高中化学第一章关注营养平衡1.3生命的基础-蛋白质

第三节生命的基础——蛋白质1.能记住蛋白质的组成、结构和主要性质。2.能记住氨基酸的结构和性质。3.能列举人体必需的氨基酸。4.会运用食物合理搭配的方法。一二三四一、蛋白质的组成和结构1.蛋白质的组成元素和类别(1)组成元素:蛋白质中含有碳、氢、氧、氮及少量的硫,有的还含有微量的磷、铁、锌、钼等元素。(2)类别:蛋白质的相对分子质量很大,属于天然有机高分子化合物。一二三四2.氨基酸(1)结构特点。①官能团:羧基(—COOH)和氨基(—NH2)。(2)常见氨基酸。一二三四(3)化学性质。①两性。氨基酸分子里含有—NH2和—COOH两种官能团,前者使氨基酸具有碱性,后者使氨基酸具有酸性,因此氨基酸既能与酸反应,又能与碱反应。②缩合反应——肽键的形成。氨基酸分子发生缩合反应可生成二肽、三肽、多肽等。多个氨基酸分子缩合消去水分子可形成多肽或蛋白质。多肽或蛋白质分子中含有的酰胺基( )结构,称为肽键。一二三四3.蛋白质的结构特点(1)多个氨基酸分子以肽键结合形成肽链。(2)一个蛋白质分子中可含一条或多条肽链。(3)肽链中或肽链间以氢键结合,形成蛋白质的三维空间结构。从分子结构看,多肽和蛋白质之间没有严格的界限,一般来说,相对分子质量小于10000的叫做多肽,而相对分子质量更大的为蛋白质。氨基酸、多肽与蛋白质的相互关系:一二三四氨基酸与蛋白质的关系如何?提示:为了更形象地了解氨基酸与蛋白质的关系,可以用字母与单词的关系来类比。20多种氨基酸可以形成无数种蛋白质,就像26个英文字母形成了数以万计的英文单词。组成不同的蛋白质,氨基酸种类和排列顺序各不相同。一二三四二、蛋白质的性质1.两性蛋白质由氨基酸通过肽键构成,其中存在氨基和羧基,具有两性。2.水解一二三四3.盐析向蛋白质溶液中加入某些浓的无机盐[如(NH4)2SO4、Na2SO4等]溶液后,可以使蛋白质凝聚而从溶液中析出。(1)析出的蛋白质可以溶解在水中,不影响原来蛋白质的性质,盐析是一个可逆的过程。(2)利用这个性质,可以采用多次盐析的方法来分离和提纯蛋白质。4.变性蛋白质在一定条件下发生不可逆的凝固,凝固后不能在水中溶解,这种变化叫做变性。变性是不可逆的过程,蛋白质变性后,不仅失去了原有的可溶性,同时失去了生理活性。5.颜色反应某些蛋白质遇浓硝酸颜色变黄。可用来鉴别蛋白质。一二三四蛋白质变性的性质有何应用?提示:蛋白质变性后,失去了原有的可溶性,同时失去了生理活性,利用这一特点,在实际生活中有许多应用。如高温消毒灭菌、紫外线杀菌、酒精消毒等。一二三四三、人体必需的氨基酸1.蛋白质在人体内的消化过程2.蛋白质的生理功能(1)构成机体和修复组织;(2)参与生物氧化反应释放热量等。3.食物中的蛋白质来源食物中的蛋白质来源可分为两种:一种是动物性蛋白质,如鸡、鸭、鱼、肉等;另一种是植物性蛋白质,如谷类、豆类、蔬菜、水果、菌类等。谷类中的蛋白质虽然含量较少,但对于以谷类为主食的家庭,它们仍然是人体所需蛋白质的主要来源。一二三四4.必需氨基酸(1)定义:人体自身不能合成,必须由食物获得的氨基酸。(2)八种必需氨基酸:缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、色氨酸、苏氨酸、苯丙氨酸。如何做到蛋白质互补?提示:①食物品种越多越好。②植物蛋白与动物蛋白搭配。③食物的种属越远越好,如鸡、鱼、肉搭配比鸡、鸭搭配好。④搭配食物要同时食用。一二四三四、酶酶是一类特殊的蛋白质,具有蛋白质的通性。酶的催化作用有以下特征:(1)条件温和、不需加热,接近中性的条件下,在30~50℃之间,酶的活性最强,超过适宜温度时,酶会失去活性。(2)具有高度的专一性。例如,蛋白酶只催化蛋白质的水解反应;淀粉酶只催化淀粉的水解。(3)具有高效催化作用。酶对化学反应的催化效率远远高于普通催化剂。一二三一、氨基酸的组成、结构与性质1.定义至少含有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH)的化合物。2.通式一二三3.化学性质氨基酸分子里含有羧基和氨基,既表现酸性,又表现碱性。因此,氨基酸与酸或碱都能反应生成盐,具有两性。(1)与碱反应。一二三一二三温馨提示既能与强酸反应又能与强碱反应的物质:(1)某些金属单质(如Al);(2)两性氧化物(如Al2O3);(3)两性氢氧化物[如Al(OH)3];(4)弱酸的酸式盐(如NaHCO3、NaHS等);(5)弱酸弱碱盐[如(NH4)2CO3等];(6)氨基酸和蛋白质等。一二三二、蛋白质的性质1.两性蛋白质是氨基酸缩聚的产物,蛋白质分子中还残留氨基和羧基,因此能与酸或碱反应。2.水解蛋白质在酶的催化下发生水解生成氨基酸,断键部位是肽键3.特性蛋白质溶液是胶体,具有胶体的性质。一二三4.盐析与变性一二三5.颜色反应含有苯环结构的蛋白质遇浓硝酸产生黄色物质。6.灼烧气味灼烧蛋白质产生烧焦羽毛的气味。一二三三、盐析和渗析的比较

知识点1知识点2【例题1】

苯丙氨酸是一种生命活动不可缺少的氨基酸,必须从食物和其他营养品中获取。苯丙氨酸的结构简式为(1)苯丙氨酸能发生的化学反应的类型有

。

A.取代反应 B.加成反应C.酯化反应 D.中和反应(2)苯丙氨酸分子中的碱性基团是

(填结构简式)。

(3)该分子中的酸性基团是

(填结构简式),苯丙氨酸与NaOH溶液反应的化学方程式为

。

(4)两分子苯丙氨酸缩合成二肽的化学方程式为

。

知识点1知识点2知识点1知识点2知识点1知识点2点拨有机物的性质是由其官能团决定的,判断有机物发生反应的类型首先要找出其官能团,看该官能团有哪些性质,能发生何种反应。知识点1知识点2【例题2】

下列关于蛋白质的叙述中,不正确的是(

)A.天然蛋白质的水解产物都是α-氨基酸B.蛋白质溶液里加入饱和硫酸铵溶液,蛋白质析出,再加水也不溶解C.重金属盐能够使蛋白质凝聚,所以误食重金属盐会使人中毒D.浓硝酸溅到皮肤上能够使皮肤显黄色,这是由于浓硝酸与蛋白质发生了颜色反应知识点1知识点2解析:本题重点考查蛋白质的性质。天然蛋白质都是由α-氨基酸构成的,因此天然蛋白质水解后生成的氨基酸都是α-氨基酸,A正确;硫酸铵不属于重金属盐,因此在蛋白质溶液中加入硫酸铵溶液后,蛋白质发生的是盐析作用,加入水后,析出的蛋白质能够重新溶在水中,B错误;重金属盐能够使蛋白质发生变性作用,误食重金属盐后,重金属盐会使人体内的蛋白质发生变性,使人中毒,此时可以服用牛奶、蛋清进行解毒,并及时送医院救治,C正确;颜色反应是蛋白质的性质之一,D正确。答案:B知识点1知识点2点拨氨基酸、蛋白质、酶的区别与联系见下表。

知识点1知识点212341下列关于蛋白质的叙述中,正确的是(

)A.蛋白质溶液里加入(NH4)2SO4溶液可提纯蛋白质B.重金属盐使蛋白质变性,所以吞服“钡餐”会引起中毒C.温度越高,酶对某些反应的催化效率越高D.任何结构的蛋白质遇到浓硝酸都会变成黄色解析:(NH4)2SO4溶液使蛋白质溶液发生盐析,多次进行盐析,即可提纯蛋白质,A正确;“钡餐”主要成分是BaSO4,难溶于水和酸,溶液中重金属离子浓度非常低,不会使蛋白质变性,B错误;酶是蛋白质,加热变性后失去催化作用,C错误;只有含有苯环的蛋白质遇到浓硝酸会变黄色,D错误。答案:A1234解析:半胱氨酸中的“—COOH”可与金属镁反应放出H2,也可与NH3·H2O反应生成相应的铵盐;由于分子中还含有氨基,可以与HCl反应;D项中不含肽键,不是二肽,故错误。答案:D123412343下列关于蛋白质的说法错误的是(

)A.食物中的蛋白质,先水解成氨基酸才能被人体吸收B.氨基酸是羧酸分子中烃基上的氢原子被氨基取代的产物C.绝大多数酶本身就是蛋白质D.多肽和蛋白质在结构上有严格的区别解析:A、B、C均正确。多肽和蛋白质在结构上是相同的,仅仅是构成多肽或蛋白质的氨基酸数目不同而已。答案:D12344(1)从鸡蛋清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,该气体主要是

,说明蛋白质中含有

元素。

(3)误食重金属盐会中毒,这是因为

。

(4)浓硝酸溅到皮肤上,使皮肤呈现

色,这是由于浓硝酸和蛋白质发生了

反应。

(5)鉴定一种织物的成分是真丝还是人造丝,可各取一小块进行

,这是因为

。

12