苏教版2018年高中化学选修五教学案5.2氨基酸蛋白质核酸

1、苏教版2018年高中化学选修五教学案1羧酸中的官能团是什么？它能否与naoh溶液发生反应？提示：羧酸中的官能团为cooh，它能与naoh溶液发生反应生成coona。2蛋白质是由哪些元素组成的？蛋白质能否发生水解反应？淀粉、油脂、蛋白质是否都是天然高分子化合物？提示：蛋白质的组成元素除c、h、o外，还含有n、s、p等；蛋白质能发生水解反应；淀粉、蛋白质是天然高分子化合物，油脂不属于高分子化合物。3如何鉴别蚕丝和人造丝？提示：蚕丝为蛋白质，人造丝属于纤维素，可以用灼烧的方法鉴别蚕丝和人造丝。新知探究探究什么是氨基？­氨基酸的结构通式是怎样的？提示：氨基是指氨分子(nh3)中去掉一个氢原子

2、后剩余的部分(nh2)。­氨基酸的结构通式为。探究甘氨酸(­氨基乙酸)具有两性，你能写出甘氨酸与盐酸、naoh溶液反应的化学方程式吗？探究有两种氨基酸，分别是甘氨酸和丙氨酸，两分子氨基酸之间脱水能形成几种二肽？试写出它们的结构简式。提示：甘氨酸两分子脱水形成二肽，；丙氨酸两分子脱水形成二肽：；甘氨酸与丙氨酸分子间脱水形成两种二肽：，共形成四种二肽。必记结论1组成和结构(1)组成：氨基酸可看作是羧酸分子中烃基上的h被氨基取代后的产物。(2)结构：­氨基酸的结构简式可表示为，­c为手性碳原子。其官能团为cooh和nh2。(3)常见的氨基酸：2氨基酸的化学性质

3、(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，能与酸、碱反应生成盐。 (2)成肽反应：概念：两个氨基酸分子(可以相同，也可以不同)，在酸或碱的存在下加热，通过一分子的氨基与另一分子的羧基间脱去一分子水，缩合形成含有肽键()的化合物，称为成肽反应。成功体验1关于氨基酸的下列叙述中，不正确的是()a氨基酸都是晶体，一般能溶于水b氨基酸都不能发生水解反应c氨基酸是两性化合物，能与酸、碱反应生成盐d天然蛋白质水解最终可以得到­氨基酸、­氨基酸等多种氨基酸解析：选d氨基酸熔点较高，室温下均为晶体，一般能溶于水而难溶于乙醇、乙醚；氨基酸是

4、两性化合物，能与酸、碱反应生成盐；氨基酸分子间能发生成肽反应，但氨基酸都不能发生水解反应；天然蛋白质水解的最终产物是多种­氨基酸。2­氨基酸的水溶液中存在下列平衡：当把丙氨酸溶于水，处于电离平衡状态且使溶液呈强碱性时，存在最多的溶质微粒是()解析：选b当加入强碱时，oh与h3o反应生成水，使丙氨酸的电离平衡向左移动，其结果是溶液中rchnh2coo的浓度增加。新知探究探究在临床上如何解救误服重金属盐的病人？提示：解救cu2、pb2、hg2等重金属盐中毒的病人时常让他们服用大量生鸡蛋、牛奶或豆浆，这是因为生鸡蛋、牛奶和豆浆中含有的丰富蛋白质可与cu2、pb2、hg2等重金属盐

5、反应，起到解毒作用。探究为什么医院一般使用酒精、蒸煮、高压或紫外线等方法进行消毒杀菌？提示：酒精、蒸煮、高压和紫外线等方法可以使细菌、病毒中的蛋白质变性死亡，起到消毒、杀菌作用。探究如何分离提纯蛋白质？提示：常用盐析来分离提纯蛋白质。因为盐析是可逆的，在蛋白质溶液中加入浓的轻金属盐溶液，蛋白质的溶解度降低而从溶液中析出，析出的蛋白质又能溶于水中，并不影响它原来的性质。探究酶是蛋白质吗？酶的催化作用具有什么特点？提示：酶是蛋白质。酶催化作用的特点有：条件温和，不需加热；具有高度的专一性；具有高效的催化作用。必记结论1蛋白质的组成与结构(1)蛋白质的组成：蛋白质是由多种氨基酸脱水形成的高分子化合物

6、。由c、h、o、n、s等元素组成。(2)蛋白质的结构：2蛋白质的性质(1)两性：蛋白质的结构中含有nh2和cooh，因此既能与酸反应又能与碱反应，是两性分子。(2)水解：蛋白质在酸、碱或酶的作用下，水解生成相对分子质量较小的多肽化合物，最终水解得到各种氨基酸。天然蛋白质水解的最终产物都是­氨基酸。水解原理：水解过程： (3)盐析：概念：向蛋白质溶液中加入大量的浓盐溶液如nacl、(nh4)2so4溶液等，使蛋白质的溶解度降低而从溶液中析出，这种作用称为盐析。加入的盐：轻金属盐或铵盐，如na2so4、(nh4)2so4等。特点：盐析不影响蛋白质的结构和生物活性，是物理过程，具有可逆性。

7、利用盐析可分离提纯蛋白质。(4)变性：概念：在某些物理因素或化学因素的影响下，蛋白质的理化性质和生理功能发生改变的现象，称为蛋白质的变性。影响蛋白质变性的因素：(5)颜色反应：含苯环的蛋白质遇浓硝酸显黄色。蛋白质遇双缩脲试剂显紫玫瑰色。蛋白质遇茚三酮试剂显蓝紫色。(6)蛋白质灼烧有烧焦羽毛的味。3酶的催化特点成功体验3下列关于蛋白质性质的说法中，不正确的是()a往蛋白质溶液中加入任何盐溶液，都会使蛋白质发生变性b蛋白质水解的最终产物是多种氨基酸c微热条件下，有些蛋白质遇到浓硝酸时会显黄色d蛋白质既能与强酸反应又能与强碱反应解析：选a当往蛋白质溶液中加入浓的na2so4、(nh4)2so2等盐溶

8、液时，蛋白质会发生盐析，而往蛋白质溶液中加入可溶性重金属盐溶液时，蛋白质才会发生变性。4下列物质中：k2so4、hcho、mgso4、hg(no3)2、nh4cl、koh，能使蛋白质发生盐析的是_，能使蛋白质变性的是_。解析：向蛋白质溶液中加入铵盐，(如nh4cl)、轻金属盐(如k2so4、mgso4)时蛋白质会发生盐析；而加入可溶性重金属盐如hg(no3)2、强碱(如koh)、甲醛(hcho)能使蛋白质变性。答案： 新知探究探究核酸是高分子化合物吗？它在哪些生命现象中起着决定作用？提示：核酸是高分子化合物；核酸在生物体的生长、繁殖、遗传、变异等生命现象中起着决定作用。探究核酸能否发生水解反应

9、？提示：能；核酸水解得到核甘酸。必记结论1核酸的概念核酸是一类含磷的生物高分子化合物，一般由几千到几十万个原子组成，相对分子质量可达十几万至几百万。因最早由细胞核中分离得到，而且具有酸性而得名。2核酸的分类成功体验5下列有关核酸的说法中不正确的是()a核酸是一类含磷的生物高分子化合物b根据组成，核酸分为dna和rnacdna大量存在于细胞质中d1981年，我国用人工方法合成了酵母丙氨酸转移核糖核酸解析：选c核酸是含磷的生物高分子化合物，据组成可分为dna和rna，dna大量存在于细胞核中。6dna是生物体的重要组成物质，在它的碱基对中储存着遗传信息，与生物的生长、发育等正常生命活动以及癌变、突

10、变等异常生命活动密切相关。下列有关dna的说法正确的是()a核酸就是dnabdna水解得到的碱基含尿嘧啶(u)cdna水解的最终产物之一戊糖是二糖d基因的化学本质是dna分子中能代表某一遗传性状的核苷酸系列解析：选d核酸包括dna和rna，所以a错误。dna水解得到的碱基有四种，分别是腺嘌呤(a)、鸟嘌呤(g)、胞嘧啶(c)、胸腺嘧啶(t)。rna才能得到尿嘧啶(u)，所以b错误。最简单的单糖是甘油醛，是丙糖，所以最简单的二糖至少是己糖，所以c错误。关键语句小结1­氨基酸的结构为，氨基酸具有两性，既能与盐酸反应，又能与naoh溶液反应。氨基酸分子间脱水可形成肽键。2蛋白质分子结构中含

11、有肽键，天然蛋白质水解的最终产物是­氨基酸。3蛋白质的性质可概括为水解、盐析、变性、颜色反应、灼烧有烧焦羽毛的气味。4蛋白质遇铵盐、轻金属盐可发生盐析，该过程为可逆过程，可用于蛋白质的提纯。5加热、强酸、强碱、重金属盐、乙醇、紫外线等能使蛋白质变性。6核酸包括核糖核酸(rna)和脱氧核糖核酸(dna)，它们对遗传信息的储存、蛋白质的生物合成起着决定性作用。例1某物质的球棍模型如图所示，关于该物质的说法不正确的是()a该物质的结构简式为b该物质可以发生加成反应c该物质既可以与强酸反应也可以与强碱反应d该物质可以聚合成高分子物质解析：选aa项，根据该有机物的球棍模型可知其结构简式为。氨基

12、酸缩合的常见类型(1)两分子间缩合： (2)分子间或分子内缩合成环： (3)缩聚成多肽或蛋白质：1将甘氨酸、丙氨酸、苯丙氨酸混合，在一定条件下生成的二肽共有多少种？提示：共有9种。具体分析过程如下：自身形成的二肽有3种；甘氨酸分别与丙氨酸、苯丙氨酸形成的二肽有2种；丙氨酸分别与甘氨酸、苯丙氨酸形成的二肽有2种；苯丙氨酸分别与甘氨酸、丙氨酸形成的二肽有2种。例2(好题共享·选自鲁科版教材p92·t4)是一种由三种 ­氨基酸分子脱水缩合生成的五肽的结构简式，这种五肽彻底水解时，不可能产生的氨基酸是()解析：选d蛋白质水解时是从肽键()处断裂而生成氨基酸，该五肽水解生成

13、的­氨基酸分别为：(1)抓住肽键“”的断键规律，即从虚线处断开。(2) 接生成，而接h生成。2有一分子式为c8h14n2o5的二肽，经水解得丙氨酸和另一种氨基酸x，则x分子组成可能是()ac3h7no3bc5h9no4cc5h11no5 dc5h7no4例3为了鉴别某白色纺织品的成分是蚕丝还是“人造丝”，可选用的方法是()滴加浓硝酸滴加浓硫酸滴加酒精灼烧a都能选用 b都不能选用c d解析：选d蚕丝的成分是蛋白质，而人造丝主要成分为纤维素，故可用蛋白质的性质来鉴别。蛋白质的检验方法(1)蛋白质的颜色反应，蛋白质可以跟许多试剂发生特殊的颜色反应，可用于鉴别蛋白质的存在。常用试剂及现象为：

14、茚三酮反应：在加热条件下，氨基酸或肽与茚三酮反应生成紫色(与脯氨酸反应生成黄色)化合物的反应；硝化反应：蛋白质中含有苯环的氨基酸，遇浓硝酸发生硝化反应而生成黄色硝基化合物的反应；双缩脲反应：蛋白质与新配制的碱性硫酸铜溶液反应，呈紫玫瑰色，称为双缩脲反应。(2)灼烧法：灼烧蛋白质，可闻到烧焦羽毛气味。这一现象可用于丝绸、羊毛等动物性纤维(蛋白质)与其他类纤维的区分。3能用于鉴别淀粉、肥皂和蛋白质三种溶液的试剂是()a碘水b烧碱溶液c浓硝酸 dmgso4溶液解析：选c蛋白质与浓硝酸作用变黄色；肥皂液与浓硝酸作用会产生难溶于水的高级脂肪酸沉淀；而淀粉与浓硝酸不反应。1下图表示蛋白质分子结构的一部分，

15、当蛋白质发生水解反应时，断裂的键是()a只有b只有c只有 d解析：选c蛋白质是氨基酸中氨基和羧基脱水形成肽键而进一步形成的，则蛋白质发生水解反应时，从肽键中断开“cn”键。2甘氨酸在naoh溶液中存在的形式是()解析：选d在naoh溶液中甘氨酸分子中的羧基与氢氧根离子发生中和反应。3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：选aa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，加水后

16、，析出的蛋白质仍能溶解，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；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，是化学变化；d项用稀释的福尔马林溶液杀死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。故选a。4l­多巴是一种有机物，它可用于帕金森综合征的治疗，其结构简式为，这种药物的研制是基于获得2000年诺贝尔生理学或医学奖和获得2001年诺贝尔化学奖的研究成果。下列关于l­多巴酸碱性的叙述正确的是()a既没有酸性，又没有碱性b既具有酸性，又具有碱性c只有酸性，没有碱性d只有碱性，没有酸性解析：选b

17、结构决定性质。分析l­多巴的结构简式可知，分子中含有cooh和酚羟基，该物质应具有酸性；该物质中又含有nh2，所以又应具有碱性。5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加成反应c酯化反应 d中和反应(2)在酪氨酸的同分异构体中，同时满足如下三个条件的，除酪氨酸外还有_种。属于氨基酸且“碳骨架”与酪氨酸相同；羟基直接连在苯环上；氨基(nh2)不与苯环直接相连。(3)已知氨基酸能与碱反应，写出酪氨酸与足量的naoh溶液反应的化学方程式：_。解

18、析：cooh能发生酯化反应、中和反应，含有苯环可发生取代反应和加成反应。符合条件的同分异构体包括：答案：(1)abcd(2)51组成最简单的氨基酸是()a苯丙氨酸b丙氨酸c谷氨酸 d甘氨酸解析：选d甘氨酸的结构简式为h2nch2cooh，它是组成最简单的氨基酸。2酶是蛋白质，能催化多种化学反应，下列表示温度与化学反应速率的关系曲线中，以酶作催化剂的是()解析：选c酶的催化作用需要适宜的温度，在合适温度下催化效率最高，当温度超过一定范围会失去催化作用。3下列关于蛋白质的叙述中，不正确的是()a蛋白质溶液里加入饱和硫酸铵溶液，蛋白质析出，虽再加水，也不溶解b重金属盐能使蛋白质凝结，所以误食重金属盐

19、会中毒c浓硝酸溅在皮肤上，使皮肤呈黄色是由于浓硝酸和蛋白质发生了颜色反应d蛋白质溶液具有丁达尔效应解析：选aa项为蛋白质的盐析过程，但是盐析是可逆的，即析出的蛋白质可以溶解，错误；b项为变性过程，正确；c项为蛋白质的颜色反应，正确；d项，蛋白质溶液为胶体，具有丁达尔效应，正确。4分子式为c3h7o2n的有机物经实验分析，发现有如图所示的分子中原子的连接顺序，则此有机物一定是()a硝基化合物b硝酸酯c­氨基酸 d蛋白质解析：选c每个碳原子的总键数为4，每个氮原子的总键数为3，每个氧原子的键数为2，氢原子只有一个键。显然斜向相连的三个大白球应为碳原子，与最下方的碳原子相连的两个中白球应为

20、氧原子，从键数看，下方的氧与碳之间应为双键，黑球应为n原子，最小的白球是氢原子。5形成蛋白质分子结构的层次，从小到大依次是()氨基酸c、h、o、n等元素氨基酸脱水缩合 一条或几条多肽链连接在一起多肽蛋白质abcd解析：选d蛋白质是由c、h、o、n等元素组成的，氨基酸通过缩合而成多肽，一条或几条多肽链连接在一起而形成蛋白质。6下列关于酶的叙述中，错误的是()a酶是一种氨基酸b酶的催化条件通常较温和c酶是生物体中重要的催化剂d酶在重金属盐作用下会失去活性解析：选a酶是蛋白质而不是氨基酸。7双选下列与有机物结构、性质相关的叙述错误的是()a乙酸分子中含有羧基，可与nahco3溶液反应生成co2b蛋白

21、质和油脂都属于高分子化合物，一定条件下都能水解c蛋白质盐析的实验用品：试管、醋酸铅溶液、鸡蛋白溶液d用甘氨酸()和丙氨酸()缩合最多可形成4种二肽解析：选bc乙酸含有羧基，酸性比碳酸强，可与nahco3溶液反应生成co2，a正确；油脂是高级脂肪酸的甘油酯，不属于高分子化合物，b错误；醋酸铅是重金属盐，会使蛋白质变性，在蛋白质的盐析实验中不会用到，c错误；两种物质自身缩合可形成2种二肽，交叉缩合可形成2种二肽，共可形成4种二肽，d正确。8美国科学家马丁·查非(martin chalfie)、美国华裔化学家钱永健(roger tsien)以及日本科学家下村修(osamu shimomur

22、a)因发现和研究绿色荧光蛋白(green fluorescent protein，gfp)而获得诺贝尔化学奖。gfp在紫外线照射下会发出鲜艳绿光。下列有关说法正确的是()a重金属离子能使gfp变性b天然蛋白质属于纯净物cgfp发出荧光是蛋白质的颜色反应d蛋白质通常用新制氢氧化铜悬浊液检验解析：选a蛋白质是高分子化合物，高分子化合物都是混合物；由题可知研究绿色荧光蛋白，c不正确。新制cu(oh)2悬浊液是检验醛基的存在。9下列物质中，能与酸反应，也能与碱反应，还能发生水解反应的是()al(oh)3氨基酸nahco3淀粉蛋白质纤维素a bc d解析：选bnahco3为弱酸的酸式盐，可与酸反应生成c

23、o2，也可与碱反应生成na2co3，同时能发生水解反应(盐的水解)；在和蛋白质分子中含nh2和cooh，既能和酸反应，也能和碱反应，二者都能在一定条件下发生水解反应，故b正确。10某种解热镇痛药的结构简式为，当它完全水解时，可得到的产物有()a2种 b3种c4种 d5种解析：选c该有机物分子中含有3个可水解官能团，包括两个和一个，完全水解后可得4种产物。11下列是某蛋白质的结构片段： (1)上述蛋白质的结构片段的水解产物中不属于­氨基酸的结构简式是_。(2)上述蛋白质的结构片段水解后的氨基酸中，某氨基酸碳氢原子数比值最大。该氨基酸与naoh反应的化学方程式为_。该氨基酸二分子缩合形成环状物质的分子式为_。(3)已知上述蛋白质结构片段的化学式量为364，则水解生成的各种氨基酸的式量之和为_。解析：根据蛋白质的水解规律，可得该蛋白质的结构片段水解生成如下的氨基酸：不属于­氨基酸，在分子中碳氢原子数比值最大，其分子式为c8h9no2，两分子缩合形成环状物质时应脱去两分子h2o，根据原子守恒可知所得缩合物的分子式为c16h14n2o2。水解生成了4种氨基酸，相应的增加了4个h2o分子的式量，即水解生成的各种氨基酸的式量之和为36472436。c16h14n2o2(3)43612(1)已