高二化学选修蛋白质和核酸

高二化学选修课件蛋白质和核酸第一页，共八十页，编辑于2023年，星期六第二页，共八十页，编辑于2023年，星期六1．掌握几种α－氨基酸的结构和名称，掌握氨基酸分子结构中因既含羧基、又含氨基而具有两性的知识。2．了解蛋白质的组成、性质和用途。3．通过对蛋白质性质的学习，使学生了解一些生活常识。第三页，共八十页，编辑于2023年，星期六第四页，共八十页，编辑于2023年，星期六1．氨基酸分子中含有________和________，属于________羧酸，组成蛋白质的氨基酸几乎都是________，写出常见的几种α－氨基酸的结构简式：甘氨酸________，丙氨酸________，苯丙氨酸________。2．天然氨基酸均为________色________体，能溶于水________或________溶液中，除少数外一般都________溶于水，________溶于乙醇、乙醚。第五页，共八十页，编辑于2023年，星期六3．氨基酸是________化合物，能与________、________作用生成盐，写出甘氨酸分别与盐酸、NaOH溶液反应的化学方程式：_________________，____________。4．两个氨基酸分子，在________或________的存在下加热，通过一分子的________与一分子的________间脱去一分子水，可形成含有________的化合物，这种化合物称为________。第六页，共八十页，编辑于2023年，星期六5．蛋白质主要由________、________、________、________、________等元素组成，是一类重要的________化合物，任何一种蛋白质分子在天然状态下均有________而________的结构。6．蛋白质也是________分子，既能与________反应，又能与________反应。第七页，共八十页，编辑于2023年，星期六7．蛋白质在________、________或________的作用下，水解成相对分子质量较小的________化合物，最终逐步水解得到各种________。8．少量的盐[如(NH4)2SO4、Na2SO4、NaCl等]能________蛋白质溶解，但当盐溶液浓度较大时，则会使蛋白质溶解度________而从溶液中________，这种作用称为________，是一个________过程。采用________和________，可分离提纯蛋白质。第八页，共八十页，编辑于2023年，星期六9．在某些物理因素(如________、________、________、________、________、________)和化学因素(如________、________、________、________、________、________等)的影响下，蛋白质的________和________会发生改变，这种现象称为蛋白质的________，是一个________过程，蛋白质失去原有的________。10．含有苯基的蛋白质溶液中加入浓HNO3会有________沉淀产生，加热后发现沉淀变成________。这一性质叫蛋白质的________反应。第九页，共八十页，编辑于2023年，星期六11．酶是一类由细胞产生的、对生物体内的化学反应具有催化作用的________。12．酶的催化作用具有以下特点：(1)________；(2)________；(3)________。13．核酸是一类含________化合物。根据其组成，核酸分为________(DNA)和________。第十页，共八十页，编辑于2023年，星期六【答案】

1．氨基羧基取代α－氨基酸H2N—CH2—COOH2．无晶体强酸强碱能难第十一页，共八十页，编辑于2023年，星期六4．酸碱氨基羧基肽键二肽5．C

H

O

N

S含氮生物高分子独特稳定6．两性酸碱第十二页，共八十页，编辑于2023年，星期六7．酸碱酶肽类氨基酸8．促进降低析出盐析可逆多次盐析溶解9．加热加压搅拌振荡紫外线照射超声波强酸强碱重金属盐三氯乙酸乙醇丙酮物理性质生理功能变性不可逆生理活性10．白色黄色颜色11．蛋白质12．条件温和不需加热具有高度的专一性具有高效催化作用13．磷的生物高分子脱氧核糖核酸核糖核酸(RNA)第十三页，共八十页，编辑于2023年，星期六第十四页，共八十页，编辑于2023年，星期六1．哪些物质是蛋白质提示：动物的肌肉、皮肤、血液、乳汁以及毛、发、蹄、角等都是由蛋白质构成的。许多植物(如大豆、花生、小麦、稻谷)的种子里也含有丰富的蛋白质。第十五页，共八十页，编辑于2023年，星期六2．二肽是由几个氨基酸分子形成的？多肽分子和其所含的肽键有什么关系？提示：二肽是由2个氨基酸分子形成。n个氨基酸分子脱去(n－1)个水分子，形成n肽，其中含有(n－1)个肽键。

第十六页，共八十页，编辑于2023年，星期六3．医用酒精、84消毒液、过氧乙酸等能杀菌消毒所依据的蛋白质的什么性质？提示：依据的是它们使细菌、病毒等生物蛋白质变性的原理。第十七页，共八十页，编辑于2023年，星期六第十八页，共八十页，编辑于2023年，星期六1．氨基酸的分子结构氨基酸是羧酸分子烃基上的氢原子被氨基(—NH2)取代后的生成物。氨基酸的命名是以羧酸为母体，氨基为取代基，碳原子的编号通常把离羧基最近的碳原子称为α碳原子，离羧基次近的碳原子称为β碳原子，依此类推。天然氨基酸都是α－氨基酸。第十九页，共八十页，编辑于2023年，星期六2．重要的氨基酸第二十页，共八十页，编辑于2023年，星期六3．α－氨基酸的化学性质第二十一页，共八十页，编辑于2023年，星期六第二十二页，共八十页，编辑于2023年，星期六(4)生成肽：氨基酸分子间羧基和氨基可以脱去水分子，经缩合而成的产物叫肽。两分子氨基酸脱水生成二肽；三分子氨基酸脱水生成三肽……多分子氨基酸脱水生成多肽或蛋白质。如：第二十三页，共八十页，编辑于2023年，星期六第二十四页，共八十页，编辑于2023年，星期六第二十五页，共八十页，编辑于2023年，星期六【例1】

由两个氨基酸分子缩合脱掉1个水分子可以生成二肽。丙氨酸和苯丙氨酸混合，在一定条件下生成的二肽分子的种类有(

)A．2种 B．3种C．4种 D．5种第二十六页，共八十页，编辑于2023年，星期六【解析】

氨基酸的缩合实质是氨基失氢和羧基失羟基，故两种氨基酸缩合有以下四种情况：第二十七页，共八十页，编辑于2023年，星期六【答案】

C第二十八页，共八十页，编辑于2023年，星期六【例2】

下列物质中属于氨基酸的是(

)A．CH3CH2COOH第二十九页，共八十页，编辑于2023年，星期六【解析】

氨基酸中既有—COOH又有—NH2，对照各选项只有D符合。C的分子中和氨基酸类似之处在于同一个碳原子上连有—NH2和

，但羰基与羧基不同，没有酸性。所以C项不属于氨基酸。【答案】

D第三十页，共八十页，编辑于2023年，星期六下列物质中与甘氨酸互为同分异构体的是(

)A．C2H5ONO2B．C2H5NO2第三十一页，共八十页，编辑于2023年，星期六【答案】

B第三十二页，共八十页，编辑于2023年，星期六请举例你学过的“既能和强酸反应又能和强碱反应的物质”【答案】

Al、Al2O3、Al(OH3)、氨基酸、蛋白质、弱酸的酸式盐如：NaHCO3、NaHSO3、NaHS弱酸的铵盐如：(NH4)2CO3、(NH4)2SO3、CH3COONH4等。第三十三页，共八十页，编辑于2023年，星期六某含氮有机物C4H9NO2有多种同分异构体，其中属于氨基酸的异构体数目有(

)A．3种 B．4种C．5种 D．6种【解析】

氨基酸分子中一定含有氨基(—NH2)和羧基(—COOH)，根据化学式C4H9NO2可知，除—NH2和—COOH外，剩余基团为“C3H6”。第三十四页，共八十页，编辑于2023年，星期六【答案】

C

第三十五页，共八十页，编辑于2023年，星期六1．蛋白质的组成和结构(1)蛋白质中含有碳、氢、氧、氮、硫等元素。(2)蛋白质是由不同氨基酸按不同顺序相互结合而形成的高分子化合物。(3)蛋白质分子中含有未缩合的羧基(—COOH)和氨基(—NH2)。(4)蛋白质溶液是一种胶体。(5)酶是一种蛋白质。第三十六页，共八十页，编辑于2023年，星期六2．蛋白质的性质(1)两性：因为有—NH2和—COOH。(2)水解：在酸、碱或酶的作用下天然蛋白质水解产物为多种α－氨基酸，分子中的CONH也叫酰胺键(肽键)。当蛋白质水解时，多肽链的肽键中的碳氮单键断裂，这是识别蛋白质水解产物的关键。(3)盐析：适量的Na2SO4、(NH4)2SO4可促进蛋白质的溶解，但浓的无机盐溶液可降低蛋白质的溶解度，盐析是可逆的过程，可用于提纯蛋白质。第三十七页，共八十页，编辑于2023年，星期六(4)受热、酸、碱、重金属盐、甲醛、紫外线作用时蛋白质可发生变性，失去生理活性，变性是不可逆的。(5)颜色反应：具有苯环结构的蛋白质遇浓HNO3变性，产生黄色不溶物。(6)灼烧分解：灼烧蛋白质产生烧焦羽毛的气味。第三十八页，共八十页，编辑于2023年，星期六3．蛋白质的检验方法(1)颜色反应。(2)灼烧分解。第三十九页，共八十页，编辑于2023年，星期六第四十页，共八十页，编辑于2023年，星期六【例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，再加水，也不溶解B．人工合成的具有生命活力的蛋白质——结晶牛胰岛素是我国科学家于1965年首次合成的C．重金属盐能使蛋白质凝结，所以误食重金属盐会中毒D．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E．蛋白质溶液里的蛋白质能透过半透膜第四十一页，共八十页，编辑于2023年，星期六【解析】

蛋白质溶液里加入饱和硫酸铵溶液，蛋白质会发生盐析，从溶液中析出。盐析是一个可逆过程，析出的蛋白质加水会溶解。A项“再加水，也不溶解”是不正确的。B项是正确的。重金属盐等能使蛋白质变性，可使蛋白质失去可溶性和生理活性，误食重金属盐会中毒，C项是正确的。浓硝酸跟某些蛋白质作用呈黄色，D项是正确的。蛋白质分子直径在胶体粒子大小范围内，具有胶体性质，不能透过半透膜，E项是错误的。【答案】

AE第四十二页，共八十页，编辑于2023年，星期六【例4】

A、B两种有机物，分子式都是C9H11NO2。(1)化合物A是天然蛋白质的水解产物，光谱测定显示，其分子结构中不存在—CH3，化合物A的结构简式为________。(2)化合B是某种分子式为C9H12的芳香烃一硝化后的唯一的产物(硝基连在苯环上)，化合物B的结构简式为________。第四十三页，共八十页，编辑于2023年，星期六第四十四页，共八十页，编辑于2023年，星期六(2)化合物B是某种分子式为C9H12的芳香烃一硝化后的唯一产物(硝基连在苯环上)，则原芳香烃只能是1,3,5－三甲苯。【答案】

第四十五页，共八十页，编辑于2023年，星期六下列关于蛋白质的叙述中不正确的是(

)A．蚕丝、病毒、酶的主要成分都是蛋白质B．蛋白质溶液中加入饱和硫酸铵溶液，蛋白质会析出，再加水也不溶解C．重金属盐会使蛋白质变性，所以吞服“钡餐”会使人中毒D．浓硝酸溅在皮肤上能使皮肤呈黄色，这是由于蛋白质和浓硝酸发生了颜色反应第四十六页，共八十页，编辑于2023年，星期六【解析】

蛋白质溶液中加入饱和硫酸铵溶液有蛋白质析出，这是蛋白质的盐析过程，再加入水时蛋白质仍能溶解；可溶性重金属盐会使蛋白质变性，而“钡餐”的主要成分BaSO4既不溶于水也不溶于酸，吞服时不会使人中毒。【答案】

BC第四十七页，共八十页，编辑于2023年，星期六1．酶(1)概念酶是一类由细胞产生的、对生物体内的化学反应具有催化作用的蛋白质。第四十八页，共八十页，编辑于2023年，星期六(2)酶的催化作用的特点①条件温和、不需加热。在接近体温和接近中性的条件下，酶就可以起催化作用。在30℃～50℃时酶的活性最强，超过适宜的温度，酶将失去活性。②具有高度的专一性。例如蛋白酶只能催化蛋白质的水解反应，淀粉酶只对淀粉起催化作用，如同一把钥匙开一把锁一样。③具有高效催化作用。酶催化的化学反应速率比普通的催化剂高107～1013倍。第四十九页，共八十页，编辑于2023年，星期六2．核酸(1)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。(2)分类根据其组成，核酸分为脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)。DNA大量存在于细胞核中，是生物体遗传信息的载体，在DNA分子中四种碱基的排列顺序即为生物体的遗传密码；生物种类间的差异，也是由于四种碱基的排列顺序不同而产生的。DNA同时指挥着蛋白质的合成、细胞的分裂和制造新的细胞。RNA主要存在于细胞质中，根据DNA提供的信息控制体内蛋白质的合成。第五十页，共八十页，编辑于2023年，星期六第五十一页，共八十页，编辑于2023年，星期六【例5】

下列有关酶的说法中不正确的是(

)A．酶是具有催化作用的蛋白质B．酶具有选择性和专一性C．高温或重金属盐能降低酶的活性D．酶只有在强酸、强碱性条件下才能发挥作用【解析】

此题考查酶的催化作用的特点：条件温和、不需加热；具有高度专一性；具有高效催化作用。故选D。【答案】

D第五十二页，共八十页，编辑于2023年，星期六为保证加酶洗衣粉的效果，应注意(

)A．用沸水冲泡洗衣粉B．用含氯较高的自来水C．室温时，用软水溶解洗衣粉D．和其他洗涤剂混合使用第五十三页，共八十页，编辑于2023年，星期六【解析】

酶是一种具有催化作用的蛋白质，具有蛋白质一切性质。高温易使蛋白质变性。含氯(Cl2)较高的自来水也会使蛋白质变性。不同洗涤剂的酸碱性不同，不能混合使用。【答案】

C第五十四页，共八十页，编辑于2023年，星期六下列有关核酸的说法不正确的是(

)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RNAC．DNA大量存在于细胞质中D．1981年，我国科学家用人工方法合成了酵母丙氨酸转移核糖核酸【答案】

C第五十五页，共八十页，编辑于2023年，星期六多个氨基酸缩合可以形成蛋白质，而要计算某个蛋白质分子水解后的氨基酸个数，需要有很多条件，在解题过程中，可以采用守恒的思想来考虑，如：(1)最少氨基和羧基的数目＝肽链数；第五十六页，共八十页，编辑于2023年，星期六(2)肽键数＝氨基酸数－肽链数；(3)对于一条肽链来说：脱去的水分子数＝肽键数＝氨基酸数－1；(4)蛋白质的相对分子质量＝氨基酸数目×氨基酸平均相对分子质量－18×水分子数。这类题错解的原因往往因难以发现规律，而找不到相应的方法。第五十七页，共八十页，编辑于2023年，星期六第五十八页，共八十页，编辑于2023年，星期六【例6】

现有一种十二肽，分子式为CxHyNzOm(z≥12)，已知将它彻底水解后只得到下列氨基酸：第五十九页，共八十页，编辑于2023年，星期六第六十页，共八十页，编辑于2023年，星期六将一个该十二肽分子彻底水解后，有________个赖氨酸生成，有________个天门冬氨酸生成。第六十一页，共八十页，编辑于2023年，星期六【答案】

z－12；(m－13)/2

第六十二页，共八十页，编辑于2023年，星期六通常情况下，分子式为C63H103O65N17S2的多肽化合物中最多含有肽键(

)A．63个 B．62个C．17个 D．16个【解析】

要求肽键数最多为多少个，我们可以用极值法假设只有一条肽链且形成这条肽链的氨基酸都只有一个氨基，根据N原子守恒，所以最多有17个氨基酸，结合肽键数＝氨基酸数－1，所以最多有16个肽键。故选D。【答案】

D第六十三页，共八十页，编辑于2023年，星期六A．78.2% B．46.6%C．85.7% D．无法确定第六十四页，共八十页，编辑于2023年，星期六【解析】

将题给结构式写成分子式：C2H5NO2、C3H7NO2、C4H9NO2，由以上化学式发现碳原子2,3,4……为等差数列，公差为1；氢原子5,7,9……也为等差数列，公差为2.由等差数列的通项公式：an＝a1＋(n－1)d可得：an(C)＝2＋(n－1)×1＝n＋1an(H)＝5＋(n－1)×2＝2n＋3由此可得该系列α－氨基酸的通式为：Cn＋1H2n＋3NO2。分子中所含碳元素的质量分数为：第六十五页，共八十页，编辑于2023年，星期六【答案】

C

第六十六页，共八十页，编辑于2023年，星期六第六十七页，共八十页，编辑于2023年，星期六水解反应的实质是化合物中的正电基团和负电基团分别与水电离产生的OH－、H＋结合，形成两类不同的物质，常见能发生水解反应的物质主要有：1．盐类水解(1)强酸弱碱盐水解呈酸性。如：CuSO4、NH4NO3、FeCl3、Al2(SO4)3等。(2)强碱弱酸盐水解呈碱性。如：KF、Na2CO3、K2SiO3、NaClO等。第六十八页，共八十页，编辑于2023年，星期六2．卤化物水解生成酸PCl3＋3H2O===H3PO3＋3HClICl＋H2O===HIO＋HCl