第三节 蛋白质 核酸（一）
文档属性
| 名称 | 第三节 蛋白质 核酸（一） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 52.9KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2011-11-28 15:35:13 | ||
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文档简介
第三节 蛋白质 核酸（二）
【疑难点悟】
1． 蛋白质的盐析与变性有什么区别和联系？
盐析 变性
概 念 蛋白质在某些盐的浓溶液中溶解度降低而析出 蛋白质在热、酸、碱等条件下性质发生改变而凝结
特 征 可逆过程 不可逆过程
实 质 溶解度降低，物理变化 结构、性质变化，化学变化
条 件 轻金属盐的浓溶液 加热、强酸、强碱、强氧化剂、紫外线、重金属盐、苯酚、甲醛等
用 途 提纯蛋白质 杀菌消毒
2．蛋白质和氨基酸有什么关系？
氨基酸 蛋白质
结构特点 分子中既有—NH2，又有—COOH的两性物质 高分子化合物，由不同氨基酸相互缩合而成肽键，也有—COOH和—NH2，有两性（链端）
主要性质 ①既能和酸反应，又能和碱反应②缩合、缩聚 ①两性②水解③盐析④变性⑤颜色反应⑥灼烧
【典型精评】
例1、酶是蛋白质，因而具有蛋白质的特性，酶能催化许多有机化学反应，图表示温度t℃与反应速度v关系的各曲线，有酶参加的是（ ）
解析：酶是一种很好的具有专一性的催化剂，可使化学反应在较低的温度下迅速进行。但温度过高，可使酶(也是一种蛋白质)变性而失去活性，催化效果下降。
答：B
例2、A、B两种有机物，分子式都是C9H11O2N。
(1)化合物A是天然蛋白质的水解产物，光谱测定显示，分子结构中不存在—CH3，化合物A的结构简式可能为_________。
(2)化合物B是某种分子式为C9H12的芳香烃——硝化后的惟一产物(硝基连在苯环上)。化合物B的结构简式可能为________。
设计意图：利用有机物结构简式的推导，培养分析推理能力。并推断有机物结构式的一种方法：从有机物分子式中去掉已知结构片断的组成即是未知片段的组成，再确定未知片断的结构。这是推断有机物结构式常用的一种方法。
解析：(1)天然蛋白质最终水解产物是a—氨基酸，故A分子中应有： 片断，剩下的C7H7不可能形成碳链。又因为分子中无CH3，故只能是 。所以A的结构简式为 。
(2)题目中提示B是C9H12芳香烃—硝化后的惟一产物，硝基连在苯环上，则原芳香烃只能是1，3，5—三甲苯，这样硝基无论连在苯环的哪个位置上都是一种产物。
答案：(1)
例3、a—氨基酸能被HNO2氧化成为a—羟基酸，如：
若丙氨酸可发生如下反应，分别生成A、B、C、D、E五种有机物。
则这些反应产物的结构简式分别为：A：_______，B：_______，C：_______，D：_______，E：_______。
解析：丙氨酸即a—氨基丙酸，其结构简式为 。丙氨酸作为氨基酸结构中的—COOH其使其可显酸性与碱反应；—NH2基又可使其显碱性与酸反应。丙氨酸与NaOH、HCl的反应分别如下：
氨基酸分子间的—COOH和—NH2可脱去H2O而相互结合，甚至可发生聚合反应，生成高聚物。本题中通过E分子中的碳原子个数，知生成一分子E的反应物是两分子丙氨酸(C3H7O2N)。再通过与E分子式(C6H10O2N2)相联系，知E是两分子丙氨酸脱去两分子H2O时，必然得到的环状结构化合物，反应的化学方程式为：
根据题中给予的信息中a—氨基酸被HNO2氧化的反应，可写出丙氨酸被HNO2氧化成D的化学方程式为：
此产物中的a—羟基丙酸分子间的—COOH基和—OH基也可脱去水而相互结合。本题中通过C分子中的碳原子个数，同样知生成一分子C的反应物是两分子的a—羟基丙酸(C3H6O3)。可知C也是两分子a—羟基丙酸脱去两发子H2O后，必然产生的环状化合物，反应的化学方程式：
例4 下列是一系列α—氨基酸：H2NCH2COOH，CH3CH（NH2）COOH，CH3CH2CH（NH2）COOH………该系列中碳元素的质量分数的最大值接近于 。
分析解答
分析该同系列的分子式：C2H5NO2，C3H7NO2，C4H9NO2………，得到该系列氨基酸的通式为CnH2n+1NO2,碳元素的质量分数为 当n→∞时，碳的质量分数为最大值。
。
答案：85.7%
【高考链接】
1．某校学生用化学知识解决生活中的问题，下列家庭小实验不合理的是( )
A. 用食醋除去暖水瓶中的薄层水垢 (05MCE春.7)
B. 用米汤检验含碘盐中的碘酸钾(KIO3)
C. 用食用碱(Na2CO3)溶液洗涤餐具上的油污
D. 用灼烧并闻气味的方法区别纯棉织物和纯毛织物
答案：B
2．(05广东化学.18)背景材料：① 2004年夏季，特氟隆不粘锅事件引起公众关注；② 2004年冬季，诺贝尔化学奖授予研究蛋白质的科学家；③ 2005年初春，广东省大部分地区进行了人工降雨；④ 2005年春末，某高速公路发生液氯运输车翻倒泄漏事故。下列相应说法正确的是( )
A. 特氟隆(聚四氟乙烯)的单体是氟利昂
B. 蛋白质是由氨基酸形成的不可降解的高分子化合物，其水溶液有丁达尔现象
C. AgI和干冰都可用于人工降雨
D. 附近人员应迅速远离液氯泄漏地点，并逆风往安全区域疏散
答案：CD
例 ：下面是一个四肽，它可以看作是4个氨基酸缩合掉3个水分子而得：
R、R’、R”、R”’可能是相同的或不同的烃基，或有取代基的烃基。
称为肽键。今有一个“多肽”，其分子式是C55H70O19N10，已知将它彻底水解后只得到下列四种氨基酸：
问：（1）这个“多肽”是 （填汉字）肽。
（2）该多肽水解后有 （填数字）个谷氨酸。
（3）该多肽水解后有 （填数字）个苯丙氨酸。
分析解答
由题给信息知，有n个氨基酸分子就形成n肽，即“多肽”分子中的N原子数与形成“多肽”的氨基酸分子数相等，该“多肽”有10个N原子，应是十肽。
形成“十肽”时脱去了9分子H2O，因此该“十肽”彻底水解得到的10种氨基酸的分子式总和应是C55H70O19N10+9H2O，即C55H88O28N10。
设甘氨酸、丙氨酸、苯丙氨酸、谷氨酸的数目分别为a、b、c、d，依据C、H、O、N原子守恒分别列出四个式子：
解方程组得：
答案（1）十 （2）4 （3）3
【疑难点悟】
1． 蛋白质的盐析与变性有什么区别和联系？
盐析 变性
概 念 蛋白质在某些盐的浓溶液中溶解度降低而析出 蛋白质在热、酸、碱等条件下性质发生改变而凝结
特 征 可逆过程 不可逆过程
实 质 溶解度降低，物理变化 结构、性质变化，化学变化
条 件 轻金属盐的浓溶液 加热、强酸、强碱、强氧化剂、紫外线、重金属盐、苯酚、甲醛等
用 途 提纯蛋白质 杀菌消毒
2．蛋白质和氨基酸有什么关系？
氨基酸 蛋白质
结构特点 分子中既有—NH2，又有—COOH的两性物质 高分子化合物，由不同氨基酸相互缩合而成肽键，也有—COOH和—NH2，有两性（链端）
主要性质 ①既能和酸反应，又能和碱反应②缩合、缩聚 ①两性②水解③盐析④变性⑤颜色反应⑥灼烧
【典型精评】
例1、酶是蛋白质，因而具有蛋白质的特性，酶能催化许多有机化学反应，图表示温度t℃与反应速度v关系的各曲线，有酶参加的是（ ）
解析：酶是一种很好的具有专一性的催化剂，可使化学反应在较低的温度下迅速进行。但温度过高，可使酶(也是一种蛋白质)变性而失去活性，催化效果下降。
答：B
例2、A、B两种有机物，分子式都是C9H11O2N。
(1)化合物A是天然蛋白质的水解产物，光谱测定显示，分子结构中不存在—CH3，化合物A的结构简式可能为_________。
(2)化合物B是某种分子式为C9H12的芳香烃——硝化后的惟一产物(硝基连在苯环上)。化合物B的结构简式可能为________。
设计意图：利用有机物结构简式的推导，培养分析推理能力。并推断有机物结构式的一种方法：从有机物分子式中去掉已知结构片断的组成即是未知片段的组成，再确定未知片断的结构。这是推断有机物结构式常用的一种方法。
解析：(1)天然蛋白质最终水解产物是a—氨基酸，故A分子中应有： 片断，剩下的C7H7不可能形成碳链。又因为分子中无CH3，故只能是 。所以A的结构简式为 。
(2)题目中提示B是C9H12芳香烃—硝化后的惟一产物，硝基连在苯环上，则原芳香烃只能是1，3，5—三甲苯，这样硝基无论连在苯环的哪个位置上都是一种产物。
答案：(1)
例3、a—氨基酸能被HNO2氧化成为a—羟基酸，如：
若丙氨酸可发生如下反应，分别生成A、B、C、D、E五种有机物。
则这些反应产物的结构简式分别为：A：_______，B：_______，C：_______，D：_______，E：_______。
解析：丙氨酸即a—氨基丙酸，其结构简式为 。丙氨酸作为氨基酸结构中的—COOH其使其可显酸性与碱反应；—NH2基又可使其显碱性与酸反应。丙氨酸与NaOH、HCl的反应分别如下：
氨基酸分子间的—COOH和—NH2可脱去H2O而相互结合，甚至可发生聚合反应，生成高聚物。本题中通过E分子中的碳原子个数，知生成一分子E的反应物是两分子丙氨酸(C3H7O2N)。再通过与E分子式(C6H10O2N2)相联系，知E是两分子丙氨酸脱去两分子H2O时，必然得到的环状结构化合物，反应的化学方程式为：
根据题中给予的信息中a—氨基酸被HNO2氧化的反应，可写出丙氨酸被HNO2氧化成D的化学方程式为：
此产物中的a—羟基丙酸分子间的—COOH基和—OH基也可脱去水而相互结合。本题中通过C分子中的碳原子个数，同样知生成一分子C的反应物是两分子的a—羟基丙酸(C3H6O3)。可知C也是两分子a—羟基丙酸脱去两发子H2O后，必然产生的环状化合物，反应的化学方程式：
例4 下列是一系列α—氨基酸：H2NCH2COOH，CH3CH（NH2）COOH，CH3CH2CH（NH2）COOH………该系列中碳元素的质量分数的最大值接近于 。
分析解答
分析该同系列的分子式：C2H5NO2，C3H7NO2，C4H9NO2………，得到该系列氨基酸的通式为CnH2n+1NO2,碳元素的质量分数为 当n→∞时，碳的质量分数为最大值。
。
答案：85.7%
【高考链接】
1．某校学生用化学知识解决生活中的问题，下列家庭小实验不合理的是( )
A. 用食醋除去暖水瓶中的薄层水垢 (05MCE春.7)
B. 用米汤检验含碘盐中的碘酸钾(KIO3)
C. 用食用碱(Na2CO3)溶液洗涤餐具上的油污
D. 用灼烧并闻气味的方法区别纯棉织物和纯毛织物
答案：B
2．(05广东化学.18)背景材料：① 2004年夏季，特氟隆不粘锅事件引起公众关注；② 2004年冬季，诺贝尔化学奖授予研究蛋白质的科学家；③ 2005年初春，广东省大部分地区进行了人工降雨；④ 2005年春末，某高速公路发生液氯运输车翻倒泄漏事故。下列相应说法正确的是( )
A. 特氟隆(聚四氟乙烯)的单体是氟利昂
B. 蛋白质是由氨基酸形成的不可降解的高分子化合物，其水溶液有丁达尔现象
C. AgI和干冰都可用于人工降雨
D. 附近人员应迅速远离液氯泄漏地点，并逆风往安全区域疏散
答案：CD
例 ：下面是一个四肽，它可以看作是4个氨基酸缩合掉3个水分子而得：
R、R’、R”、R”’可能是相同的或不同的烃基，或有取代基的烃基。
称为肽键。今有一个“多肽”，其分子式是C55H70O19N10，已知将它彻底水解后只得到下列四种氨基酸：
问：（1）这个“多肽”是 （填汉字）肽。
（2）该多肽水解后有 （填数字）个谷氨酸。
（3）该多肽水解后有 （填数字）个苯丙氨酸。
分析解答
由题给信息知，有n个氨基酸分子就形成n肽，即“多肽”分子中的N原子数与形成“多肽”的氨基酸分子数相等，该“多肽”有10个N原子，应是十肽。
形成“十肽”时脱去了9分子H2O，因此该“十肽”彻底水解得到的10种氨基酸的分子式总和应是C55H70O19N10+9H2O，即C55H88O28N10。
设甘氨酸、丙氨酸、苯丙氨酸、谷氨酸的数目分别为a、b、c、d，依据C、H、O、N原子守恒分别列出四个式子：
解方程组得：
答案（1）十 （2）4 （3）3