高考化学第三节生命的基础蛋白质专题1
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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。
第三节生命的基础[重点]1、蛋白质的组成和结构2、蛋白质的性质[难点]蛋白质的螺旋结构[知识点讲解]1、氨基酸组成了蛋白质氨基酸分子中至少包含一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH)。
氨基酸的通式是: HR—C—COOHNH2氨基酸分子中,氨基显碱性,能与酸反应生成盐;羧基显酸性,能与碱反应生成盐,即氨基酸具有两性。
蛋白质水解的最终产物是氨基酸,所以说氨基酸组成了蛋白质。
被吸收的氨基酸在人体内重新结合成人体所需的各种蛋白质。
人体所需的氨基酸中有些是人体自身不能合成的,必须由食物获得,称为必需氨基酸。
2、多肽一个氨基酸分子中的氨基跟另一个氨基酸分子中的羧基之间消去水分子,发生缩合反应而生成的产物叫做肽,其中的酰胺基结构(—CO—NH—)叫做肽键。
由两个氨基酸分子消去一个水分子而形成的化合物叫做二肽。
由多个氨基酸分子消去水分子形成的含有多个肽键的化合物就是多肽。
多肽常呈链状,因此也叫肽链。
3、蛋白质的螺旋结构氨基酸、多肽和蛋白质之间的相互转化关系如下:氨基酸二肽多肽蛋白质由于氨基酸的种类很多,组成蛋白质时种类不同、顺序不同以及排列次序不同造成缩合水解缩合水解缩合水解蛋白质的结构很复杂。
一个蛋白质分子中含有一条或多条肽链,肽链中一个肽键中的氧原子与另一个肽键中氨基中的氢原子通过氢键连接(见下图),形成类似于螺旋状的结构,从而形成具有三维空间结构的蛋白质分子。
… N —…H… — N …H4、 蛋白质的性质① 蛋白质分子中含有氨基和羧基,因此具有两性。
② 有的蛋白质能溶于水,有的则不溶。
③ 蛋白质的盐析向蛋白质溶液中加入某些浓的无机盐溶液后,可以使蛋白质凝聚而从溶液中析出,这种作用叫做盐析。
盐析是一个可逆的过程,析出的蛋白质可以重新溶解在水中而不影响蛋白质原来的性质。
可以用盐析的办法来分离提纯蛋白质。
④ 变性在一定条件下(如加热、紫外线或X 射线照射、强酸、强碱、某些重金属盐以及一些有机化合物的作用),蛋白质发生凝固的现象,就是蛋白质的变性。
‖ ‖
‖ O O O 第三节 生命的基础——蛋白质
教学过程设计
本节主要分为两部分内容:第一部分为蛋白质的组成和结构,第二部分为蛋白质的性质。
针对两部分内容的特点以及重点难点分布,对两部分内容分别采用不同的教学方法和策略。
1.对于蛋白质的组成和结构,重点是在了解蛋白质的重要生理作用、介绍几种常见的氨基酸的基础上,掌握蛋白质的基本组成单元——氨基酸的结构和性质。
因此对于这一部分的内容主要是采取以旧导新、以旧带新的引导——讨论——讲解的学习形式,突破氨基酸的两种官能团决定氨基酸的特殊性质,建议做如下处理:
NH 2-CH 2-C-OH
+
H-NH-CH 2-C-OH →NH 2-CH 2-C---NH---CH 2C-OH
肽键
氨基酸 二肽 多肽 蛋白
质
2.对于蛋白质的性质则是突出实验探究的过程,通过这种形式使学生在探究的过程中对于蛋白质的性质逐步形成一个清晰的认识,重点在突破盐析和变性的区别,并通过生活中的实例来减少蛋白质的变性在生活中的用途。
实验探究:准备鸡蛋清溶液、强电解质溶液、乙酸铅溶液、75%的酒精、浓硝酸、蒸馏水;试管、酒精灯、试管夹、激光笔等。
缩合
水解
缩合
缩合
水解
(1)学生设计实验,以小组为单位讨论实验的方案和步骤;(2)分小组实验,记录实验现象;
(3)汇报实验结论。
(4)教师评价总结:蛋白质的性质:盐析变性颜色反应
蛋白质检验的方法:灼烧颜色反应
老师设计实验比较蛋白质盐析与变性的区别:
通过教材中《思考与交流》对蛋白质的性质加以巩固。
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。
高考化学第三节生命的基础蛋白质专题12020.031,参考下列①~③项回答问题。
①皂化值是使1 g油脂皂化所需要的氢氧化钾的毫克数。
②碘值是使100 g油脂加成时消耗单质碘的克数。
③各种油脂的皂化值,碘值列表如下:花生油亚麻仁油牛油黄油硬化大豆油大豆油皂化值190 180 192 226 193 193碘值90 182 38 38 5 1261733335钾皂化时,皂化值为,写出其反应方程式:。
(2)在下列①~③的括号内填入适当的词句。
①亚麻仁油比花生油所含的多;②黄油比牛油所含的多;③硬化大豆油的碘值小的原因是。
(3)为使碘值为180的100 g鱼油硬化,所需的氢气的体积在标准状况下为多少升?(4)用下列结构式所代表的酯,若皂化值为430,求n为多少?完成下面反应方程式:2,在三支试管里,分别盛有葡萄糖、淀粉、蛋白质三种溶液。
能检验出淀粉的方法是_________;能检验出葡萄糖的方法是__ _____ _ _;能检验出蛋白质的方法是________。
3,要使蛋白质从胶体溶液中析出而又不改变蛋白质的性质,应加入的试剂是()A、乙醇B、福尔马林C、(NH4)2SO4浓溶液D、(CH3COO)2Pb浓溶液4,下列蛋白质结构片段:在胃液中能发生水解反应。
(1)上述蛋白质结构片段水解时不可能生成的氨基酸是下列中的(填序号)。
(2)天然蛋白质在酶的催化下水解的最终产物都是。
(3)上述蛋白质结构片段水解反应所生成的各种氨基酸分子中,其碳氢原子数比值最大的氨基酸的结构式为。
(4)上述蛋白质结构片段的化学式量是M=,水解生成的各种氨基酸的式量和为。
5,有些蛋白质遇浓硝酸变成________色;淀粉遇碘水变成________色。
6,关于蛋白质的下列叙述正确的是()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,产生丁达尔效应C、鸡蛋清加入食盐,会使蛋白质变性D、天然蛋白质中仅含C、H、O、N四种元素7,紫杉醇是一种新型抗癌药,其分子式为C47H51NO14,它是由如下的A酸和B醇生成的一种酯:(1)A可在无机酸催化下水解,其反应方程式是。
(2)A水解所得的氨基酸不是天然蛋白质水解产物,因为氨基不在(填希腊字母) 位。
(3)写出ROH的分子式。
8,蛋白质的基本组成单位是氨基酸,其通式为。
9,蛋白质分子中含有、、、四种元素,常含有元素;10,A、B两种有机化合物,分子式都是C9H11O2N。
(1)化合物A是天然蛋白质的水解产物,光谱测定显示分子结构中不存在甲基,化合物A的结构式是。
(2)化合物B是某种分子式为C9H12的芳香烃一硝化后的惟一产物(硝基连在芳环上)。
化合物B的结构式是。
11,下列说法中正确的是()。
A、淀粉和纤维素都是纯净物B、油脂是含热能最高的营养物质C、蔗糖和淀粉都不是还原性糖D、人造丝、蚕丝的主要成分都属于蛋白质12,用来分离蛋白质溶液和蔗糖溶液的方法是()A、蒸发结晶B、加CCl4萃取C、盐析过滤D、加浓硝酸微热13,可检查淀粉部分发生水解的试剂是()A、碘水B、碘化钾溶液C、硝酸银溶液D、银氨溶液、碘水14,蛋白质在胃蛋白酶和胰蛋白酶的作用下变成氨基酸的反应属于()。
A、消去反应B、聚合反应C、水解反应D、酯化反应15,在下列物质:①K2SO4②HCHO ③MgSO4④NH4Cl ⑤KOH ⑥Hg(NO3)2中,能使蛋白质变性的是()A、②④⑥B、①③⑤C、②③⑥D、②⑤⑥16,在四种化合物①NaHCO3②Al(OH)3③Al2O3④H2N-CH2-COOH中跟盐酸和氢氧化钠溶液都能反应的是()A、只有②④B、只有①②C、只有①②③D、只有①②③④17,在一定条件下,下列药物的主要成分都能发生:①取代反应,②加成反应,③水解反应,④中和反应四种反应的是18,1997年,英国的“克隆羊”备受世界关注。
“克隆羊”的关键技术之一是找到一些特殊的酶,这些酶能激活普通体细胞使之像生殖细胞一样发育成个体。
有关酶的叙述错误的是()A.高温或重金属盐能降低酶的活性 B.酶的催化作用具有选择性和专一性C.酶是具有催化作用的蛋白质D.酶只有在强酸或强碱性条件下才能起作用19,在有机化合物中,若一个碳原子连有4个不同的原子或原子团,则这个碳原子称为“手性碳原子”。
有手性碳原子的物质具有光学活性。
下列物质中不具有光学活性的物质是20,下列关于蛋白质的叙述中,不正确的是A.蛋白质溶液中加入饱和硫酸铵溶液,蛋白质析出,如再加水也不溶解B.蛋白质中的蛋白质分子能透过滤纸,但不能透过半透膜C.重金属盐使蛋白质变性,所以吞服“钡餐”会引起中毒D.浓硝酸溅在皮肤上呈黄色,是由于蛋白质和浓HNO3发生颜色反应21,BaCl2剧毒,致死量为0.3g,万一不慎误服,应大量吞服鸡蛋清及适量的解毒剂,此解毒剂应是()A、AgNO3溶液B、CuSO4C、Na2CO3D、MgSO422,属于天然高分子化合物的是()A、淀粉B、纤维素C、葡萄糖D、乙酸23,下列现象不属于蛋白质变性的是()A、打针时用酒精消毒B、用稀的福尔马林浸泡种子C、蛋白溶液中加入食盐变浑浊D、用波尔多液防止作物虫害24,蛋白质遇重金属盐发生的变化是()A、盐析B、水解C、变性D、颜色反应25,能证明淀粉已经完全水解的试剂是()A、淀粉-碘化钾试纸B、银氨溶液C、碘水D、碘化钾26,下图为农夫山泉矿泉水瓶上的部分说明文字,列出了饮用天然水理化指标,这里的钙、钾、钠是指()A、原子B、分子C、单质D、元素27,误食重金属盐而引起的中毒,急救方法是()A、服用大量生理盐水B、服用大量冷开水C、服用大量的豆浆或牛奶D、服用大量小苏打溶液28,下列过程不可逆的是()A、蛋白质中加Na2SO4后析出蛋白质B、蛋白质中加CuSO4后析出白色固体C、蛋白质中加(NH4)2SO4后析出蛋白质固体D、蛋白质中加BaCl2后析出白色固体29,“厨房化学”是指利用家庭生活用品进行化学实验,从而对化学进行学习和探究的活动。
下列实验在“厨房化学”中不能完成的是()A.蛋白质在加热条件下发生变性 B.检验食盐中不含碘单质C.检验自来水中含有Cl- D.检验鸡蛋壳能溶于醋酸30,将淀粉浆和淀粉酶的混合物放入玻璃纸袋中,扎好袋口,浸入流动的温水中。
相当一段时间后,取袋内液体分别与碘水、新制Cu(OH)2(加热)和浓HNO3(微热)作用,其现象分别是A.显蓝色、无现象、显黄色B.显蓝色、红色沉淀、无现象C.无现象、变黑色、显黄色D.显蓝色、变红色、黄色沉淀31,(1)在盛有鸡蛋白溶液的试管中,加入(NH4)2SO4浓溶液,可使蛋白质的溶解度降低而从溶液中析出,这种作用叫做________。
继续加水时,沉淀会________,并不影响原来蛋白质的性质。
(2)在盛有鸡蛋白的溶液的试管中,加入CuSO4溶液,蛋白质会发生性质的改变而凝结起来,这种作用叫做________,继续加水时,________恢复为原蛋白质。
32,下列关于蛋白质的叙述中,不正确的是A.蛋白质溶液里加入饱和硫酸铵溶液,蛋白质析出,虽再加水,也不再溶解B.人工合成的具有生命活力的蛋白质-结晶牛胰岛素是我国科学家在1965年首次合成的C.重金属盐能使蛋白质凝结,所以误食重金属盐会中毒D.浓硝酸溅在皮肤上,使皮肤呈黄色是由于浓硝酸和蛋白质发生了“颜色反应”33,下列关于蛋白质的叙述中,正确的是 A 、蛋白质溶液里加(NH 4)2SO 4溶液可提纯蛋白质 B 、在豆浆中加少量石膏,能使豆浆凝结为豆腐 C 、温度越高,酶对某些化学反应的催化效率越高 D 、任何结构的蛋白质遇到浓HNO 3都会变为黄色答案1, (1)190 方程式略(2)①不饱和脂肪酸 ②低级脂肪酸 ③不饱和键少 (3)15.9 L(4)4 C 4H 9COOC 2H 5+KOH −→−C 4H 9COOK+C 2H 5OH2, 取少量三种溶液于三支试管中,分别滴入碘酒,变蓝色的一种是淀粉溶液;1)取少量剩下的两种溶液于两支试管中,分别滴入浓硝酸,变黄色的一种是蛋白质溶液;剩下的一种是葡萄糖溶液。
或2)取少量剩下的两种溶液于两支试管中,分别滴入新制的Cu(OH)2,加热后有红色沉淀生成的一种是葡萄糖溶液; 剩下的一种是蛋白质溶液。
3, C4, (1)BD(2)α-氨基酸(4)364 436(或M+72)5, 黄、蓝6, B7,(2)α (3)C31H38O118,9, C、H、O、N S10,11, BC12, C13, D14, C15, D16, D17, BD18, D19, B20, AC21, D22, AB23, C24, C25, C26, D27, C28, BD29, C30, C解析:淀粉酶作催化剂,淀粉水解完全变成麦芽糖,麦芽糖透过了半透膜,酶属蛋白质,为胶体,还在袋中。
31, (1)盐析、溶解(2)变性、不能32, A33, AB。