人教版高中化学选修五 4_3蛋白质和核酸第1课时（课件1）

人教版高中化学选修五 4_3蛋白质和核酸第1课时（课件1）

(1) 蛋白质是 化合物，其水解的最终产物是 。 (2) 动物的毛和皮、蚕丝等的主要成分是 。 (3) 硝酸可以使蛋白质变 色，称为蛋白质的 反应，常用来鉴别部分蛋白质。蛋白质也可以通过其 进行鉴别。 天然有机高分子 氨基酸 蛋白质 颜色 烧焦 时的特殊气味 黄 一、氨基酸的结构和性质 1 ．氨基酸的分子结构 氨基酸可看作是羧酸分子烃基上的氢原子被 取代的化合物，分子中含有 和 两种官能团。天然氨基酸都是 ，其通式为 氨基 氨基 羧基 α 氨基酸 。 2 ．常见的氨基酸 甘氨酸 ( 氨基乙酸 ) ： ； 谷氨酸 (2 氨基 1,5 戊二酸 ) ： H 2 N—CH 2 —COOH 3 ．氨基酸的性质 (1) 两性： (2) 成肽反应： 反应机理：羧基脱去 ，氨基脱去 形成 ( 肽键 ) 。 － OH H 。 二、蛋白质的组成和性质 1 ．蛋白质的组成 蛋白质是由 等元素组成，有些蛋白质含有 P ，少量蛋白质还含有微量 Fe 、 Cu 、 Zn 、 Mn 等。 2 ．蛋白质的性质 (1) 两性：形成蛋白质的多肽是由多个氨基酸脱水而成，在多肽链的两端必然存在着自由的氨基与羧基。而且侧链中也有酸性或碱性基团，因此蛋白质既能与酸反应，又能与碱反应。 C 、 H 、 O 、 N 、 S (2) 水解： 肽类化合物 氨基酸 (3) 盐析：少量的盐 [ 如 、 、 等 ] 能促进蛋白质溶解，当盐溶液达到一定浓度时，蛋白质的溶解度 ，而从溶液中析出，称为盐析。当向上述体系中再加入水时，析出的蛋白质又会 ，所以盐析是一个 。 (NH 4 ) 2 SO 4 Na 2 SO 4 NaCl 降低 溶解 可逆过程 (4) 变性：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，称为蛋白质的变性。蛋白质的变性是一个 过程，变性后的蛋白质在水中 ，失去 。 (5) 颜色反应： 含 的蛋白质遇到浓硝酸会有 产生；加热沉淀变 ，这种现象称为颜色反应。 (6) 灼烧实验： 灼烧蛋白质产生 的气味，可用这种方法检验棉织品和毛织品。 理化性质 理化性质 不可逆 不能重新溶解 原有的生理活性 苯环 白色沉淀 黄色 烧焦羽毛 三、酶 1 ．组成 酶是一类由细胞产生的、对生物体内的化学反应具有 作用的有机物，其中绝大多数是 。 2 ．酶的催化作用特点 (1) 。 (2) 具有高度的 。 (3) 具有 作用。 催化 蛋白质 条件温和，不需加热 专一性 高效催化 含磷 脱氧核糖核酸 (DNA) 核糖核酸 (RNA) 1 ．使蛋白质变性的因素有哪些？ 答案： 物理因素：加热、加压、搅拌、振荡、紫外线照射、超声波等； 化学因素：强酸、强碱、重金属盐、三氯乙酸、乙醇、丙酮等。 2 ．绿色荧光蛋白 (GFP) 是一个相对分子质量较小的蛋白， 最初是在水母中发现的，它可用于标记蛋白，以下关于 GFP 的说法正确的是 ( 　　 ) A ．不属于天然有机高分子化合物 B ．甲醛可使其变性 C ．与强酸、强碱不反应 D ．不能发生水解反应 解析： 由 “ GFP 是一个相对分子质量较小的蛋白 ” 可知 GFP 是一种蛋白质，属于天然有机高分子化合物，加热、紫外线、 X 射线、强酸、强碱、重金属盐、一些有机物 ( 甲醛、酒精、苯甲酸等 ) 会使蛋白质变性。 答案： B 3 ．关于生物体内氨基酸的叙述错误的是 ( 　　 ) A ．构成蛋白质的氨基酸分子的结构通式是： B ．人体内氨基酸的分解代谢最终产物是水、二氧化碳 和尿素 C ．人体内所有氨基酸均可以相互转化 D ．两分子氨基酸通过脱水缩合形成二肽 解析： 在人体内能够通过转氨基作用形成的有 12 种非必需氨基酸，由于人体无法产生某些中间产物，所以有 8 种氨基酸必须从食物中获得，故称之为必需氨基酸。 答案： C 4 ．在四种化合物① NaHCO 3 、② Al(OH) 3 、③ (NH 4 ) 2 CO 3 、 中，跟盐酸和氢氧化钠溶液都能 反应的是 ( 　　 ) A ．只有②④　　　　　　　　 B ．只有①② C ．①②③ D ．①②③④ 解析： Al 、 Al 2 O 3 、 Al(OH) 3 、弱酸的酸式盐、弱酸的铵盐、氨基酸、蛋白质都既可以与酸反应，又可以与强碱反应。 答案： D 5 ．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 ______________________________ 。 解析： 蛋白质遇轻金属盐能发生盐析，加热或遇到甲醛能使蛋白质变性。蛋白质与浓 HNO 3 发生颜色反应而呈黄色。 答案： (1) 产生白色沉淀　盐析 (2) 产生白色沉淀　变性 (3) 蛋白质变为黄色　颜色 (4) 产生白色沉淀　变性 1 ．反应机理 在酸或碱的存在下加热，氨基酸分子的氨基与另一分子的羧基间脱去一分子水，缩合形成肽键。 2 ．成肽规律 (1) 一种氨基酸缩水形成 1 种二肽； (2) 两种氨基酸缩水可形成 4 种二肽。 (3) 分子间或分子内脱水成环： (4) 蛋白质的形成： (5) 二肽、多肽或蛋白质水解时断键的位置即为形成肽键的位置。 [ 例 1] 　 由 3 种氨基酸分子脱水缩合生成的四肽的结构简式为 该四肽彻底水解时，不可能产生的氨基酸是 ( 　　 ) [ 解析 ] 　 根据氨基酸成肽原理，水解时肽键断开，把 —OH 和 —H 分别连接到 和 —NH— 上即可。 [ 答案 ] 　 D 能发生水解反应的有机物 (1) 卤代烃的水解 ( 碱性条件 ) ； (2) 酯的水解 ( 酸性或碱性条件 ) ； (3) 油脂的水解 ( 酸、碱或酶 ) ； (4) 二糖或多糖的水解 ( 酸或酶 ) ； (5) 蛋白质的水解 ( 酸、碱或酶 ) 。 1 ．蛋白质的性质 性质 内容 ① 溶解性 有些蛋白质能溶于水，如鸡蛋白；有些蛋白质难溶于水，如丝、毛等 ② 水解 在酸、碱或酶的作用下，最终水解生成多种 α 氨基酸 性质 内容 ③ 盐析 浓的无机轻金属盐 ( 或铵盐 ) 溶液可以降低蛋白质的溶解度，使蛋白质凝聚而从溶液中析出，这种作用叫做盐析 ④ 变性 加热、紫外线、 X 射线、强酸、强碱、重金属盐、某些有机物 ( 如甲醛、酒精、苯甲酸等 ) 都能使蛋白质变性，产生凝聚现象 ⑤ 颜色 反应 蛋白质和浓硝酸作用显黄色，可用于鉴别蛋白质 ⑥ 灼烧 蛋白质灼烧时有烧焦羽毛的气味，可用于蛋白质的 鉴别 2 ．盐析、变性和渗析的比较 盐析 变性 渗析 原理 根据盐溶液对蛋白质溶解度的影响，加入无机盐，使蛋白质从溶液中析出 一定条件下，使蛋白质凝聚失去原有的生理活性 根据分散质粒子直径大小，利用半透膜分离胶粒与小分子和离子 条件 浓的盐溶液如 (NH 4 ) 2 SO 4 、 Na 2 SO 4 、 NaCl 等溶液 加热、紫外线、 X 射线、重金属盐、强酸、强碱、乙酸、乙醇等 胶体、半透膜、水 盐析 变性 渗析 特点 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 可逆，需多次换水 实例 ① 向皂化反应液中加食盐晶体，使肥皂析出； ② 蛋白质溶胶中加浓 Na 2 SO 4 溶液，蛋白质析出 消毒，灭菌，给果树使用波尔多液，保存动物标本等 除去淀粉溶液中的 NaNO 3 杂质 [ 例 2] 　 [ 双选题 ] 下列关于蛋白质的说法正确的是 ( 　　 )  A ．蛋白质是多种 α 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 Na 2 SO 4 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 ” 时，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缩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生理活性，故 B 项正确。盐析不能使蛋白质变性，故 C 项错误。 “ 人造丝 ” 的成分是纤维素，灼烧时没有烧焦羽毛的气味，故 D 正确。 [ 答案 ] 　 BD 点击此图片进入课堂 10 分钟练习 (1) 组成蛋白质的氨基酸几乎都是 α 氨基酸，其结构简式为 。 (2) 氨基酸具有两性，能与酸、碱反应生成盐，氨基酸通过成肽反应形成肽类化合物和蛋白质。 (3) 蛋白质是含有 C 、 H 、 O 、 N 、 S 等元素的一类高分子化合物。 (4) 蛋白质水解的最终产物是氨基酸。 (NH 4 ) 2 SO 4 、 Na 2 SO 4 、 NaCl 的浓溶液会使蛋白质发生盐析；强酸、强碱、重金属盐、紫外线、加热等会使蛋白质变性。 (5) 可以通过颜色反应和灼烧来鉴别、鉴定蛋白质。 点击此图片进入课下 30 分钟演练