹液面最低处在同一水平线上.(5)三聚氰胺的物质的量为:1.26 g126 gmol10.01 moln(H2O)0.54 g18 gmol10.03 mol,n(H)0.06 moln(CO2)1.32 g44 gmol10.03 mol,n(C)0.03 moln(N2)0.672 L22.4 Lmol10.03 mol,n(N)0.06 mol则分子式为:C3N6H6.【答案】(1)用来排水,以测定氮气的体积 (2)A、D(3)吸收未反应的氧气 (4)量筒内的液面与广口瓶内的液面相平 视线与凹液面最低处相切(5)C3N6H6