高中化学第2章羧酸氨基酸和蛋白质第3课时氨基酸和蛋白质学案.docx

第3课时氨基酸和蛋白质案例探究 豆浆和豆腐是由黄豆加工制成的，是人们十分喜爱的豆制品。黄豆中蛋白质的含量很高，大约35%40%，但在人体中较难消化，当与其他粮食同时食用时，可以提高蛋白质的吸收率。人们进食干炒黄豆的消化率低于50%，食用水煮黄豆的消化率为85%，食用豆浆和豆腐的消化率可以高达95%，所以将黄豆做成豆浆和豆腐是一种很好的食用方法。 思考: 1. 你知道大豆中含有何种化学成分吗？（ 2 ） 你知道蛋白质的性质吗？自学导引 一、氨基酸和蛋白质 1. 氨基酸（ 1 ） 氨基酸的结构 从结构上看，氨基酸是 _ 取代了羧酸分子中烃基上的 _ 形成的取代羧酸。每个氨基酸分子中至少有 _ 个氨基和 _ 个羧基。天然蛋白质水解后得到的氨基酸均为 _ ，其结构可表示为: _ 。（ 2 ） 氨基酸的两性 氨基酸分子中有碱性基团 _ 和酸性基团 _ ，通常以两性离子存在，因此既能与 _ 反应，也能与 _ 反应。 当调节溶液的pH为某一特定值的时候，可以使溶液中阴、阳离子的浓度相等，净电荷为_ ，此时溶液的pH称为该氨基酸的 _ ，记作 _ 。 达到等电点时，氨基酸在水中的溶解度 _ ，可以据此性质 _ 。 2. 多肽 一个氨基酸分子的 _ 与另一个氨基酸分子的氨基脱去 _ 所形成的化学键 _ 称为肽键，生成的化合物称为肽。 由两个氨基酸分子脱水形成的是 _ ，由三个氨基酸分子脱水形成的是 _ ，依次类推。 _ 肽以下的称为寡肽，_ 肽以上的称为多肽。 3. 蛋白质 蛋白质是由 _ 按一定的顺序，以 _ 连接起来的生物大分子，分子中通常含有 _ 个以上的肽键，相对分子质量一般在10000以上，有的高达数千万。 氨基酸是构成蛋白质的物质基础，氨基酸的排列顺序决定了蛋白质的特殊功能。当各种氨基酸分子互相结合形成多肽链时，是有一定线性排列顺序的，这种顺序就是蛋白质的基本结构，也称蛋白质的一级结构。 蛋白质一级结构中个别氨基酸发生改变时，将会使蛋白质生物活性减退或消失。由此可见，蛋白质的结构与功能是具有高度统一性的。 4. 酶 酶是一类 _ ，具有特殊的催化作用，主要特点是: （ 1 ） 酶的催化作用都是在比较 _ 的条件下进行的。（ 2 ） 酶催化具有高度的 _ 。（ 3 ） 酶的催化效率非常 _ 。答案1. （ 1 ） 氨基H11 -氨基酸3. 氨基酸肽键504. 蛋白质温和专一性高疑难剖析 一、氨基酸的结构及性质 1. 氨基酸分子中的原子团有氨基 （ NH2 ） 和羧基 （ COOH ） 。氨基位于羧基的邻位碳原子上，这样的氨基酸叫做-氨基酸。天然蛋白质大都由-氨基酸组成。 常见的氨基酸有: 2. 氨基酸的性质 在氨基酸中，COOH显酸性，NH2显碱性，氨基酸既能跟酸反应，又能跟碱反应，常被称为氨基酸的两性。 两性: CH3COOH + NaOH CH3COONa + H2O 【例1】 下面是一系列 - 氨基酸: 该同系列中碳元素的质量分数的最大值接近于 _ 。 思路分析: 分析该系列的分子式可知其通式为CnH2n+1 NO2,其碳元素的质量分数 w （ C ） = 100%，仅当 n 时， w （ C ） 有极大值。w （ C ） = 100% = 100% = 85.7%。 答案: 85.7% 思维启示: 弄清氨基酸的结构特点，通过总结通式以及数学上的极限法求极值，问题便可迎刃而解。 【例2】 将丙氨酸和甘氨酸混合，在一定条件下缩聚生成二肽分子共有 （ ） A. 4种B. 3种 C. 2种D. 1种 思路分析: 两个相同的氨基酸分子之间缩水形成二肽，有两种二肽，两个不同的氨基酸分子之间缩水有两种方式，形成两种二肽。如 答案: A 思维启示: 氨基酸分子缩合去水时，可以是相同的氨基酸分子缩合去水，也可以是不同的氨基酸分子缩合去水。 二、蛋白质的性质项目类别定义结构特点主要化学性质蛋白质蛋白质是由不同的氨基酸（ 天然蛋白质所含的都是 -氨基酸 ） 经缩聚后而形成的高分子化合物分子中存在着氨基和羧基，与氨基酸相似，也是两性物质。还含有肽键1. 具有两性，与氨基酸相似 2. 可发生水解（ 在酸、碱或酶的作用下 ） ，分解多肽，最后得到多种-氨基酸。即水解时肽键中的C-N键断裂nH2NCH2COOH3. 溶于水，具有胶体的性质4. 加某些浓的盐溶液于蛋白质溶液中，使蛋白质发生聚沉而析出（ 称盐析 ） ，继续加水，蛋白质能重新溶解。即盐析是可逆过程5. 蛋白质的变性: 在热、酸、碱、重金属盐、紫外线等作用下产生变性作用而凝结，这种凝结不可逆，加水不能重新变为蛋白质6. 颜色反应: 蛋白质（ 具有苯环结构的蛋白质 ） 与硝酸加热时变黄色7. 灼烧含蛋白质的物质具有烧焦羽毛味 【例3】 蛋白质溶液分别做如下处理后，仍不失去生理作用的是 （ ） A. 高温加热B. 紫外线照射 C. 加食盐水D. 加福尔马林 思路分析: 高温加热、紫外线照射、加福尔马林都会使蛋白质发生变性而失去生理作用。加食盐水只会使蛋白质发生盐析，此时蛋白质仍不失去生理作用。 答案: C 思维启示: 蛋白质在受热，紫外线照射，加强酸、强碱、重金属盐、某些有机物等条件下，会发生性质上的改变，称为变性。变性是不可逆的。拓展迁移 拓展点1: 蛋白质的盐析与变性的比较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热、酸、碱等条件下性质发生改变而凝结特征可逆过程不可逆过程续表盐析变性实质溶解度降低，物理变化结构、性质变化，化学变化条件轻金属盐的浓溶液加热、强酸、强碱、强氧化剂、紫外线、重金属盐、苯酚、甲醛等用途提纯蛋白质杀菌消毒拓展点2: 含氮的化合物（ 1 ） 硝基化合物 硝基 （ NO2 ） 直接与烃基碳相连接的化合物，叫硝基化合物。 322 硝基乙烷 652 硝基苯 应与硝酸的无机酯区别，如322 硝酸乙酯中的2通过O与烃基相连，即R2，属于酯类。（ 2 ） 氨基酸 分子中含有氨基 （ NH2