第14講蛋白質(zhì)核酸（學(xué)生版）-高二化學(xué)講義（人教2019選擇性必修3）

第14第14講蛋白質(zhì)核酸考點(diǎn)考點(diǎn)導(dǎo)航知識(shí)精講知識(shí)精講知識(shí)點(diǎn)一：一、氨基酸的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1．氨基酸的分子結(jié)構(gòu)氨基酸可看作是羧酸分子中______上的氫原子被______取代后的產(chǎn)物，分子中既含有______，又含有______，天然氨基酸全為______________，其通式可寫為____________________。2．常見的氨基酸甘氨酸(氨基乙酸)：__________，谷氨酸(2－氨基戊二酸)：________________________________________________________________________，丙氨酸(2－氨基丙酸)：______________，苯丙氨酸(2－氨基－3－苯基丙酸)：________________________________________________________________________。3．氨基酸的性質(zhì)(1)物理性質(zhì)溶劑水強(qiáng)酸或強(qiáng)堿乙醇、乙醚溶解性__________________(2)化學(xué)性質(zhì)①兩性在氨基酸分子中，—COOH是酸性基團(tuán)，—NH2是堿性基團(tuán)，甘氨酸分別與鹽酸、氫氧化鈉的反應(yīng)為：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②成肽反應(yīng)在酸或堿的存在下加熱，兩個(gè)氨基酸分子之間通過(guò)一分子的______和另一分子的______間脫去一分子水，縮合形成含有肽鍵的化合物。例如：→________________________________________________________________________?！炯磳W(xué)即練1】1．關(guān)于生物體內(nèi)氨基酸的敘述錯(cuò)誤的是A．構(gòu)成蛋白質(zhì)的α氨基酸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是B．人體內(nèi)所有氨基酸均可以互相轉(zhuǎn)化C．兩個(gè)氨基酸分子通過(guò)脫水縮合形成二肽D．人體內(nèi)氨基酸分解代謝的最終產(chǎn)物是二氧化碳、水和尿素2．對(duì)于反應(yīng)，下列說(shuō)法正確的是A．固態(tài)甘氨酸以內(nèi)鹽形式存在，易溶于有機(jī)溶劑B．在強(qiáng)堿性溶液中氨基酸主要以陽(yáng)離子形式存在C．甘氨酸是兩性化合物，既能與酸反應(yīng)，又能與堿反應(yīng)D．當(dāng)甘氨酸以兩性離子的形態(tài)存在時(shí)，在水中的溶解度最大3．一種二肽的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如下，合成這種二肽的氨基酸是A．和 B．C． D．和知識(shí)點(diǎn)二：二、蛋白質(zhì)的組成和性質(zhì)1．蛋白質(zhì)的組成蛋白質(zhì)的組成元素有________等，少量蛋白質(zhì)還含有微量________等，屬于天然有機(jī)高分子化合物。2．蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)分子中的四級(jí)結(jié)構(gòu)一級(jí)結(jié)構(gòu)eq\o(→,\s\up15(卷曲、盤繞、折疊))二級(jí)結(jié)構(gòu)eq\o(→,\s\up15(盤曲、折疊))三級(jí)結(jié)構(gòu)(三維)eq\o(→,\s\up15(亞基的立體排布),\s\do14(亞基間相互作用))四級(jí)結(jié)構(gòu)3．蛋白質(zhì)的性質(zhì)(1)兩性：形成蛋白質(zhì)的多肽是由多個(gè)______縮合形成的，在多肽鏈的兩端必然存在著自由的__________，因此，蛋白質(zhì)既能與酸反應(yīng)，又能與堿反應(yīng)。(2)水解：蛋白質(zhì)eq\o(→,\s\up15(酸、堿或酶),\s\do14(水解))_______________。(3)鹽析：少量的鹽[如(NH4)2SO4、Na2SO4、NaCl等]能促進(jìn)蛋白質(zhì)溶解，當(dāng)鹽溶液達(dá)到一定濃度時(shí)，蛋白質(zhì)的溶解度________，而從溶液中析出，稱為________。當(dāng)向上述體系中再加入水時(shí)，鹽析出的蛋白質(zhì)又會(huì)________，所以鹽析是一個(gè)________過(guò)程。(4)變性：在某些物理因素或化學(xué)因素的影響下，蛋白質(zhì)的________和________發(fā)生改變，稱為蛋白質(zhì)的變性。蛋白質(zhì)的變性是一個(gè)______過(guò)程，變性后的蛋白質(zhì)在水中____________________，失去________。(5)顯色反應(yīng)：某些蛋白質(zhì)(含有苯基)與______作用，會(huì)有白色沉淀產(chǎn)生，加熱后沉淀變____，稱為蛋白質(zhì)的顯色反應(yīng)。(6)蛋白質(zhì)灼燒有________的特殊氣味。三、酶(1)概念：酶是一類由________產(chǎn)生的、對(duì)生物體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)具有________作用的有機(jī)化合物，其中絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)。(2)催化特點(diǎn)①________，不需加熱。在接近體溫和中性的條件下，酶的活性最高。②具有________________。例如，蛋白酶只能催化蛋白質(zhì)的水解，淀粉酶只對(duì)淀粉和糖原等多糖的水解起催化作用。③具有________________。酶催化的化學(xué)反應(yīng)速率，比普通的催化劑高107倍。四、核酸(1)組成核酸是一類________的生物________化合物，一般由幾千到幾十萬(wàn)個(gè)原子組成，相對(duì)分子質(zhì)量可達(dá)上百萬(wàn)。(2)分類、存在及作用分類脫氧核糖核酸(DNA)核糖核酸(RNA)存在大量存在于________中主要存在于________中作用生物遺傳信息的載體；還指揮著蛋白質(zhì)的合成、細(xì)胞的分裂和制造新的細(xì)胞根據(jù)DNA提供的信息控制體內(nèi)蛋白質(zhì)的合成【即學(xué)即練2】1．能正確表示蛋白質(zhì)分子由簡(jiǎn)到繁的結(jié)構(gòu)層次的順序是①氨基酸

②C、H、O、N等元素

③氨基酸分子相互縮合

④多肽

⑤形成一定的空間結(jié)構(gòu)A．①②③④⑤ B．②①③④⑤ C．②①③⑤④ D．②①④③⑤2．下列關(guān)于蛋白質(zhì)和氨基酸的敘述錯(cuò)誤的是A．濃濺在皮膚上，使皮膚呈黃色，是由于濃和蛋白質(zhì)發(fā)生顏色反應(yīng)B．蛋白質(zhì)溶液中加入飽和溶液，蛋白質(zhì)析出，再加水也不溶解C．蛋白質(zhì)水解的最終產(chǎn)物是氨基酸D．氨基酸分子中含有和結(jié)構(gòu)EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT43．新冠病毒(如圖)由蛋白質(zhì)和核酸組成，核酸由核苷酸組成。核苷酸的單體由戊糖、磷酸基和含氮堿基構(gòu)成。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．蛋白質(zhì)和核酸均是高分子B．蛋白質(zhì)中含C、H、O、N等元素C．戊糖(C5H10O5)與葡萄糖互為同系物D．組成RNA的戊糖和堿基與DNA的不完全相同EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT44．核酸檢測(cè)是診斷新冠肺炎的重要依據(jù)。下列關(guān)于核酸的說(shuō)法正確的是A．組成核酸的基本單元是脫氧核苷酸B．核酸與蛋白質(zhì)的功能完全相同C．組成核酸的元素有C、H、O、N、PD．核酸是生物小分子化合物5．實(shí)驗(yàn)室在適宜的條件下，用含有過(guò)氧化氫酶的豬肝研磨液催化過(guò)氧化氫分解，比用溶液催化過(guò)氧化氫分解的速率快得多，這說(shuō)明與無(wú)機(jī)催化劑相比，酶具有的特性是A．專一性 B．多樣性 C．高效性 D．適應(yīng)性EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4易錯(cuò)精析易錯(cuò)精析1．屬于氨基酸。 ()【細(xì)剖精析】×。該分子中存在羧基,不存在氨基,所以不是氨基酸。2．甘氨酸與1硝基乙烷互為同分異構(gòu)體。 ()【細(xì)剖精析】√。甘氨酸和1硝基乙烷分子式二者均為C2H5NO2,故二者互為同分異構(gòu)體。3．氨基酸分子中只有一個(gè)官能團(tuán)。 ()【細(xì)剖精析】×。氨基酸分子中含有氨基和羧基兩個(gè)官能團(tuán)。4．H2NCH2CH2COOH既能與鹽酸反應(yīng)又能與NaOH溶液反應(yīng)。 ()【細(xì)剖精析】√。氨基酸中的氨基具有堿性,可以與酸反應(yīng),羧基具有酸性,可以與堿反應(yīng)。5．1mol—NH2含有10NA個(gè)電子。 ()【細(xì)剖精析】×。1mol—NH2含有9NA個(gè)電子。6．你如何鑒別想要購(gòu)買的毛線是“純毛”的還是“腈綸”的?【細(xì)剖精析】可以用灼燒的方法,“純毛”毛線灼燒后有燒焦羽毛的氣味。7．試畫出酶的催化效率與溫度的關(guān)系曲線?！炯?xì)剖精析】8．氨基酸形成二肽的反應(yīng)類型是什么反應(yīng)?【細(xì)剖精析】取代反應(yīng)。9．二肽是不是有兩個(gè)肽鍵?【細(xì)剖精析】不是。幾肽是按合成的氨基酸的個(gè)數(shù)確定的。10．鹽溶液與蛋白質(zhì)作用時(shí),要特別注意鹽溶液的濃度及所含的金屬陽(yáng)離子對(duì)蛋白質(zhì)性質(zhì)的影響:(1)稀鹽溶液能夠促進(jìn)蛋白質(zhì)的溶解。(2)濃鹽溶液能夠使蛋白質(zhì)發(fā)生鹽析。(3)重金屬鹽溶液,無(wú)論濃稀,均能夠使蛋白質(zhì)變性。11．為何誤服硫酸銅等重金屬鹽,可以立即食用牛奶、豆?jié){或雞蛋清解毒?【細(xì)剖精析】牛奶、豆?jié){或雞蛋清均含大量蛋白質(zhì),可與重金屬鹽結(jié)合。12．醫(yī)院常用碘酒、紫外線、高錳酸鉀、雙氧水消毒,家庭常用煮沸、“84”消毒,這些消毒方法的實(shí)質(zhì)是什么?【細(xì)剖精析】若將細(xì)菌病毒的蛋白質(zhì)變性,則細(xì)菌病毒會(huì)失活。13．可與NaOH溶液反應(yīng)放出氨氣嗎?為什么?【細(xì)剖精析】可以。因可電離產(chǎn)生NQUOTE,故其與堿加熱時(shí)會(huì)放出NH3。能力拓展能力拓展一、氨基酸的特征反應(yīng)——成肽反應(yīng)1．定義：兩個(gè)氨基酸分子(可以相同，也可以不同)，在酸或堿的存在下加熱，通過(guò)一分子的氨基與另一分子的羧基間脫去一分子水，縮合形成含有肽鍵(CONH)的化合物，稱為成肽反應(yīng)。2．反應(yīng)規(guī)律：反應(yīng)方式舉例兩分子間縮合分子間或分子內(nèi)縮合成環(huán)2RCHNH2COOH→CHRCONHCHR＋2H2ONHCOCH縮聚反應(yīng)nCH3CHNH2COOH一定條件3．氨基酸的縮合機(jī)理——羧脫羥基氨脫氫COOH＋HNH，脫去一分子水后形成肽鍵。肽鍵可簡(jiǎn)寫為“—CONH—”，不能寫成“—CNHO—”，兩者的連接方式不同。4．成肽規(guī)律：a.由n個(gè)氨基酸分子發(fā)生成肽反應(yīng)，生成一個(gè)肽鏈時(shí)，會(huì)生成(n－1)個(gè)水分子和(n－1)個(gè)肽鍵。b．在成肽反應(yīng)與酯化反應(yīng)中，羧基的斷鍵位置是相同的，都是斷開的碳氧單鍵。二、蛋白質(zhì)的性質(zhì)與探究1．蛋白質(zhì)的兩性形成蛋白質(zhì)的多肽是由多個(gè)氨基酸發(fā)生成肽反應(yīng)形成的，在多肽鏈的兩端存在著自由的氨基和羧基，側(cè)鏈中也有酸性或堿性基團(tuán)，所以蛋白質(zhì)與氨基酸一樣具有兩性，能與酸或堿反應(yīng)。2．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(gè)氨基酸分子3．鹽析步驟現(xiàn)象步驟現(xiàn)象結(jié)論兩支試管中都有白色沉淀析出白色沉淀又逐漸溶解(NH4)2SO4、Na2SO4的濃溶液使雞蛋清的溶解度降低而從溶液中析出，加水后沉淀還能重新溶于水，蛋白質(zhì)的鹽析是一個(gè)可逆過(guò)程，屬于物理變化4．變性步驟現(xiàn)象步驟現(xiàn)象結(jié)論溶液中都析出白色沉淀沉淀不溶解加熱、加入醋酸鉛溶液，均能使雞蛋清凝結(jié)為固體，此變化是不可逆的，屬于化學(xué)變化5.顯色反應(yīng)步驟現(xiàn)象結(jié)論有白色沉淀產(chǎn)生，加熱，沉淀變黃色含苯基的蛋白質(zhì)遇濃硝酸生成白色沉淀，加熱后，變成黃色不溶物6．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?yàn)辂}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?yàn)榈鞍踪|(zhì)屬于高分子化合物，不能透過(guò)半透膜，而離子可以通過(guò)。7．蛋白質(zhì)的檢驗(yàn)方法①用濃硝酸使含有苯環(huán)的蛋白質(zhì)發(fā)生顯色反應(yīng)；②灼燒蛋白質(zhì)時(shí)有燒焦羽毛的特殊氣味，如可用于鑒別針織品是棉麻的還是蠶絲或羊毛的。分層提分分層提分題組A基礎(chǔ)過(guò)關(guān)練1．關(guān)于生物體內(nèi)氨基酸的敘述中錯(cuò)誤的是A．構(gòu)成天然蛋白質(zhì)的氨基酸分子的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可表示為B．人體內(nèi)氨基酸的分解代謝最終產(chǎn)物是水、二氧化碳和尿素C．人體內(nèi)所有氨基酸均可以互相轉(zhuǎn)化D．兩分子氨基酸通過(guò)脫水縮合可以形成二肽2．甘氨酸(化學(xué)式為C2H5NO2)可用于食品添加劑。甘氨酸中質(zhì)量分?jǐn)?shù)最低的元素是A．氫 B．氧 C．碳 D．氮3．下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．氨基酸、多肽、蛋白質(zhì)都是高分子化合物 B．甘氨酸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為C．氨基酸是一種兩性化合物 D．三肽中含有兩個(gè)肽鍵4．下列說(shuō)法不正確的是A．石油催化重整是獲得芳香烴的主要途徑B．氨基酸是兩性化合物，能與酸、堿反應(yīng)生成鹽C．可用濃硝酸鑒別人造絲和桑蠶絲D．花生油不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色5．化學(xué)與生產(chǎn)、生活密切相關(guān)，下列有關(guān)說(shuō)法中正確的是A．防曬是為了防止高溫引起皮膚蛋白質(zhì)被灼傷而變性B．殼上貼的碳纖維膜是一種有機(jī)高分子材料C．區(qū)分地溝油和礦物油，可采用與足量NaOH溶液共熱的方法，不分層的是地溝油D．“一帶一路”被稱為“現(xiàn)代絲綢之路”，絲綢的主要成分是纖維素，屬于天然高分子化合物6．下列關(guān)于蛋白質(zhì)的說(shuō)法正確的是A．蛋白質(zhì)不是高分子化合物B．在一定條件下能水解最終生成氨基酸C．天然蛋白質(zhì)僅由碳、氫、氧、氮四種元素組成D．氨基酸和蛋白質(zhì)都只能與堿反應(yīng)7．能使蛋白質(zhì)變性的是：①硫酸鉀②甲醛③氯酸鉀④硝酸汞⑤氯化銨⑥氫氧化鈉A．②④⑥ B．①③⑤ C．①②③ D．③④⑤8．2018年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)的一半獎(jiǎng)金授予美國(guó)科學(xué)家弗朗西絲·阿諾德(FrancesH.Arnold)，獎(jiǎng)勵(lì)她的工作實(shí)現(xiàn)了酶的定向進(jìn)化。弗朗西絲·阿諾德開發(fā)酶的應(yīng)用包括發(fā)展更加環(huán)保的化學(xué)物質(zhì)生產(chǎn)方式，如制藥工業(yè)、生物工程，造福更加綠色的交通出行。下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．酶的定向進(jìn)化可以為有機(jī)化學(xué)領(lǐng)域提供有用的生物催化劑B．溫度越高，越有利于加強(qiáng)酶的催化效果C．絕大多數(shù)的酶是具有高效催化功能的蛋白質(zhì)D．在人的消化液中，蛋白酶只能催化蛋白質(zhì)的水解，脂肪酶只能催化脂肪的水解9．DNA徹底水解后得到的物質(zhì)是A．核糖、含氮堿基、磷酸 B．氨基酸、核苷酸、核糖C．脫氧核糖、磷酸、含氮堿基 D．脫氧核糖、含氮堿基、氨基酸10．蛋白質(zhì)是組成細(xì)胞的基礎(chǔ)物質(zhì)，沒(méi)有蛋白質(zhì)就沒(méi)有生命。人體內(nèi)的血紅蛋白、絕大多數(shù)酶都是蛋白質(zhì)。一些可溶性的重金屬鹽(如含、、等的可溶性鹽)與蛋白質(zhì)作用會(huì)使蛋白質(zhì)變性，從而使其喪失生理功能，嚴(yán)重時(shí)會(huì)危及生命。因此，可溶性重金屬鹽為有毒物質(zhì)。根據(jù)上述所給信息，回答下列問(wèn)題：(1)、、、AgCl四種物質(zhì)中，無(wú)毒的是_______。(2)在醫(yī)療上用X射線檢查胃腸疾病時(shí)，讓病人服用硫酸鋇(俗稱鋇餐)，而不能服用碳酸鋇，其原因是人體胃液中含有一定量的_______，與碳酸鋇反應(yīng)后，產(chǎn)生了一定量的能使人中毒的氯化鋇，其反應(yīng)的化學(xué)方程式是_______。(3)若因氯化鋇中毒，下列方案中可作為最住解毒措施的是_______(填字母)。A．多飲糖水 B．飲用純堿溶液C．飲用食鹽水 D．飲用大量鮮牛奶EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4題組B能力提升練1．下列對(duì)氨基酸和蛋白質(zhì)的描述正確的是A．大豆富含蛋白質(zhì),豆?jié){煮沸后蛋白質(zhì)變成氨基酸B．氨基酸和蛋白質(zhì)遇重金屬離子均會(huì)變性C．α－氨基丙酸與α－氨基苯丙酸混合物脫水成肽,可生成4種二肽D．氨基酸溶于過(guò)量氫氧化鈉溶液時(shí)生成的離子在電場(chǎng)作用下向負(fù)極移動(dòng)2．青霉素是一種良效廣譜抗生素，經(jīng)酸性水解后得到青霉素氨基酸分子的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖所示，下列關(guān)于該物質(zhì)的敘述不正確的是A．屬于α氨基酸B．既能和鹽酸反應(yīng)，又能和氫氧化鈉溶液反應(yīng)C．核磁共振氫譜上共有6個(gè)峰D．青霉素過(guò)敏嚴(yán)重者會(huì)導(dǎo)致死亡，用藥前一定要進(jìn)行皮膚敏感試驗(yàn)3．艾滋病給人類健康帶來(lái)極大威脅，據(jù)美國(guó)《農(nóng)業(yè)研究》雜志報(bào)道，美國(guó)的科學(xué)家發(fā)現(xiàn)半胱氨酸能增強(qiáng)艾滋病毒感染者的免疫力，對(duì)控制艾滋病毒的蔓延有奇效。已知半胱氨酸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖，則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．半胱氨酸屬于α—氨基酸B．半胱氨酸是一種兩性物質(zhì)C．HS—CH2—CH2—COONH4可與NaOH溶液反應(yīng)放出一種堿性氣體D．兩分子半胱氨酸脫水形成的二肽結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為4．下列關(guān)于蛋白質(zhì)的敘述中，不正確的是①蛋白質(zhì)溶液里加入飽和硫酸銨溶液，有沉淀析出，雖再加入蒸餾水，也不溶解②人工合成的具有生命活力的蛋白質(zhì)結(jié)晶牛胰島素是我國(guó)科學(xué)家在1965年首次合成的③重金屬鹽能使蛋白質(zhì)凝結(jié)，所以誤食重金屬鹽會(huì)中毒