2022-2023学年人教版选择性必修3 4.2 蛋白质 学案

1、第二节蛋白质1.通过对氨基酸、多肽和蛋白质的官能团、结构特点的微观探析，推测它们的化学性质，形成“结构决定性质”的观念，形成“宏观辨识与微观探析”的核心素养。2.通过实验探究蛋白质的性质，发现问题并解决问题，并得出蛋白质检验的简单实验方案，形成“科学探究与创新意识”的核心素养。3.通过对人工合成多肽、蛋白质等在生命科学发展中所起的重要作用，认识化学在生产、生活中的重大贡献，形成“科学态度与社会责任”的核心素养。 氨基酸1.概念羧酸分子烃基上的氢原子被_氨基_取代后的化合物。(1)氨基：氨分子(NH3)去掉一个_氢原子_后的部分，即NH2。(2)氨基酸：羧酸分子里氢原子被氨基取代的生成物，即氨基

2、连接在与羧基相邻的位的碳原子上，结构简式可以表示为。(3)氨基酸除甘氨酸外，一般均含有连接4个不同原子或原子团的手性碳原子，具有对映异构体。2.几种常见的氨基酸名称俗称结构简式氨基乙酸_甘氨酸_H2NCH2COOH_2氨基丙酸_丙氨酸_H2NCH(CH3)COOH_2氨基3苯基丙酸_苯丙氨酸_2氨基戊二酸_谷氨酸_3.物理性质天然的氨基酸均为无色晶体，熔点较高，在200300 熔化时分解。能溶于强酸或强碱溶液中，除少数外，一般都能溶于水，难溶于乙醇、乙醚。4.化学性质(1)氨基酸的两性氨基酸有COOH和NH2，分别为酸性基团和碱性基团。所以氨基酸既能与酸反应又能与碱反应，以甘氨酸为例：。特别提

3、醒既能跟酸反应又能跟碱反应的物质还有Al、Al2O3、Al(OH)3、(NH4)2CO3、NH4HCO3、NaHCO3等。(2)成肽反应两个氨基酸分子(相同或不同)，在酸或碱存在下加热，一分子的_氨基_与另一分子的_羧基_间脱去一分子水，缩合成含有_肽键_的化合物成肽反应。两分子氨基酸缩合_二肽_；多分子氨基酸缩合_多肽_；许多氨基酸分子缩合成相对分子质量在_10_000_以上的，并具有一定空间结构的多肽蛋白质。肽键，肽键是一种酰胺键，是羧基和氨基脱水缩合形成的，连接两个氨基酸分子的化学结构称为肽键。1.判断正误（正确的打“”，错误的打“”）（1）氨基酸是一种既能与强碱反应又能与强酸反应的有机

4、高分子。 （）（2）氨基酸分子、烃分子中的氢原子数均为偶数。（）（3）氨基酸能发生酯化反应、成肽反应和水解反应。（）答案：（1）（2）（3）2.将甘氨酸和丙氨酸放在同一容器内发生成肽反应，有几种二肽生成？写出有关反应的化学方程式。答案：可以形成4种二肽。蛋白质酶1.蛋白质的组成结构（1）组成元素蛋白质中主要含有C、H、O、N、S等元素，有些还含有P、Fe、Zn、Cu等元素。（2）四级结构2.蛋白质的主要性质(1)两性形成蛋白质的多肽由多个氨基酸缩合形成，在多肽链的两端存在着自由的氨基和羧基，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

5、质eq o(,sup7(水解),sdo5(酸、碱或酶)多肽eq o(,sup7(水解)_氨基酸_。人体内变化蛋白质eq o(,sup7(水解),sdo5(蛋白酶)多肽eq o(,sup7(水解)_氨基酸_eq o(,sup7(吸收进入血液),sdo5(重新合成)人体需要的蛋白质。 (3)盐析实验探究实验操作实验现象试管中出现_白色沉淀_；试管中_白色沉淀_消失实验结论盐析实质：向蛋白质溶液中加入一定浓度的可溶性盐（如、硫酸铵、硫酸钠、氯化钠等），使蛋白质的溶解度降低而从溶液中析出特点：盐析属于物理变化，是可逆过程，只是改变了蛋白质的溶解度，并未改变蛋白质的活性应用：多次盐析和溶解可以分离提纯蛋

6、白质(4)变性实验探究实验操作实验现象加热后产生_白色沉淀_，加入蒸馏水后_沉淀不溶解_加入硝酸银溶液后产生_白色沉淀_，加入蒸馏水后_沉淀不溶解_加入乙醇后产生_白色沉淀_，加入蒸馏水后_沉淀不溶解_实验结论变性eq blc(avs4alco1(本质在某些物理因素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blc(avs4alco1(加热、加压、搅拌、振荡、紫外线、超声波、紫外线和放射线等（物理因素）,强酸、强碱、重金属盐、乙醇、甲醛等（化学因素）),特点变性属于化学变化，是不可逆过程，变性后的蛋白质在水中不能,重新溶解，失去了原有的生理活性)应用a.食物加热后，其中

7、的蛋白质发生了变性，有利于人体消化吸收。b.乙醇、苯酚和碘等作为消毒防腐药可以使微生物的蛋白质变性，达到消毒的目的。c.疫苗等生物制剂需要在低温下保存。d.攀登高山时为防止强紫外线引起的皮肤和眼睛蛋白质变性灼伤，需要防晒。(5)显色反应实验探究实验操作实验现象加入浓硝酸后产生_白色沉淀_，加热后_沉淀变黄色_实验结论含有苯环的蛋白质遇到浓硝酸呈_黄色_。除了硝酸，其他一些试剂也可以与蛋白质作用，呈现特定的颜色，可用于蛋白质的分析检测。(6)蛋白质灼烧有类似_烧焦羽毛_的气味。(7)胰岛素胰岛素是由胰腺分泌的一种激素，具有调节体内糖类、蛋白质和脂肪代谢等功能。结构确定：_胰岛素_是最先被确定氨基

8、酸序列的蛋白质，其结构由桑格等于1955年测定。人工合成：中国科学院生物化学研究所、有机化学研究所和北京大学化学系等单位的多位科学家经过长期不懈努力，在1965年首先合成了结晶牛胰岛素。3.酶1.判断正误(正确的打“”，错误的打“”)(1)酶的催化作用是温度越高越好。()(2)蛋白质遇浓硝酸都会显黄色。()(3)硫酸铵溶液会使蛋白质发生变性。()(4)向两份蛋白质溶液中分别加入饱和NaCl溶液、饱和CuSO4溶液，均有固体析出，两者原理相同。()答案：(1)(2)(3)(4)2.下列关于酶的叙述中，不正确的是()A.酶是生物体内产生的催化剂B.在强酸或强碱存在条件下酶的催化活性最大C.高温或重

9、金属盐会使酶的催化活性降低D.酶在一定条件下水解的最终产物是氨基酸答案：B 氨基酸的结构与性质1.氨基酸脱水形成二肽的反应，属于取代反应吗？析疑：属于。因为从反应过程看，氨基酸缩聚可以看成氨基上的H被取代，也可以看成羧基上的羟基被取代。2.3个甘氨酸分子发生缩合反应最多可以生成几个水分子？析疑：3个。氨基酸分子缩合既可以形成链状结构也可以形成环状结构，其中形成环状结构时可以产生3个水分子。1.氨基酸的结构2.氨基酸的两大化学性质(1)两性(2)成肽反应肽键氨基酸分子的羧基与氨基酸分子的氨基可脱水形成肽键(与酯化反应类似)。成环分子内或分子间脱水成环氨基酸分子缩聚成高分子【例1】下列关于氨基酸的

10、叙述中，不正确的是()A.天然氨基酸都是晶体，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.氨基酸的官能团有氨基和羟基解析：D。天然氨基酸熔点较高，室温下均为晶体，一般能溶于水而难溶于乙醇、乙醚；氨基酸含有氨基和羧基，是两性化合物，能与酸、碱反应生成盐；氨基酸分子间能发生成肽反应，但氨基酸都不能发生水解反应。【变式1】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

11、D.两分子半胱氨酸脱水形成的二肽结构简式为解析：D。D项，两分子半胱氨酸脱水形成的二肽结构简式应为。 蛋白质的性质及应用1.医用酒精、“84”消毒液、紫外线等能杀菌消毒所依据的原理是什么？析疑：依据的原理是它们能使细菌、病毒等生物蛋白质变性。2.在临床上解救Cu2、Pb2、Hg2等重金属盐中毒的病人时，为什么要求病人服用大量含蛋白质丰富的生鸡蛋、牛奶或豆浆？析疑：这些物质中含有丰富的蛋白质，重金属盐破坏这些食物中的蛋白质，从而减少对病人本身蛋白质的损伤。1.蛋白质的水解反应在酸、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：2.蛋白质的盐析和变性名称盐析变

12、性定义当某些可溶性盐(如硫酸铵、硫酸钠、氯化钠等)在蛋白质溶液中达到一定浓度时，会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称为蛋白质的变性特征可逆不可逆实质溶解度降低，物理变化结构、性质改变，化学变化条件碱金属、镁、铝等轻金属盐或铵盐的浓溶液加热、加压、振荡、超声波、放射线、紫外线、强酸、强碱、重金属盐、甲醛、乙醇等用途分离提纯蛋白质杀菌、消毒实例硫酸铵、硫酸钠等盐的浓溶液使蛋白质发生盐析重金属盐(例如硫酸铜)溶液使蛋白质变性【例2】下列关于蛋白质的叙述错误的是()A.浓硝酸溅在皮肤上，使皮肤呈黄色，是由于浓硝酸和蛋白质发生显色反应B.灼烧羊毛时会产生烧焦羽毛的气味C.蛋白质水解的最终产物是纯净物D.高温灭菌的原理是加热后