高中化學第四章生命中的基礎有機化學物質4.3蛋白質和核酸講義新人教版

第三節(jié)蛋白質和核酸1.能記住氨基酸的組成、結構特點和主要化學性質,能說出氨基酸、蛋白質與人體健康的關系,學會運用比較、分類、歸納、概括等方法對所得信息進行加工。2.能記住蛋白質的組成、結構和性質,認識人工合成多肽、蛋白質、核酸等的意義,體會化學學科在生命科學發(fā)展中所起的重要作用,發(fā)展學生學習化學的興趣,感受化學世界的奇妙與和諧。一二三四一、氨基酸1.分子結構氨基酸可看作是羧酸分子中烴基上的H被氨基取代后的產物,天然蛋白質水解產生的氨基酸全為α-氨基酸,其通式可寫為

。一二三四2.常見的氨基酸

一二三四3.氨基酸的性質(1)物理性質。一二三四(2)化學性質。①兩性:在氨基酸分子中,羧基是酸性基團,氨基是堿性基團,甘氨酸分別與鹽酸、氫氧化鈉的反應方程式為一二三四②成肽反應:在酸或堿的存在下加熱,氨基酸分子之間通過一個分子的—NH2和另一個分子的—COOH間脫去一分子水,縮合形成含有肽鍵()的化合物。例如:一二三四②成肽反應:在酸或堿的存在下加熱,氨基酸分子之間通過一個分子的—NH2和另一個分子的—COOH間脫去一分子水,縮合形成含有肽鍵()的化合物。例如:二肽是由幾個氨基酸分子形成的?多肽分子和其所含的肽鍵數目有什么關系?提示:二肽是由兩個氨基酸分子形成的。n個氨基酸分子脫去(n-1)個水分子,形成n肽,其中含有(n-1)個肽鍵。一二三四二、蛋白質的組成和性質1.組成蛋白質含有C、H、O、N、S等元素,屬于高分子化合物。蛋白質分子直徑較大,其溶液具有膠體的某些性質。2.蛋白質的性質(1)兩性:在多肽鏈的兩端存在著氨基和羧基,因此蛋白質既能與酸反應,又能與堿反應。一二三四(3)鹽析。①定義:向蛋白質溶液中加入一定濃度的某些鹽[如Na2SO4、(NH4)2SO4、NaCl等]溶液,可以使蛋白質的溶解度降低而從溶液中析出的現(xiàn)象。②結果:只改變了蛋白質的溶解度,而沒有改變它們的化學性質,是可逆的過程。③應用:多次鹽析和溶解可以分離、提純蛋白質。(4)變性。①定義:在某些物理因素或化學因素的影響下,蛋白質的理化性質和生理功能發(fā)生改變的現(xiàn)象,是不可逆過程。②影響因素:物理因素:加熱、加壓、攪拌、振蕩、紫外線照射、超聲波等;化學因素:強酸、強堿、重金屬鹽、三氯乙酸(CCl3COOH)、乙醇、丙酮、甲醛(福爾馬林)等。一二三四③結果:變性會使蛋白質發(fā)生結構上的改變,也會使其喪失原有的生理活性,是不可逆過程。(5)顏色反應:分子中含有苯基的蛋白質與濃硝酸作用時呈黃色。臨床上解救Cu2+、Pb2+、Hg2+等重金屬鹽中毒的病人時,要求病人服用大量含豐富蛋白質的生雞蛋、牛奶或豆?jié){等。為什么?提示:Cu2+、Pb2+、Hg2+等重金屬鹽可以使蛋白質變性,對于此類重金屬鹽中毒的病人,讓其服用大量含蛋白質豐富的物質是讓這些重金屬鹽作用于這些外來蛋白質上,而避免其與人體組織中的蛋白質發(fā)生作用。一二三四三、酶1.酶的含義酶是一類由細胞產生的、對生物體內的化學反應具有催化作用的有機物。2.酶的催化作用的特點(1)條件溫和、不需加熱。(2)具有高度的專一性。(3)具有高效催化作用。為什么使用加酶洗衣粉時,水溫不宜過高?提示:酶是一類由細胞產生的,對生物體內的化學反應具有催化作用的蛋白質。當水溫過高時,會使蛋白質變性而失去酶的催化作用。一二三四四、核酸1.概念一類含磷的生物高分子化合物。2.分類按組成分為脫氧核糖核酸和核糖核酸。一二三一、氨基酸與蛋白質的比較

一二三一二三一二三二、滲析、鹽析和變性三者的比較

一二三一二三三、“三色”反應比較

一二三特別提醒利用焰色反應只能鑒別某些金屬元素,如堿金屬及Ca、Ba、Cu等;利用顏色反應只能鑒別含苯環(huán)的蛋白質。前者是物理變化,后者是化學變化。知識點1知識點2知識點1蛋白質的性質【例題1】

下列有關蛋白質的敘述中,不正確的是

(

)A.具有生命活性的蛋白質——結晶牛胰島素,是1965年我國科學家在世界上第一次合成的B.蛋白質溶液中加入飽和(NH4)2SO4溶液,蛋白質析出,再加水不溶解C.重金屬鹽能使蛋白質變性,所以誤食重金屬鹽會中毒D.濃硝酸濺在皮膚上,使皮膚呈黃色,是由于濃硝酸和蛋白質發(fā)生顏色反應解析:(NH4)2SO4溶液能使蛋白質發(fā)生鹽析而不發(fā)生變性,重金屬鹽可使蛋白質變性,使人中毒。答案:B知識點1知識點2點撥掌握蛋白質的性質是解答此題的關鍵,向蛋白質溶液中加濃的無機輕金屬鹽,可使蛋白質發(fā)生鹽析,鹽析是一個可逆過程;蛋白質在酸、堿、重金屬鹽等作用下,結構發(fā)生變化而凝結的現(xiàn)象是變性,變性是不可逆過程。知識點1知識點2知識點2氨基酸的性質【例題2】

L-多巴是一種有機物,分子式為C9H11O4N,它可用于帕金森綜合征的治療,其結構簡式為

,這種藥物的研制基于獲得2000年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎和獲得2001年諾貝爾化學獎的研究成果。下列關于L-多巴的敘述不正確的是(

)A.它屬于α-氨基酸,既具有酸性,又具有堿性B.它能與Fe2(SO4)3溶液發(fā)生顯色反應C.它可以兩分子間縮合形成分子式為C18H18O6N2的化合物,該化合物中有3個六元環(huán)D.它既與酸反應又與堿反應,等物質的量的L-多巴最多消耗NaOH與HCl的物質的量之比為1∶1知識點1知識點2解析:此分子中既含—NH2,又含—COOH,且—NH2連在α位上,屬于α-氨基酸,故A項正確;結構中含酚羥基,遇到Fe3+發(fā)生顯色反應,B項正確;兩分子間發(fā)生縮合反應,可形成環(huán)狀有機物:,分子式為C18H18O6N2,C項正確;等物質的量的此分子,最多消耗NaOH與HCl物質的量之比為