高中化學 專題5 生命活動的物質基礎 第二單元 氨基酸、蛋白質、核酸課件 蘇教版選修5-蘇教版高中選修5化學課件VIP

1、核心素養(yǎng)發(fā)展目標HEXINSUYANGFAZHANMUBIAO1.宏觀辨識與微觀探析： 能根據(jù)氨基酸、蛋白質的官能團及官能團的轉化，認識不同氨基酸、蛋白質性質上的差異。了解酶的催化特點及核酸在生命活動中的作用。2.科學態(tài)度與社會責任：認識蛋白質是生命活動的物質基礎，是人體必需的營養(yǎng)物質，但是蛋白質的攝入量過多或過少都不利于人體健康，要合理安排飲食，注意營養(yǎng)搭配。新知導學 啟迪思維 探究規(guī)律達標檢測 檢測評價 達標過關內容索引NEIRONGSUOYIN01新知導學1.氨基酸的分子結構(1)從結構上看，氨基酸可以看作是羧酸分子中烴基上的氫原子被 取代的產物。分子中既含有 又含有 。一、氨基酸的結構

2、和性質(2)天然氨基酸幾乎都是-氨基酸，其結構簡式可以表示為 。氨基羧基氨基2.常見的氨基酸俗名結構簡式系統(tǒng)命名甘氨酸H2NCH2COOH氨基乙酸丙氨酸 -氨基丙酸谷氨酸 2-氨基-1，5-戊二酸苯丙氨酸 -氨基苯丙酸20種常見的氨基酸中，除甘氨酸外，其余都是手性分子，且都是L型。特別提示3.氨基酸的性質(1)物理性質天然氨基酸均為 晶體，熔點 ，能溶于 或 溶液中，大部分 溶于水， 溶于乙醇、乙醚。(2)化學性質兩性氨基酸分子中含有酸性基團 ，堿性基團 。甘氨酸與鹽酸反應的化學方程式是無色較高強酸強堿能難COOHNH2 。甘氨酸與NaOH溶液反應的化學方程式是 。成肽反應氨基酸分子間通過一分

3、子的 與另一分子的 間脫去一分子水，縮合形成含有 的化合物，該反應屬于 反應。如：氨基羧基肽鍵取代 。歸納總結(1)氨基酸的縮合機理氨基酸的成肽反應原理是由氨基提供的氫原子與羧基提供的羥基結合生成水。即 ，脫去一分子水后形成肽鍵( )。肽鍵可簡寫為“CONH”，不能寫成“CNHO”，兩者的連接方式不同。(2)多肽分子中肽鍵個數(shù)的判斷由n個氨基酸分子發(fā)生成肽反應，生成一個肽鏈時，會生成(n1)個水分子和(n1)個肽鍵。例1根據(jù)美國農業(yè)研究雜志報道，美國科學家發(fā)現(xiàn)半胱氨酸能增加艾滋病病毒感染者的免疫力，對控制艾滋病病毒的蔓延有奇效。已知半胱氨酸的結構簡式為 ，則下列說法中不正確的是A.半胱氨酸屬于

4、-氨基酸B.半胱氨酸具有兩性C.兩分子半胱氨酸脫水形成二肽的結構簡式為D. 與NaOH溶液混合加熱時，可放出一種堿性氣體解析由題給半胱氨酸的結構簡式可知，分子中氨基和羧基連在同一個碳原子上，所以半胱氨酸屬于-氨基酸，A項正確；因為氨基為堿性基團，羧基為酸性基團，所以它具有兩性，B項正確；兩分子的半胱氨酸脫水形成二肽應是氨基與羧基脫水縮合的結果，形成的二肽的結構簡式應為 ，C項不正確；因 是氨基酸的銨鹽，故電離出的 與OH在加熱條件下反應會放出氨氣，D項正確。氨基酸縮合的反應規(guī)律(1)兩分子間縮合相關鏈接相關鏈接。(2)分子間或分子內縮合成環(huán)，。二、蛋白質的結構和性質1.蛋白質的組成和結構(1)

5、組成：蛋白質中主要含有 等元素，屬于天然有機_化合物。其溶液具有 的某些性質。(2)四級結構C、H、O、N高分子膠體2.蛋白質的化學性質(1)特征反應顏色反應：分子中含有苯環(huán)的蛋白質遇濃硝酸變 色。蛋白質遇雙縮脲試劑顯 色。蛋白質灼燒，可聞到燒焦羽毛的特殊氣味。(2)兩性形成蛋白質的多肽是由多個氨基酸發(fā)生成肽反應形成的，在多肽鏈的兩端存在著自由的 和 ，側鏈中也有酸性或堿性基團，所以蛋白質與氨基酸一樣具有 ，能與酸或堿反應。黃紫玫瑰氨基羧基兩性(3)水解反應(4)鹽析向蛋白質溶液中加入一定濃度的鹽(如硫酸銨、硫酸鈉、氯化鈉等)溶液，會使蛋白質的溶解度降低而從溶液中析出的現(xiàn)象稱為蛋白質的鹽析。鹽

6、析是一個 過程，可用于分離提純蛋白質?？赡?5)變性蛋白質在某些物理因素(如加熱、加壓、攪拌、振蕩、紫外線照射、超聲波等)或化學因素(如強酸、強堿、重金屬鹽、乙醇、福爾馬林、丙酮等)的影響下，其 性質和 發(fā)生改變的過程稱為蛋白質的變性。蛋白質變性后在水中不能重新溶解，是 過程，可用于殺菌消毒。理化生理功能不可逆蛋白質鹽析和變性的不同點歸納總結 鹽析變性變化條件濃的輕金屬鹽受熱、紫外線、強酸、強堿、重金屬鹽、某些有機物變化實質物理變化(溶解度降低)化學變化(蛋白質性質改變)變化過程可逆不可逆用途分離、提純蛋白質殺菌、消毒例2下列關于蛋白質的說法不正確的是A.蛋白質是由多種-氨基酸加聚而生成的天然

7、高分子化合物B.通常用酒精消毒，其原理是酒精使細菌中的蛋白質變性而失去生理活性C.濃的硫酸鈉溶液能使溶液中的蛋白質析出，加水后析出的蛋白質又溶解D.鑒別織物成分是蠶絲還是“人造絲”可采用灼燒聞氣味的方法解析氨基酸生成蛋白質發(fā)生的是分子間的脫水反應而不是加聚反應，故A項錯誤；無論何種形式的消毒，其原理都是使細菌中的蛋白質變性而失去原有生理活性，故B項正確；鹽析不能使蛋白質變性，故C項正確；“人造絲”的成分是纖維素，灼燒時沒有燒焦羽毛的氣味，故D項正確。例3當含有下列結構片段的蛋白質水解時，產生的氨基酸的種類有A.2種 B.3種C.4種 D.5種解析蛋白質水解時肽鍵斷裂 ，然后在 一端補上OH，在

8、NH一端補上H，即可確定氨基酸的種類數(shù)了。水解時產生的氨基酸為 、 、 。思維啟迪能根據(jù)典型有機物分子的結構和性質的關系進行分析和判斷，從而得出正確的結論，促進“宏觀辨識與微觀探析”化學學科素養(yǎng)的發(fā)展。蛋白質溶液與鹽溶液的反應鹽溶液的濃度大小，輕金屬鹽溶液和重金屬鹽溶液對蛋白質的影響是不同的：(1)濃的輕金屬鹽溶液能使蛋白質發(fā)生鹽析。蛋白質凝結成固體而從溶液中析出，鹽析出來的蛋白質仍保持原有的性質和生理活性，鹽析是物理過程，是可逆的。利用鹽析，可分離提純蛋白質。(2)稀的輕金屬鹽溶液，不會降低蛋白質在水中的溶解度，反而會促進蛋白質的溶解。(3)重金屬鹽溶液，不論是濃溶液還是稀溶液，均能使蛋白質

9、變性，變性后的蛋白質不再具有原有的可溶性和生理活性，變性過程是化學過程，是不可逆的。加熱、紫外線、強酸、強堿、某些有機物也能使蛋白質變性。利用此性質可殺菌、消毒。相關鏈接相關鏈接三、酶和核酸1.酶酶具有生理活性，是對于許多有機化學反應和生物體內進行的復雜的反應具有很強的催化作用的有機物，其中絕大多數(shù)酶是蛋白質。酶的催化作用具有以下特點： ，不需加熱。具有高度的 。具有 催化作用。條件溫和專一性高效2.核酸(1)核酸是一類分子骨架由 和五碳糖交叉排列而成的長鏈 化合物，它在生物體的生長、繁殖、遺傳、變異等生命現(xiàn)象中起著決定性作用。(2)核酸的類別及其比較類別脫氧核糖核酸(DNA)核糖核酸(RNA

10、)組成差異二者主要差異在于五碳糖的不同脫氧核糖核糖存在主要存在于細胞核中主要存在于細胞質中生理功能生物遺傳信息的載體，還指揮著蛋白質的合成、細胞的分裂根據(jù)DNA提供的信息控制體內蛋白質的合成磷酸高分子(1)酶本身所具有的性質可以結合蛋白質的性質來掌握，高溫可使酶變性失去催化活性。(2)酶的催化作用具有不同于工業(yè)催化劑的特點。歸納總結例4下列有關酶的說法中錯誤的是A.大多數(shù)酶是具有催化作用的蛋白質B.酶的催化作用具有選擇性和專一性C.高溫或重金屬鹽能降低酶的活性D.酶只有在強酸、強堿條件下才能發(fā)揮作用解析大多數(shù)酶是具有催化作用的蛋白質，其催化作用具有選擇性和專一性，因此要尋找一些特殊的酶。高溫、

11、重金屬鹽、強酸、強堿等條件可使酶(蛋白質)失去活性(變性)。學習小結XUEXIXIAOJIE02達標檢測B.該物質可以發(fā)生加成反應C.該物質為兩性化合物D.該物質的分子之間可以發(fā)生脫水反應1.某物質的球棍模型如圖所示，下列關于該物質的說法不正確的是123456A.該物質的結構簡式為解析該物質中的六元環(huán)為苯環(huán)，能發(fā)生加成反應，分子中存在氨基和羧基，具有兩性，也能發(fā)生分子間的脫水反應。1234562.甘氨酸和丙氨酸混合，在一定條件下發(fā)生縮合反應生成二肽的化合物共有A.4種 B.3種 C.2種 D.1種123456解析同種氨基酸縮合反應生成二肽的化合物各有一種，甘氨酸和丙氨酸發(fā)生縮合反應生成二肽的化

12、合物有兩種。解析RNA主要存在于細胞質中，根據(jù)DNA提供的信息控制體內蛋白質的合成；DNA主要存在于細胞核中，它是生物體遺傳信息的載體，蛋白質合成的模板；鹽析不改變蛋白質的生理活性，只是使蛋白質的溶解度降低，利用多次鹽析和溶解可分離、提純蛋白質。3.下列說法中不正確的是A.組成天然蛋白質的氨基酸幾乎都是-氨基酸B.利用鹽析可以分離和提純蛋白質C.DNA是生物體遺傳信息的載體，蛋白質合成的模板D.RNA主要存在于細胞核中，它根據(jù)DNA提供的信息控制體內蛋白質的合成123456A.B.C.D.4.當含下列結構片段的蛋白質在胃液中水解時，不可能產生的氨基酸是123456得到四種氨基酸： ； ； ；

13、。123456解析氨基酸水解，斷鍵部分是 ，如圖所示：5.下列說法正確的是A.蛋白質屬于天然高分子化合物，組成元素只有C、H、O、NB.用濃Na2SO4、CuSO4溶液或濃HNO3溶液使蛋清液發(fā)生鹽析，進而分離、提 純蛋白質C.蛋白酶是蛋白質，它不僅可以催化蛋白質的水解反應，還可以催化淀粉的 水解反應D.甘氨酸(H2NCH2COOH)既有酸性，又有堿性，是最簡單的氨基酸123456解析A項，蛋白質除含C、H、O、N元素，還可能含有S、P等元素；B項，CuSO4溶液和濃HNO3均會使蛋白質變性；C項，酶的催化作用具有專一性；甘氨酸中NH2顯堿性，COOH顯酸性，D項正確。1234566.(2018臺州高二檢測)化合物A是天然蛋白質水解的最終產物，由碳、氫、氧、氮元素組成。兩分子A脫水生成B和一分子水，B的相對分子質量為312，當與濃硝酸反應時顯黃色。請完成下列問題：123456(1)結構簡式：A_；B_。1