第4章第2节-蛋白质(第2课时-蛋白质)(教师版)

《2021-2022学年高二化学同步精品学案（新人教版选择性必修3）》第四章生物大分子第二节蛋白质第二课时蛋白质二、蛋白质1．蛋白质的组成和结构（1）组成：蛋白质中主要含有C、H、O、N、S等元素，属于天然有机高分子化合物。（2）四级结构2．蛋白质的化学性质（1）水解反应：①水解原理：eq\o(\o\al(C,\s\up11(‖),\s\up22(O)))eq\o(\o\al(N,\s\up11(｜),\s\up22(H)))+H2O→eq\o(\o\al(C,\s\up11(‖),\s\up22(O))OH)+—NH2②水解过程：蛋白质eq\o(→,\s\up7(酶、酸或碱),\s\do5(水解))多肽eq\o(→,\s\up7(酶、酸或碱),\s\do5(逐步水解))氨基酸（2）盐析和变性：仔细阅读实验4—3和实验4—4，属于盐析的是图②，属于变性的是图①③④，并在下表中归纳整理盐析和变性的不同点。①②③④【归纳整理】蛋白质盐析和变性的不同点盐析变性定义向蛋白质溶液中加入一定浓度的盐溶液，会使蛋白质的溶解度降低而从溶液中析出的现象在某些物理或化学因素的影响下，蛋白质的性质和生理功能发生改变的现象影响因素浓的轻金属盐物理因素加热、加压、搅拌、振荡、超声波、紫外线和放射线等化学因素强酸、强碱、重金属盐、乙醇、甲醛、丙酮等变化实质物理变化(溶解度降低)化学变化(蛋白质性质改变)变化过程可逆不可逆用途分离、提纯蛋白质杀菌、消毒（3）显色反应：向蛋白质溶液加入浓硝酸会有白色沉淀产生，加热后沉淀变黄色。①浓硝酸可使含有苯环的蛋白质发生类似反应；②用于蛋白质的分析检测。三、酶1．酶是一类由活细胞产生的、对生物体内的化学反应具有催化作用的有机物，其中绝大多数是蛋白质。酶对于许多有机化学反应和生物体内进行的复杂的反应具有很强的催化作用，酶的催化作用具有以下特点：特点具体表现条件温和，不需加热在接近体温和接近中性的条件下，酶的活性最高。具有高度的专一性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。具有高效的催化作用酶催化的化学反应速率，一般是普通的催化剂的107倍。【预习检验】1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)（1）蛋白质遇浓硝酸都会显黄色(×)（2）医疗器械的高温消毒的实质是蛋白质的变性(√)（3）蛋白质是由多种氨基酸加聚而成的高分子(×)（4）蛋白质的盐析是可逆的过程，而变性是不可逆的过程(√)（5）灼烧蛋白质有类似烧焦羽毛的特殊气味。可以鉴别织物成分是蚕丝还是“人造丝”(√)（6）人工合成具有生命活力的蛋白质——结晶牛胰岛素是由我国科学家在1965年首次合成的(√)（7）胰岛素具有调节体内糖类、蛋白质和脂肪代谢的功能，它由两条肽链组成并通过氢键链接(×)（8）使用酶作催化剂时，反应温度不能过高，原因是高温下蛋白质变性，酶失去催化活性(√)（9）氨基酸和蛋白质均是既能与强酸反应，又能与强碱反应的两性物质(√)2．欲将蛋白质从水中析出而又不改变它的生物活性应加入()A．甲醛溶液 B．饱和Na2SO4溶液C．CuSO4溶液 D．浓硫酸【答案】B〔解析〕A、C、D选项中的试剂都能使蛋白质发生变性。3．误食重金属盐会引起中毒，下列措施一般不能用于解毒的是()A．服用大量鸡蛋清 B．服用豆浆C．喝大量牛奶 D．喝食盐水【答案】D〔解析〕重金属盐中毒是破坏人体的蛋白质结构，鸡蛋清、豆浆和牛奶中均含有蛋白质，服用鸡蛋清、豆浆和牛奶可防止人体本身蛋白质被破坏，可用于解毒，而食盐水不能用于解毒。4．蛋白质的下列哪个性质可以用于蛋白质的提纯分离()A．水解 B．盐析 C．变性 D．显色反应【答案】B〔解析〕A项，蛋白质水解会产生氨基酸，蛋白质发生了化学反应，不能用来提纯，错误；B项，盐析是利用蛋白质在浓的轻金属盐溶液中溶解度小而结晶析出，由于物质的性质没有变化，所以可以用于蛋白质的提纯分离，正确；C项，变性是蛋白质发生性质的改变，不能得到原物质，不能用于蛋白质的提纯分离，错误；D项，显色反应是含有苯环的蛋白质遇浓硝酸发生颜色的改变，是化学变化，因此不能用于蛋白质的提纯分离，错误；5．蛋白质的()与肽键的形成有关。()A．一级结构B．二级结构C．三级结构 D．四级结构【答案】A〔解析〕多肽链中氨基酸之间形成肽键，氨基酸的种类、数目和排列顺序决定蛋白质的一级结构。6．下列关于蛋白质的说法中正确的是()A．轻金属盐溶液能使蛋白质发生盐析而从溶液中析出B．纯棉与真丝衣服的主要成分均是蛋白质，不能用含酶洗衣粉洗涤C．酶是一类具有高选择催化性能的蛋白质D．重金属盐能使蛋白质变性，但服用“钡餐”不会引起中毒【答案】D〔解析〕A项，一定浓度的轻金属盐溶液能使蛋白质发生盐析，错误；B项，纯棉是纤维素，错误；C项，酶大部分是蛋白质，错误；D项，钡餐是硫酸钡，难溶于水和胃酸，不能使蛋白质变性，正确。7．3个氨基酸(R—eq\o(\o\al(CH—,\s\do11(｜),\s\do22(NH2)))COOH)，烃基R可以相同，也可以不同)分子失去2个水分子缩合成三肽。现有分子式为C36H57O18N11的十一肽完全水解成甘氨酸(C2H5O2N)、丙氨酸(C3H7O2N)、谷氨酸(C5H9O4N)，缩合为十一肽化合物时，这3种氨基酸的物质的量之比为 ()A.3∶3∶5 B.3∶5∶3C.5∶3∶3 D.8∶7∶7【答案】B〔解析〕在氨基酸缩合成多肽时，分子中碳原子数不变。3种氨基酸分子中的碳原子数总和应为36。若按各项中的数目来组成十一肽，A中碳原子总数为40，B中碳原子总数为36，C中碳原子总数为34，D中碳原子总数为36，A、C错误；十一肽的氧原子数加上10等于所组成氨基酸的氧原子总数，B中氧原子数为28=18+10，B正确；D中氧原子数为29≠18+10，D错误。8．（1）鸡蛋腐败时，常闻到刺激性气味，该有刺激性气味的气体主要是________，说明鸡蛋中的蛋白质含有________元素。（2）浓硝酸溅到皮肤上，使皮肤呈________色，这是由于浓硝酸和蛋白质发生了________反应。（3）现有淀粉和蛋白质胶体的混合液，要把蛋白质和淀粉分离开，可进行的操作是_________________要检验其中蛋白质的存在，可取混合液少许，向其中加入1mL_______，加热至沸腾，溶液中生成__________，说明有蛋白质存在。（4）下列物质或操作不能使蛋白质变性的是。①福尔马林②酒精③高锰酸钾溶液④硫酸铵溶液⑤硫酸铜⑥双氧水⑦硝酸⑧紫外线照射【答案】（1）H2S硫（2）黄显色（3）向溶液中加入适量饱和(NH4)2SO4或Na2SO4溶液，使蛋白质盐析变成沉淀，过滤，分离出蛋白质浓硝酸黄色沉淀（4）④9．我国在有机分子簇集和自由基化学研究领域走在世界前列，某物质A(结构简式如下图)是科学家在研究过程中涉及的一种物质。（1）A(填“是”或“不是”)蛋白质；A中官能团①的名称为，该化合物是由个氨基酸分子发生成肽反应形成的。

（2）该化合物水解时，生成的芳香族化合物的结构简式为，组成中含有④的水解产物若发生分子内成肽反应，则可得到种有机物。该化合物水解时生成的相对分子质量最小的氨基酸与NaOH反应的化学方程式是。

【答案】（1）不是肽键四eq\o(\s\up15(（2）))eq\o(\s\up15(2H2NCH2COOH+NaOH→H2NCH2COONa+H2O))〔解析〕(1)因A分子中只有三个肽键，故它不是蛋白质。A分子中有三个肽键，水解时可得到四个氨基酸。(2)水解产物中含有④的有机物为，氨基处于非对称位置上，故发生分子内成肽反应时可得到两种含肽键的物质。A水解得到的相对分子质量最小的氨基酸是H2NCH2COOH，它与NaOH发生的是中和反应。10．有机化合物X是天然蛋白质的水解产物，由C、H、O、N四种元素组成。其相对分子质量为165，分子中N与C的原子个数比为1∶9，回答下列问题：（1）X的分子式为。

（2）X中所含官能团名称为。

（3）X分子中苯环上仅有一个侧链，且含有一个—CH2—，一个eq\o(\o\al(CH,\s\do11(｜),\s\do22()))，则X的结构简式为，X可以发生的反应类型是(填字母)。

A.酯化反应 B.加成反应C.消去反应 D.水解反应（4）有机反应常发生在官能团处，写出X在一定条件下生成六元环状化合物(分子式为C18H18O2N2)的化学方程式(有机化合物写结构简式，下同)：。

（5）X在肝脏中经一种酶作用可转化为酪氨酸(为α-氨基酸)，即：Xeq\o(→,\s\up7())酪氨酸(C9H11NO3)，酪氨酸遇FeCl3溶液显紫色，且苯环上的一溴代物有两种。则酪氨酸的结构简式为，写出酪氨酸与NaOH溶液反应的化学方程式：。

【答案】（1）C9H11O2N(或C9H11NO2)（2）羧基、氨基eq