2016-2017学年高二化学选修5学案：（鲁科版）第2章 第4节 第3课时 氨基酸和蛋白质 含解析
文档属性
| 名称 | 2016-2017学年高二化学选修5学案：（鲁科版）第2章 第4节 第3课时 氨基酸和蛋白质 含解析 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 433.4KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 鲁科版 | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2017-01-14 17:17:48 | ||
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文档简介
第3课时 氨基酸和蛋白质
1．了解氨基酸的结构特点和性质。(重点)
2．理解肽键的形成。
3．了解蛋白质的结构特点和主要性质。(重点)
氨 基 酸、 多 肽
基础·初探]
1．氨基酸
(1)定义
氨基酸是氨基取代了羧酸分子中烃基上的氢原子所形成的取代羧酸。
(2)分子结构
(4)化学性质
①两性：氨基酸分子中既含有氨基(显碱性)又含有羧基(显酸性)，因此氨基酸是两性化合物。
②缩合：在一定条件下能够缩合成多肽，构成蛋白质。
(1)属于氨基酸。( )
(2)甘氨酸与1-硝基乙烷互为同分异构体。( )
(3)氨基酸分子中只有一个官能团。( )
(4)H2NCH2CH2COOH既能与盐酸反应又能与NaOH溶液反应。( )
(5)1 mol—NH2含有10 NA的电子。( )
【提示】 (1)× (2)√ (3)× (4)√ (5)×
2．多肽
(1)定义
一个α-氨基酸分子的羧基与另一个α-氨基酸分子的氨基脱去一分子水所生成的化合物。
(2)官能团
酰胺键，又叫肽键，表示为
(3)分类
①二肽：由两个氨基酸分子脱水缩合形成。
②多肽：由三个或三个以上氨基酸分子脱水缩合形成。
如二分子甘氨酸生成的二肽表示为
H2N—CH2—COOH＋H2N—CH2—COOH―→
H2N—CH2—CO—NH—CH2—COOH＋H2O。
核心·突破]
氨基酸的缩合规律
1．两分子间缩合
一个氨基酸分子中的氨基和另一个氨基酸分子中的羧基，发生分子间脱水反应生成肽键。
A、B两种不同的氨基酸生成二肽时，可能是A的氨基脱去氢、B的羧基脱去羟基形成肽键；也可能是A的羧基脱去羟基而B的氨基脱去氢形成肽键；还有可能是两个A分子之间或两个B分子之间形成肽键。
2．分子间或分子内缩合成环
3．缩聚生成多肽或蛋白质
题组·冲关]
1．氨基酸不能发生的反应是( )
A．酯化反应 B．与碱的中和反应
C．成肽反应 D．水解反应
【答案】 D
2.如图所示是某有机物分子的简易球棍模型，该有机物中含C、H、O、N四种元素。下列关于该有机物的说法中错误的是( )
A．分子式为C3H7O2N
B．能发生取代反应
C．能通过聚合反应生成高分子化合物
D．不能跟NaOH溶液反应
【解析】 根据“碳四价、氮三价、氧二价和氢一价”原则和球棍模型，可以确定该有机物的结构简式为。
【答案】 D
3．(2016·青岛高二检测)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．色氨酸是一种α-氨基酸
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
【解析】 A项，氨基酸能形成内盐，内盐中存在离子键，熔点较高，A项正确；色氨酸分子有一个氨基与羧基连在同一个碳原子上，故为α-氨基酸，B项正确；C项，色氨酸含有氨基和羧基，可以发生缩聚反应，C项正确；D项，褪黑素的官能团为酰胺键，与色氨酸结构不相似，褪黑素不具有两性，D项错误。
【答案】 D
4．(2016·德州高二检测)营养品和药品都是保证人类健康不可缺少的物质，其性质和制法是化学研究的主要内容。已知酪氨酸是一种生命活动不可缺少的氨基酸，它的结构简式是。
(1)酪氨酸能发生的化学反应类型有________。
A．取代反应 B．氧化反应
C．酯化反应 D．中和反应
(2)已知氨基酸能与碱反应，写出酪氨酸与足量NaOH溶液反应的化学方程式：________________。
(3)写出酪氨酸形成的二肽的结构简式：__________________________。
【解析】 —COOH能发生酯化反应(取代反应)、中和反应，酚羟基易被氧化，可发生氧化反应，苯环上羟基邻位的H原子可与溴水发生取代反应。
【易错提醒】
蛋白质 酶
基础·初探]
1．蛋白质
(1)概念
由α-氨基酸分子按一定的顺序、以肽键连接起来的生物大分子。
(2)物质基础
α-氨基酸。
(3)核心官能团
肽键()。
(4)分子大小
相对分子质量一般在10_000以上，含肽键50个以上。
(5)形成
氨基酸脱水缩合。
(6)生理功能
每一种蛋白质都有一定的生理活性，且结构与功能是高度统一的。
1．你如何鉴别想要购买的毛线是“纯毛”的还是“腈纶”的？
【提示】 可以用灼烧的方法，“纯毛”毛线灼烧后有烧焦羽毛的气味。
2．酶
(1)概念
酶是一种高效的生物催化剂，大多数酶属于蛋白质。
(2)催化特点
2．试画出酶的催化效率与温度的关系曲线。
【提示】
核心·突破]
1．蛋白质的结构及性质
(1)结构：分子中存在肽键()。
(2)化学性质
①两性：既可与酸反应又可与碱反应
②水解(在酸、碱或酶的作用下)的最终产物为氨基酸
③溶于水具有胶体性质
④盐析
⑤变性
⑥颜色反应：含苯环的蛋白质遇浓HNO3呈黄色
⑦灼烧时具有烧焦羽毛的气味
2．盐析、变性和渗析的比较
蛋白质的盐析
蛋白质的变性
蛋白质的渗析
内涵
在蛋白质溶液中加浓的无机盐溶液，会使其溶解度降低而析出
蛋白质在某些条件下聚沉，失去原有的生理活性
利用半透膜分离蛋白质胶体和溶液
条件
碱金属、镁、铝等轻金属盐、铵盐的浓溶液
加热，紫外线，X射线，强酸，强碱，强氧化剂，重金属盐，甲醛、酒精、苯酚等有机物
胶体、水和半透膜
特点
可逆，蛋白质仍然保持原有的性质
不可逆，蛋白质失去原有的生理活性
可逆，须多次换水或采用流动的水
实质
物理变化(溶解度降低)
化学变化(结构、性质改变)
－
用途
分离、提纯蛋白质
杀菌，消毒，缓解重金属盐中毒等
精制蛋白质
【特别提醒】 盐溶液与蛋白质作用时，要特别注意盐溶液的浓度及所含的金属阳离子对蛋白质性质的影响：
(1)稀盐溶液能够促进蛋白质的溶解。
(2)浓盐溶液能够使蛋白质发生盐析。
(3)重金属盐溶液，无论浓稀，均能够使蛋白质变性。
题组·冲关]
题组1 蛋白质的结构和性质
1．下列关于蛋白质的说法中正确的是( )
A．蛋白质和糖类都属于天然有机高分子化合物
B．牛奶中蛋白质的含量可通过勾兑三聚氰胺来提高
C．甲醛、酒精或小苏打溶液均能使蛋白质变性
D．可以采用多次盐析或渗析的方法来分离、提纯蛋白质
【解析】 A项，单糖和双糖不属于有机高分子化合物；B项，三聚氰胺为化工原料不能食用，否则有害人体健康；C项，小苏打溶液不能使蛋白质变性。
【答案】 D
2．误食重金属盐会使人中毒，可以解毒的急救措施是( )
A．服用鸡蛋清或牛奶
B．服用葡萄糖
C．服用适量的泻药
D．服用大量食盐水
【解析】 鸡蛋清或牛奶中含有大量蛋白质，能代替人体中的蛋白质与重金属盐作用而解毒。
【答案】 A
3．下面是蛋白质分子结构的一部分，其中标出了分子中不同的键，当蛋白质发生水解反应时，断裂的键是( )
A．① B．②
C．③ D．④
【解析】 蛋白质水解时，肽键()中的C－N键断裂。
【答案】 C
4．下列表示蛋白质分子结构的一部分
A．④⑤⑥ B．①②④
C．②③⑦ D．②④⑦
【答案】 D
题组2 酶的性质
5．下列关于酶的叙述中，不正确的是( )
A．酶是一种糖类物质
B．酶是一种蛋白质
C．酶是生物体内产生的催化剂
D．酶受到高温或重金属盐作用时会变性
【解析】 酶是一种蛋白质，而不是糖类物质。酶具有蛋白质的性质，当受到高温或重金属盐作用时会变性；酶还是生物体内的高效催化剂，其催化作用具有条件温和、高度专一、催化效率高的特点。
【答案】 A
6．下列材质：①纯棉 ②化纤 ③蚕丝 ④羊毛，制作的服装不能用加酶洗衣粉洗涤的是( )
A．①② B．②③
C．③④ D．①④
【解析】 蚕丝和羊毛制品的主要成分为蛋白质，蛋白质在蛋白酶的作用下发生水解反应。
【答案】 C
1．了解氨基酸的结构特点和性质。(重点)
2．理解肽键的形成。
3．了解蛋白质的结构特点和主要性质。(重点)
氨 基 酸、 多 肽
基础·初探]
1．氨基酸
(1)定义
氨基酸是氨基取代了羧酸分子中烃基上的氢原子所形成的取代羧酸。
(2)分子结构
(4)化学性质
①两性：氨基酸分子中既含有氨基(显碱性)又含有羧基(显酸性)，因此氨基酸是两性化合物。
②缩合：在一定条件下能够缩合成多肽，构成蛋白质。
(1)属于氨基酸。( )
(2)甘氨酸与1-硝基乙烷互为同分异构体。( )
(3)氨基酸分子中只有一个官能团。( )
(4)H2NCH2CH2COOH既能与盐酸反应又能与NaOH溶液反应。( )
(5)1 mol—NH2含有10 NA的电子。( )
【提示】 (1)× (2)√ (3)× (4)√ (5)×
2．多肽
(1)定义
一个α-氨基酸分子的羧基与另一个α-氨基酸分子的氨基脱去一分子水所生成的化合物。
(2)官能团
酰胺键，又叫肽键，表示为
(3)分类
①二肽：由两个氨基酸分子脱水缩合形成。
②多肽：由三个或三个以上氨基酸分子脱水缩合形成。
如二分子甘氨酸生成的二肽表示为
H2N—CH2—COOH＋H2N—CH2—COOH―→
H2N—CH2—CO—NH—CH2—COOH＋H2O。
核心·突破]
氨基酸的缩合规律
1．两分子间缩合
一个氨基酸分子中的氨基和另一个氨基酸分子中的羧基，发生分子间脱水反应生成肽键。
A、B两种不同的氨基酸生成二肽时，可能是A的氨基脱去氢、B的羧基脱去羟基形成肽键；也可能是A的羧基脱去羟基而B的氨基脱去氢形成肽键；还有可能是两个A分子之间或两个B分子之间形成肽键。
2．分子间或分子内缩合成环
3．缩聚生成多肽或蛋白质
题组·冲关]
1．氨基酸不能发生的反应是( )
A．酯化反应 B．与碱的中和反应
C．成肽反应 D．水解反应
【答案】 D
2.如图所示是某有机物分子的简易球棍模型，该有机物中含C、H、O、N四种元素。下列关于该有机物的说法中错误的是( )
A．分子式为C3H7O2N
B．能发生取代反应
C．能通过聚合反应生成高分子化合物
D．不能跟NaOH溶液反应
【解析】 根据“碳四价、氮三价、氧二价和氢一价”原则和球棍模型，可以确定该有机物的结构简式为。
【答案】 D
3．(2016·青岛高二检测)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．色氨酸是一种α-氨基酸
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
【解析】 A项，氨基酸能形成内盐，内盐中存在离子键，熔点较高，A项正确；色氨酸分子有一个氨基与羧基连在同一个碳原子上，故为α-氨基酸，B项正确；C项，色氨酸含有氨基和羧基，可以发生缩聚反应，C项正确；D项，褪黑素的官能团为酰胺键，与色氨酸结构不相似，褪黑素不具有两性，D项错误。
【答案】 D
4．(2016·德州高二检测)营养品和药品都是保证人类健康不可缺少的物质，其性质和制法是化学研究的主要内容。已知酪氨酸是一种生命活动不可缺少的氨基酸，它的结构简式是。
(1)酪氨酸能发生的化学反应类型有________。
A．取代反应 B．氧化反应
C．酯化反应 D．中和反应
(2)已知氨基酸能与碱反应，写出酪氨酸与足量NaOH溶液反应的化学方程式：________________。
(3)写出酪氨酸形成的二肽的结构简式：__________________________。
【解析】 —COOH能发生酯化反应(取代反应)、中和反应，酚羟基易被氧化，可发生氧化反应，苯环上羟基邻位的H原子可与溴水发生取代反应。
【易错提醒】
蛋白质 酶
基础·初探]
1．蛋白质
(1)概念
由α-氨基酸分子按一定的顺序、以肽键连接起来的生物大分子。
(2)物质基础
α-氨基酸。
(3)核心官能团
肽键()。
(4)分子大小
相对分子质量一般在10_000以上，含肽键50个以上。
(5)形成
氨基酸脱水缩合。
(6)生理功能
每一种蛋白质都有一定的生理活性，且结构与功能是高度统一的。
1．你如何鉴别想要购买的毛线是“纯毛”的还是“腈纶”的？
【提示】 可以用灼烧的方法，“纯毛”毛线灼烧后有烧焦羽毛的气味。
2．酶
(1)概念
酶是一种高效的生物催化剂，大多数酶属于蛋白质。
(2)催化特点
2．试画出酶的催化效率与温度的关系曲线。
【提示】
核心·突破]
1．蛋白质的结构及性质
(1)结构：分子中存在肽键()。
(2)化学性质
①两性：既可与酸反应又可与碱反应
②水解(在酸、碱或酶的作用下)的最终产物为氨基酸
③溶于水具有胶体性质
④盐析
⑤变性
⑥颜色反应：含苯环的蛋白质遇浓HNO3呈黄色
⑦灼烧时具有烧焦羽毛的气味
2．盐析、变性和渗析的比较
蛋白质的盐析
蛋白质的变性
蛋白质的渗析
内涵
在蛋白质溶液中加浓的无机盐溶液，会使其溶解度降低而析出
蛋白质在某些条件下聚沉，失去原有的生理活性
利用半透膜分离蛋白质胶体和溶液
条件
碱金属、镁、铝等轻金属盐、铵盐的浓溶液
加热，紫外线，X射线，强酸，强碱，强氧化剂，重金属盐，甲醛、酒精、苯酚等有机物
胶体、水和半透膜
特点
可逆，蛋白质仍然保持原有的性质
不可逆，蛋白质失去原有的生理活性
可逆，须多次换水或采用流动的水
实质
物理变化(溶解度降低)
化学变化(结构、性质改变)
－
用途
分离、提纯蛋白质
杀菌，消毒，缓解重金属盐中毒等
精制蛋白质
【特别提醒】 盐溶液与蛋白质作用时，要特别注意盐溶液的浓度及所含的金属阳离子对蛋白质性质的影响：
(1)稀盐溶液能够促进蛋白质的溶解。
(2)浓盐溶液能够使蛋白质发生盐析。
(3)重金属盐溶液，无论浓稀，均能够使蛋白质变性。
题组·冲关]
题组1 蛋白质的结构和性质
1．下列关于蛋白质的说法中正确的是( )
A．蛋白质和糖类都属于天然有机高分子化合物
B．牛奶中蛋白质的含量可通过勾兑三聚氰胺来提高
C．甲醛、酒精或小苏打溶液均能使蛋白质变性
D．可以采用多次盐析或渗析的方法来分离、提纯蛋白质
【解析】 A项，单糖和双糖不属于有机高分子化合物；B项，三聚氰胺为化工原料不能食用，否则有害人体健康；C项，小苏打溶液不能使蛋白质变性。
【答案】 D
2．误食重金属盐会使人中毒，可以解毒的急救措施是( )
A．服用鸡蛋清或牛奶
B．服用葡萄糖
C．服用适量的泻药
D．服用大量食盐水
【解析】 鸡蛋清或牛奶中含有大量蛋白质，能代替人体中的蛋白质与重金属盐作用而解毒。
【答案】 A
3．下面是蛋白质分子结构的一部分，其中标出了分子中不同的键，当蛋白质发生水解反应时，断裂的键是( )
A．① B．②
C．③ D．④
【解析】 蛋白质水解时，肽键()中的C－N键断裂。
【答案】 C
4．下列表示蛋白质分子结构的一部分
A．④⑤⑥ B．①②④
C．②③⑦ D．②④⑦
【答案】 D
题组2 酶的性质
5．下列关于酶的叙述中，不正确的是( )
A．酶是一种糖类物质
B．酶是一种蛋白质
C．酶是生物体内产生的催化剂
D．酶受到高温或重金属盐作用时会变性
【解析】 酶是一种蛋白质，而不是糖类物质。酶具有蛋白质的性质，当受到高温或重金属盐作用时会变性；酶还是生物体内的高效催化剂，其催化作用具有条件温和、高度专一、催化效率高的特点。
【答案】 A
6．下列材质：①纯棉 ②化纤 ③蚕丝 ④羊毛，制作的服装不能用加酶洗衣粉洗涤的是( )
A．①② B．②③
C．③④ D．①④
【解析】 蚕丝和羊毛制品的主要成分为蛋白质，蛋白质在蛋白酶的作用下发生水解反应。
【答案】 C