人教版高中化学选修三第三章第四节第三课时氨基酸和蛋白质导学案

第二章 官能团与有机化学反应 烃的衍生物
第三节　羧酸 氨基酸和蛋白质
第3课时　氨基酸和蛋白质
【学习目标】
1．能根据氨基酸、蛋白质的官能团及官能团的转化，认识不同氨基酸、蛋白质及性质上的差异。
2．认识蛋白质是生命活动的物质基础，是人体必需的营养物质。　　
【重点难点】
氨基酸、蛋白质的结构与性质
【课前复习】
1.羧酸衍生物：羧酸分子中羧基上的 被其他 取代得到的产物。
常见的羧酸衍生物有 、 、 、 。
2.酯酸性条件水解的通式： 。
3.酯碱性条件水解的通式： 。
4.取代羧酸：羧酸分子中 上的氢原子被其他 取代的羧酸，常见的取代羧酸有 、 、 等。
【学习过程】
二、氨基酸和蛋白质
1.氨基酸
（1）结构：氨基酸是 取代了羧酸分子中 的氢原子形成的取代羧酸。其官能团是 和 ，属于取代羧酸。
α 氨基酸：分子中 和 都连在同一个碳原子上的氨基酸，其结构可表示为 。
（2）常见的氨基酸
甘氨酸 ； 缬氨酸 ； 苯丙氨酸 ；
（3）性质
氨基酸分子中含有酸性官能团 和碱性官能团 。氨基酸既能与酸反应生成盐，又能跟碱反应生成盐，是一种两性化合物。
氨基酸的解离过程：
甘氨酸与稀盐酸的反应方程式：
甘氨酸与氢氧化钠溶液的反应方程式：
2.多肽
肽：一个α 氨基酸分子的 与另一个α 氨基酸分子的 脱去一分子 所形成的 称为肽键，所生成的化合物称为_ __。
多肽：由两个氨基酸分子脱水缩合形成的是 ，由三个氨基酸分子脱水缩合形成的是 ，以此类推。 均可称为多肽。
【练习】写出甘氨酸与丙氨酸生成二肽的反应方程式。
【思考】（1） 下图多肽链属于 肽，形成该化合物的氨基酸有 种，含有肽键的数目是 。
（2）甘氨酸与丙氨酸最多能形成几种二肽，写出其可能的结构简式。
（3）由n个氨基酸分子发生成肽反应，生成一个肽链时，会生成(n－1)个水分子和(n－1)个肽键。
3.蛋白质
（1）组成：蛋白质中主要含有 等元素，属于天然有机 化合物。其溶液具有 的某些性质。
（2）结构：由 分子按一定的顺序以 连接起来的生物大分子称为蛋白质，其一定含有的官能团是
一级结构： 分子脱水缩合形成的多肽是按一定顺序排列的 结构，这种顺序就是蛋白质的一级结构。
二级结构：在一条多肽链中，不相邻的碳氧双键和氮氢键之间可以形成 ，使多肽链具有规则的结构，这就构成了蛋白质的二级结构，主要有 和 两种形式。
三级结构：在蛋白质二级结构的基础上，同一条多肽链中的 之间可以形成 、 等，使二级结构再按照一定的形状卷曲，这就是蛋白质的三级结构。
四级结构：由 组成的空间结构状态称为蛋白质的均一四级结构，由 组成的空间结构状态称为蛋白质的非均一四级结构。
（3）性质
【思考回顾】回顾必修内容，思考总结蛋白质的主要性质由哪些？
4.酶
（1）概念：酶是一种高效的 ，大多数酶属于 。
（2）催化特点： ； ； 。
【课堂小结】
【检测反馈】
1．诗句“春蚕到死丝方尽，蜡炬成灰泪始干”中“丝”和“泪”分别指(　　)
A．蛋白质、烃类 B．纤维素、油脂
C．淀粉、油脂 D．蛋白质、硬化油
2．下列物质中属于氨基酸的是(　　)
A． B．
C． D．
3．既能与盐酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应的有机物是(　　)
A．氨基酸　　　　　　　 B．醋酸
C．小苏打 D．酒精
4．下列关于蛋白质的叙述错误的是(　　)
A．浓HNO3溅到皮肤上，使皮肤呈黄色，是由于浓HNO3和蛋白质发生显色反应
B．灼烧羊毛时会产生烧焦羽毛的气味
C．蛋白质水解的最终产物是肽类化合物
D．高温灭菌的原理是加热后使蛋白质变性，从而使细菌死亡
5．褪黑素是一种内源性生物钟调节剂，在人体内由食物中的色氨酸转化得到。
下列说法不正确的是(　　)
A．色氨酸分子中存在氨基和羧基，可形成内盐，具有较高的熔点
B．在色氨酸水溶液中，可通过调节溶液的 pH 使其形成晶体析出
C．在一定条件下，色氨酸可发生缩聚反应
D．褪黑素与色氨酸结构相似，也具有两性化合物的特性
6．我国在有机分子簇集和自由基化学研究领域走在世界前列，某物质A(结构简式如图)是科学家在研究过程中涉及的一种物质。
(1)A________(填“是”或“不是”)蛋白质；A中官能团①的名称为________，该化合物是由________个氨基酸分子发生成肽反应形成的。
(2)该化合物水解时，生成的芳香族化合物的结构简式为________。组成中含有④的水解产物若发生分子内成肽反应，则可得到________种有机物。该化合物水解时生成的相对分子质量最小的氨基酸与NaOH反应的化学方程式是____________________________。
检测反馈答案
1．【答案】A
【解析】诗句中的“丝”含有的物质是蛋白质，诗句中的“泪”指的是液态石蜡，液态石蜡是烃。
2．【答案】D
【解析】既有氨基(—NH2)又有羧基(—COOH)的有机物属于氨基酸。
3．【答案】A
【解析】氨基酸含有氨基和羧基，既能与盐酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应，A正确；醋酸是酸，与盐酸不反应，B错误；小苏打是碳酸氢钠，不是有机物，C错误；酒精既不能与盐酸反应，又不能与氢氧化钠溶液反应，D错误。
4．【答案】C
【解析】蛋白质水解的最终产物为氨基酸。
5．【答案】D
【解析】色氨酸分子中存在氨基和羧基，可以分子内脱水形成内盐，色氨酸分子间可以形成氢键，具有较高的熔点，A正确；色氨酸含有氨基和羧基，能与酸、碱反应，因此调节 pH 能使其形成晶体析出，B正确；色氨酸含有氨基和羧基，分子间可发生缩聚反应，C正确；色氨酸含有氨基和羧基，褪黑素含有酰胺键，二者的结构不相似，但都既能与酸反应又能与碱反应，D不正确。
6．【答案】(1)不是　肽键　4
【解析】因A分子中只有3个肽键，故不是蛋白质。A分子中有3个肽键，水解时可得到4个氨基酸分子。水解产物中含有④的有机物为，氨基处于非对称位置上，故发生分子内成肽反应时可得到2种含肽键的物质。A水解得到的相对分子质量最小的氨基酸是H2NCH2COOH，它与NaOH发生的是中和反应。
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