蛋白质学案2012.10.11ok

4 3 蛋白质和核酸蛋白质和核酸 目标要求 1 认识氨基酸的组成和结构特点 2 从官能团的角度学习氨基酸的性质 3 了解蛋白质的元素组成及结构 理解其主要性质 4 了解蛋白质的四级结构结构 酶的催化作用 一 蛋白质的组成 结构和性质一 蛋白质的组成 结构和性质 1 组组成 蛋白质含有 等元素 属于 化合物 蛋白质分子直径很大 其溶液具 有 的某些性质 2 结构 1 多种氨基酸分子按 以 相互结合 可以形成千百万种具有不同的 和 的多肽链 相对分子质量在 以上的 并具有 的多肽 称为蛋白质 2 蛋白质分子结构中最显著的特征是 包括教材中的一至四级结构 决 定了蛋白质的各种 与 自学探究自学探究 蛋白质的四级结构 二 氨基酸的分子结构特点二 氨基酸的分子结构特点 一一 氨基酸的分子结构特点氨基酸的分子结构特点 1 氨基酸的分子结构氨基酸的分子结构 氨基酸可看作是羧酸分子烃基上的 被 取代后的产物 分子中既含有 又含有 天然氨基酸几乎都是 其通式可写为 2 常见的氨基酸常见的氨基酸 俗名结构简式系统命名 甘氨酸 丙氨酸 谷氨酸 苯丙氨酸 二 二 氨基酸的性质 氨基酸的性质 1 物理性质 溶剂水强酸或强碱乙醇 乙醚 溶解性 2 化学性质 1 两性 在氨基酸分子中 是酸性基团 是碱性基团 2 成肽反应 氨基酸分子之间通过一个分子的 和另一个分子的 间脱去一分子水 缩合形 成含有肽键 的化合物 三 蛋白质的性质三 蛋白质的性质 1 溶解性 2 水解反应 蛋白质 水解 酸 碱或酶 水解 天然蛋白质水解的产物是 3 两性 在多肽链的两端存在着 因此蛋白质既能与酸反应 又能与碱反应 科学探究 实验科学探究 实验 4 2 1 在盛有鸡蛋白溶液的试管里 分别缓慢地加入 2ml 饱和的 NH4 2SO4和 Na2SO4溶液 观 察现象 2 然后把少量的 1 中液体加入蒸馏水的试管里 观察实验现象 归纳总结 现象 向蛋白质溶液中加入 NH4 2SO4溶液和 Na2SO4溶液时 4 盐析 概念 向蛋白质溶液中加入一定浓度的某些盐 如 Na2SO4 NH4 2SO4 NaCl 等 溶液 可 以使蛋白质的 而从溶液中析出的现象 结果 只改变了蛋白质的 而没有改变它们的 是 过程 应用 多次盐析可以 科学探究科学探究 分别取三支试管 加入 2mL 鸡蛋白溶液 1 向第一支试管中加入几滴醋酸铅溶液 2 向第二支试管中加入几滴硫酸铜溶液 3 将第三支试管放在酒精灯上加热 最后分别向三支试管中加适量的水 震荡观察现象 归纳总结 归纳总结 现象 现象 5 变性 概念 在某些物理因素或化学因素的影响下 蛋白质的 和 发生改变 的现象 是 过程 影响因素 物理因素 振荡 照射 等 化学因素 等 结果 变性会使蛋白质发生结构上的改变 也会使其丧失原有的生理活性 是 过 程 思考交流思考交流 1 在临床上解救 Cu2 Pb2 Hg2 等重金属盐中毒的病人时 要求病人服用大量含蛋白质 丰富的生鸡蛋 牛奶或豆浆等 为什么 2 医院中一般使用酒精 蒸煮 高压和紫外线等方法进行消毒杀菌 为什么 3 松花蛋的腌制原理是什么 科学探究科学探究 实验 4 4 用试管取 2mL 鸡蛋白溶液 滴加几滴浓硝酸 微热 观察并记录现象 现象 现象 6 颜色反应 分子中含有 的蛋白质跟浓 HNO3作用时呈 色 应用 7 灼烧蛋白质会 四 蛋白质的用途四 蛋白质的用途 1 食物 人类必须的营养物质 2 工业原料 动物的毛 蚕丝 纺织原料 动物的皮 皮革 动物的骨 皮 蹄 动 物胶 牛奶中的酪素奶中的酪素 酪素塑料酪素塑料 五 蛋白质的存在五 蛋白质的存在 自学探究 六 酶自学探究 六 酶 1 酶的含义 酶是具有 对许多有机化学反应和生物体内进行的复杂化学反应具有很强 作 用的 其中绝大多数的酶是 2 酶的催化作用的特点 1 2 3 自学探究 七 核酸自学探究 七 核酸 1 概念 一类含 的生物高分子化合物 2 核酸在生物体的生长 繁殖 遗传 变异等生命现象中起着决定性的作用 3 具有酸性 4 分类 按组成分为 和 一 氨基酸缩合的反应规律一 氨基酸缩合的反应规律 1 两分子间缩合 2 分子间或分子内缩合成环 3 缩聚成多肽或蛋白质 特别提醒 氨基酸缩合机理为 脱去一分子水后形成肽键 肽键可简写为 CONH 不能写为 CNHO 二 盐析 变性和渗析有何区别 其特点分别是什么 二 盐析 变性和渗析有何区别 其特点分别是什么 渗析盐析变性 内涵 利用半透膜分离胶体粒子 与分子 离子 加入无机盐使胶体中的物质析出 一定条件下 使蛋白质失 去原有的生理活性 条件胶体 半透膜 水 较多量的轻金属盐或铵盐 如 NH4 2SO4 Na2SO4 NaCl 等 加热 紫外线 X 射线 重 金属盐 强酸 强碱 乙 醇 丙酮等 特点可逆 需多次换水可逆 蛋白质仍保持原有活性 不可逆 蛋白质已失去原 有活性 实例 除去淀粉溶胶中的 NaNO3杂质 向皂化反应液中加食盐晶体 使肥皂析出 蛋白质溶胶中加 浓 Na2SO4溶液使蛋白质析出 网 消毒 灭菌 给果树使用 波尔多液 保存动物标本 等 特别提醒特别提醒 利用渗析和盐析可以分离 提纯蛋白质 利用蛋白质的变性可以对环境进行杀菌消毒 还可以将动物的皮加工成皮革等 三 焰色反应 显色反应 颜色反应的比较 焰色反应显色反应颜色反应 含义 钠 钾等多种金属元素被 灼烧时 使火焰呈现某种 颜色 钠元素的焰色为黄 色 钾元素的焰色为紫色 酚类物质遇三氯化铁 Fe3 溶液后 溶液显示某种颜色 如苯酚 淀粉遇碘 I2 显蓝 色 蛋白质遇某些试剂后显示 某种特殊的颜色 鸡蛋白 人的皮肤等遇浓硝酸显黄 色 显色实质物理变化化学变化化学变化 重要应用鉴别钠 钾等金属元素鉴别苯酚 淀粉鉴别某些蛋白质 特别提醒 利用焰色反应只能鉴别某些金属元素 如碱金属及 Ca Ba Cu 等 利用颜色反 应只能鉴别含苯环的蛋白质 四 有机物的检验与鉴别的常用方法四 有机物的检验与鉴别的常用方法 1 检查有机物的溶解性 通常是加水检查 观察其是否能溶于水 例如 用此法可以鉴别乙 酸与乙酸乙酯 乙醇与氯乙烷 甘油与油脂等 2 检查液态有机物的密度 观察不溶于水的有机物在水中浮沉情况可知其密度比水的密度是 小还是大 例如 用此法可以鉴别硝基苯与苯 四氯化碳与 1 氯丁烷等 3 检查有机物燃烧情况 如观察是否可燃 大部分有机物可燃 四氯化碳和多数无机物不可 燃 燃烧时黑烟的多少 可区分乙烷和乙炔 乙烷和苯 聚乙烯和聚苯乙烯等 燃烧时的气味 如 识别聚氯乙烯 蛋白质 4 检查有机物的官能团 思维方式为官能团 性质 方法的选择 常用的试剂与方法见 下表 物质试剂与方法现象与结论 饱和烃与不饱和烃鉴别 加入溴的四氯化碳溶液或酸性 KMnO4溶液 褪色的是不饱和烃 苯与苯的同系物鉴别加酸性 KMnO4溶液褪色的是苯的同系物 醛基检验 加碱性 Cu OH 2悬浊液 加热煮 沸 加银氨溶液 水浴加热 煮沸后有红色沉淀生成 有 银镜 醇 加入活泼金属钠 加乙酸 浓 H2SO4 有气体放出 有果香味酯生 成 羧酸加紫色石蕊试液 加 Na2CO3溶液显红色 有气体逸出 酯闻气味 加稀 H2SO4果香味 检验水解产物 酚类检验加 FeCl3溶液 浓溴水显紫色 白色沉淀 淀粉检验加碘水显蓝色 蛋白质检验加浓硝酸微热 或灼烧 显黄色 烧焦羽毛气味 知识点 1 氨基酸的分子结构特点 1 下列氨基酸中与天然氨基酸结构特点相同的是 A B C D 2 下列物质互为同分异构体的是 A 淀粉和纤维素 B 甘氨酸和硝基乙烷 C 醋酸和硬脂酸 D 甲醇和二甲 醚 知识点 2 氨基酸的性质 3 关于氨基酸的下列叙述 不正确的是 A 氨基酸都是晶体 一般能溶于水 B 氨基酸都不能发生水解反应 C 氨基酸是两性化合物 能与酸 碱反应生成盐 D 天然蛋白质水解最终可以得到 氨基酸 氨基酸等多种氨基酸 4 营养品和药品都是保证人类健康不可缺少的物质 其性质和制法是化学研究的主要内容 已知酪氨酸是一种生命活动不可缺少的氨基酸 它的结构简式是 1 酪氨酸能发生的化学反应类型有 A 取代反应 B 氧化反应 C 酯化反应 D 中和反应 2 已知氨基酸能与碱反应 写出酪氨酸与足量的 NaOH 溶液反应的化学方程式 3 写出酪氨酸自身反应形成二肽的方程式 知识点 2 蛋白质的结构和性质 5 蛋白质分子中各种氨基酸的连接方式和排列顺序称为蛋白质的 A 一级结构 B 二级结构 C 三级结构 D 四级结构 6 关于蛋白质的叙述错误的是 A 浓 HNO3溅在皮肤上 使皮肤呈黄色 是由于浓 HNO3和蛋白质发生了颜色反应 B 蛋白质溶液中加入饱和 NH4 2SO4溶液 蛋白质析出 再加水也不溶解 C 蛋白质水解的最终产物是氨基酸 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 7 在澄清的蛋白质溶液中加入以下几种物质 1 加入大量饱和食盐水 现象为 此过程叫做 2 加入甲醛溶液 现象为 此过程称为蛋白质的 3 加入浓硝酸并微热 现象为 这是由于浓硝酸与蛋白质发生了 反 应的缘故 4 加热煮沸 现象为 此过程称为蛋白质的 知识点 3 酶的催化作用 8 酶是生物制造出来的催化剂 能在许多有机反应中发挥作用 如下图所示的是温度 t 与反 应速率 v 的关系曲线 其中表示有酶参加的反应的是 类型 1 氨基酸的结构和性质 例 1 据最新的美国 农业研究 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 半胱氨酸是一种两性物质 C 半胱氨酸可与 NaOH 溶液反应放出一种碱性气体 D 两分子半胱氨酸脱水形成的二肽结构简式为 类型 2 蛋白质分子的结构 例 2 A B 两种有机化合物的分子式相同 都可用 CaHbOcNd 表示 且 a c b a c d 已知 化合物 A 是天然蛋白质水解的最终产物 B 是一种含有醛基的硝酸酯 试回答 1 A B 的分子式是 2 光谱测定显示 A 的分子结构中不存在甲基 则 A 的结构简式是 3 光谱测定显示 B 的烃基中没有支链 则 B 的结构简式为 类型 3 蛋白质的性质 例 3 下列关于蛋白质的说法正确的是 A 蛋白质是由多种 氨基酸加聚而生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 鉴别织物成分是蚕丝还是 人造丝 可采用灼烧闻气味的方法 1 下列物质中能与盐酸反应的物质有 2 某期刊封面上有一个分子的球棍模型图 如下图所示 图中 棍 代表单键或双键或三键 不同颜色的球代表不同元素的原子 该模型图可代表一 种 A 氨基酸 B 醇钠 C 卤代羧酸 D 酯 3 下列关于蛋白质的叙述正确的是 A 加热会使蛋白质变性 因此生吃鸡蛋比熟吃好 B 蛋白质溶液能产生丁达尔效应 C 鸡蛋清中加入食盐 会使蛋白质变性 D 天然蛋白质中仅含 C H O N 四种元 素 4 误食重金属盐会引起中毒 下列措施中不能用来解毒的是 A 服大量鸡蛋清 B 服用豆浆 C 喝大量牛奶 D 喝盐开水 5 百服宁口服液为解热镇痛药 主要用于治疗头痛 发烧 其主要化学成分的结构简式为 下列有关该有机物叙述正确的是 A 分子式为 C8H10NO2 B 该有机物属于 氨基酸 C 其属于 氨基酸的同分异构体有 3 种 D 该有机物可与 FeCl3溶液发生显色反应 6 某蛋白质充分水解后 能分离出有机物 R R 可与等物质的量的 KOH 或盐酸完全反应 3 75 g R 可与 50 mL 1 mol L 1的 NaOH 完全中和 则 R 的结构简式为 7 做以下实验可证明氨基乙酸晶体中 同时存在羧基和氨基 请填空 1 在一支试管中加入 2 mL 蒸馏水 再加入 1 滴极稀的烧碱溶液 在此溶液中加入两滴酚酞 试液 此时溶液稍显粉红色 然后加入一小粒氨基乙酸晶体 溶液的粉红色褪去 说明氨基乙酸 分子中有 基 显示出了 性 反应的离子方程式为 2 同样在盛有蒸馏水的试管中加入紫色石蕊试液及 1 滴稀盐酸 使溶液稍显红色 然后加入 一小粒氨基乙酸晶体 溶液由红色转变为紫色 说明了氨基乙酸分子中有 基 显示出了 性 反应的离子方程式为 8 1 蛋白质溶液中含杂质 Cl 有人用滴加 AgNO3溶液的方法除去其中的 Cl 他这样做 的错误是 2 现有淀粉和蛋白质的混合液 要把蛋白质和淀粉分离开 可向溶液中加入大量固体 蛋白质因 而沉淀析出 从而使蛋白质从混合液中分离出来 9 某有机物含有 C H O N 四种元素 图为该有机物的球棍模型 1 该有机物的化学式 结构简式 2 该有机物可能发生的化学反应有 填编号 水解 加聚 取代 消去 酯化 3 该有机物发生水解反应的化学方程式 1 关于氨基酸的下列叙述 不正确的是 A 氨基酸都是晶体 一般能溶于水 B 氨基酸都不能发生水解反应 C 氨基酸是两性化合物 能与酸 碱反应生成盐 D 天然蛋白质水解最终可以得到 氨基酸 氨基酸等多种氨基酸 2 下列过程不属于化学变化的是 A 在蛋白质溶液中 加入饱和硫酸铵溶液 有沉淀析出 B 皮肤不慎沾上浓硝酸而呈现黄色 C 在蛋白质溶液中 加入硫酸铜溶液 有沉淀析出 D 用稀释的福尔马林溶液 0 1 0 5 浸泡植物种子 3 下列说法中不正确的是 来 A 组成蛋白质的氨基酸几乎都是 氨基酸 B 利用盐析可以分离和提纯蛋白质 C DNA 是生物体遗传信息的载体 蛋白质合成的模板 D RNA 主要存在于细胞核中 它根据 DNA 提供的信息控制体内蛋白质的合成 4 某人工合成的多肽具有如下结构 试回答下列问题 1 若 n 3 则该化合物为 填汉字 肽 2 若 n 200 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 5 下列物质中既能与盐酸反应 又能与 NaOH 溶液反应的是 NaHCO3 NH4 2S Al OH 3 NH4Cl H2N CH2 COOH CH3COOH A B C D 6 分子式为 C4H9O2N 属于氨基酸的同分异构体的数目为 A 2 种 B 3 种 C 4 种 D 5 种 7 有关天然产物水解的叙述不正确的是 A 油