第三节蛋白质和核酸新知预习自主测试一、氨基酸的结构与性质1.结构(1)定义:羧酸分子烃基上的氢原子被氨基取代的化合物。(2)官能团:NH2(或氨基)、COOH(或羧基)。(3)-氨基酸:氨基和羧基连在同一个碳原子上的氨基酸。其结构简式为。新知预习自主测试(4)常见的氨基酸。新知预习自主测试2.性质(1)物理性质。(2)化学性质。两性:在氨基酸分子中,羧基是酸性基团,氨基是碱性基团,甘氨酸分别与盐酸、氢氧化钠反应的化学方程式分别为新知预习自主测试新知预习自主测试二、蛋白质的结构与性质1.组成元素主要含有C、H、O、N、S等元素。2.结构新知预习自主测试3.性质(1)两性:蛋白质的结构中含有NH2和COOH,因此既能与酸反应又能与碱反应。(2)水解:蛋白质在酸、碱或酶的作用下,水解生成相对分子质量较小的肽类化合物,最终水解得到各种氨基酸。天然蛋白质水解的最终产物都是-氨基酸。新知预习自主测试(3)盐析。定义:向蛋白质溶液中加入大量的浓的轻金属盐或铵盐溶液如NaCl、(NH4)2SO4等使蛋白质的溶解度降低,从溶液中析出的过程。特点:盐析属于物理变化,是可逆的过程,只是改变了蛋白质的溶解度,并未改变蛋白质的活性。应用:多次盐析和溶解可以分离提纯蛋白质。(4)变性。定义: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。影响因素:物理因素:加热、加压、搅拌、振荡、紫外线照射、超声波等;化学因素:强酸、强碱、重金属盐、三氯乙酸、乙醇、丙酮等。特点:变性会使蛋白质的结构发生变化,使其失去生理活性,在水中不能重新溶解,是不可逆过程。新知预习自主测试(5)颜色反应:分子中含有苯环的蛋白质遇浓硝酸呈黄色。(6)灼烧蛋白质有烧焦羽毛的气味。思考既能与强酸(如HCl)反应,又能与强碱(如NaOH)反应的物质有哪些?提示(1)单质:如Al等;(2)两性氧化物:如Al2O3等;(3)两性氢氧化物:如Al(OH)3等;(4)弱酸的酸式盐:如NaHCO3、NaHSO3、NaHS等;(5)弱酸的铵盐:如(NH4)2CO3、(NH4)2SO3、NH4HS等;(6)具有双官能团的某些有机物:如氨基酸、蛋白质、新知预习自主测试1.下列关于氨基酸的叙述中,错误的是()A.天然氨基酸都是晶体,一般都能溶于水B.氨基酸都不能发生水解反应C.氨基酸是两性化合物,能与酸、碱反应生成盐D.天然蛋白质水解最终可得-氨基酸、-氨基酸等多种氨基酸答案D2.下列关于蛋白质的叙述正确的是()A.加热会使蛋白质变性,因此生吃鸡蛋比熟吃好B.蛋白质溶液能产生丁达尔效应C.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四种元素答案B新知预习自主测试3.误食重金属盐会引起中毒,下列措施不能用来解毒的是()A.服大量鸡蛋清B.服用豆浆C.喝大量牛奶D.喝加盐开水答案D4.下列物质属于高分子化合物且其主要成分是蛋白质的是()A.牛油B.淀粉C.羊毛D.棉花解析牛油的主要成分是油脂,不属于高分子化合物,A错误;淀粉相对分子质量较大,属于高分子化合物,但主要成分不是蛋白质,B错误;羊毛的相对分子质量较大,属于高分子化合物,主要成分是蛋白质,C正确;棉花的主要成分是纤维素,属于高分子化合物,但不是蛋白质,D错误。答案C新知预习自主测试5.下列说法正确的是()A.蔗糖不能水解B.天然油脂属于多种酯的混合物C.蛋白质遇NaCl溶液变性D.蚕丝属于合成纤维解析蔗糖水解生成葡萄糖和果糖,A错误;天然油脂大多是由混甘油酯分子构成的混合物,B正确;浓的NaCl溶液能使蛋白质发生盐析而产生沉淀,重金属盐能使蛋白质发生变性而产生沉淀,C错误;蚕丝属于天然纤维,主要成分是蛋白质,不属于合成纤维,D错误。答案B任务随堂演练氨基酸、蛋白质的结构与性质氨基酸、蛋白质的结构与性质问题探究问题探究1.甘氨酸和丙氨酸的混合物在一定条件下能形成几种二肽?写出可能形成的二肽的结构简式。任务随堂演练提示4种。任务随堂演练2.一般说来用热水溶解洗衣粉后去污效果较好,但是用热水溶解的加酶洗衣粉去污效果反而很差,为什么?提示加酶洗衣粉主要是利用酶的催化作用去污,绝大多数酶是蛋白质,由于加热可以使蛋白质变性,使酶失去催化作用,因此用热水溶解加酶洗衣粉去污效果较差。3.医院里常用高温、高压的方法对医疗器械进行消毒,给病人注射时常用酒精棉球擦拭皮肤消毒。它们的原理是什么?提示病菌、病毒中都含有蛋白质,高温、高压及擦拭酒精都能使病菌、病毒中的蛋白质变性,使病菌、病毒死亡。4.如何鉴别蛋白质?如何分离提纯蛋白质?提示(1)鉴别蛋白质的主要依据有:有些蛋白质分子中有苯基存在,这样的蛋白质与浓硝酸反应时呈黄色。灼烧蛋白质时有烧焦羽毛的气味(常以此来区别毛纺物和棉纺物、合成纤维等)。(2)常用盐析来分离提纯蛋白质。任务随堂演练思维建模思维建模1.蛋白质的水解在酸、碱或酶的作用下,肽键断裂,碳原子连接羟基,氮原子连接氢原子。二肽由两个氨基酸分子形成,含一个肽键,n肽分子中含(n-1)个肽键。任务随堂演练2.渗析、盐析和变性的比较 任务随堂演练任务随堂演练3.“三色”反应比较 典例引领典例引领【例题】下列是某蛋白质的结构片段:(1)上述蛋白质结构片段的水解产物中不属于-氨基酸的结构简式为。(2)上述蛋白质结构片段水解后的氨基酸中,某氨基酸碳氢原子数比值最大。该氨基酸与NaOH溶液反应的化学方程式为。该氨基酸两分子缩合形成环状结构物质的分子式为。该氨基酸的同分异构体中,属于硝基化合物且苯环上有甲基的同分异构体有种。(3)已知上述蛋白质结构片段的相对分子质量为364,则水解生成的各种氨基酸的相对分子质量之和为。任务随堂演练任务随堂演练任务随堂演练任务随堂演练变式训练变式训练回答下列问题:(1)从鸡蛋白的溶液中提取蛋白质的方法有和。(2)鸡蛋腐烂时,常闻到刺激性气味,该气体主要是,说明蛋白质中含有元素。(3)误食重金属盐会中毒,这是因为。(4)浓硝酸溅到皮肤上,使皮肤呈现色,这是由于浓硝酸和蛋白质发生了反应的缘故。(5)鉴定一种织物的成分是真丝还是人造丝,可各取一小块进行,这是因为。任务随堂演练解析(1)提取蛋白质的方法可以从两方面考虑,一是让蛋白质沉淀出来,一是让其他物质分离出去;(2)鸡蛋腐烂时,蛋白质分解放出的硫化氢气体具有刺激性气味;(3)重金属离子会使蛋白质变性;(4)蛋白质可与浓硝酸等许多试剂发生特殊的颜色反应;(5)人造丝是合成纤维,真丝是蛋白质,两者灼烧时的气味不同。答案(1)盐析渗析(2)H2S硫(3)重金属盐会使蛋白质变性(4)黄颜色(5)灼烧真丝的化学成分是蛋白质,灼烧时有烧焦羽毛的气味任务随堂演练1.下列关于蛋白质的叙述错误的是()A.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颜色反应B.蛋白质溶液中加入饱和硫酸铵溶液,蛋白质析出,再加水不溶解C.蛋白质水解的最终产物是氨基酸D.高温灭菌的原理是加热后使蛋白质变性,从而使细菌死亡解析蛋白质溶液中加入饱和硫酸铵溶液能使蛋白质发生盐析,盐析是可逆的,加水后析出的蛋白质又会溶解。答案B任务随堂演练2.右图是某只含有C、H、O、N的有机物分子的简易球棍模型。下列关于该有机物的说法正确的是()A.分子式为C3H8NO2B.在一定条件下,可以通过聚合反应,生成高分子化合物C.不能和盐酸反应D.不能和NaHCO3溶液反应生成CO2解析由该有机物的球棍模型可知其结构简式为,分子式为C3H7NO2,A错误;该有机物为氨基酸,可脱水缩合生成高分子化合物,也可和盐酸反应生成盐,与NaHCO3反应生成CO2,B正确,C、D错误。答案B任务随堂演练3.欲将蛋白质从水溶液中析出而又不改变它的性质,应加入()A.(NH4)2SO4溶液B.酒精溶液C.Pb(NO3)2溶液D.NaOH溶液解析将蛋白质从水溶液中析出而不改变其性质,应使蛋白质发生盐析,A正确;B、C、D项中的物质都可使蛋白质发生变性而从溶液中析出,蛋白质的理化性质、生理功能都会发生改变。答案A任务随堂演练4.已知半胱氨酸的结构简式为,则下列说法错误的是()A.半胱氨酸属于-氨基酸B.半胱氨酸能与盐酸反应C.半胱氨酸可与NaOH溶液反应D.两分子半胱氨酸脱水形成的二肽结构简式为解析半胱氨酸是-氨基酸,属于两性化合物,能与盐酸、NaOH反应生成盐,A、B、C三项均正确;形成肽键时应是羧基与氨基之间失水,而不是羧基与巯基(SH)之间失水,D项错误。答案D