第三节蛋白质和核酸
一．教学目标
●课标要求
知道蛋白质的组成和主要性质，认识其在日常生活中的应用。
●课标解读
1.明确蛋白质的官能团(肽键)、氨键、羧基的性质。
2．掌握蛋白质的特征反应，如变性、颜色反应，烧焦的气味。
3．了解蛋白质在生命活动中的重要应用。
●教学地位
蛋白质是人体需要的基本营养物质，在日常生活中具有重要的应用。蛋白质的水解产物氨基酸的两性常作为高考的命题热点，尤其是成肽反应与生物学科联系密切。
二．教学设计
●新课导入建议
在医院里用高温蒸煮、紫外线照射、喷洒消毒液，在伤口处涂抹酒精溶液等方法来杀菌、消毒。
你知道其中所依据的原理是什么？
●教学流程设计
课前预习安排：看教材P86－92，填写【课前自主导学】，并交流完成【思考交流】。?步骤1：导入新课，本课时教学地位分析。?步骤2：对【思考交流】进行提问，反馈学生预习效果。?步骤3：师生互动完成【探究1】。
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步骤7：通过【例2】和教材P88～90“蛋白质的结构与性质”的讲解和研析，对“探究2 渗析、盐析、变性的比较”中注意的问题进行总结。?步骤6：师生互动完成【探究2】。?步骤5：指导学生自主完成【变式训练1】和【当堂双基达标】1、2题。?步骤4：教师通过【例1】和教材P86－87“氨基酸的结构与性质”的讲解和研析，对“探究1 氨基酸的化学性质”中注意的问题进行总结。
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步骤8：指导学生自主完成【变式训练2】和【当堂双基达标】3～5题。?步骤9：引导学生自主归纳本课时主干知识，然后对照【课堂小结】，布置课下完成【课后知能检测】。
课标解读重点难点
了解氨基酸的组成、结构特点和主要化学性质。
了解二肽、多肽的概念。
了解蛋白质的组成、结构和性质。
认识人工合成多肽、蛋白质、核酸等的意义，体会化学科学在生科学发展中所起的重要作用。1.氨基酸的官能团名称和结构。(重点)
2.氨基酸官能团的化学性质。(难点)
3.蛋白质的化学性质及应用。(重点)
氨基酸的结构与性质
1.
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，因此氨基酸分子中含有氨基和羧基两种官能团。组成蛋白质的氨基酸几乎都是α-氨基酸，其通式可写为CHNH2RCOOH]。
2．性质
(1)物理性质
溶剂水强酸或强碱乙醇、乙醚溶解性大多数能溶能溶难溶
3．常见的氨基酸 俗名 结构简式 系统命名 甘氨酸 H 2N —CH 2COOH 氨基乙酸 丙氨酸 CHNH 2CH 3COOH] α-氨基丙酸 谷氨酸 (CH 2)2CHNH 2HOOCCOOH
2-氨基-1,5-戊二酸
苯丙
氨酸 CH 2CH —COOHNH 2
α-氨基苯丙酸
1．二肽是由几个氨基酸分子形成的？多肽分子和其所含的肽键数目有什么关系？ 【提示】 二肽是由2个氨基酸分子形成的。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。
蛋白质的结构与性质
1.(1)组成
蛋白质是由C 、H 、O 、N 、S 等元素组成的结构复杂的化合物。 (2)结构
一级结构――→卷曲盘旋和折叠二级结构――→盘曲折叠
三级结构(三维)
――→亚基的立体排布
亚基间相互作用与布局
四
级结构
2．性质 (1)两性
在多肽链的两端存在着羧基和氨基，因此蛋白质既能与碱反应又能与酸反应。 (2)水解 水解过程 蛋白质――→水解多肽――→水解
氨基酸
断键方式 肽键中的C —N 键断裂
(3)盐析
①概念：向蛋白质溶液中加入盐溶液[如Na 2SO 4、(NH 4)2SO 4、MgSO 4等]达到一定浓度时，可以使蛋白质的溶解度降低而从溶液中析出的现象。
②结果：盐析只改变了蛋白质的溶解度而没有改变它们的生理活性，是一个可逆的过程。 ③应用：常用于分离提纯蛋白质。 (4)变性
①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。 ②影响因素
物理因素 加热、加压、搅拌、振荡、紫外线照射、X 射线等
化学因素
强酸、强碱、重金属盐、乙醇、丙酮、甲醛、苯酚、三氯乙酸等 ③结果：变性会引起蛋白质结构上的改变，是不可逆过程。(5)颜色反应
分子中含有苯环的蛋白质跟浓硝酸作用时呈黄色。一般天然蛋白质都含有苯环，常用此性质来鉴别蛋白质。
(6)蛋白质灼烧有烧焦羽毛的气味，也可以用此性质鉴别蛋白质。
2．如何鉴别棉麻织品与丝织品的布料？
【提示】 棉麻织品的成分是纤维素，丝织品成分是蛋白质。分别取样品灼烧，有烧焦羽毛气味产生的布料为丝织品。
酶与核酸
1.多数是蛋白质。
2．酶的催化作用具有以下特点：(1)条件温和，不需加热。(2)具有高度的专一性。(3)
具有
高效催化作用。
3．核酸是一类含磷的生物高分子化合物。根据其组成，核酸分为脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)。
氨基酸的化学性质
①氨基酸为什么具有两性？
【提示】 氨基酸分子中含—COOH 和—NH 2两种官能团。 ②氨基酸的成肽反应有什么断键规律？ 【提示】 羧基脱去羟基，氨基脱去氢原子。
③甘氨酸和丙氨酸的混合物反应形成的二肽有几种结构？写出相应二肽的结构简式。 【提示】
4
种。H 2NCH 2C —NCH 2COOHOH 、CH 3CHC —NCHCOOHNH 2OHCH 3、
H 2NCH 2C —N —CHCOOHOHCH 3、CH 3CHC —NCH 2COOHNH 2OH
1．氨基酸的两性
氨基酸分子中的氨基能结合H ＋
，能与酸反应；而羧基能电离出H ＋
，能与碱反应。 2．缩合反应 (1)两分子间缩合
CH 2COOHNH 2＋CH 2COOHNH 2―→CH 2NH 2CONHCH 2COOH ＋H 2O (2)分子间或分子内缩合成环
2RCHCOOHNH 2――→一定条件下CHRNHCONHCHRCO ＋2H 2O CH 2CH 2CH 2NH 2COOH ――→一定条件下CH 2CH 2CH 2NHCO ＋H 2O (3)缩聚成多肽或蛋白质 n CH 2COOHNH 2――→一定条件下H
NHCH 2C OOH ＋(n －1)H 2O
既能与酸又能与碱反应的物质：Al 、Al 2O 3、Al(OH)3、氨基酸、弱酸弱碱盐[如(NH 4)2CO 3]、弱酸的酸式盐(如NaHCO 3)。
(2013·长沙高二质检)右图是只含有C、H、O、N的某有机物简易球棍模型。下列关于该有机物的说法错误的是( )
A．该有机物的分子式为C3H7O2N
B．该有机物的名称为α-氨基丙酸
C．该有机物能发生加成反应
D．该有机物分子之间能发生聚合反应
【解析】根据有机物的元素组成和球棍模型可知其分子的结构简式为：
。该有机物的名称为α-氨基丙酸，分子式为C3H7O2N，分子之间发生缩聚反应形成多肽；羧基中的C===O很难发生加成反应。
【答案】C
1．在四种化合物：①NaHCO3、②Al(OH)3、③(NH4)2S、④HN2—CH2COOH中，跟盐酸和氢氧化钠溶液都能反应的是( )
A．仅②④B．仅①②
C．仅①②③ D．①②③④
【解析】既能与盐酸反应又能与NaOH溶液反应的物质有：多元弱酸的酸式盐(如NaHCO3)、弱酸弱碱盐[如(NH4)2S]、两性化合物[如Al(OH)3]、氨基酸、Al等。
【答案】D
渗析、盐析、变性的比较
①医用酒精、84消毒液、紫外线杀菌消毒的原理是什么？
【提示】使病毒细菌(蛋白质)变性。
②能否用BaCO3作为钡餐试剂？解释原因。
【提示】不能。BaCO3＋2HCl===BaCl2＋CO2↑＋H2O，BaCl2为重金属盐，易使蛋白质变性。
③解救误服重金属盐中毒的病人时，应服用什么物质进行解毒？
【提示】生鸡蛋、牛奶、豆浆等富含蛋白质的物质。