高中化學(xué)魯科版選修5課件：第2章-第4節(jié)-羧酸-氨基酸和蛋白質(zhì)-第2課時-氨基酸和蛋白

第2課時氨基酸和蛋白質(zhì)第2章第4節(jié)羧酸氨基酸和蛋白質(zhì)第2課時氨基酸和蛋白質(zhì)第2章第4節(jié)羧酸1.了解氨基酸的結(jié)構(gòu)特點和主要化學(xué)性質(zhì)。2.了解二肽、多肽的概念。3.了解蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)及酶的催化作用特點。目標(biāo)導(dǎo)航1.了解氨基酸的結(jié)構(gòu)特點和主要化學(xué)性質(zhì)。目標(biāo)導(dǎo)航基礎(chǔ)知識導(dǎo)學(xué)重點難點探究隨堂達(dá)標(biāo)檢測欄目索引基礎(chǔ)知識導(dǎo)學(xué)重點難點探究隨堂達(dá)標(biāo)檢測欄目索引一、氨基酸的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)1.氨基酸(1)氨基酸概念：氨基酸是

(—NH2)取代了羧酸分子中烴基上的氫原子形成的

。官能團(tuán)為

、

。(2)天然蛋白質(zhì)水解后均可得到

，即分子中氨基和羧基連在同一個碳原子上，其通式可表示為基礎(chǔ)知識導(dǎo)學(xué)氨基取代羧酸氨基(—NH2)答案羧基(—COOH)α--氨基酸常見α--氨基酸有甘氨酸、纈氨酸、苯丙氨酸等，寫出其結(jié)構(gòu)簡式：一、氨基酸的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)基礎(chǔ)知識導(dǎo)學(xué)氨基取代羧酸氨基(—N甘氨酸：答案

；纈氨酸：

；苯丙氨酸：

。相關(guān)視頻甘氨酸：答案 ；纈氨酸： ；苯丙氨酸： (3)氨基酸的解離形式氨基酸分子中既含有氨基又含有羧基，是一種兩性化合物，通常以兩性離子形式存在。溶液的pH不同，氨基酸分子可以發(fā)生不同的解離。(3)氨基酸的解離形式(OH－可以與—COOH反應(yīng)，可以與—NH3反應(yīng)；H＋可以與—NH2反應(yīng)，也可以與—COO－反應(yīng))答案＋依據(jù)上述知識，寫出下列反應(yīng)方程式：a.與鹽酸的反應(yīng)：＋HClRNH2―→

。b.與氫氧化鈉反應(yīng)：＋NaOH―→

＋H2O。(OH－可以與—COOH反應(yīng)，可以與—NH3反應(yīng)；H＋可以與2.多肽(1)由一個α--氨基酸分子的

和另一個α--氨基酸分子的

脫去一分子水形成的酰胺鍵

稱為肽鍵，生成的化合物稱為肽。例如羧基氨基答案

。2.多肽稱為肽鍵，生成的化合物稱為肽。例如羧基氨基答案 ，可簡寫為

，又稱為

，是一種官能團(tuán)。(3)由

個氨基酸分子脫去3個水分子形成的是四肽，它含有

個肽鍵。三肽以上均可稱為

。(2)酰胺鍵的結(jié)構(gòu)式為—CONH—肽鍵四答案三多肽，可簡寫為 ，又稱為 議一議1.如何分離提純氨基酸？答案當(dāng)溶液中的氨基酸主要以兩性離子的形態(tài)存在時，它在水中的溶解度最小，可以結(jié)晶析出。不同的氨基酸出現(xiàn)這種情況的pH各不相同，利用這一差異可以通過控制溶液的pH分離氨基酸。答案議一議1.如何分離提純氨基酸？答案當(dāng)溶液中的氨基酸主要以兩2.多肽分子的名稱與其所含肽鍵個數(shù)有什么關(guān)系？與形成它的氨基酸分子個數(shù)又有什么關(guān)系？答案

二肽是由兩個氨基酸分子脫去一分子水形成的含有肽鍵的化合物，分子中有一個肽鍵；三肽是由三個氨基酸分子脫去兩分子水形成的，有兩個肽鍵；n肽是由n個氨基酸分子脫去(n－1)個水分子形成的，其中含有(n－1)個肽鍵。答案3.甘氨酸與丙氨酸的混合物在一定條件下可發(fā)生反應(yīng)生成鏈狀二肽，能夠生成二肽的種數(shù)是多少？答案甘氨酸與甘氨酸、丙氨酸與丙氨酸、甘氨酸與丙氨酸均可形成二肽，共4種。2.多肽分子的名稱與其所含肽鍵個數(shù)有什么關(guān)系？與形成它的氨基該化合物屬于幾肽？有幾個氨基和幾個羧基？構(gòu)成該化合物的氨基酸有幾種？4.有一多肽的結(jié)構(gòu)如下：答案該化合物屬于四肽，有1個氨基、2個羧基，構(gòu)成該化合物的氨基酸有3種。答案該化合物屬于幾肽？有幾個氨基和幾個羧基？構(gòu)成該化合物的氨基酸二、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)1.蛋白質(zhì)(1)

是構(gòu)成蛋白質(zhì)的物質(zhì)基礎(chǔ)。(2)核心官能團(tuán)是

，相對分子質(zhì)量在

以上，有的高達(dá)數(shù)千萬。(3)形成原理：不同的α--氨基酸通過分子間脫水縮合形成肽鍵連接而成的高分子化合物；因此每種蛋白質(zhì)都有唯一而確切的α--氨基酸的序列。(4)性質(zhì)：

、兩性、灼燒等。(5)生理功能：每種蛋白質(zhì)都有一定的生理活性，且結(jié)構(gòu)與生理功能是高度統(tǒng)一的。α--氨基酸—CONH—(肽鍵)10000答案水解、鹽析、變性、顏色反應(yīng)二、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)α--氨基酸—CONH—(肽鍵)102.酶(1)含義：酶是具有

活性，對許多

化學(xué)和生物體內(nèi)進(jìn)行的復(fù)雜化學(xué)反應(yīng)具有很強(qiáng)催化作用的

。(2)催化的特點：①需要比較溫和的條件；在接近體溫和

環(huán)境中，酶才能夠發(fā)揮較好的催化作用。②具有高度的專一性：某一種酶僅對某種物質(zhì)的

反應(yīng)起

作用。③效率非常高：酶的催化效率是普通催化劑的

倍。生物有機(jī)蛋白質(zhì)答案中性給定催化107～10132.酶生物有機(jī)蛋白質(zhì)答案中性給定催化107～1013議一議1.如何鑒別蛋白質(zhì)？答案鑒別蛋白質(zhì)的主要依據(jù)有：(1)有些蛋白質(zhì)分子中有苯環(huán)存在，這樣的蛋白質(zhì)與濃硝酸反應(yīng)時呈黃色。(2)蛋白質(zhì)灼燒時有燒焦的羽毛味(常以此來區(qū)別毛紡物和棉紡物、合成纖維等)。答案2.如何分離提純蛋白質(zhì)？答案常用鹽析來分離提純蛋白質(zhì)。因為鹽析是可逆的，在蛋白質(zhì)溶液中加入濃的輕金屬鹽或銨鹽溶液，蛋白質(zhì)的溶解度降低而從溶液中析出，析出的蛋白質(zhì)又能溶于水中，并不影響它原來的生理活性，常用來分離提純蛋白質(zhì)。議一議1.如何鑒別蛋白質(zhì)？答案鑒別蛋白質(zhì)的主要依據(jù)有：(13.醫(yī)用酒精、84消毒液、紫外線等能殺菌消毒所依據(jù)的原理是什么？答案

依據(jù)是它們能使細(xì)菌、病毒等生物蛋白質(zhì)變性。答案4.在臨床上解救Cu2＋、Pb2＋、Hg2＋等重金屬鹽中毒的病人時，為什么要求病人服用大量含蛋白質(zhì)豐富的生雞蛋、牛奶或豆?jié){等？答案生雞蛋、牛奶、豆?jié){中含有豐富的蛋白質(zhì)，重金屬離子破壞這些食物中的蛋白質(zhì)，而減少對病人本身蛋白質(zhì)的損傷。返回3.醫(yī)用酒精、84消毒液、紫外線等能殺菌消毒所依據(jù)的原理是什重點難點探究一、氨基酸的反應(yīng)規(guī)律1.氨基酸的兩性氨基酸分子中的—COOH能電離出H＋；顯酸性，氨基能結(jié)合H＋，能與酸反應(yīng)。重點難點探究一、氨基酸的反應(yīng)規(guī)律2.氨基酸縮合(1)兩分子間縮合2.氨基酸縮合(2)分子間或分子內(nèi)縮合成環(huán)(2)分子間或分子內(nèi)縮合成環(huán)(3)縮聚成多肽或蛋白質(zhì)(3)縮聚成多肽或蛋白質(zhì)氨基酸的縮合機(jī)理：特別提醒脫去一分子水后形成肽鍵()。當(dāng)多肽或蛋白質(zhì)水解時斷裂肽鍵上的“C—N”鍵。氨基酸的縮合機(jī)理：特別提醒脫去一分子水后形成肽鍵()。當(dāng)多肽例1根據(jù)最近的美國《農(nóng)業(yè)研究》雜志報道，美國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)半胱氨酸能增強(qiáng)艾滋病病毒感染者的免疫力，對控制艾滋病病毒的蔓延有奇效。已知半胱氨酸的結(jié)構(gòu)簡式為則下列說法不正確的是(

)A.半胱氨酸屬于α--氨基酸B.半胱氨酸是一種兩性化合物C.兩分子半胱氨酸脫水形成的二肽的結(jié)構(gòu)簡式為例1根據(jù)最近的美國《農(nóng)業(yè)研究》雜志報道，美國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)半胱D.解析答案與NaOH溶液加熱時可放出一種堿性氣體解析由題目給出的半胱氨酸的結(jié)構(gòu)簡式可知，氨基在羧基鄰位碳原子上，所以屬于α--氨基酸；因為氨基為堿性基團(tuán)，羧基為酸性基團(tuán)，所以半胱氨酸是一種兩性化合物；兩分子半胱氨酸脫水形成二肽應(yīng)是氨基與羧基反應(yīng)的結(jié)果。因為是氨基酸的銨鹽，電離生成的銨根離子與氫氧根離子反應(yīng)會放出氨氣。答案CD.解析答案與NaOH溶液加熱時可放出一種堿性氣體解析由題(1)天然蛋白質(zhì)水解的最終產(chǎn)物是α--氨基酸，氨基酸分子中共有的官能團(tuán)是—NH2和—COOH。(2)所有的銨鹽都能與堿反應(yīng)放出氨氣。(3)由n個氨基酸分子發(fā)生成肽反應(yīng)，生成多肽時，會生成(n－1)個水分子和(n－1)個肽鍵。解題反思(1)天然蛋白質(zhì)水解的最終產(chǎn)物是α--氨基酸，氨基酸分子中共變式訓(xùn)練1

A、B、C、D4種含氮化合物的分子式分別為C2H7O2N，C2H5O2N，C3H7O2N、C2H5O2N，A、B、C都能與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿反應(yīng)，D則不能。又知C為天然蛋白質(zhì)水解的產(chǎn)物。請回答下列問題。解析答案(1)它們的結(jié)構(gòu)簡式分別為：A________、B________________________、C________、D________。變式訓(xùn)練1A、B、C、D4種含氮化合物的分子式分別為C2解析能和強(qiáng)酸、強(qiáng)堿反應(yīng)的含氮化合物有銨鹽、氨基酸。A分子中含氫多，推知A是銨鹽，即CH3COONH4；B為C為α--氨基酸，則C的結(jié)構(gòu)簡式為D符合氨基酸的通式，但不與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿反應(yīng)，應(yīng)該為硝基化合物，即CH3CH2NO2。答案

CH3COONH4

H2NCH2COOHCH3CH2NO2解析能和強(qiáng)酸、強(qiáng)堿反應(yīng)的含氮化合物有銨鹽、氨基酸。A分子中(2)B和C混合，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)，生成的只含一個“—CONH—”鍵的鏈狀有機(jī)物共有________種。解析答案(2)B和C混合，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)，生成的只含一個“—C解析H2NCH2COOH和形成的二肽有4種，其結(jié)構(gòu)如下：答案

4解析H2NCH2COOH和形成的二肽有4種，其結(jié)構(gòu)如下：答二、蛋白質(zhì)的性質(zhì)1.蛋白質(zhì)的水解在酸、堿或酶的作用下，肽鍵斷裂，碳原子連接羥基，氮原子連接氫原子。n肽完全水解生成(n＋1)個氨基酸分子和n個水分子。二、蛋白質(zhì)的性質(zhì)n肽完全水解生成(n＋1)個氨基酸分子和n個2.鹽析、變性和滲析的比較

鹽析變性滲析原理根據(jù)鹽溶液對蛋白質(zhì)溶解度的影響，加入無機(jī)鹽，使蛋白質(zhì)從溶液中析出一定條件下，使蛋白質(zhì)凝聚失去原有的生理活性根據(jù)分散質(zhì)粒子直徑大小，利用半透膜分離膠粒與小分子和離子條件濃的鹽溶液，如(NH4)2SO4、Na2SO4、NaCl等溶液加熱、紫外線、X射線、重金屬鹽、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、乙酸、乙醇、苯酚、丙酮等膠體、半透膜、水2.鹽析、變性和滲析的比較

鹽析變性滲析原理根據(jù)鹽溶液對蛋白變化物理變化化學(xué)變化物理變化特點可逆，蛋白質(zhì)仍保持原有活性不可逆，蛋白質(zhì)失去原有活性可逆，需多次換水用途分離提純蛋白質(zhì)消毒、滅菌，如給果樹使用波爾多液，保存動物標(biāo)本除雜，如除去淀粉溶液中的NaNO3雜質(zhì)相關(guān)視頻變化物理變化化學(xué)變化物理變化特點可逆，蛋白質(zhì)仍保持原有活性不高中化學(xué)魯科版選修5課件：第2章-第4節(jié)-羧酸-氨基酸和蛋白質(zhì)-第2課時-氨基酸和蛋白(1)蛋白質(zhì)的分離與提純：①常用鹽析法分離提純蛋白質(zhì)，因為鹽析是可逆的。②可用滲析法除去蛋白質(zhì)溶液(屬于膠體)中的雜質(zhì)離子，因為蛋白質(zhì)屬于高分子化合物，不能透過半透膜，而離子可以通過。(2)不是所有的蛋白質(zhì)都能發(fā)生顏色反應(yīng)，只有結(jié)構(gòu)中含有苯環(huán)的才能遇濃HNO3呈黃色。(3)蛋白質(zhì)的檢驗：加濃HNO3溶液顯黃色或灼燒有燒焦羽毛氣味。(4)有機(jī)物的水解：能水解的有機(jī)物有鹵代烴、酯、低聚糖和多糖、油脂、蛋白質(zhì)、多肽等。特別提醒相關(guān)視頻(1)蛋白質(zhì)的分離與提純：①常用鹽析法分離提純蛋白質(zhì)，因為鹽高中化學(xué)魯科版選修5課件：第2章-第4節(jié)-羧酸-氨基酸和蛋白質(zhì)-第2課時-氨基酸和蛋白例2瑞典皇家科學(xué)院宣布，包括美籍華裔科學(xué)家錢永健在內(nèi)的3名科學(xué)家獲得2008年度諾貝爾化學(xué)獎。幫助他們獲獎的是能發(fā)出鮮艷綠色的綠色熒光蛋白GFP(GreenFluoresentProtein的英文名稱的縮寫)，下列對GFP的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)預(yù)測錯誤的是(

)A.GFP可以溶于水，且其水溶液可以通過濾紙B.為了防止GFP變質(zhì)，可以培養(yǎng)在福爾馬林溶液中C.GFP在一定條件下會發(fā)生水解，且水解產(chǎn)物一定只有α-氨基酸D.灼燒GFP會產(chǎn)生燒焦羽毛的氣味解析答案例2瑞典皇家科學(xué)院宣布，包括美籍華裔科學(xué)家錢永健在內(nèi)的3名解析GFP是一種蛋白質(zhì)，具有蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)特征和性質(zhì)。在一定條件下能水解，最終生成氨基酸。GFP是一種天然蛋白質(zhì)，天然蛋白質(zhì)水解的產(chǎn)物是α--氨基酸，C正確；蛋白質(zhì)是天然高分子化合物，其水溶液是膠體，可以通過濾紙，A正確；灼燒蛋白質(zhì)時會產(chǎn)生燒焦羽毛的特殊氣味，D正確；福爾馬林溶液的主要成分甲醛(HCHO)，它能使GFP變性，結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，B錯誤。答案B解析GFP是一種蛋白質(zhì)，具有蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)特征和性質(zhì)。在一定蛋白質(zhì)的鹽析和變性原理不同：鹽析是因為某些濃鹽改變了蛋白質(zhì)的溶解度，是物理變化，蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和生理活性沒變，是可逆過程；變性是因為在某些物理因素或化學(xué)因素的影響下，蛋白質(zhì)的物理、化學(xué)性質(zhì)和生理功能發(fā)生了改變，是不可逆的。解題反思蛋白質(zhì)的鹽析和變性原理不同：鹽析是因為某些濃鹽改變了蛋白質(zhì)的變式訓(xùn)練2

(1)從雞蛋白的溶液中提取蛋白質(zhì)的方法有________和________。解析提取蛋白質(zhì)的方法有兩種：鹽析和滲析。鹽析滲析(2)雞蛋變質(zhì)時，常聞到有刺激性氣味的氣體，該氣體主要是________，說明蛋白質(zhì)中含有____元素。解析蛋白質(zhì)腐敗分解放出H2S氣體，H2S有臭雞蛋氣味。H2S硫解析答案變式訓(xùn)練2(1)從雞蛋白的溶液中提取蛋白質(zhì)的方法有____(3)蛋白質(zhì)溶液中含雜質(zhì)Cl－，有人用滴加AgNO3溶液的方法除Cl－，這樣操作錯誤的是______________________________________________。除去Cl－的方法是______。解析Ag＋能使蛋白質(zhì)變性凝結(jié)，且Ag＋與Cl－結(jié)合成AgCl沉淀，二者無法分離，蛋白質(zhì)溶液是膠體，其中的Cl－可用滲析的方法除去。Ag＋能使蛋白質(zhì)變性凝結(jié)，而無法與AgCl沉淀分離滲析(4)濃HNO3濺到皮膚上，使皮膚呈____色，這是由于濃HNO3和蛋白質(zhì)發(fā)生了________反應(yīng)的緣故。解析蛋白質(zhì)與濃HNO3發(fā)生顏色反應(yīng)。黃顏色解析答案(3)蛋白質(zhì)溶液中含雜質(zhì)Cl－，有人用滴加AgNO3溶液的方(5)鑒定一種物質(zhì)的成分是真絲還是人造絲，可取一小塊進(jìn)行________，這是因為__________________________________________。解析人造絲屬于人造纖維，采用灼燒區(qū)別真絲和人造絲。灼燒真絲的主要成分是蛋白質(zhì)，有燒焦羽毛的氣味解析答案(5)鑒定一種物質(zhì)的成分是真絲還是人造絲，可取一小塊進(jìn)行__(6)現(xiàn)有淀粉和蛋白質(zhì)膠體的混合液，要把蛋白質(zhì)和淀粉分離開，可進(jìn)行的操作是__________________________________________________________________________________，要檢驗其中蛋白質(zhì)的存在，可取混合液體少許，向其中加入1mL________，加熱至沸騰，溶液中生成________，說明蛋白質(zhì)存在。解析利用顏色反應(yīng)鑒別蛋白質(zhì)，利用鹽析法分離蛋白質(zhì)和淀粉溶液。

向溶液中加入適量(NH4)2SO4或Na2SO4溶液，使蛋白質(zhì)鹽析變成沉淀，過濾，分離出蛋白質(zhì)濃硝酸黃色沉淀解析答案返回(6)現(xiàn)有淀粉和蛋白質(zhì)膠體的混合液，要把蛋白質(zhì)和淀粉分離開，1.四種化合物：①NaHCO3、②Al(OH)3、③(NH4)2S、④H2N—CH2—COOH，其中跟鹽酸和NaOH溶液都反應(yīng)的是(

)A.只有②④ B.只有①②C.只有①②③ D.①②③④D隨堂達(dá)標(biāo)檢測答案12345671.四種化合物：①NaHCO3、②Al(OH)3、③(NH42．將有機(jī)物的混合物在一定條件下反應(yīng)：①甲醇與乙醇的混合物與濃硫酸加熱得醚；②乙烷與氯氣光照下取代；③氨基乙酸和丙氨酸生成二肽；④苯和液溴、Fe粉反應(yīng)。所生成的有機(jī)物的種類由多到少的順序是(

)A．③②④① B．③②①④C．②③①④ D．①②③④1234567解析答案2．將有機(jī)物的混合物在一定條件下反應(yīng)：①甲醇與乙醇的混合物與解析①甲醇與乙醇的混合物與濃硫酸加熱得醚，有甲醚、乙醚、甲乙醚，共有3種有機(jī)物；②乙烷的一氯取代物有1種，二氯取代物有2種，三氯取代物有2種，四氯取代物有2種(與二氯取代物個數(shù)相同)，五氯取代物有1種(與一氯取代物個數(shù)相同)，六氯取代物1種，共有9種有機(jī)物；③氨基乙酸和氨基丙酸生成二肽，可以生成甘甘二肽、甘丙二肽、丙丙二肽、丙甘二肽，共有4種有機(jī)物；④苯和液溴反應(yīng)很慢，加入Fe粉生成FeBr3后，迅速反應(yīng)生成溴苯，生成產(chǎn)物只有1種有機(jī)物；所以所生成的有機(jī)物的種類由多到少的順序是②③①④。和答案C1234567解析①甲醇與乙醇的混合物與濃硫酸加熱得醚，有甲醚、乙醚、甲解析答案3．下列說法不正確的是(

)A．麥芽糖及其水解產(chǎn)物均能發(fā)生銀鏡反應(yīng)B．用溴水即可鑒別苯酚溶液、2,4-己二烯和甲苯C．在酸性條件下，CH3CO18OC2H5的水解產(chǎn)物是CH3CO18OH和C2H5OHD．天然蛋白質(zhì)水解最終可以得到α－氨基酸1234567解析答案3．下列說法不正確的是()1234567解析麥芽糖可發(fā)生銀鏡反應(yīng)，麥芽糖的水解產(chǎn)物是葡萄糖，葡萄糖也屬于還原性糖，可發(fā)生銀鏡反應(yīng)，A項正確；苯酚和溴水反應(yīng)生成白色沉淀，2,4-己二烯可以使溴水退色，甲苯和溴水不反應(yīng)，但甲苯可以萃取溴水中的溴，甲苯的密度比水的小，所以下層是水層，上層是橙紅色的有機(jī)層，因此可以鑒別，B項正確；酯類水解時，酯基中的碳氧單鍵斷裂，水中的羥基與碳氧雙鍵結(jié)合形成羧基，所以CH3CO18OC2H5的水解產(chǎn)物是CH3COOH和C2HOH，因此選項C不正確；天然蛋白質(zhì)水解的最終產(chǎn)物是多種α－氨基酸，即選項D正確。1234567答案

C解析麥芽糖可發(fā)生銀鏡反應(yīng)，麥芽糖的水解產(chǎn)物是葡萄糖，葡萄糖4.我國首例以成體體細(xì)胞作為核體的“克隆豬”技術(shù)已取得成功?！翱寺∝i”的關(guān)鍵技術(shù)之一是找到一些特殊的酶，這些酶能激活普通體細(xì)胞，使之像生殖細(xì)胞一樣發(fā)育成個體。有關(guān)酶的敘述錯誤的是(

)A.酶是具有催化作用的蛋白質(zhì)B.酶的催化作用具有選擇性和專一性C.高溫或重金屬鹽能降低酶的活性D.酶只有在強(qiáng)酸性