高中化学-选修1-蛋白质
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《高中生物蛋白质知识点详解》蛋白质是生命活动的主要承担者,在高中生物中占据着重要的地位。
深入理解蛋白质的相关知识,对于掌握生命活动的本质具有关键意义。
一、蛋白质的组成元素蛋白质主要由碳、氢、氧、氮等元素组成,有些蛋白质还含有硫、磷等元素。
其中,氮元素是蛋白质的特征元素,可用于蛋白质的定量分析。
二、蛋白质的基本单位——氨基酸1. 氨基酸的结构特点氨基酸是组成蛋白质的基本单位,其结构通式为:NH₂—CHR—COOH。
每个氨基酸分子至少含有一个氨基(—NH₂)和一个羧基(—COOH),并且都连接在同一个碳原子上。
此外,不同的氨基酸具有不同的 R 基团,R 基团的不同决定了氨基酸的种类、性质和功能。
2. 氨基酸的种类组成生物体蛋白质的氨基酸约有 20 种,根据人体能否自身合成,可分为必需氨基酸和非必需氨基酸。
必需氨基酸是人体不能合成或合成速度远不能满足机体需要,必须从食物中获取的氨基酸,共有 8 种;非必需氨基酸是人体能够自身合成的氨基酸。
三、蛋白质的结构1. 氨基酸的脱水缩合多个氨基酸分子通过脱水缩合形成多肽。
在脱水缩合过程中,一个氨基酸的氨基与另一个氨基酸的羧基脱去一分子水,形成肽键(—NH—CO—)。
2. 多肽的结构多肽是由多个氨基酸通过肽键连接而成的链状结构。
多肽通常没有生物活性,需要经过进一步的加工和折叠才能形成具有生物活性的蛋白质。
3. 蛋白质的空间结构蛋白质的空间结构是指蛋白质分子在三维空间中的折叠方式。
蛋白质的空间结构决定了其功能,主要包括一级结构、二级结构、三级结构和四级结构。
(1)一级结构:蛋白质的一级结构是指多肽链中氨基酸的排列顺序。
氨基酸的排列顺序决定了蛋白质的特异性和生物活性。
(2)二级结构:蛋白质的二级结构是指多肽链局部的空间结构,主要有α-螺旋和β-折叠两种形式。
二级结构主要是由氢键维持的。
(3)三级结构:蛋白质的三级结构是指整条多肽链的空间结构,是在二级结构的基础上,进一步折叠、盘曲形成的。
第一章关注营养平衡第三节生命的基础----蛋白质(一)教学目标:1、了解氨基酸、蛋白质的结构和性质特点了解肽键及多肽;了解蛋白质的组成。
2、通过学生动手实验培养操作技能与观察能力,使之正确进行实验分析,从而加深对概念的理解,并抽象形成规律性认识。
3、培养学生的辩证唯物主义的观点。
4、通过学生实验,使学生的科学态度、思想情趣得到陶冶;通过钟南山院士事迹、结晶牛胰岛素的成功合成激发学生爱国主义思想感情,民族自豪感。
教学重点:氨基酸、蛋白质的结构和性质特点。
教学难点:氨基酸、蛋白质的性质。
教学过程:蛋白质广泛存在于生物体内,是组成细胞的基础物质。
动物的肌肉、皮肤、血液、乳汁以及发、毛、蹄、角等都是由蛋白质构成的。
蛋白质是构成人体的物质基础,蛋白质是生命的基础,没有蛋白质就没有生命。
今天我们来学习生命的基础----蛋白质。
第三节生命的基础----蛋白质含有丰富蛋白质的食品:资料卡片蛋白质是一类非常复杂的化合物,由碳、氢、氧、氮、硫等元素组成。
蛋白质的相对分子质量很大,从几万到几千万。
例如,烟草斑纹病毒的核蛋白的相对分子质量就超过了两千万。
因此,蛋白质属于天然有机高分子化合物。
我们学习蛋白质组成和结构。
一、蛋白质组成和结构蛋白质的复杂结构:1、氨基酸组成了蛋白质蛋白质在酸、碱或酶的作用下能发生水解,水解的最终产物是氨基酸。
下面是几种氨基酸的例子:氨基酸特点,写出氨基酸的通式。
氨基酸分子中既有氨基(-NH2),又有羧基(-COOH),因此它既能跟酸反应,又能跟碱反应,具有两性。
通式:有氨基(-NH2),又有羧基(-COOH),因此它既能跟酸反应,又能跟碱反应,具有两性。
现在从动植物体内蛋白质水解产物中分离出来的氨基酸有几百种。
但是,构成主要蛋白质的氨基酸只有20多种。
什么是两性物质,推测氨基酸的性质有那些?既与酸反应又与碱反应,还能互相反应(从结构上去分析)2、多肽肽: 一分子氨基酸中的羧基和另一分子氨基酸中的氨基之间脱去一个水分子, 经缩合反应而生成的产物.肽键: -CO-NH-请完成下列化学方程式,指出生成物是什么,并标出肽键。
高中化学选修蛋白质教案一、教学目标1. 了解蛋白质的定义和结构特点;2. 掌握蛋白质的分类和生物功能;3. 了解蛋白质在生物体中的重要作用;4. 能够运用所学知识解释一些常见的生物现象。
二、教学内容1. 蛋白质的定义和结构特点;2. 蛋白质的分类和生物功能;3. 蛋白质在生物体中的重要作用。
三、教学重点和难点1. 蛋白质的结构特点;2. 蛋白质的分类和生物功能;四、教学方法1. 讲授相结合的方式;2. 实例分析、讨论。
五、教学过程1. 蛋白质的定义和结构特点(15分钟)1.1 蛋白质的定义蛋白质是生物体内含氮有机化合物,由氨基酸经缩合作用形成的一个重要类生物高分子。
它是生物体内最重要的功能分子。
1.2 蛋白质的结构特点(1)氨基酸残基:蛋白质由多个氨基酸残基经缩合而成,氨基酸残基之间通过肽键相连;(2)多肽链:多个氨基酸残基缩合而成的片段;(3)螺旋结构和折叠结构:由于氨基酸残基之间的作用力,蛋白质会形成螺旋结构或折叠结构;(4)构象:蛋白质的构象是其功能的基础。
2. 蛋白质的分类和生物功能(20分钟)2.1 蛋白质的分类(1)按形态分类:纤维蛋白质和球蛋白质;(2)按结构分类:原生质、变性蛋白、构象变性蛋白、复合蛋白等;(3)按功能分类:结构蛋白、酶、激素、抗体等。
2.2 蛋白质的生物功能(1)结构蛋白:维护细胞结构,如胶原蛋白、角蛋白等;(2)酶:在生物体内起催化作用,加速生物化学反应的进行;(3)激素:调节生物体的生理功能;(4)抗体:参与免疫反应等。
3. 蛋白质在生物体中的重要作用(15分钟)3.1 蛋白质在细胞生物化学中的作用;3.2 蛋白质在生物体中的营养作用;3.3 蛋白质在生物体中的功能作用。
六、教学总结通过本节课的学习,学生对蛋白质的定义、结构特点和生物功能有了更深入的了解,能够将所学知识运用到实际生活中的问题解决中,为进一步学习生物化学打下坚实基础。
1.蛋白质的组成蛋白质中含有碳、氢、氧、氮及少量的硫,有的还含有微量磷、铁、锌、钼等元素,属于天然有机高分子化合物。
2.氨基酸(1)结构特点:①官能团:羧基(—COOH)和氨基(—NH2)。
②通式:(2)常见氨基酸:(3)化学性质:①两性:氨基酸含有—NH2和—COOH两种官能团,前者使氨基酸具有碱性,后者使氨基酸具有酸性,因此其既能和酸反应,又能和碱反应。
②缩合反应——肽键的形成:由两个氨基酸分子之间消去水分子发生缩合反应可生成二肽。
多个氨基酸分子缩合消去水分子可形成多肽或蛋白质。
氨基酸分子间相互反应,生成的二肽、多肽或蛋白质中含有的酰胺基()结构,称为肽键。
3.蛋白质的结构特点(1)多个氨基酸以肽键结合形成肽链。
(2)一个蛋白质分子中可含一条或多条肽链。
(3)肽链中或肽链间以氢键结合,形成蛋白质的三维空间结构。
从分子结构看,多肽和蛋白质之间没有严格的界限,一般来说,相对分子质量小于10 000的叫做多肽,而相对分子质量更大的为蛋白质。
氨基酸、多肽与蛋白质的相互关系:氨基酸缩合水解二肽缩合水解多肽缩合水解蛋白质[跟随名师·解疑难](1)氨基酸分子结构中的—NH2表现为碱性,能与酸反应生成盐。
如:(2)氨基酸分子结构中的—COOH表现为酸性,能与碱反应生成盐。
如:(3)两分子氨基酸发生缩合反应生成二肽。
如:[剖析典例·探技法][例1]苯丙氨酸是一种生命活动不可缺少的氨基酸,必须从食物和其他营养品中获取。
苯丙氨酸的结构简式为:(1)苯丙氨酸能发生的化学反应的类型有________。
A.取代反应B.加成反应C.酯化反应D.中和反应(2)苯丙氨酸分子中的碱性基团是__________(填结构简式)。
(3)苯丙氨酸分子中的酸性基团是________(填结构简式),苯丙氨酸与NaOH溶液反应的化学方程式为___________________________________________________________________________________________________________________________________。
第三节生命的基础——蛋白质氨基酸和多肽1.蛋白质的结构为什么这么复杂?提示:氨基酸是蛋白质的基本结构单元。
种类很多,组成蛋白质时种类、数量不同,排列的次序差异很大。
所以,蛋白质的结构很复杂。
►综合拓展一、氨基酸的化学性质氨基酸分子里含有羧基和氨基,羧基表现酸性,氨基表现碱性。
因此,氨基酸与酸或碱都能反应生成盐,具有两性。
1.与碱反应:2.与酸反应:3.脱水缩合反应:氨基酸分子中的氨基和羧基之间可以发生脱水缩合反应。
(1)两个氨基酸分子间脱去1分子水生成二肽,如:(2)两个氨基酸分子间脱去2分子水生成环状化合物,如:(3)多个氨基酸分子间缩合脱水(缩聚)生成多肽,如:蛋白质的性质2.什么是蛋白质互补?蛋白质互补遵循什么原则?提示:蛋白质互补就是两种或两种以上食物蛋白质混合食用,其中含有的必需氨基酸取长补短,相互补充,达到较好的比例,从而提高蛋白质的利用率。
其遵循的原则有:①食物的生物学种属越近越好;②搭配种类越多越好;③食用时间越近越好,同时食用最好。
►综合拓展二、盐析与变性的区别盐析变性加热、紫外线、X射线、强酸、强碱、重金属变化条件浓的无机轻金属盐盐以及甲醛、乙醇等部分有机化合物物理变化变化实质化学变化(蛋白质性质改变)(溶解度降低)变化过程可逆不可逆用途分离、提纯蛋白质杀菌、消毒1.下列关于蛋白质的叙述正确的是(B)A.加热会使蛋白质变性,因此生吃鸡蛋比熟吃好B.一束光线照射蛋白质溶液,产生丁达尔现象C.向鸡蛋清中加入食盐,会使蛋白质变性D.天然蛋白质中仅含C、H、O、N四种元素解析:蛋白质溶液是胶体,能产生丁达尔现象,B项正确;食盐不是重金属盐,不能使蛋白质变性,C项错误;蛋白质中含有碳、氢、氧、氮及少量的硫,有的还含有微量磷、铁、锌、钼等元素,D项错误。
2.波尔多液由CuSO4溶液和石灰乳混合而成,其防治病虫害的原因是(C)A.硫酸铜能使菌体蛋白质发生盐析而凝固B.石灰乳能使菌体蛋白质水解而推动生理活性C.铜离子在碱性条件下可使菌体蛋白质性质改变而发生聚沉D.蛋白质可以溶解在波尔多液中解析:波尔多液是硫酸铜和氢氧化钙的混合液。
高中生物必修一蛋白质的知识点总结高中生物必修一蛋白质的知识11.蛋白质基本含义蛋白质是由氨基酸以“脱水缩合”的方式组成的多肽链经过盘曲折叠形成的具有一定空间结构的物质。
蛋白质中一定含有碳、氢、氧、氮元素。
蛋白质是由α—氨基酸按一定顺序结合形成一条多肽链,再由一条或一条以上的多肽链按照其特定方式结合而成的高分子化合物。
蛋白质就是构成人体组织器官的支架和主要物质,在人体生命活动中,起着重要作用,可以说没有蛋白质就没有生命活动的存在。
2.原子数由m个氨基酸,n条肽链组成的蛋白质分子,至少含有n个—COOH,至少含有n 个—NH2,肽键m-n个,O原子m+n个。
分子质量设氨基酸的平均相对分子质量为a,蛋白质的相对分子质量=ma-18(m-n)基因控制基因中的核苷酸6信使RNA中的核苷酸3蛋白质中氨基酸13.蛋白质组成及特点蛋白质是由C(碳)、H(氢)、O(氧)、N(氮)组成,一般蛋白质可能还会含有P(磷)、S(硫)、Fe(铁)、Zn(锌)、Cu(铜)、B(硼)、Mn(锰)、I(碘)、Mo(钼)等。
这些元素在蛋白质中的组成百分比约为:碳50%氢7%氧23%氮16%硫0~3%其他微量。
(1)一切蛋白质都含N元素,且各种蛋白质的含氮量很接近,平均为16%;(2)蛋白质系数:任何生物样品中每1g元N的存在,就表示大约有100/16=6.25g蛋白质的存在,6.25常称为蛋白质常数(3)蛋白质是以氨基酸为基本单位构成的生物高分子。
蛋白质分子上氨基酸的序列和由此形成的立体结构构成了蛋白质结构的多样性。
蛋白质具有一级、二级、三级、四级结构,蛋白质分子的结构决定了它的功能。
4.蛋白质性质蛋白质是由α-氨基酸通过肽键构成的高分子化合物,在蛋白质分子中存在着氨基和羧基,因此跟氨基酸相似,蛋白质也是两性物质。
(1)水解反应蛋白质在酸、碱或酶的作用下发生水解反应,经过多肽,最后得到多种α-氨基酸。
蛋白质水解时,应找准结构中键的“断裂点”,水解时肽键部分或全部断裂。
高中化学学习材料生命的基础——蛋白质1、对食物的酸、碱性判断正确的是( )A. 柠檬是酸性食物B. 猪肉、牛肉是碱性食物C. 鱼、鸡蛋是碱性食物D. 薯片、面包是碱性食物【答案】D【解析】食品的酸碱性是指在人体内代谢后溶液的酸碱性,不是指食品本身的酸碱性。
蛋白质含量高的食品属酸性食品。
2、下列除去物质杂质所选试剂或方法不正确的是( )【答案】C3、在室温下,下列叙述正确的是( )A. 将31=mLpH 的一元酸溶液稀释到mL 10,若溶液的4<pH ,则此酸为弱酸B. 将5100.11-⨯mL L mol /盐酸稀释到mL 1000,得到8=pH 的盐酸C. 用1=pH 的盐酸分别中和NaOH mLpH 131=溶液和氨水,NaOH 消耗盐酸的体积大D. 2=pH 的盐酸与1=pH 的硫酸比较,()()--=24SO c Cl c 【答案】A4、甲、乙、丙三只烧瓶的容积相等,甲烧瓶按体积比为1: 1充入NO 和O 2,乙烧瓶按体积比为1: 1充入NO 2和O 2,丙烧瓶按体积为1:1:1充入NO ,NO 2,O 2的混合气体,将三支烧瓶都充满气体后倒置于水槽中,当液面不再上升时,烧瓶中液体体积之比为( )。
A .1:3:4B .1: 3: 1C .7: 5: 9D .7: 5: 8【答案】D5、常温下,将20mL0.1mol/L 的HCl 溶液逐滴加入到20mL0.1mol/LNa2C2O4溶液中。
已知NaHC2O4溶液显酸性,关于反应混合溶液的下列判断不正确的是A. c(Na+)>c(Cl-)>c(HC2O4-)>c(C2O42-)>c(HC2O4)B. 12c(Na+)+c(H+)=c(HC2O4-)+2c(C2O42-)+c(OH-) C. c(Cl-)=c(HC2O4-)+2c(C2O42-)+c(HC2O4)D. 加水稀释时,溶液中c(OH-)增大,其余离子浓度均减小【答案】C6、某溶液中可能含有以下6种离子中的几种:NH 4+、A13+、Mg 2+、CO 32﹣、Cl ﹣、SO 42﹣,为确认溶液的组成,现取100mL 分成三等份溶液进行如下实验:(1)向第一份溶液中加入 AgNO 3溶液有沉淀产生;(2)向第二份溶液中加入足量NaOH 溶液充分反应后,最终得到沉淀0.58g ,同时收集到气体0.03mol (设气体全部从溶液中逸出);(3)向第三份溶液中加入足量BaCl 2溶液(盐酸酸化)充分反应后,得到沉淀6.99g . 由此可知,下列关于原溶液组成的正确结论是( )A .溶液中SO 42﹣的浓度是0.3 mol/LB . 溶液中一定含有A13+和NH 4+C .一定不存在Mg 2+,可能存在A13+D . 一定存在Cl ﹣ 可能含CO 32﹣【答案】A【解析】(1)向第一份溶液中加入AgNO 3溶液有沉淀产生,说明溶液中可能存在CO 32﹣、Cl ﹣、SO 42﹣中的一种或几种;(2)生成的沉淀为氢氧化镁,物质的量为=0.01mol ,溶液中一定存在Mg 2+,一定不存在CO 32﹣;生成的气体为氨气,说明溶液中一定存在NH 4+;(3)向第三份溶液中加入足量BaCl 2溶液(盐酸酸化),得到沉淀6.99g ,沉淀为硫酸钡,说明溶液中一定存在SO 42﹣,n (SO 42﹣)= mol=0.03mol ,根据溶液电中性,负电荷物质的量为n (﹣)=2n (SO 42﹣)=0.06mol ,正电荷的物质的量为n(+)=n (NH 4+)+2n (Mg 2+)=0.03mol+0.01mol ×2=0.05mol ,显然在无法确定是否含有氯离子情况下,负电荷物质的量大于正电荷,所以溶液中一定存在A13+,A 、根据以上分析可知,溶液中SO 42﹣的浓度是=0.3 mol/L ,故A 正确;B 、根据溶液电中性可知,溶液中一定存在铝离子,根据生成了氨气可知,溶液中一定存在铵离子,故B 错误;C 、溶液中一定存在镁离子和铝离子,故C 错误;D 、溶液中一定不存在碳酸根离子,故D 错误7、下列反应的离子方程式正确的是( )A .用氯化铁溶液腐蚀铜板:Fe 3++Cu=Fe 2++Cu 2+B .将银片投入到浓硝酸溶液中:Ag+4H ++2N03-=Ag ++2NO ↑+2H 20C .向碳酸氢钙溶液中滴入过量澄清石灰水:Ca 2++2HC03-+20H -=CaCO 3↓+CO 3-+2H 20D .用烧碱溶液吸收氯气:C12+20H -=Cl -+ClO -+H 20【答案】D8、由碳、氮、磷、硫等元素组成的蛋白质,在体内经过消化、吸收后,最后氧化成酸,对应的酸不正确的是()A、碳→碳酸B、硫→硫酸C、氮→硝酸D、磷→磷酸【答案】C9、重金属离子可使人中毒,原因是重金属离子能使人体细胞中的蛋白质________,当人误食重金属盐时,可以喝大量的 _____ 解毒。
高三化学教案蛋白质9篇蛋白质 1第2节生命活动的主要承担者──蛋白质一、教学目标1.说明氨基酸的结构特点,以及氨基酸形成蛋白质的过程。
2.概述蛋白质的结构和功能。
3.认同蛋白质是生命活动的主要承担者。
4.关注蛋白质研究的新进展。
二、教学重点和难点1.教学重点(1)氨基酸的结构特点,以及氨基酸形成蛋白质的过程。
(2)蛋白质的结构和功能。
2.教学难点(1)氨基酸形成蛋白质的过程。
(2)蛋白质的结构多样性的原因。
三、课时安排2四、教学过程〖引入〗以“问题探讨”引入,生思考师提示。
〖提示〗1.提示:富含蛋白质的食品有大豆制品,如豆浆、豆腐、腐竹;奶类制品,如奶粉、酸奶、袋装奶;还有肉、蛋类食品,如烤肉、肉肠、鸡蛋,等等。
2.提示:有些蛋白质是构成细胞和生物体的结构成分,如结构蛋白;有些蛋白质能够调节生命活动,如胰岛素;有些蛋白质有催化作用,如绝大多数酶都是蛋白质;有些蛋白质具有运输载体的功能,如红细胞中的血红蛋白;有些蛋白质有免疫功能,如人体内的抗体。
3.提示:因为氨基酸是构成蛋白质的基本单位,在人体内约有20种氨基酸,其中有8种是人体需要而不能自己合成的,必须从外界环境获得,如赖氨酸、苯丙氨酸等,它们被称为必需氨基酸。
所以有些食品中要添加赖氨酸或苯丙氨酸等人体必需的氨基酸。
〖问题〗以“本节聚焦”再次引起学生的思考。
〖板书〗一、氨基酸及其种类氨基酸是组成蛋白质的基本单位。
〖思考与讨论〗生思考回答,师提示。
〖提示及板书〗1.每个氨基酸都有氨基和羧基,并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。
2.“氨基酸”代表了氨基酸分子结构中主要的部分──氨基和羧基。
〖讲述〗先讲功能再讲结构。
〖板书〗二、蛋白质的功能1.蛋白质一个重要的生物学功能是作为生物体的结构成分。
(例如,细胞中的细胞膜、线粒体、叶绿体和内质网等都是由不溶性蛋白质与脂质组成的。
人和动物的肌肉等组织的主要成分也是蛋白质,如横纹肌中的球状蛋白,平滑肌中的胶原蛋白,毛、甲、角、壳、蹄中的角蛋白等。