高中化学 第一部分 第四章 第三节 蛋白质和核酸课件 新人教版选修5.ppt

第四章生命中的基础有机化学物质 第三节蛋白质和核酸 晨背关键语句 理解教材新知 应用创新演练 把握热点考向 知识点一 考向一 考向二 随堂基础巩固 课时跟踪训练 知识点三 考向三 知识点二 第三节蛋白质和核酸 1 氨基酸含有氨基和羧基 是两性化合物 2 蛋白质的性质可概括为 水解 盐析 变性 颜色反应 灼烧有烧焦羽毛味 3 核酸分为核糖核酸和脱氧核糖核酸 4 酶是具有催化作用的蛋白质 自学教材 填要点 1 组成和结构 1 组成 氨基酸可看作是羧酸分子中烃基上的h被取代后的产物 氨基 2 结构 氨基酸的结构简式可表示为 其官能团为和 氨基 nh2 羧基 cooh 2 氨基酸的性质 1 物理性质 大多数能溶能溶难溶 2 化学性质 两性 氨基酸分子中含有酸性官能团和碱性官能团 因此具有两性 可与反应生成盐 cooh nh2 酸 碱 成肽反应 两个氨基酸分子 在的存在下加热 通过一分子的和另一分子的间脱去 缩合成含有的化合物 酸或碱 nh2 cooh 一分子水 肽键 师生互动 解疑难 1 氨基酸的结构 1 氨基酸的通式为 2 官能团有 nh2 氨基 和 cooh 羧基 3 分子式相同的氨基酸与硝基化合物互为同分异构体 如 h2n ch2 cooh与ch3ch2 no2 硝基乙烷 2 天然氨基酸天然蛋白质水解生成的氨基酸都是 氨基酸 即氨基在羧基的 碳位上 3 氨基酸的两性 nh2可以与h 反应生成 而表现出碱性 cooh可以与oh 反应生成 coo 而表现出酸性 氨基酸分子与强酸或强碱都能作用生成盐 因此氨基酸为两性化合物 4 脱水缩合 成肽反应 氨基酸在酸或碱的存在下加热 通过一分子的氨基与另一分子的羧基间脱去一分子水 缩合形成含有肽键的化合物 叫做成肽反应 其原理类似于酯化反应 可以归纳为 酸脱羟基 氨脱氢 其过程可表示如下 图中虚线 脱水生成的 称为肽键 1 根据最近的美国 农业研究 杂志报道 美国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不正确的是 a 半胱氨酸属于 氨基酸b 半胱氨酸是一种两性化合物c 两分子半胱氨酸脱水形成的二肽的结构简式为 解析 由题目给出的半胱氨酸的结构简式可知 氨基在羧基邻位碳原子上 所以属于 氨基酸 因为氨基为碱性基团 羧基为酸性基团 所以半胱氨酸是一种两性化合物 两分子半胱氨酸脱水形成二肽应是氨基与羧基反应 是氨基酸的铵盐 电离生成的铵根离子与氢氧根离子反应会放出氨气 答案 c 自学教材 填要点 1 组成蛋白质中含有及少量 有的还含有元素 少量的还含有微量等元素 属于 其水溶液具有的性质 c h o n s p fe cu zn mn 天然有机高分子化合物 胶体 2 性质 1 两性 蛋白质的结构中含有和 因此既能与又能与 是 2 水解 蛋白质在的作用下 水解生成相对分子质量较小的 最终水解得到 天然蛋白质水解的最终产物都是 nh2 cooh 酸反应 碱反应 两性分子 酸 碱或酶 多肽化合物 各种氨基酸 氨基酸 水解原理 氨基酸 多肽 3 盐析 概念 向蛋白质溶液中加入大量的 如 溶液等 使蛋白质的溶解度降低而从溶液中析出 这种作用称为盐析 加入的盐 轻金属盐或铵盐 如na2so4 nh4 2so4等 特点 盐析不影响蛋白质的结构和生物活性 是物理过程 具有可逆性 利用盐析可分离提纯蛋白质 浓盐溶液 nacl nh4 2so4 4 变性 概念 在某些物理因素或化学因素的影响下 蛋白质的发生改变的现象 影响因素 物理因素 如 加压 搅拌 振荡 照射 等 化学因素 如 丙酮等 理化性质和生理功能 加热 紫外线 超声波 强酸 强碱 重金属盐 乙醇 福尔马林 特点 变性会使蛋白质的结构发生变化 使其失去 在水中 是过程 5 颜色反应 分子中含有的蛋白质遇浓硝酸呈 6 蛋白质灼烧 生理活性 不能重新溶解 不可逆 苯环 黄色 有烧焦的羽毛味 师生互动 解疑难 蛋白质盐析和变性的比较 2 双选题 下列关于蛋白质的说法中正确的是 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 但已失去生理活性d 鉴别织物成分是真丝还是人造丝 可采用灼烧闻气味的方法 解析 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 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 死亡 b项正确 盐析不能使蛋白质变性 c项错误 人造丝的主要成分是纤维素 灼烧时没有烧焦羽毛的气味 d项正确 故正确答案为bd 答案 bd 1 酶 1 概念 是一类由产生的 对生物体内的化学反应具有作用的有机物 其中大多数是 2 催化特点 具有高度的 具有催化作用 细胞 催化 蛋白质 条件温和 不需加热 专一性 高效 2 核酸 1 概念 核酸是一类含的生物高分子化合物 磷 2 分类 3 特别提示 1 酶是具有催化作用的蛋白质 2 核酸具有酸性 是高分子化合物 3 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 解析 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 不需加热 高度专一 催化效率高等特点 答案 a 例1 某物质的球棍模型如图所示 关于该物质的说法不正确的是 a 该物质的结构简式为b 该物质可以发生加成反应c 该物质既可以与强酸反应也可以与强碱反应d 该物质可以聚合成高分子物质 解析 a项 根据该有机物的球棍模型可知其结构简式为 答案 a 两性化合物既可与酸反应 又可与碱反应 但既可与酸反应 又可与碱反应的化合物不一定具有两性 如nahco3是弱酸的酸式盐 它既可与强酸反应生成弱酸 又可与强碱反应生成正盐 但它不属于两性化合物 1 苯丙氨酸 在一定条件下脱去h2o生成的二肽化合物有几种 答案 二肽是由两分子 氨基酸分子脱去一个h2o形成的 两个甘氨酸分子之间和两个苯丙氨酸分子之间各形成一种二肽 而甘氨酸分子和苯丙氨酸分子之间由于脱h2o方式不同可形成两种二肽 故共生成4种二肽化合物 例2 含有下列结构片段的蛋白质在胃液中水解时 不可能产生的氨基酸是 解析 当蛋白质水解时是从肽键处断裂 生成 氨基酸 上述蛋白质片段水解的产物有 和h2nch2cooh 没有生成 答案 d 蛋白质或肽类水解时断键 成键规律 1 抓住肽键 的断键规律 即从虚线处断开 2 接oh 生成cooh 而nh接h生成nh2 2 近日 国际著名血液学杂志 blood 刊载了一项振奋人心的科研成果 中国科学家找到了白血病的致病元凶 蛋白质shp 2 下列关于蛋白质shp 2的说法正确的是 a shp 2是一种纯净物 主要由c h n o等元素组成b shp 2在蛋白酶的作用下能发生水解反应 最终生成 氨基酸c shp 2在 nh4 2so4溶液中发生变性 在硫酸铜溶液中发生盐析d 氨基酸和蛋白质shp 2都只能与碱溶液反应 解析 蛋白质是高分子化合物 都是混合物 主要由c h n o等元素组成 a错 shp 2是一种天然蛋白质 在蛋白酶的作用下能发生水解反应 水解的最终产物为 氨基酸 b正确 蛋白质shp 2在无机轻金属盐或铵盐 如 nh4 2so4 溶液中发生盐析 在重金属盐 如cuso4 溶液中发生变性 c错 氨基酸和蛋白质中均有 nh2和 cooh 故既能与强碱反应又能与强酸反应 故d错 答案 b 例3 近年来克隆技术快速发展 各国先后克隆出了羊 牛 猪 猴等多种动物 克隆技术的关键是找到一些特殊的酶 这些酶能激活普通体细胞 使之能像生殖细胞一样发育成个体 下列有关酶的叙述中错误的是 a 酶是一种具有催化作用的蛋白质b 酶的催化作用具有专一性c 高温或重金属盐能降低酶的活性d 酶只有在强酸或强碱的条件下才能发挥作用 解析 酶是一种具有催化能力的蛋白质 其催化作用具有专一性 高效性及条件温和等特点 由于酶是蛋白质所以在高温 重金属盐 强酸强碱等条件下发生变性而失去催化活性 所以题目选项中d的描述是错误的 答案 d 酶是一种蛋白质 在高温 重金属盐 强酸 强碱等条件下发生变性失去催化活性 3 酶是蛋白质 因而具有蛋白质的特性 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 在下面表示为温度t与反应速度v的关系曲线中 有酶参加的是 解析 酶是蛋白质 在30 50 时活性最高 温度过高 酶变性而逐渐失去催化活性 答案 d 1 下列叙述中正确的是 天然蛋白质水解的最终产物都是 氨基酸 通过盐析作用析出的蛋白质难溶于水 蛋白质能产生丁达尔现象 蛋白质能透过半透膜a b c d 解析 通过盐析作用析出的蛋白质可溶于水 蛋白质溶液属于胶体 不能透过半透膜 答案 d 2 能用于鉴别淀粉 肥皂和蛋白质三种溶液的试剂是 a 碘水b 烧碱溶液c 浓硝酸d mgso4溶液解析 蛋白质与浓硝酸作用变黄色 肥皂液与浓硝酸作用会产生难溶于水的高级脂肪酸沉淀 而淀粉与浓硝酸不反应 答案 c 3 在鸡蛋清溶液中加入下列物质 有沉淀析出 再加入适量蒸馏水 沉淀又溶解的是 a 乙酸铅b 丙酮c 食盐d 浓硫酸 解析 鸡蛋清属于蛋白质 在蛋白质溶液中加入食盐 蛋白质凝聚析出是盐析 该过程是可逆的 加水后蛋白质仍可溶解 c项正确 而强酸 强碱 重金属盐类 丙酮 甲醛等都可使蛋白质变性而凝固析出 该过程不可逆 蛋白质变性后 失去了原有的可溶性 乙酸铅 丙酮 浓h2so4都可使蛋白质变性 答案 c 4 诺贝尔化学奖获得者之一钱永健在发现和研究绿色荧光蛋白 gfp 如何发光等方面做出了突出贡献 下列对gfp的叙述合理的是 a gfp在硫酸铜或饱和硫酸铵溶液中发生盐析 盐析是可逆过程 b gfp在酸 碱 酶作用下发生水解 水解的最终产物氨基酸只能与碱反应c gfp在乙醇中会凝结 变性 变性为不可逆过程d gfp与水的液态混合物可用盐析法分离 盐析法为化学方法 解析 gfp是蛋白