2.4.3 氨基酸和蛋白质 学案(含答案)
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第2节生命活动的主要承担者——蛋白质第1课时氨基酸及蛋白质的形成过程1.说出氨基酸的结构特点及其种类。
(重点)2.概述蛋白质的形成过程及相关计算。
(重点)知识点一氨基酸的结构和种类阅读教材P20~P211.氨基酸的结构(1)写出图中结构的名称①氨基;②④R基;③羧基。
(2)比较图中两种氨基酸,写出氨基酸分子的结构通式:。
(3)氨基酸的结构特点①数量关系:至少都含有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH)。
②位置关系:都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。
氨基酸结构通式的形象记忆中心碳原子——人的躯干;氨基、羧基——人的左、右臂;H——人的下肢;R基——人的头。
如右图2.氨基酸的种类(1)生物体内组成蛋白质的氨基酸约为20种,其区别为R基不同。
(2)根据人体细胞能否合成分类①人体细胞能合成的是非必需氨基酸。
②人体细胞不能合成的是必需氨基酸。
1.“两看法”判断组成蛋白质的氨基酸2.组成蛋白质的氨基酸的正确书写(1)“中心碳原子”有四个邻居,其中三个固定不变,即—NH2、—COOH、—H,还有一个是可变的—R。
(2)氨基、羧基和R基的正确书写格式:—NH2、—COOH、—R(不要忘记前面要有短线“—”)。
1.下列物质中,属于构成蛋白质的氨基酸的是()解析:选C。
构成蛋白质的氨基酸中至少有一个氨基和一个羧基,且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。
2.(2019·江阴高一检测)甲硫氨酸的R基是—CH2—CH2—S—CH3,则它的分子式是()A.C5H11O2NS B.C3H7SC.C4H11O2S D.C5H10O2N解析:选A。
氨基酸的结构通式为,所以甲硫氨酸的分子式为C5H11O2NS。
知识点二蛋白质的结构和形成过程阅读教材P21~P221.脱水缩合的过程(1)图示①过程称为脱水缩合,得到的化合物称为二肽。
该化合物至少含有一个氨基和一个羧基,如果还有其他氨基或羧基,则位于R基上。
《蛋白质是生命活动的主要承担者》教学设计一、教材分析本节课是新人教版必修1《分子与细胞》第2单元组成细胞的分子第4节的内容。
高中生物必修1模块让学生从分子水平认识生命的物质基础和结构基础。
第2章组成细胞的分子中首先学习了水和无机盐,糖类和脂质,然后学习蛋白质。
蛋白质是生命活动的主要承担者,对保障细胞功能的实现起着关键性作用,学好这部分内容对学生从分子水平理解细胞的物质基础和结构基础举足轻重,同时本节内容也为后续学习细胞代谢、遗传变异、生命活动调节等知识打下基础。
因此本节课在高中生物占有重要地位。
二、课标分析课程标准对本节课的要求是:概述蛋白质的结构和功能。
生命观念:本节课通过对蛋白质的结构和功能的学习,进一步认识有机物,生物大分子的特殊性,阐述蛋白质在细胞生命活动中的重要作用,也让学生认识到生命物质的独特性,初步形成生命的物质观。
本节通过“氨基酸如何形成蛋白质”内容的学习,帮助学生初步建立结构与功能相适应的观念。
科学思维:在学习“氨基酸结构特点”时,通过组织探究活动比较几种氨基酸的结构,归纳总结氨基酸的结构通式,构建氨基酸的结构模型,体现了归纳、抽象和概括的科学思维。
科学探究:组织探究活动“氨基酸结构特点”和“模拟脱水缩合”的过程,培养学生科学探究的能力。
社会责任:联系安徽阜阳毒奶粉事件,三鹿奶粉事件,让学生体会蛋白质在生命活动中的重要作用,并尝试用所学生物知识来解决社会问题。
本节课的主要教学内容是:蛋白质的功能,蛋白质的基本单位-氨基酸,蛋白质的结构及其多样性的原因。
三、学情分析学习本节时,学生已具备了“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”的实践经验,也学习了蛋白质是细胞中含量最多的有机化合物。
并且在日常生活中经常遇到有关蛋白质的问题,对哪些食物富含蛋白质还是比较熟悉的,所以对但蛋白质有初步的感性认识。
但由于高一学生有机化学知识没有开始学习,对共价键和氨基酸的基本知识缺乏,而且细胞的分子组成又是微观的内容,所以在掌握氨基酸结构结构特点和氨基酸脱水缩合的过程有一定难度。
氨基酸和蛋白质复习学案一氨基酸和多肽1.从结构上看,氨基酸可以看作是羧酸分子中烃基上的H原子被取代的。
2.物理性质:天然的氨基酸均为无色晶体,熔点较高,能溶于强酸或强碱溶液中,大部分能溶于水,难溶于乙醇、乙醚。
3.化学性质:(1)氨基酸分子中含有酸性官能团,碱性官能团。
氨基酸既能跟酸反应生成盐,又能跟碱反应生成盐。
(2)氨基酸在酸或碱存在的条件下加热,通过一分子的氨基与另一分子的羧基间脱去一分子水,缩合形成含有肽键“”(酰氨键)的化合物,叫做成肽反应,成肽反应是分子间脱水反应,属于取代反应。
练习1:两分子的丙氨酸在酸或碱的作用下,脱去一分子的水。
写出反应的化学方程式(3)由两个氨基酸分子脱水缩合而成的含有个肽键的化合物叫二肽。
由三个或三个以上氨基酸分子脱水缩合而成的,含多个肽键的化合物称为多肽。
练习2:分析下图多肽链属于肽,形成该化合物的氨基酸有种,含有肽键的数目是,生成该多肽的过程中会生成分子的水。
二蛋白质和酶1.蛋白质是一类非常重要的含氮生物高分子化合物,其相对分子质量从几万到几千万。
它是由、、、、S等元素组成,有些蛋白质中含有P,少量蛋白质还含有微量Fe、Cu、Zn、Mn等。
2.蛋白质的性质(1)蛋白质是由多个氨基酸发生成肽反应形成的,在多肽链的两端存在着自由的和,侧链中也有酸性或碱性基团,所以蛋白质与氨基酸一样具有,能与酸或碱反应。
(2)蛋白质能水解。
天然蛋白质水解的产物为α氨基酸。
(3)显色反应:向盛有3 mL鸡蛋清溶液的试管里滴入几滴浓硝酸,观察到的现象是鸡蛋清遇浓硝酸变黄色。
实验结论:浓硝酸可使某些蛋白质显黄色,常用此反应来鉴别蛋白质。
(4)蘸取少量鸡蛋清或取一根头发,放在酒精灯上灼烧,可闻到烧焦羽毛的特殊气味。
(5)蛋白质的盐析按下列实验操作完成实验:实验现象:加入饱和(NH4)2SO4或Na2SO4溶液,试管内蛋白质均产生沉淀,加蒸馏水后沉淀溶解。
结论:少量的盐[如(NH4)2SO4、Na2SO4、NaCl等]能促进蛋白质溶解,但当盐溶液浓度较大时,则会使蛋白质溶解度降低而从溶液中析出,这样析出的蛋白质在继续加水时仍能溶解,并不影响原来蛋白质的生理活性,这种作用称为盐析。
【本讲教育信息】一、教学内容:高考复习《化学选修5》第五章官能团与有机化学反应烃的衍生物第四节羧酸氨基酸和蛋白质1、羧酸的典型代表物的组成、结构特点及其与其它烃的衍生物之间的关系。
2、氨基酸的组成、结构特点及主要化学性质,氨基酸与人体健康的关系。
3、蛋白质的组成、结构和性质。
二、教学目的:1、了解羧酸的典型代表物的组成、结构特点及其与其它烃的衍生物之间的关系。
2、了解氨基酸的组成、结构特点和主要化学性质,氨基酸与人体健康的关系。
3、了解蛋白质的组成、结构和性质。
4、了解化学学科在生命科学发展中所起的重要作用。
三、重点和难点:1、羧酸的典型代表物的组成、结构特点、主要化学性质及其与其它烃的衍生物之间的关系。
2、氨基酸的组成、结构特点和主要化学性质。
3、蛋白质的结构、组成和性质。
四、考点分析:本节内容在高考中的主要考查点是:1、羧酸及其典型代表物的组成、结构和性质。
2、羧酸与其它烃的衍生物之间的关系。
3、氨基酸的组成、结构和性质。
4、蛋白质的结构、组成和性质。
五、知识要点:1、羧酸是由_________(或氢原子)和_________相连组成的有机化合物。
根据分子中_________种类的不同,如果分子中_________和_________相连的羧酸我们称为脂肪酸;如果分子中_________直接连接在_________的羧酸我们称为芳香酸。
根据分子中_________的不同,我们把羧酸分为一元羧酸、二元羧酸等。
2、甲酸结构简式为_________,是有_________气味的无色液体,有腐蚀性,能与_________、_________、_________、甘油等互溶,由于甲酸中含有_________和_________两个官能团,因此既具有羧酸的性质,又具有醛类的性质,可以做工业上的_________,医用_________等。
乙二酸的结构简式为_________,俗称_________,属于_________元羧酸,是_________色的透明_________,分子中通常含有两分子结晶水,能溶于水或乙醇。
高中生物新教材必修一教学案《2.4蛋白质是生命活动的主要承担者》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。
二、教学重点和难点1.教学重点( 1 )蛋白质的功能和结构。
(2)氨基酸的结构特点及其形成蛋白质的过程。
2.教学难点( 1 )氨基酸形成蛋白质的过程。
(2)蛋白质的结构和功能多样性的原因。
三、素养要求1、生命观念:运用结构和功能观,说明蛋白质的结构和功能的多样性2、科学思维:用归纳法分析氨基酸的结构特点,用模型说明蛋白质的结构和功能之间的关系。
3、社会责任:关注蛋白质的均衡摄入,为家人的健康饮食提供合理的方案。
四、教学方法问题导学,情境教学,思维探究,多媒体PPT、显微镜操作显示五、教学过程一问题探讨从某些动物组织中提取的胶原蛋白,可以用来制作手术缝合线。
手术后过一段时间,这种缝合线就可以被人体组织吸收,从而避免拆线的痛苦。
讨论1.为什么这种缝合线可以被人体组织吸收?2.这种缝合线发生什么样的化学变化才能被吸收?这对你认识蛋白质的化学组成有什么启示?学生:教师:1、在人体内有一种叫蛋白水解酶,可以消化蛋白质,分解成小分子,从而被人体消化吸收。
2、蛋白质要被分解成氨基酸分子才可以被吸收。
二、蛋白质的功能看图思考:组成细胞的有机物中含量最多的就是蛋白质。
蛋白质是生命活动的主要承担者。
1、结构蛋白:许多蛋白质是构成细胞和生物体结构的重要物质。
如羽毛、肌肉、头发、蛛丝等的成分主要是蛋白质。
2、催化作用:细胞内的化学反应离不开酶的催化。
绝大多数酶都是蛋白质。
(上图所示为胃蛋白质酶结晶)3、运输作用:有些蛋白质具有运输载体的功能。
如血红蛋白、载体蛋白。
4、调节生命活动:有些蛋白质起信息传递的作用,能够调节机体的生命活动,如胰岛素、生长激素。
5、识别作用:细胞膜的外表有一层糖蛋白,与细胞的识别作用有密切关系。
糖蛋白的识别作用好比是细胞与细胞之间,或细胞与其他大分子之间,互相联络用的文字或语言。
第3课时氨基酸和蛋白质1.了解氨基酸的结构特点和性质。
(重点)2.理解肽键的形成。
3.了解蛋白质的结构特点和主要性质。
(重点)氨基酸、多肽基础·初探]1.氨基酸(1)定义氨基酸是氨基取代了羧酸分子中烃基上的氢原子所形成的取代羧酸。
(2)分子结构(4)化学性质①两性:氨基酸分子中既含有氨基(显碱性)又含有羧基(显酸性),因此氨基酸是两性化合物。
②缩合:在一定条件下能够缩合成多肽,构成蛋白质。
(1)属于氨基酸。
()(2)甘氨酸与1-硝基乙烷互为同分异构体。
()(3)氨基酸分子中只有一个官能团。
()(4)H2NCH2CH2COOH既能与盐酸反应又能与NaOH溶液反应。
()(5)1 mol—NH2含有10 N A的电子。
()【提示】(1)×(2)√(3)×(4)√(5)×2.多肽(1)定义一个α氨基酸分子的羧基与另一个α氨基酸分子的氨基脱去一分子水所生成的化合物。
(2)官能团酰胺键,又叫肽键,表示为(3)分类①二肽:由两个氨基酸分子脱水缩合形成。
②多肽:由三个或三个以上氨基酸分子脱水缩合形成。
如二分子甘氨酸生成的二肽表示为H2N—CH2—COOH+H2N—CH2—COOH―→H2N—CH2—CO—NH—CH2—COOH+H2O。
核心·突破]氨基酸的缩合规律1.两分子间缩合一个氨基酸分子中的氨基和另一个氨基酸分子中的羧基,发生分子间脱水反应生成肽键。
A、B两种不同的氨基酸生成二肽时,可能是A的氨基脱去氢、B的羧基脱去羟基形成肽键;也可能是A的羧基脱去羟基而B的氨基脱去氢形成肽键;还有可能是两个A分子之间或两个B分子之间形成肽键。
2.分子间或分子内缩合成环3.缩聚生成多肽或蛋白质题组·冲关]1.氨基酸不能发生的反应是()A.酯化反应B.与碱的中和反应C.成肽反应D.水解反应【答案】 D2.如图所示是某有机物分子的简易球棍模型,该有机物中含C、H、O、N四种元素。
16氨基酸和蛋白质二、氨基酸1、氨基酸的结构:氨基酸是羧酸分子里烃基上的氢原子被氨基(-NH2)取代后的生成物。
氨基酸的命名是以为母体,氨基为取代基,碳原子的编号通常把离羧酸最近的碳原子称为α碳原子,离羧基次近的碳原子称为β碳原子,依次类推。
α-氨基酸的分子结构可表示为:R-CH(NH2)-COOHβ-氨基酸的分子结构可表示为:R-CH(NH2)-CH2-COOH通式,官能团_ ,天然氨基酸都是α—氨基酸。
常见氨基酸有:甘氨酸,丙氨酸,苯丙氨酸,谷氨酸。
氨基酸具有两性,既能与酸反应,又能与碱反应。
2、氨基酸的性质⑴物理性质:天然的氨基酸均为晶体,熔点200-300℃,可溶于水,不溶于乙醚。
⑵化学性质:①两性:写出甘氨酸与NaOH和HCl反应的化学方程式:②酯化反应:写出甘氨酸与乙醇酯化的化学方程式:③缩合反应:写出丙氨酸缩合成肽的化学方程式:【例题1】在四种化合物:①NaHCO3、②Al(OH)3、③(NH4)2S、④H2N—CH2—COOH中,跟盐酸和氢氧化钠溶液都能反应的是A.②④ B.①② C.①②③ D.①②③④【例题2】甘氨酸和丙氨酸混合在一定条件下发生缩合反应生成的二肽化合物共有A.4种B.3种C.2种D.1种三、蛋白质1、蛋白质的组成蛋白质是由__________________等元素组成的,相对分子量_________,属于________,蛋白质在___________的作用下水解的产物是_________。
2、蛋白质的性质:(1)具有胶体的某些性质。
(2)两性:(3)水解:在____或____作用下水解生成多种_____________。
应用:氨基酸的制取。
注意:天然蛋白质水解的最终产物都是α-氨基酸。
(4)盐析:在蛋白质水溶液中加入浓_________溶液,可使蛋白质溶解度____而析出。
盐析___逆,属于_____变化,析出的蛋白质加水后可再________。
(5)变性:在受_____、_____、_____、甲醛、苯酚、_______盐作用或紫外线照射时,蛋白质性质______而凝结析出。
第二单元氨基酸蛋白质核酸一、氨基酸1.分子结构氨基酸分子中既有________,又有______,它是两性化合物.2.氨基酸的性质(1)物理性质固态氨基酸主要以____形式存在,熔点______,______挥发,____溶于有机溶剂。
(2)化学性质①显色反应氨基酸能与________溶液发生显色反应,利用该反应可以对氨基酸进行检验。
②两性氨基酸分子中既含有碱性基团______,又含有酸性基团______,氨基酸是______化合物,既能与____反应,又能与____反应生成盐.____________阳离子____________阳离子③成肽反应一分子氨基酸分子中的______与另一分子氨基酸中的______脱去一分子水形成肽键().预习交流1与羧酸和醇的酯化反应相比,成肽反应是如何发生的?多肽分子与其所含的肽键有什么关系?二、蛋白质1.组成蛋白质的组成元素有____________________等。
许多蛋白质在水中有一定的溶解性,溶于水形成的分散系属于______.蛋白质分子结构中最显著的特征是________________________________。
蛋白质在酸、碱、酶的作用下,可以发生______,最终产物为各种__________。
2.性质(1)两性形成蛋白质的多肽,在多肽链的两端存在着自由的____________。
而且,侧链中也有酸性或碱性基团,因此蛋白质具有______。
(2)盐析少量的盐〔如(NH4)2SO4、Na2SO4、NaCl等〕能促进蛋白质溶解,当盐溶液达到一定浓度时,蛋白质的溶解度________________,而从溶液中析出,称为______。
当向上述溶液中再加入水时,盐析出的蛋白质又会__________,所以盐析是一个__________,可用来______________。
(3)变性①影响因素物理因素:______、________照射、________等。
新教材高中化学课时作业鲁科版选择性必修3:第3课时氨基酸和蛋白质教材必备知识基础练进阶训练第一层知识点1氨基酸的结构与性质1.关于生物体内氨基酸的叙述中错误的是()A.构成天然蛋白质的氨基酸分子的结构通式可表示为B.人体内氨基酸的分解代谢最终产物是水、二氧化碳和尿素C.人体内所有氨基酸均可以互相转化D.两分子氨基酸通过脱水缩合可以形成二肽2.2021年诺贝尔化学奖得主本杰明·利斯特,用实验证明了脯氨酸(如图)能驱动不对称催化反应,革新了分子合成方式。
下列关于脯氨酸的说法错误的是()A.属于氨基酸B.分子中所有原子均在同一平面C.能与金属钠反应D.能发生酯化反应知识点2多肽3.由3种氨基酸分子脱水缩合生成的多肽的结构简式为其彻底水解时,不可能产生的氨基酸是()4.下列说法错误的是()A.氨基酸、多肽、蛋白质都是高分子化合物B.甘氨酸的结构简式为C.氨基酸是一种两性化合物D.三肽中含有两个肽键5.现有一种多肽,其分子式为C30H47N7O12,将其彻底水解后只得到下列四种氨基酸:甘氨酸(C2H5NO2)、丙氨酸(C3H7NO2)、苯丙氨酸(C9H11NO2)和苏氨酸(C4H9NO3)。
该多肽彻底水解后生成的苏氨酸分子的个数为()A.5B.4C.3D.26.如图为两种氨基酸的结构示意图,若2分子氨基酸通过肽键形成二肽,则形成的二肽共有几种结构()A.2 B.3C.4 D.5知识点3蛋白质的结构与性质7.人类肝脏蛋白质两谱三图三库基本架构已完成,它将为肝脏疾病的预警、预防、诊断和治疗提供科学依据。
下列关于乙肝病毒中的蛋白质说法不正确的是()A.属于生物大分子B.水解的最终产物能与酸或碱反应C.遇浓硝酸会变性D.水解时碳氧键断裂8.利用蛋白质变性这一性质可以为我们日常生活和医疗卫生服务。
下列实例与蛋白质变性无关的是()A.利用高温、紫外线对医疗器械进行消毒B.将鸡蛋蒸煮后食用C.给重金属中毒的病人服用蛋白质D.胃蛋白酶帮助人体消化食物9.下列关于蛋白质的说法错误的是()A.蛋白质在紫外线的照射下会失去生理活性B.蛋白质的结构只取决于多肽链的氨基酸种类、数目及排列顺序C.蛋白质的二级结构主要有α螺旋和β折叠两种形式D.由几条相同的多肽链组成的空间结构状态称为蛋白质的均一四级结构10.当由如下结构片段组成的蛋白质彻底水解时,产生的氨基酸的种类有()A.2种B.3种C.4种D.5种知识点4酶11.下列关于酶的叙述错误的是()A.蛋白酶能催化所有水解反应B.绝大多数酶是蛋白质C.酶是生物体产生的催化剂D.蛋白酶受到高温或重金属盐作用时会变性12.生命中无时无刻不进行着许许多多的化学反应,这些反应要根据环境的变化和身体的需要而灵活控制、自动调节,以维持生命活动的持续,所有这一切都离不开酶。
第五课时蛋白质和氨基酸[课标要求]1.知道蛋白质的存在、组成及特征性质。
2.知道蛋白质水解最终产物是氨基酸,熟知常见氨基酸及其结构特点。
,1.蛋白质组成元素主要是C、H、O,另外还有N等元素,蛋白质、淀粉、纤维素属于天然高分子化合物。
2.蛋白质盐析的条件是浓的轻金属盐或铵盐溶液,如(NH4)2SO4、Na2SO4、MgSO4等,盐析是可逆过程。
3.蛋白质变性的条件有强酸、强碱、重金属盐、高温、强氧化剂等,变性是不可逆过程。
4.氨基酸分子中含羧基(酸性基团)和氨基(碱性基团),具有两性,α-氨基酸的结构为。
蛋白质1.蛋白质的存在、作用和组成(1)存在:蛋白质是组成细胞的基础物质。
动物的肌肉、毛皮、血液、乳汁以及在人体新陈代谢过程中起催化作用的酶、运输氧气的血红蛋白、引起疾病的细菌和病毒、抵抗疾病的抗体中都含有蛋白质。
(2)作用:一切重要的生命现象和生理机能都与蛋白质密切相关,不同结构的蛋白质其生理功能也不同,没有蛋白质就没有生命。
(3)组成:除含有碳、氢、氧元素外,还含有氮等元素。
2.蛋白质的盐析与变性(1)蛋白质的盐析①实验探究:按表中实验操作完成实验,并填写下表。
②盐析的含义:浓无机盐溶液使蛋白质的溶解度降低,而使其从溶液中析出的过程叫盐析。
③盐析的条件与特点a.条件:浓的轻金属盐溶液或铵盐溶液。
b.特点:盐析是可逆过程,继续加水时,能使沉淀溶解,不影响蛋白质的生理活性。
因此可利用这一性质来分离、提纯蛋白质。
(2)蛋白质的变性①实验探究:按表中实验操作完成实验,并填写下表。
②变性的含义:是在紫外线照射、加热或加入酸、碱、重金属盐、有机物(乙醇、苯酚、甲醛等)的情况下,蛋白质发生性质上的改变而聚沉的过程。
③变性的特点是不可逆的化学变化过程,可以利用这一性质进行杀菌消毒。
3.蛋白质的水解反应蛋白质在一定条件下能发生水解反应,最终转化为氨基酸。
[特别提醒](1)在盛有鸡蛋清溶液的试管中,滴加浓硝酸先有白色沉淀,后加热,变黄色,其原因是分子中含有苯环的蛋白质能与浓硝酸发生颜色反应,利用此性质可以鉴别某些蛋白质。
第3课时氨基酸和蛋白质[学习目标] 1.认识氨基酸的结构特点和主要性质,了解肽键形成的过程。
2.了解蛋白质的结构和性质,了解酶的催化作用的特点。
一、氨基酸1.氨基酸的分子结构氨基酸可看作是羧酸分子烃基上的__________被________取代后的产物,分子中既含有________,又含有________。
天然氨基酸都是________________,其通式可写为________________。
2.常见的氨基酸3.氨基酸的性质(1)两性在氨基酸分子中,______是酸性基团,________是碱性基团。
(2)成肽反应氨基酸分子之间通过一个分子的________和另一个分子的________间脱去一分子水,缩合形成含有肽键(____________)的化合物。
(3)缩聚反应二、多肽一个氨基酸分子的________与另一个氨基酸分子的氨基脱去________________所形成的酰胺键________________称为肽键,生成的化合物称为肽。
由两个氨基酸分子脱水缩合形成的是________,由三个氨基酸分子脱水缩合形成的是______,依次类推。
三肽以上的称多肽。
三、蛋白质、酶1.蛋白质(1)物质基础:________________。
(2)核心官能团:肽键________________________。
(3)分子大小:相对分子质量一般在______以上,含肽键____个以上。
(4)形成:____________脱水。
(5)性质:水解、盐析、变性、颜色反应、两性。
(6)生理功能:每种蛋白质都有一定的生理活性,且结构与生理功能是高度统一的。
2.酶(1)酶的含义酶是具有________________,对许多有机化学反应和生物体内进行的复杂化学反应具有很强________作用的____________,其中绝大多数的酶是____________。
(2)酶的催化作用的特点①________________________。
第22课蛋白质1.认识蛋白质和氨基酸的关系;2.认识氨基酸的组成、结构特点和主要化学性质;3.认识蛋白质的组成和性质特点。
一、氨基酸的结构和性质1、氨基酸的结构特点(1)定义:羧酸分子烃基上的氢原子被氨基取代得到的化合物称为氨基酸,氨基酸分子中含有氨基和羧基,属于取代羧酸,最常见的有20种。
(2)官能团:分子中既含有—COOH(羧基)又含有—NH2(氨基)。
(3)结构特点①天然氨基酸主要是α-氨基酸,其结构简式可以表示为。
①手性碳原子:除甘氨酸外,一般α氨基酸中含手性碳原子,是手性分子,且都是L型,具有对映异构体。
【易错提醒】不是所有天然氨基酸都含手性碳原子,是手性分子,具有对映异构体,如甘氨酸就不是手性分子。
(4)重要的氨基酸俗名结构简式系统命名甘氨酸氨基乙酸丙氨酸2—氨基丙酸谷氨酸2—氨基戊二酸苯丙氨酸2—氨基—3—苯基丙酸半胱氨酸2—氨基—巯基丙酸2、氨基酸的物理性质:天然氨基酸均为无色晶体,熔点较高,多在200~300 ①熔化时分解。
一般能溶于水,而难溶于乙醇、乙醚等有机溶剂。
3、氨基酸的化学性质(1)氨基酸的两性:氨基酸分子中含有酸性基团—COOH 和碱性基团—NH 2,因此氨基酸是两性化合物,能与酸、碱反应生成盐①与盐酸的反应:,氨基酸在强酸性溶液中以阳离子形式存在。
①与氢氧化钠反应:,氨基酸在强碱性溶液中以阴离子形式存在。
(2)成肽反应:两个氨基酸分子(可以相同,也可以不同)在一定条件下,通过氨基与羧基间缩合脱去水,形成含有肽键()的化合物,发生成肽反应:【名师拓展】①氨基酸的缩合机理:氨基酸的成肽反应原理是由氨基提供的氢原子与羧基提供的羟基结合生成水。
肽键可简写为“—CONH—”,不能写成“—CNHO—”,两者的连接方式不同。
①反应类型:取代反应。
①由几分子氨基酸结合而成叫几肽。
由两个氨基酸分子缩合后形成的含有肽键的化合物称为二肽。
二肽还可以继续与其它氨基酸分子缩合生成三肽、四肽、五肽,以至生成长链的多肽,如:两分子氨基酸−−→−缩合(肽键)。
苏教版生物必修1《2.2.2 蛋白质的结构和功能》学案(含答案)第第2课时课时蛋白质的结构和功能蛋白质的结构和功能学习目标1.掌握氨基酸的结构通式及特点。
2.理解氨基酸形成蛋白质的过程。
3.概述蛋白质的结构和功能。
一一..蛋白质的组成元素和基本单位蛋白质的组成元素和基本单位1.组成元素C.H.O.N,大多数蛋白质还含有S。
2.基本组成单位氨基酸,生物体内约有20种。
1通式2共性都有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上。
3种类由R基决定。
下图是几种氨基酸的结构图,请分析回答下列问题1.半胱氨酸的组成元素有哪些答案C.H.O.N.S。
2.赖氨酸和天冬氨酸的R基分别是什么答案赖氨酸的R基CH24NH2;天冬氨酸的R基CH2COOH。
3.结合上图分析一个氨基酸中是否都只含有一个NH2和一个COOH答案不是。
赖氨酸含有两个NH2,天冬氨酸含有两个COOH。
4.下图化合物是不是构成蛋白质的氨基酸为什么答案不是。
氨基和羧基不连在同一个碳原子上。
1.下列有关氨基酸的描述,正确的是A.氨基酸是构成蛋白质的基本单位,由氨基和羧基组成B.每种氨基酸至少含有一个氨基和一个羧基C.人体内的氨基酸必须从食物中获取D.每个氨基酸分子都只含有C.H.O.N四种元素答案B解析氨基酸可由体内细胞合成;除含有C.H.O.N四种元素外,有的还含有S等。
2.下列哪项不是构成蛋白质的氨基酸答案B解析每种氨基酸分子至少都含有一个氨基和一个羧基,并且连接在同一个碳原子上。
这个碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基团,这个侧链基团用R表示,各种氨基酸的不同就在于R基的不同。
方法点拨“两看法”判断组成蛋白质的氨基酸二二..蛋白质的形成及其功能蛋白质的形成及其功能蛋白质是生物大分子,由许多氨基酸分子通过脱水缩合形成肽键相连而成。
1.过程氨基酸脱水缩合二肽由2个氨基酸分子脱水缩合而成的化合物多肽由多个氨基酸分子脱水缩合而成的化合物,通常呈链状盘曲.折叠蛋白质具有复杂的空间结构2.脱水缩合1概念一个氨基酸分子的羧基和另一个氨基酸分子的氨基相连接,同时脱去一分子水的结合方式,叫做脱水缩合。
2.3.3 生物大分子——蛋白质(二) 学案(含答案)第第7课时课时生物大分子生物大分子蛋白质蛋白质二二目标导读1.结合图211,了解蛋白质结构多样性的原因。
2.结合图212,掌握蛋白质的功能。
3.结合图示,总结归纳有关蛋白质结构的计算规律。
重难点击1.蛋白质结构多样性的原因。
2.生物体中多种蛋白质的功能。
3.有关蛋白质结构的计算规律。
一.蛋白质结构的多样性生物界中的蛋白质高达10101012种,20种氨基酸是如何形成种类繁多的蛋白质的呢图中“”或者“”代表不同的氨基酸,请阅读教材P27内容,分析各图代表的含义,归纳蛋白质结构多样性的原因。
1图甲说明氨基酸的种类不同,构成的肽链不同。
2图乙说明氨基酸的数目不同,构成的肽链不同。
3图丙说明氨基酸的排列顺序不同,构成的肽链不同。
4图丁说明肽链的数目和空间结构不同,构成的蛋白质不同。
5氨基酸的排列与多肽种类的计算假若有A.B.C三种氨基酸,由这三种氨基酸组成多肽的情况可分为如下两种情形分析1每种氨基酸足够的情况下,可形成二肽的种类为9种,可形成三肽的种类为27种。
2每种氨基酸只有一个的情况下,形成二肽的种类为6种,形成三肽的种类为6种。
归纳提炼活学活用1人体的肌肉主要由蛋白质组成。
同样是肌肉,心肌具有自动收缩的特性,平滑肌有较强的舒张性,骨骼肌能够强有力的收缩,这些区别说明构成它们的蛋白质有区别,这些区别可能是A所含氨基酸的数目不同B所含氨基酸的种类不同C所含氨基酸的排列顺序不同D所含氨基酸的种类.数目.排列顺序和肽链的空间结构不同答案D解析蛋白质的多样性可以从氨基酸和肽链两个角度来分析。
氨基酸的种类.数目.排列顺序和肽链的空间结构不同都会导致蛋白质的结构不相同。
二.蛋白质的主要功能蛋白质的结构多样,功能也多种多样,请结合教材P28内容和下面材料探讨蛋白质的功能多样性。
1构成人体毛发.肌肉中的蛋白质是结构蛋白,是构成细胞和生物体的主要物质。
2细胞内存在着多种功能蛋白,各自有着独特的功能。
2.4.3 氨基酸和蛋白质学案(含答案)第第3课时课时氨基酸和蛋白质氨基酸和蛋白质核心素养发展目标1.宏观辨识与微观探析能根据氨基酸.蛋白质的官能团及官能团的转化,认识不同氨基酸.蛋白质及性质上的差异。
2.科学态度与社会责任认识蛋白质是生命活动的物质基础,是人体必需的营养物质,但是蛋白质的摄入量过多或过少都不利于人体健康,要合理安排饮食,注意营养搭配。
一.氨基酸和多肽1氨基酸1氨基酸的分子结构氨基酸是氨基取代了羧酸分子中烃基上的H原子形成的取代羧酸。
其官能团是氨基和羧基,属于取代羧酸。
氨基酸分子中氨基和羧基连在同一个碳原子上的氨基酸,其结构可表示为。
2常见的氨基酸俗名结构简式系统命名甘氨酸H2NCH2COOH氨基乙酸丙氨酸氨基丙酸谷氨酸2-氨基-1,5-戊二酸苯丙氨酸氨基苯丙酸3氨基酸的两性氨基酸分子中含有酸性官能团COOH,碱性官能团NH2。
氨基酸既能跟酸反应生成盐,又能跟碱反应生成盐。
HCl。
NaOHH2O。
2多肽1肽一个氨基酸分子的羧基与另一个氨基酸分子的氨基脱去一分子水所形成的酰胺键称为肽键,生成的化合物称为肽。
如催化剂H2O,该反应属于取代反应。
2二肽和多肽由两个氨基酸分子脱水缩合后形成的含有一个肽键的化合物叫二肽。
由三个或三个以上氨基酸分子脱水缩合而形成的含多个肽键的化合物称为多肽。
下图多肽链属于四肽,形成该化合物的氨基酸有4种,含有肽键的数目是3。
1氨基酸的缩合机理氨基酸的成肽反应原理是由氨基提供的氢原子与羧基提供的羟基结合生成水。
即,脱去一分子水后形成肽键。
肽键可简写为“CONH”,不能写成“CNHO”,两者的连接方式不同。
2氨基酸的缩合反应属于取代反应。
3多肽分子中肽键个数的判断由n个氨基酸分子发生成肽反应,生成一个肽链时,会生成n1个水分子和n1个肽键。
例1下列6种物质H2NCH2COOHCH3CH2NO21互为同分异构体的是________填序号,下同。
2互为同系物的是________________。
【考点】氨基酸的组成与结构【题点】氨基酸的同分异构现象答案1和.和2和解析1根据同分异构体概念判断,和.和的分子式分别相同.结构不同,互为同分异构体。
2根据同系物的概念判断,和结构相似,组成相差1个CH2原子团,互为同系物。
规律总结氨基酸与硝基化合物.含氨基酯等互为同分异构体。
例2根据美国农业研究杂志报道,美国科学家发现半胱氨酸能增加艾滋病病毒感染者的免疫力,对控制艾滋病病毒的蔓延有奇效。
已知半胱氨酸的结构简式为,则下列说法中不正确的是A半胱氨酸属于氨基酸B半胱氨酸具有两性C两分子半胱氨酸脱水形成二肽的结构简式为D与NaOH溶液混合加热时,可放出一种碱性气体【考点】氨基酸的结构与性质【题点】氨基酸的结构与性质的综合答案C解析由题给半胱氨酸的结构简式可知,分子中氨基和羧基连在同一个碳原子上,所以半胱氨酸属于氨基酸,A项正确;因为氨基为碱性基团,羧基为酸性基团,所以它具有两性,B项正确;两分子的半胱氨酸脱水形成二肽应是氨基与羧基脱水缩合的结果,形成的二肽的结构简式应为,C 项不正确;因是氨基酸的铵盐,故电离出的NH4与OH在加热条件下反应会放出氨气,D项正确。
例3xx合肥一中高二月考甘氨酸和丙氨酸混合最多可形成二肽的种类数为A1B2C4D3【考点】氨基酸的结构与性质【题点】氨基酸的成肽反应答案C解析氨基酸形成二肽,就是两个氨基酸分子脱去一个水分子。
当同种氨基酸脱水时,生成2种二肽;当异种氨基酸脱水时,可以是甘氨酸脱去羟基,丙氨酸脱去氢,也可以是丙氨酸脱去羟基,甘氨酸脱去氢,生成2种二肽,所以共有4种。
易错提醒两个氨基酸分子间脱去一个水分子形成的含有1个肽键的有机物为二肽,而两个氨基酸分子间脱去两个水分子形成的含有2个肽键的环状有机物不是二肽。
相关链接氨基酸缩合的反应规律1两分子间缩合形成二肽H2O。
2分子间或分子内缩合成环3缩聚成高分子化合物引发剂nH2O。
二.蛋白质和酶1蛋白质1组成蛋白质中主要含有C.H.O.N等元素,属于天然有机高分子化合物。
其溶液具有胶体的某些性质。
2结构由氨基酸分子按一定的顺序.以肽键连接起来的生物大分子称为蛋白质,其一定含有的官能团是肽键,构成蛋白质的物质基础是氨基酸。
3性质4分离提纯方法盐渗析。
2酶1酶是一种高效的生物催化剂,大多数酶都属于蛋白质。
2酶催化的主要特点需要比较温和的条件,具有高度的专一性,效率非常高。
1蛋白质与氨基酸的转化关系蛋白质水解缩聚多肽水解缩合二肽水解缩合氨基酸2蛋白质的盐析.变性蛋白质的盐析蛋白质的变性含义在蛋白质溶液中加浓的无机盐溶液,会使其溶解度降低而析出蛋白质在强酸.强碱.加热.重金属盐等条件下变性,失去原有的生理活性条件碱金属.镁.铝等轻金属盐及铵盐的浓溶液加热.紫外线.X射线.强酸.强碱.强氧化剂.重金属盐.甲醛.酒精.苯酚等有机物特点可逆,蛋白质仍然保持原有的性质不可逆,蛋白质失去原有的生理活性实质物理变化溶解度降低化学变化结构.性质改变用途分离.提纯蛋白质杀菌,消毒,缓解重金属盐中毒等例4xx辽宁高二月考我国在有机分子簇集和自由基化学研究领域走在世界前列,某物质A结构简式如图是科学家在研究过程中涉及的一种物质。
1A________填“是”或“不是”蛋白质;A中官能团的名称为________,该化合物是由________个氨基酸分子发生成肽反应形成的。
2该化合物水解时,生成的芳香族化合物的结构简式为________。
组成中含有的水解产物若发生分子内成肽键反应,则可得到________种有机物。
该化合物水解时生成的相对分子质量最小的氨基酸与NaOH反应的化学方程式是______________________________________。
【考点】蛋白质的水解反应【题点】多肽的水解原理答案1不是肽键422H2NCH2COOHNaOHH2NCH2COONaH2O解析因A分子中只有3个肽键,故不是蛋白质。
A分子中有3个肽键,水解时可得到4个氨基酸。
水解产物中含有的有机物为,氨基处于非对称位置上,故发生分子内成肽键反应时可得到2种含肽键的物质。
A水解得到的相对分子质量最小的氨基酸是H2NCH2COOH,它与NaOH发生的是中和反应。
思维启迪能根据典型有机物分子的结构和性质的关系进行分析和判断,从而得出正确的结论,促进“宏观辨识与微观探析”化学学科素养的发展。
例5xx天津高二期中下列关于蛋白质的说法中不正确的是A 蛋白质属于天然有机高分子化合物,没有蛋白质就没有生命BHCHO 溶液或NH42SO4溶液均能使蛋白质变性C某些蛋白质跟浓硝酸作用会变黄D可以采用多次盐析的方法分离.提纯蛋白质【考点】蛋白质的组成和性质【题点】蛋白质的组成.盐析.变性和鉴别答案B解析蛋白质属于天然有机高分子化合物,是人体重要的营养物质,没有蛋白质就没有生命,A项正确;NH42SO4溶液能使蛋白质发生盐析,B项错误;某些含有苯环的蛋白质跟浓硝酸作用会变黄,C项正确;可以采用多次盐析的方法分离.提纯蛋白质,D项正确。
规律总结1检验蛋白质的方法有加浓硝酸显黄色,灼烧时有烧焦羽毛的气味。
2分离.提纯蛋白质用盐析法。
例6酶是生物制造出来的催化剂,能在许多有机反应中发挥作用。
如图所示的是温度t与反应速率v的关系曲线,其中表示有酶参加的反应是【考点】酶的性质【题点】酶的性质答案D解析酶在室温下对某些有机反应发挥催化作用,在3050时活性最强,而在稍高温度下会变性而失去催化作用,因此D图表示有酶催化的反应。
规律总结酶催化需要一定的温度条件和酸碱性,在一定温度下,酶的催化活性最佳,超过一定温度,酶会失去催化作用。
例7市场上有一种加酶洗衣粉,即在洗衣粉中加入少量的碱性蛋白酶,它的催化活性很强,衣服上的汗渍.血迹以及人体排放出来的蛋白质.油脂等遇到它,皆能水解而除去。
在洗涤下列衣料时,不能或不宜使用该洗衣粉的是棉织品毛织品腈纶织品蚕丝织品涤纶织品锦纶织品ABCD【考点】蛋白质的组成和性质【题点】蛋白质性质的应用答案B解析根据信息知,洗衣粉中的酶可以使蛋白质发生水解。
毛织品.蚕丝织品的主要成分是蛋白质,不能用该洗衣粉洗涤。
1如图是含碳.氢.氧.氮四种元素的某有机物的球棍模型,下列关于该有机物的性质叙述中错误的是能与HCl发生反应生成盐能与NaOH发生反应生成盐能缩聚成高分子化合物能发生消去反应能发生水解反应能使酸性高锰酸钾溶液退色ABCD【考点】氨基酸结构与性质【题点】氨基酸的结构与性质的综合答案D解析依据球棍模型可写出该有机物的结构简式该有机物分子中含有氨基.羧基.羟基和苯环,氨基显碱性,可以与酸发生反应生成盐;羧基显酸性,可以与碱发生反应生成盐;羟基或氨基与羧基可以发生缩聚反应生成高分子化合物;羟基所连碳原子的邻位碳原子上没有氢原子,不能发生消去反应;不能发生水解反应,羟基易被酸性高锰酸钾溶液氧化,从而使酸性高锰酸钾溶液退色。
2有一分子式为C8H14N2O5的二肽,经水解得到丙氨酸和另一种氨基酸X,则X的化学式可能是AC3H7NO3BC5H9NO4CC5H11NO5DC5H7NO4【考点】氨基酸的性质【题点】氨基酸之间的缩合反应答案B解析水解方程式为C8H14N2O5H2OX,根据原子守恒可得X的化学式。
3下列关于蛋白质的说法不正确的是A蛋白质是由多种氨基酸加聚而生成的天然高分子化合物B通常用酒精消毒,其原理是酒精使细菌中的蛋白质变性而失去生理活性C浓的硫酸钠溶液能使溶液中的蛋白质析出,加水后析出的蛋白质又溶解D鉴别织物成分是蚕丝还是“人造丝”可采用灼烧闻气味的方法【考点】蛋白质的组成和性质【题点】蛋白质的组成.盐析.变性和鉴别答案A解析氨基酸生成蛋白质发生的是分子间的脱去水分子的缩聚反应而不是加聚反应,故A 项错误;无论何种形式的消毒,其原理都是使细菌中的蛋白质变性而失去原有生理活性,故B项正确;盐析不能使蛋白质变性,故C项正确;“人造丝”的成分是纤维素,灼烧时没有烧焦羽毛的气味,故D项正确。
4当含下列结构片段的蛋白质在胃液中水解时,不可能产生的氨基酸是【考点】蛋白质的水解反应【题点】蛋白质的水解反应原理答案D解析氨基酸水解,断键部分是如图所示得到四种氨基酸5为保证加酶洗衣粉的效果,应注意A 用沸水冲泡洗衣粉B用含氯较高的自来水C室温时,用软水溶解洗衣粉D和其他洗涤剂混合使用【考点】酶的性质【题点】酶的性质答案C解析酶是一种具有催化作用的蛋白质,具有蛋白质的一切性质。
高温易使蛋白质变性,含氯Cl2较高的自来水也会使蛋白质变性。
6某种解热镇痛药的结构简式为当它完全水解时,可得到的产物有A2种B3种C4种D5种【考点】含肽键物质的水解反应【题点】肽键的水解原理答案C解析该有机物水解时断开图示虚线处的键补OH,O补H,NH补H,可以得到CH3COOH.CH3CH2COOH4种有机物。