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1.3 生命的根底——蛋白质 学案〔人教版选修1〕
[课标展示]1.了解蛋白质的组成和结构,掌握蛋白质的主要性质。2.了解氨基酸的结构和性质。3.了解蛋白质的分类和人体必需的氨基酸,了解食物搭配的方法。
一、蛋白质的组成和结构
1.组成
蛋白质是构成生命的根底物质,主要由__________四种元素组成,有些蛋白质还含有________等元素。
蛋白质的相对分子质量很大,属于____________________化合物。
2.氨基酸组成了蛋白质
蛋白质的结构非常复杂,它在酶或酸、碱的作用下能发生________反响,最终生成__________,所以说氨基酸是蛋白质的基石。下面是几种常见的氨基酸:
甘氨酸:____________________________________________________________,
丙氨酸:。
谷氨酸:___________________________________________________________。
(1)氨基酸的概念:至少含有一个________和一个________的化合物就是氨基酸。
(2)通式:__________________________________________________________。
特别提醒像甘氨酸、丙氨酸、谷氨酸那样,氨基位于羧基的邻位碳原子上,这样的氨基酸叫做α氨基酸。天然蛋白质大都由α氨基酸组成。
(3)化学性质
氨基酸分子里含有氨基和羧基,它们既表现____________,又表现____________。因此,氨基酸与酸或碱都能反响生成盐,它们具有__________性。
①与碱反响_____________________________________________________________。
②与酸反响_____________________________________________________________。
3.多肽
(1)概念:一个分子中的氨基跟另一个分子中的__________之间消去__________分子,经____________反响而生成的产物叫做肽。
①由______个氨基酸分子消去水分子而形成含有______个肽键的化合物是二肽。
②由多个氨基酸分子消去水分子形成的含有多个肽键的化合物是________肽。多肽常呈链状,因此也叫__________。
(2)肽键的形成
CHH2NRCOOH+HNHCHR′COOH―→
其中的酰胺基结构(____________)叫做肽键。
(3)多肽与蛋白质的关系
多肽与蛋白质之间没有严格的界限,一般常把相对分子质量______于1000的叫做
________。蛋白质水解得到________,多肽进一步水解,最后得到________。上述过程
可用下式表示: _________________________________________________
________________________________________________________________________。
二、蛋白质的性质
蛋白质在水中的溶解性不同,有的难溶于水,如__________、__________等,有的能溶于水,如__________等。
1.盐析
向蛋白质溶液中参加某些浓的________________________溶液后,可以使蛋白质凝聚而从溶液中________,这种作用叫做盐析。
特别提醒蛋白质溶液是假溶液真胶体。蛋白质溶液只是习惯性称呼。
【P15实验1-2】
操作步骤
实验现象
结论
有沉淀析出,把带有沉淀的液体参加蒸馏水的试管中,沉淀溶解
参加某些无机盐可使蛋白质盐析
蛋白质盐析的条件是__________________,特点:________,属于________变化。利用这一原理可以________________。
2.变性
【P15实验1-3】
操作步骤
实验现象
结论
试管1
加热
蛋白质凝结,加蒸馏水不再溶解
加热或参加重金属盐可使蛋白质变性
试管2
参加少量
乙酸铅
蛋白质凝结,
加蒸馏水不再溶解
蛋白质变性的条件:____________________________等。
特点:________________________________,属于________变化。
重金属中毒应立即______________________,以缓解毒性。
3.颜色反响
【P16实验1-4】
实验操作
实验现象
结论
在盛有2 mL鸡蛋清溶液的试管里,滴入几滴浓HNO3,微热
鸡蛋清溶液颜色变黄
鸡蛋白遇浓HNO3颜色变黄
某些蛋白质颜色反响的条件:________,现象:__________。利用这一原理可以________________________________________________________________________。
4.灼烧蛋白质时,会产生__________气味,利用这一性质可以________________。
5.人体中共有二十多种氨基酸,其中__________、__________、__________、
______________、__________、____________、____________、____________等八种是人体
不能合成的,必须由食物获得,称为必需氨基酸。
三、人体必需的氨基酸
1.蛋白质在人体内的消化过程
进入人体的蛋白质在________________和______________的作用下,水解生成氨基酸。氨基酸被人体吸收后,重新结合成人体所需的各种蛋白质,构成和修补人体的各种组织。人体内各种组织的蛋白质也在不断地分解,最后生成尿素,排出体外。
另一种是______________蛋白质,如谷类、豆类、蔬菜、水果、菌类等。谷类中的蛋白
3.人体必需的氨基酸
人体中共有二十多种氨基酸,其中有几种是人体自身不能合成的,必须由食物获得,称为必需氨基酸。
4.酶
酶是一种特殊的________,具有蛋白质的通性。酶的催化作用有以下特征:
(1)条件温和、____________,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________,例如,蛋白酶只催化蛋白质的水解反响;淀粉酶只催化淀粉的水解。
(3)具有____________作用,酶对化学反响的催化效率远远高于普通催化剂。
一、盐析与变性的区别
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
蛋白质在加热、强酸、强碱等条件下性质发生改变而凝结起来
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、铵等轻金属盐的浓溶液
加热、强酸、强碱、强氧化剂、紫外线、重金属盐、苯酚、甲醛、乙醇等
用途
别离、提纯蛋白质
杀菌消毒
二、根据氨基酸的结构推测氨基酸的化学性质
1.α氨基酸的结构通式为,氨基酸分子中既有氨基(—NH2),又有羧基(—COOH)。—NH2可以结合H+形成—NH,所以氨基酸具有碱性。—COOH可以电离出H+,形成—COO-,所以氨基酸具有酸性。故氨基酸具有两性,既能与强酸反响,又能与强碱反响:
2.氨基酸分子的氨基和羧基之间可以发生缩合脱水反响:
多个氨基酸分子间缩合脱水(缩聚)生成多肽,如:
题型一氨基酸的结构和性质
关于氨基酸的表达错误的选项是( )
A.氨基酸的结构中都含有氨基和羧基
B.人体内氨基酸代谢的最终产物是二氧化碳和尿素
C.人体内所有氨基酸都可以相互转化
D.两个氨基酸通过脱水缩合形成二肽
解析人体内的氨基酸局部可以在人体内合成,但也有局部在体内是不能合成的,必须通过食物摄入,因此C说法是错误的。
答案C
变式训练1以下物质中既能与盐酸反响,又能与NaOH溶液反响的是( )
①NaHCO3②(NH4)2S③Al(OH)3④NH4Cl
⑤H2N—CH2—COOH⑥CH3COOH
A.①②③B.①②④⑤
C.⑤⑥D.①②③⑤
题型二蛋白质的组成和性质
以下过程不属于化学变化的是( )
A.在蛋白质溶液中,参加饱和硫酸铵溶液,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,参加硫酸铜溶液,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
解析逐一分析各选项所列过程的实质,以有无新物质生成来判断是否为化学变化。A项在蛋白质溶液中参加饱和硫酸铵溶液,是盐析过程,析出的蛋白质性质并无变化,即没有新物质生成,A项不是化学变化;B项皮肤不慎沾上浓硝酸显黄色属于蛋白质的颜色反响,是化学变化过程;C项在蛋白质溶液中参加硫酸铜溶液,析出沉淀是因为蛋白质变性,属化学变化;D项用稀释的福尔马林溶液杀灭种子上的细菌和微生物,即:使这些生物体的蛋白质发生变性反响,是化学变化。
答案A
变式训练2以下关于蛋白质的表达中,正确的选项是( )
①蛋白质溶液里加(NH4)2SO4溶液可提纯蛋白质②在豆浆中加少量石膏,能使豆浆凝结为豆腐③温度越高,酶对某些化学反响的催化效率越高④任何结构的蛋白质遇到浓HNO3都会变成黄色
A.①②B.②③C.①④D.②④
参考答案
根底知识梳理
一、1.C、H、O、NS、P、Fe天然有机高分子
2.水解氨基酸H2N—CH2—COOH
(1)氨基羧基 (2)
(3)酸性碱性两
3.(1)羧基水缩合①两一②多肽链
(2)—CO—NH— (3)小多肽多肽氨基酸氨基酸
二、丝毛鸡蛋白
1.(NH4)2SO4或Na2SO4析出参加某些无机盐溶液可逆性物理别离、提纯蛋白质
2.加热、重金属盐、强酸、强碱、甲醛丧失了生理活性,是不可逆的化学服用大量牛奶或豆浆
3.遇浓HNO3颜色变黄鉴别某些蛋白质
4.烧焦羽毛鉴别蛋白质
5.赖氨酸蛋氨酸亮氨酸异亮氨酸缬氨酸苏氨酸苯丙氨酸色氨酸
三、1.胃蛋白酶胰蛋白酶
2.动物性植物性
4.蛋白质 (1)不需加热 (2)专一性 (3)高效催化
典型例题剖析
变式训练
1.D [此题考查了中学化学常见的既能与强酸又能与强碱反响的物质,具有较强的综合性。中学化学常见的既能与强酸,又能与强碱反响的物质有:
(1)某些金属单质:Al等
(2)两性化合物:Al2O3、Al(OH)3等
(3)弱酸的铵盐:(NH4)2CO3、(NH4)2SO3、(NH4)2S、CH3COONH4等
(4)多元弱酸的酸式盐:NaHCO3、NaHSO3、NH4HCO3、NH4HSO3等。
(5)氨基酸、蛋白质等。]
2.A[此题综合考查了蛋白质的性质。参加(NH4)2SO4溶液,蛋白质会产生盐析现象,从而与杂质别离,而不改变蛋白质的性质,①正确;豆浆是一种胶体,参加电解质石膏可使其聚沉成为豆腐,②正确;酶是蛋白质,高温下变性,不再有催化作用,③错误;一般情况下,只有含苯环的蛋白质遇到浓HNO3,才会发生颜色反响,④错误。]
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