逍遥右脑 2013-01-18 02:25
1.3 生命的基础——蛋白质 学案（人教版选修1）
[标展示] 1.了解蛋白质的组成和结构，掌握蛋白质的主要性质。2.了解氨基酸的结构和性质。3.了解蛋白质的分类和人体必需的氨基酸，了解食物搭配的方法。
一、蛋白质的组成和结构
1．组成
蛋白质是构成生命的基础物质，主要由__________四种元素组成，有些蛋白质还含有________等元素。
蛋白质的相对分子质量很大，属于____________________化合物。
2．氨基酸组成了蛋白质
蛋白质的结构非常复杂，它在酶或酸、碱的作用下能发生________反应，最终生成__________，所以说氨基酸是蛋白质的基石。下面是几种常见的氨基酸：
甘氨酸：____________________________________________________________，
丙氨酸： 。
谷氨酸：___________________________________________________________。
(1)氨基酸的概念：至少含有一个________和一个________的化合物就是氨基酸。
(2)通式：__________________________________________________________。
特别提醒 像甘氨酸、丙氨酸、谷氨酸那样，氨基位于羧基的邻位碳原子上，这样的氨基酸叫做α氨基酸。天然蛋白质大都由α氨基酸组成。
(3)化学性质
氨基酸分子里含有氨基和羧基，它们既表现____________，又表现____________。因此，氨基酸与酸或碱都能反应生成盐，它们具有__________性。
①与碱反应_____________________________________________________________。
②与酸反应_____________________________________________________________。
3．多肽
(1)概念：一个分子中的氨基跟另一个分子中的__________之间消去__________分子，经____________反应而生成的产物叫做肽。
①由______个氨基酸分子消去水分子而形成含有______个肽键的化合物是二肽。
②由多个氨基酸分子消去水分子形成的含有多个肽键的化合物是________肽。多肽常呈链状，因此也叫__________。
(2)肽键的形成
CHH2NRCOOH＋HNHCHR′COOH?→
其中的酰胺基结构(____________)叫做肽键。
(3)多肽与蛋白质的关系
多肽与蛋白质之间没有严格的界限，一般常把相对分子质量______于1 000的叫做
________。蛋白质水解得到________，多肽进一步水解，最后得到________。上述过程
可用下式表示： _________________________________________________
________________________________________________________________________。
二、蛋白质的性质
蛋白质在水中的溶解性不同，有的难溶于水，如__________、__________等，有的能溶于水，如__________等。
1．盐析
向蛋白质溶液中加入某些浓的________________________溶液后，可以使蛋白质凝聚而从溶液中________，这种作用叫做盐析。
特别提醒 蛋白质溶液是假溶液真胶体。蛋白质溶液只是习惯性称呼。
【P15实验1－2】
操作步骤实验现象结论
有沉淀析出，把带有沉淀的液体加入蒸馏水的试管中，沉淀溶解加入某些无机盐可使蛋白质盐析
蛋白质盐析的条是__________________，特点：________，属于________变化。利用这一原理可以________________。
2．变性
【P15实验1－3】
操作步骤实验现象结论
试管1加热蛋白质凝结，加蒸馏水不再溶解加热或加入重金属盐可使蛋白质变性
试管2加入少量
乙酸铅蛋白质凝结，
加蒸馏水不再溶解
蛋白质变性的条：____________________________等。
特点：________________________________，属于________变化。
重金属中毒应立即______________________，以缓解毒性。
3．颜色反应
【P16实验1－4】
实验操作实验现象结论
在盛有2 mL鸡蛋清溶液的试管里，滴入几滴浓HNO3，微热鸡蛋清溶液颜色变黄鸡蛋白遇浓HNO3颜色变黄
某些蛋白质颜色反应的条：________，现象：__________。利用这一原理可以________________________________________________________________________。
4．灼烧蛋白质时，会产生__________气味，利用这一性质可以________________。
5．人体中共有二十多种氨基酸，其中__________、__________、__________、
______________、__________、____________、____________、____________等八种是人体
不能合成的，必须由食物获得，称为必需氨基酸。
三、人体必需的氨基酸
1．蛋白质在人体内的消化过程
进入人体的蛋白质在________________和______________的作用下，水解生成氨基酸。氨基酸被人体吸收后，重新结合成人体所需的各种蛋白质，构成和修补人体的各种组织。人体内各种组织的蛋白质也在不断地分解，最后生成尿素，排出体外。
2．食物中的蛋白质
食物中的蛋白质可分为两种：一种是______________蛋白质，如鸡、鸭、鱼、肉等；
另一种是______________蛋白质，如谷类、豆类、蔬菜、水果、菌类等。谷类中的蛋白
质虽然含量较少，但对于以谷类为主食的家庭，它们仍然是人体所需蛋白质的主要。
3．人体必需的氨基酸
人体中共有二十多种氨基酸，其中有几种是人体自身不能合成的，必须由食物获得，称为必需氨基酸。
4．酶
酶是一种特殊的________，具有蛋白质的通性。酶的催化作用有以下特征：
(1)条温和、____________，接近中性的条下，在30～50℃之间，酶的活性最强，超过适宜温度时，酶会失去活性。
(2)具有高度的________，例如，蛋白酶只催化蛋白质的水解反应；淀粉酶只催化淀粉的水解。
(3)具有____________作用，酶对化学反应的催化效率远远高于普通催化剂。
一、盐析与变性的区别
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加热、强酸、强碱等条下性质发生改变而凝结起
特征可逆不可逆
实质溶解度降低，物理变化结构、性质改变，化学变化
条碱金属、镁、铝、铵等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、乙醇等
用途分离、提纯蛋白质杀菌消毒
二、根据氨基酸的结构推测氨基酸的化学性质
1．α氨基酸的结构通式为 ，氨基酸分子中既有氨基(—NH2)，又有羧基(—COOH)。—NH2可以结合H＋形成—NH＋3，所以氨基酸具有碱性。—COOH可以电离出H＋，形成—COO－，所以氨基酸具有酸性。故氨基酸具有两性，既能与强酸反应，又能与强碱反应：
2．氨基酸分子的氨基和羧基之间可以发生缩合脱水反应：
多个氨基酸分子间缩合脱水(缩聚)生成多肽，如：
题型一 氨基酸的结构和性质
关于氨基酸的叙述错误的是( )
A．氨基酸的结构中都含有氨基和羧基
B．人体内氨基酸代谢的最终产物是二氧化碳和尿素
C．人体内所有氨基酸都可以相互转化
D．两个氨基酸通过脱水缩合形成二肽
解析 人体内的氨基酸部分可以在人体内合成，但也有部分在体内是不能合成的，必须通过食物摄入，因此C说法是错误的。
答案 C
变式训练1 下列物质中既能与盐酸反应，又能与NaOH溶液反应的是( )
①NaHCO3 ②(NH4)2S ③Al(OH)3 ④NH4Cl
⑤H2N—CH2—COOH ⑥CH3COOH
A．①②③ B．①②④⑤
C．⑤⑥ D．①②③⑤
题型二 蛋白质的组成和性质
下列过程不属于化学变化的是( )
A．在蛋白质溶液中，加入饱和硫酸铵溶液，有沉淀析出
B．皮肤不慎沾上浓硝酸而呈现黄色
C．在蛋白质溶液中，加入硫酸铜溶液，有沉淀析出
D．用稀释的福尔马林溶液(0.1%～0.5%)浸泡植物种子
解析 逐一分析各选项所列过程的实质，以有无新物质生成判断是否为化学变化。A项在蛋白质溶液中加入饱和硫酸铵溶液，是盐析过程，析出的蛋白质性质并无变化，即没有新物质生成，A项不是化学变化；B项皮肤不慎沾上浓硝酸显黄色属于蛋白质的颜色反应，是化学变化过程；C项在蛋白质溶液中加入硫酸铜溶液，析出沉淀是因为蛋白质变性，属化学变化；D项用稀释的福尔马林溶液杀灭种子上的细菌和微生物，即：使这些生物体的蛋白质发生变性反应，是化学变化。
答案 A
变式训练2 下列关于蛋白质的叙述中，正确的是( )
①蛋白质溶液里加(NH4)2SO4溶液可提纯蛋白质 ②在豆浆中加少量石膏，能使豆浆凝结为豆腐 ③温度越高，酶对某些化学反应的催化效率越高 ④任何结构的蛋白质遇到浓HNO3都会变成黄色
A．①② B．②③ C．①④ D．②④
参考答案
基础知识梳理
一、1.C、H、O、N S、P、Fe 天然有机高分子
2．水解 氨基酸 H2N—CH2—COOH
(1)氨基 羧基 (2)
(3)酸性 碱性 两
3．(1)羧基 水 缩合 ①两 一 ②多 肽链
(2)—CO—NH— (3)小 多肽 多肽 氨基酸 氨基酸
二、丝 毛 鸡蛋白
1．(NH4)2SO4或Na2SO4 析出 加入某些无机盐溶液 可逆性 物理 分离、提纯蛋白质
2．加热、重金属盐、强酸、强碱、甲醛 丧失了生理活性，是不可逆的 化学 服用大量牛奶或豆浆
3．遇浓HNO3 颜色变黄 鉴别某些蛋白质
4．烧焦羽毛 鉴别蛋白质
5．赖氨酸 蛋氨酸 亮氨酸 异亮氨酸 缬氨酸 苏氨酸 苯丙氨酸 色氨酸
三、1.胃蛋白酶 胰蛋白酶
2．动物性 植物性
4．蛋白质 (1)不需加热 (2)专一性 (3)高效催化
典型例题剖析
变式训练
1．D [本题考查了中学化学常见的既能与强酸又能与强碱反应的物质，具有较强的综合性。中学化学常见的既能与强酸，又能与强碱反应的物质有：
(1)某些金属单质：Al等
(2)两性化合物：Al2O3、Al(OH)3等
(3)弱酸的铵盐：(NH4)2CO3、(NH4)2SO3、(NH4)2S、CH3COONH4等
(4)多元弱酸的酸式盐：NaHCO3、NaHSO3、NH4HCO3、NH4HSO3等。
(5)氨基酸、蛋白质等。]
2．A [本题综合考查了蛋白质的性质。加入(NH4)2SO4溶液，蛋白质会产生盐析现象，从而与杂质分离，而不改变蛋白质的性质，①正确；豆浆是一种胶体，加入电解质石膏可使其聚沉成为豆腐，②正确；酶是蛋白质，高温下变性，不再有催化作用，③错误；一般情况下，只有含苯环的蛋白质遇到浓HNO3，才会发生颜色反应，④错误。]