新教材2023版高中化學(xué)第四章生物大分子第二節(jié)蛋白質(zhì)課件新人教版選擇性必修3

第二節(jié)蛋白質(zhì)1．了解氨基酸的組成、結(jié)構(gòu)特點和主要化學(xué)性質(zhì)。2．了解二肽、多肽的概念。3．了解蛋白質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。必備基礎(chǔ)核心素養(yǎng)素養(yǎng)形成必備基礎(chǔ)[新知預(yù)習(xí)]一、氨基酸1．氨基酸的分子結(jié)構(gòu)羧酸分子中_____上的氫原子被______取代得到的化合物，分子中既含有______，又含有______，天然氨基酸全為______________，其通式可寫為____________________。烴基氨基氨基羧基α－氨基酸2．常見的氨基酸甘氨酸(氨基乙酸)：________________，谷氨酸(2－氨基戊二酸)：__________________，丙氨酸(2－氨基丙酸)：______________，苯丙氨酸(2－氨基－3－苯基丙酸)：_________________________。H2N—CH2—COOH3．氨基酸的性質(zhì)(1)物理性質(zhì)溶劑水強酸或強堿乙醇、乙醚溶解性__________________大多數(shù)能溶能溶難溶(2)化學(xué)性質(zhì)①兩性在氨基酸分子中，—COOH是酸性基團，—NH2是堿性基團，甘氨酸分別與鹽酸、氫氧化鈉的反應(yīng)為：②成肽反應(yīng)在酸或堿的存在下加熱，兩個氨基酸分子在一定條件下，通過______和________間縮合脫去水，形成含有肽鍵

的化合物。例如：―→_____________________________________________________。

—COOH二、蛋白質(zhì)1．蛋白質(zhì)的組成蛋白質(zhì)的組成元素有________________等，少量蛋白質(zhì)還含有微量________________等，屬于天然有機高分子化合物。2．蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)分子中的四級結(jié)構(gòu)C、H、O、N、SP、Fe、Cu、Zn

氨基酸氨基與羧基多肽氨基酸降低鹽析溶解可逆(4)變性：在某些物理或化學(xué)因素的影響下，蛋白質(zhì)的________和________發(fā)生改變，稱為蛋白質(zhì)的變性。蛋白質(zhì)的變性是一個______過程，變性后的蛋白質(zhì)在水中___________，失去______________。(5)顯色反應(yīng)：某些蛋白質(zhì)(含有苯環(huán))溶液與______作用，會有白色沉淀產(chǎn)生，加熱后沉淀變____，稱為蛋白質(zhì)的顯色反應(yīng)。(6)蛋白質(zhì)灼燒有________的特殊氣味。性質(zhì)生理功能不可逆不能重新溶解原有的生理活性濃硝酸黃色燒焦羽毛三、酶1．概念：酶是一類由________產(chǎn)生的、對生物體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)具有________作用的有機化合物，其中絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)。2．催化特點(1)________，不需加熱。在接近體溫和中性的條件下，酶的活性最高。(2)具有___________。例如，蛋白酶只能催化蛋白質(zhì)的水解反應(yīng)，淀粉酶只對淀粉和糖原等多糖的水解起催化作用。(3)具有________________。酶催化的化學(xué)反應(yīng)速率，比普通催化劑高107倍。細胞催化條件溫和高度的專一性高效催化作用[即學(xué)即練]1．判斷正誤(對的在括號內(nèi)打√，錯的在括號內(nèi)打×)。(1)氨基酸一定能發(fā)生縮聚反應(yīng)。(

)(2)氨基酸分子中的—COOH能電離出H＋顯酸性，—NH2能結(jié)合H＋顯堿性。(

)(3)成肽反應(yīng)的規(guī)律為—COOH脫—OH，—NH2脫—H。(

)(4)氨基酸分子、烴分子中的氫原子數(shù)均為偶數(shù)。(

)(5)磨豆?jié){的大豆富含蛋白質(zhì)，豆?jié){煮沸后蛋白質(zhì)變成了氨基酸。(

)(6)蛋白質(zhì)的水解產(chǎn)物都只含有一個羧基和一個氨基。(

)(7)天然蛋白質(zhì)水解的最終產(chǎn)物是α－氨基酸。(

)(8)通過鹽析可提純蛋白質(zhì)，并保護其生理活性。(

)√√√×××√√2．氨基酸不能發(fā)生的反應(yīng)是(

)A．酯化反應(yīng)B．中和反應(yīng)C．成肽反應(yīng)D．水解反應(yīng)答案：D3．有一分子式為C8H14N2O5的二肽，經(jīng)水解得到丙氨酸

和另一種氨基酸X，則X的化學(xué)式可能是(

)A．C3H7NO3B．C5H9NO4C．C5H11NO5D．C5H7NO4答案：B解析：水解方程為

，根據(jù)質(zhì)量守恒可得X的化學(xué)式。4．如圖表示蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)的一部分，當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)發(fā)生水解反應(yīng)時，斷裂的鍵是(

)A．只有①②B．只有①C．只有②D．①②③④解析：蛋白質(zhì)是氨基酸中氨基和羧基脫水形成肽鍵而形成的，則蛋白質(zhì)發(fā)生水解反應(yīng)時，是從肽鍵中斷開“C—N”鍵。答案：C5．下列物質(zhì)能夠自身聚合成高分子化合物的是(

)解析：有機物分子中同時含有—COOH和—OH或—COOH和—NH2，則能夠自身發(fā)生縮聚反應(yīng)。答案：C6．下列說法中，不正確的是(

)A．利用鹽析可以分離提純蛋白質(zhì)B．酶在高溫或重金屬鹽作用下其催化效率會降低C．DNA是生物體遺傳信息的載體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(nèi)蛋白質(zhì)的合成解析：鹽析不改變蛋白質(zhì)的生理活性，只是使蛋白質(zhì)的溶解度降低，利用多次鹽析和溶解可分離提純蛋白質(zhì)；酶是蛋白質(zhì)，在高溫或重金屬鹽作用下會發(fā)生變性而失去生理活性，從而使其催化效率降低；RNA主要存在于細胞質(zhì)中，根據(jù)DNA提供的信息控制體內(nèi)蛋白質(zhì)的合成；DNA大量存在于細胞核中，它是生物體遺傳信息的載體。答案：D核心素養(yǎng)提升點一氨基酸的特征反應(yīng)——成肽反應(yīng)例1.(1)α-氨基酸能與HNO2反應(yīng)得到α-羥基酸。如：試寫出下列變化中A、B、C、D四種有機物的結(jié)構(gòu)簡式：

A____________、B___________、C___________、D__________。(2)下列物質(zhì)中，既能與NaOH反應(yīng)，又能與硝酸反應(yīng)，還能水解的是________。(填字母)A．①②③④

B．④⑤⑥⑦⑨C．③④⑤⑥⑧⑨

D．全部B

[提升1]根據(jù)下圖所示的化合物的結(jié)構(gòu)，分析回答下列問題。(1)該化合物中，①表示______，④表示________，⑦表示________。(2)該化合物由______個氨基酸失去________個水分子而形成。(3)該化合物稱為______，含______個肽鍵，編號是__________。氨基甲基羧基43四肽3③⑤⑥解析：—NH2為氨基，—CH3為甲基，—COOH為羧基，化合物中有n個肽鍵，就由n＋1個氨基酸失去n個水分子而形成，也叫n＋1肽。狀元隨筆成肽規(guī)律：a．由n個氨基酸分子發(fā)生成肽反應(yīng)，生成一個肽鏈時，會生成(n－1)個水分子和(n－1)個肽鍵。b．在成肽反應(yīng)與酯化反應(yīng)中，羧基的斷鍵位置是相同的，都是斷開的碳氧單鍵。關(guān)鍵能力氨基酸的特征反應(yīng)——成肽反應(yīng)1．定義：兩個氨基酸分子(可以相同，也可以不同)，在一定條件下，通過氨基與羧基間縮合脫去水，形成含有肽鍵

的化合物，稱為成肽反應(yīng)。2．反應(yīng)規(guī)律：狀元隨筆氨基酸的縮合機理——羧脫羥基，氨脫氫

，脫去一分子水后形成肽鍵

(CONH)。肽鍵可簡寫為“—CONH—”，不能寫成“—CNHO—”，兩者的連接方式不同。

鹽析滲析H2S硫Ag＋能使蛋白質(zhì)變性凝結(jié)，無法與AgCl沉淀分離黃顯色(5)鑒定一種物質(zhì)的成分是真絲還是人造絲，可取一小塊進行_____，這是因為_______________________________________。(6)現(xiàn)有淀粉和蛋白質(zhì)膠體的混合液，要把蛋白質(zhì)和淀粉分離開，可進行的操作是____________________________________________，要檢驗其中蛋白質(zhì)的存在，可取混合液體少許，向其中加入1mL_______，加熱至沸騰，溶液中生成______________，說明有蛋白質(zhì)存在。灼燒真絲的主要成分是蛋白質(zhì)，灼燒有燒焦羽毛的氣味向溶液中加入適量(NH4)2SO4或Na2SO4溶液，使蛋白質(zhì)鹽析變成沉淀，過濾，分離出蛋白質(zhì)濃硝酸黃色沉淀解析：(1)提取蛋白質(zhì)的方法有兩種：鹽析和滲析。(2)蛋白質(zhì)變質(zhì)分解放出H2S氣體，H2S有臭雞蛋氣味。(3)Ag＋能使蛋白質(zhì)變性凝結(jié)，且Ag＋與Cl－結(jié)合成AgCl沉淀，二者無法分離。(4)蛋白質(zhì)與濃HNO3發(fā)生顯色反應(yīng)。(5)人造絲屬于人造纖維，采用灼燒法區(qū)別真絲和人造絲。(6)利用顏色反應(yīng)鑒別蛋白質(zhì)，利用鹽析法分離蛋白質(zhì)和淀粉溶液。[提升2]在澄清的蛋白質(zhì)溶液中加入以下幾種物質(zhì)：(1)加入大量飽和食鹽水，現(xiàn)象為_____________________，此過程叫做________。(2)加入甲醛溶液，現(xiàn)象為_____________，此過程稱為蛋白質(zhì)的________。(3)加入濃硝酸并微熱，現(xiàn)象為__________________，這是由于濃硝酸與蛋白質(zhì)發(fā)生了________反應(yīng)的緣故。(4)加熱煮沸，現(xiàn)象為_____________，此過程稱為蛋白質(zhì)的________。解析：蛋白質(zhì)遇濃的輕金屬鹽能發(fā)生鹽析，加熱或遇到甲醛能使蛋白質(zhì)變性。蛋白質(zhì)與濃硝酸發(fā)生顯色反應(yīng)而呈黃色。產(chǎn)生白色沉淀鹽析產(chǎn)生白色沉淀變性蛋白質(zhì)變?yōu)辄S色顯色產(chǎn)生白色沉淀變性關(guān)鍵能力蛋白質(zhì)的性質(zhì)與探究1．蛋白質(zhì)的兩性形成蛋白質(zhì)的多肽是由多個氨基酸發(fā)生成肽反應(yīng)形成的，在多肽鏈的兩端存在著自由的氨基和羧基，側(cè)鏈中也有酸性或堿性基團，所以蛋白質(zhì)與氨基酸一樣具有兩性，能與酸或堿反應(yīng)。2．蛋白質(zhì)的水解在酸、堿或酶的作用下，肽鍵斷裂，碳原子連接羥基，氮原子連接氫原子。n肽完全水解生成(n＋1)個氨基酸分子3．鹽析4．變性5.顯色反應(yīng)步驟

現(xiàn)象結(jié)論有白色沉淀產(chǎn)生，加熱，沉淀變黃色含苯基的蛋白質(zhì)遇濃硝酸生成白色沉淀，加熱后，變成黃色不溶物狀元隨筆(1)蛋白質(zhì)的分離與提純①常用鹽析法分離提純蛋白質(zhì)，因為鹽析是可逆的。②可用滲析法除去蛋白質(zhì)溶液(屬于膠體)中的雜質(zhì)離子，因為蛋白質(zhì)屬于高分子化合物，不能透過半透膜，而離子可以通過。(2)蛋白質(zhì)的檢驗方法①用濃硝酸使含有苯環(huán)的蛋白質(zhì)發(fā)生顯色反應(yīng)；②灼燒蛋白質(zhì)時有燒焦羽毛的特殊氣味，如可用于鑒別針織品是棉麻的還是蠶絲或羊毛的。素

養(yǎng)

形

成素養(yǎng)形成——自測·自評1.α-丙氨酸是組成人體蛋白的氨基酸之一，如圖是α-丙氨酸的分子結(jié)構(gòu)模型圖，下列對α-丙氨酸的敘述不正確的是(

)A．α-丙氨酸分子由碳、氫、氧、氮四種原子構(gòu)成B．α-丙氨酸中氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最大C．α-丙氨酸的分子式為C3H7O2ND．α-丙氨酸與CH3CH2CH2NO2以及

互為同分異構(gòu)體答案：B2．能使蛋白質(zhì)變性的是(

)①硫酸鉀②紫外線照射③氯酸鉀④硝酸汞⑤氯化銨⑥氫氧化鈉A．②④⑥B．①③⑤C．①②③D．③④⑤答案：A3．L－多巴胺是一種有機物，它可用于帕金森綜合癥的治療，其結(jié)構(gòu)如下：下列關(guān)于L－多巴胺的說法正確的是(

)A．L－多巴胺既有酸性又有堿性，等物質(zhì)的量的L－多巴胺最多消耗NaOH和HCl的物質(zhì)的量之比為1∶1B．1molL－多巴胺最多可與4molH2加成C．L－多巴胺可發(fā)生加聚反應(yīng)形成高分子化合物D．L－多巴胺可使酸性高錳酸鉀溶液褪色答案：D解析：L－多巴胺分子中含有氨基和羧基，還含有兩個酚羥基，等物質(zhì)的量的L－多巴胺最多消耗NaOH和HCl的物質(zhì)的量之比為3∶1，故A不正確；苯環(huán)與H2按1∶3的比例加成，—COOH中

與H2不反應(yīng)，故B不正確；L－多巴胺屬于氨基酸，可通過縮聚反應(yīng)形成高分子化合物，故C不正確；L－多巴胺中有酚類結(jié)構(gòu)，酚具有較強還原性，可被酸性高錳酸鉀氧化，故D正確。4．瑞典皇家科學(xué)院宣布，包括美籍華裔科學(xué)家錢永健在內(nèi)的3名科學(xué)家獲得2008年度諾貝爾化學(xué)獎。幫助他們獲獎的是能發(fā)出鮮艷綠色的綠色熒光蛋白GFP(GreenFluoreseentProtein的英文名稱的縮寫)，下列對GFP的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)預(yù)測錯誤的是(

)A．GFP可以溶于水，且其水溶液可以通過濾紙B．為了防止GFP變質(zhì)，可以培養(yǎng)在福爾馬林溶液中C．GFP在一定條件下會發(fā)生水解，且水解產(chǎn)物一定只有α-氨基酸D．灼燒GFP會產(chǎn)生燒焦羽毛的氣味解析：GFP是一種天然蛋白質(zhì)，天然蛋白質(zhì)水解產(chǎn)物是α-氨基酸，C正確；蛋白質(zhì)是天然高分子化合物，其水溶液是膠體，可以通過濾紙，A正確；灼燒蛋白質(zhì)時會產(chǎn)生燒焦羽毛的特殊氣味，D正確；福爾馬林溶液的主要成分是甲醛(HCHO)，它能使GFP變性，B錯誤。答案：B5．含有下列結(jié)構(gòu)片段的蛋白質(zhì)在胃液中水解時，不可能產(chǎn)生的氨基酸是(

)答案：D6．某些兒童偏食，喜歡吃一些豆類作物制成的食品，不喜歡吃肉類食品。豆類作物中含有的天然蛋白質(zhì)在酶的作用下，發(fā)生水解生成A、B兩種有機物，其中，A的化學(xué)式為C4H