1、第二节蛋白质发 展 目 标体 系 构 建1.认识氨基酸、蛋白质的组成与结构特点，理解二者的主要化学性质，知道氨基酸与蛋白质的关系。培养“宏观辨识与微观探析、科学探究与证据推理”的核心素养。2.了解氨基酸、蛋白质与人体健康的关系。认识人工合成多肽、蛋白质的意义，体会化学学科在生命科学发展中所起的重要作用。培养“科学态度与社会责任”的核心素养。一、氨基酸1结构特点(1)定义：羧酸分子烃基上的氢原子被氨基取代得到的化合物。含有的官能团有羧基和氨基。(2)结构特点氨基酸的结构简式可表示为，其官能团为氨基(NH2)和羧基(COOH)。手性碳原子：除甘氨酸外，一般氨基酸中含手性碳原子，是手性分子，具有对映
2、异构体。(3)重要的氨基酸俗名结构简式系统命名甘氨酸氨基乙酸丙氨酸2氨基丙酸谷氨酸2氨基戊二酸苯丙氨酸2氨基3苯基丙酸半胱氨酸2氨基3巯基丙酸2.氨基酸的性质(1)物理性质天然氨基酸均为无色晶体，熔点较高，多在200300 熔化时分解。一般能溶于水，而难溶于乙醇、乙醚等有机溶剂。(2)化学性质两性氨基酸分子中含有酸性基团COOH和碱性基团NH2，因此氨基酸是两性化合物，能与酸、碱反应生成盐。a与盐酸的反应：。b与氢氧化钠反应：。成肽反应两个氨基酸分子(可以相同，也可以不同)在一定条件下，通过氨基与羧基间缩合脱去水，形成含有肽键的化合物，发生成肽反应。微点拨：两分子氨基酸二肽三肽四肽多肽(肽键)
3、。肽链通过盘曲、折叠，相互结合形成蛋白质。二、蛋白质1定义与组成蛋白质是由多种氨基酸通过肽键等相互连接形成的一类生物大分子，是一般细胞中含量最多的有机分子。主要由C、H、O、N、S等元素组成，有些蛋白质还含有P、Fe、Zn、Cu等元素。2四级结构3蛋白质的主要性质(1)两性蛋白质的多肽由多个氨基酸缩合形成，在多肽链的两端必然存在着自由的氨基与羧基，同时侧链中也往往存在酸性或碱性基团。因此，蛋白质既能与酸反应，又能与碱反应。(2)水解水解原理水解过程蛋白质多肽氨基酸。(3)盐析：定义：少量的某些可溶性盐(如硫酸铵、硫酸钠、氯化钠等)能促进蛋白质的溶解。但当这些盐在蛋白质溶液中达到一定浓度时，反而
4、使蛋白质的溶解度降低而使其从溶液中析出，这种作用称为盐析。特点与应用：蛋白质的盐析是一个可逆过程，可以用于分离提纯蛋白质。(4)变性概念在某些物理或化学因素的影响下，蛋白质的性质和生理功能发生改变的现象影响因素物理加热、加压、搅拌、振荡、紫外线和放射线、超声波等化学因素强酸、强碱、重金属盐、乙醇、甲醛、丙酮等特点变性会使蛋白质的结构发生变化，使其失去原有的生理活性，在水中不能重新溶解，是不可逆过程微点拨：在日常生活中有时需要利用蛋白质变性，如食物加热、消毒等，有时防止蛋白质变性，如疫苗等生物制剂需低温保存等。(5)显色反应可用于蛋白质的分析检测向蛋白质溶液加入浓硝酸会有白色沉淀产生，加热后沉淀
5、变黄色。固体蛋白质如皮肤、指甲遇浓硝酸变黄色。微点拨：烫发原理：一般烫发时使用的还原剂可以使头发中的二硫键断裂，产生游离的巯基(SH)。再用一定的工具将头发卷曲或拉直成需要的形状。然后用氧化剂使巯基之间发生反应，生成新的二硫键(SS)，使头发的形状得以固定。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化合物，其中绝大多数是蛋白质。2催化特点(1)条件温和、不需加热，一般接近体温和中性条件。(2)具有高度的专一性，如蛋白酶只能催化蛋白质水解反应。(3)具有高效催化作用，一般是普通催化剂的107倍。微点拨：使用酶作催化剂时，反应温度不能过高，原因是高温下蛋白质变性，酶失去
6、催化活性。3应用酶已经得到了广泛的应用，如蛋白酶用于医药、制革等工业，淀粉酶用于食品、发酵、纺织等工业，有的酶还可用于疾病的诊断。1判断正误(对的在括号内打“”，错的在括号内打“”。)(1)糖类、油脂、蛋白质均只含C、H、O三种元素。 ()(2)氨基酸和蛋白质分子中均含COOH和NH2。 ()(3)二肽是两分子氨基酸缩合而成的化合物。 ()(4)医疗器械的高温消毒的实质是蛋白质的变性。 ()(5)酶均是蛋白质，是体内反应的催化剂。 ()答案 (1)(2)(3)(4)(5)2蛋白质的()与肽键的形成有关。()A一级结构B二级结构C三级结构 D四级结构答案A3(1)丙氨酸与盐酸反应的化学方程式为_
7、。(2)使用浓硝酸时不慎溅到皮肤上，皮肤发黄的原因是_。(3)鉴别蛋白质和食盐溶液的方法是_。(4)分离提纯蛋白质的方法是_和溶解。答案 (2)浓硝酸与蛋白质发生了显色反应(3)加入饱和(NH4)2SO4溶液，有固体析出的是蛋白质(合理即可)(4)盐析氨基酸的两大化学性质1甘氨酸与丙氨酸混合发生缩合反应，生成哪几种二肽？写出结构简式。2写出苯丙氨酸与甘氨酸发生成肽反应生成多肽的化学方程式。1蛋白质的两性2蛋白质的成肽反应(1)二肽氨基酸分子的羧基与另外1个氨基酸分子的氨基脱水形成肽键，根据参与反应的羧基或氨基的不同可形成多种二肽。(2)成环分子内或分子间脱水成环(3)氨基酸分子缩聚成高分子化合
8、物1据杂志报道，美国的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两分子半胱氨酸脱水形成的二肽结构简式为DA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。2某人工合成的多肽具有如下结构：
9、试回答下列问题：(1)若n3，则该化合物为_肽(填汉字)。(2)若n200，则该化合物的一个分子水解时所需水分子的数目为_。(3)该化合物水解可以得到的单体有_、_、_(写结构简式)。解析(1)多肽的个数与氨基酸的个数相同。(2)水解所需的H2O数目为32001599。(3)将肽键断开形成氨基酸NH2。答案 (1)九(2)599(3)H2NCH2COOH蛋白质的主要性质及其应用1在试管中加入2 mL饱和(NH4)2SO4溶液，向其中加入几滴鸡蛋清溶液，振荡，有什么现象？再继续加入蒸馏水，振荡又有什么现象？可以得出什么结论？提示先变浑浊或有沉淀生成，加入蒸馏水振荡，溶液又变澄清或沉淀溶解。蛋白质
10、的盐析是一个可逆过程，析出后蛋白质仍有活性，可用于分离提纯蛋白质。2在三支试管中各加入2 mL鸡蛋清溶液，将一支试管加热，向另两支试管中分别加入硝酸银溶液和乙醇，分别有什么现象？再向试管中加入蒸馏水，又有什么现象？可以得出什么结论？提示三支试管均有沉淀生成，加入蒸馏水后沉淀均不溶解。蛋白质在加热、加重金属盐或乙醇，蛋白质变性，变性的蛋白质失去活性，变性为不可逆过程。3向盛有2 mL鸡蛋清溶液的试管中加入5滴浓硝酸，加热，有什么现象？体现了蛋白质的什么性质？提示先生成白色沉淀，加热后白色沉淀又变黄色；蛋白质的显色反应。4如何鉴别制作衣服的人造丝与真丝？提示灼烧法。灼烧时有烧焦羽毛气味的是真丝。1
11、蛋白质的六大性质两性水解盐析变性显色灼烧时烧焦羽毛气味2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：3蛋白质的盐析与变性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，化学变化条件钠、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1下列关于蛋白质的叙述中不正确的是 ()A人工
12、合成具有生命活力的蛋白质结晶牛胰岛素是由我国科学家在1965年首次合成的B在蛋白质溶液中加入饱和硫酸铵溶液，蛋白质析出，加水，不溶解C重金属盐能使蛋白质凝结，所以误食重金属盐能使人中毒D浓硝酸溅在皮肤上能使皮肤变黄，这是由于浓硝酸和蛋白质发生了显色反应B1965年我国科学家首次合成了结晶牛胰岛素，A项正确。在蛋白质溶液中加入饱和硫酸铵溶液，发生盐析使蛋白质析出，但是盐析是物理变化，再加水后，析出的蛋白质还会溶解，B项错误。重金属盐是有毒的，其原因是重金属的离子能引起蛋白质变性，C项正确。某些蛋白质能与浓硝酸发生显色反应，D项正确。2由下列结构片段组成的蛋白质在胃液中水解，能够产生的氨基酸是()
13、D该结构片段产生的氨基酸有CH3CH(NH2)COOH、H2NCH2COOH、HSCH2CH(NH2)COOH，故D符合。3下列关于蛋白质的说法中不正确的是 ()A蛋白质是由多种氨基酸加聚而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蛋白质的盐析是可逆的过程，而变性是不可逆的过程 A氨基酸形成蛋白质的过程发生缩聚反应，不是加聚反应，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，B项正确；蛋白质遇到浓Na2SO4溶液发生盐析，再加水后析出的蛋白质又能
14、重新溶解，C项正确；蛋白质的盐析不能改变蛋白质的生理活性，是可逆过程，而变性能使其理化性质和生理功能发生改变，属于不可逆过程，D项正确。1关于生物体内氨基酸的叙述错误的是 ()A构成蛋白质的氨基酸分子的结构通式可表示为B人体内氨基酸的分解代谢最终产物是水、二氧化碳和尿素C人体内所有氨基酸均可以互相转化D两分子氨基酸通过脱水缩合可以形成二肽C部分氨基酸可以在人体内相互转化，但是有几种氨基酸在人体内不能合成，必须从食物中获得，称为必需氨基酸。2甘氨酸()和苯丙氨酸()缩合最多可形成二肽的种类数为()A1B2C4D3C氨基酸形成二肽，就是两个氨基酸分子脱去一个水分子形成肽键的过程。两种不同的氨基酸发
15、生脱水缩合最多可形成4种二肽(可以是相同分子之间，也可以是不同分子之间)。3下列物质中可以使蛋白质变性的是()福尔马林酒精高锰酸钾溶液硫酸铵溶液硫酸铜溶液双氧水硝酸A除外 B除外C D除外D福尔马林是甲醛的水溶液，可以使蛋白质变性，正确；酒精可以使蛋白质失去生理活性而变性，正确；高锰酸钾溶液有强氧化性，有杀菌、消毒能力，可以使蛋白质变性，正确；硫酸铵溶液不能使蛋白质变性，错误；硫酸铜溶液是重金属盐溶液，能使蛋白质失去生理活性而变性，正确；双氧水有强氧化性，有杀菌、消毒能力，可以使蛋白质变性，正确；硝酸有强腐蚀性和强氧化性，可以使蛋白质变性，正确，故符合题意的是。4误食重金属盐会引起中毒，下列措
16、施一般不能用于解毒的是 ()A服用大量鸡蛋清 B服用豆浆C喝大量牛奶 D喝食盐水D重金属盐中毒是破坏人体的蛋白质结构，鸡蛋清、豆浆和牛奶中均含有蛋白质，服用鸡蛋清、豆浆和牛奶可防止人体本身蛋白质被破坏，可用于解毒，而食盐水不能用于解毒。5(1)从鸡蛋白的溶液中提取蛋白质的方法有_和_。(2)鸡蛋腐败时，常闻到刺激性气味，该有刺激性气味的气体主要是_，说明鸡蛋中的蛋白质含有_元素。(3)浓硝酸溅到皮肤上，使皮肤呈_色，这是由于浓硝酸和蛋白质发生了 _反应。 (4)现有淀粉和蛋白质胶体的混合液，要把蛋白质和淀粉分离开，可进行的操作是_，要检验其中蛋白质的存在，可取混合液少许，向其中加入1 mL_，加热至沸腾，溶液中生成_，说明有蛋白质存在。解析(1)提取蛋白质的方法有两种：盐析和渗析。(2)鸡蛋腐败时，鸡蛋中的蛋白质分解会放出硫化氢，H2S具有臭鸡蛋气味。(3)某些蛋白质可以与浓硝酸发生显色反应。(4)利用盐析法可从蛋白质和淀粉混合液中分离出蛋白质，利用显色反应可鉴别蛋白质。答案 (1)盐析渗析(2)H2S硫(3)黄显色(4)向溶液中加入适量饱和(NH4)2SO4或Na2SO4溶液，使蛋白质盐析变成沉淀，过滤，分离出蛋白质浓硝酸黄色沉淀
