第四章第三节蛋白质和核酸.docx
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第四章第三节蛋白质和核酸
编写：
薛呈祥审定：
高二备课组编号：
23日期：
2016.10.22
第三节 蛋白质和核酸
第1课时 氨基酸的结构与性质
1.认识常见的氨基酸：
甘氨酸、丙氨酸、苯丙氨酸和谷氨酸。
2.知道氨基酸的两性、成肽反应；认识人工合成多肽的意义。
1．蛋白质是重要的营养物质
2．它由不同按不同的排列顺序互相结合而构成的化合物。
因此可以说氨基酸是蛋白质的基石。
蛋白质分子里含有未缩合的和氨基（—NH2）。
2．迄今人类在自然界已发现数百种，但是从蛋白质水解得到的氨基酸，最常见的大约有种，并且绝大多数是，举出几种常见的氨基酸：
。
探究点一 氨基酸的结构
1．写出下列氨基酸的结构简式
甘氨酸：
；丙氨酸：
；
苯丙氨酸：
；谷氨酸：
。
（1）氨基酸分子中含有的官能团是，属于取代羧酸。
（2）从结构上看，氨基酸可以看作是羧酸分子中烃基上的H被取代的产物。
2．天然氨基酸均为，结构简式可表示为。
下列氨基酸的系统名称是：
甘氨酸；丙氨酸；苯丙氨酸；谷氨酸。
[归纳总结]
（1）组成蛋白质的氨基酸几乎都是。
（2）氨基酸分子中共有的官能团是。
1．某期刊封面上有如图所示的一个分子的球棍模型图，图中“棍”代表单键或双键或三键，不同颜色的球代表不同元素的原子，该模型图可代表一种（ ）
A．卤代羧酸B．酯C．氨基酸D．醇钠
2．分子式为C4H9O2N属于氨基酸的同分异构体数目为（ ）
A．2种B．3种C．4种D．5种
探究点二 氨基酸的性质
1．天然的氨基酸均为晶体，熔点，能溶于或溶液中，大部分能溶于水，溶于乙醇、乙醚。
2．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。
（1）甘氨酸与盐酸反应的化学方程式是。
（2）甘氨酸与NaOH溶液反应的化学方程式是。
3．羧基与氨基可以发生像酯化反应那样的脱水反应，形成肽键“
”。
（1）两分子的丙氨酸在酸或碱的作用下，脱去一分子的水。
其化学方程式是
该反应中，羧基的断键位置是。
（2）氨基酸在酸或碱的条件下加热，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
（
）的化合物，叫做，成肽反应是分子间脱水反应，属于反应。
（3）由两个氨基酸分子缩合而成的含有的化合物叫二肽。
由三个或三个以上氨基酸分子缩合而成的含的化合物称为多肽。
（4）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。
[归纳总结]
（1）多种氨基酸分子按不同的排列顺序以肽键相互结合，可以形成千百万种具有不同的理化性质和生理活性的多肽链。
相对分子质量在10000以上的，并具有一定空间结构的多肽，称为蛋白质。
（2）由n个氨基酸分子发生成肽反应，生成一个肽链时，会生成个水分子和个肽键。
3．甘氨酸和丙氨酸混合，在一定条件下发生缩合反应生成二肽的化合物共有（ ）
A．4种B．3种C．2种D．1种
4．L多巴是一种有机物，分子式为C9H11O4N，它可用于帕金森综合症的治疗，其结构简式为
。
下列关于L多巴的叙述不正确的是（ ）
A．它属于α氨基酸，既具有酸性，又具有碱性
B．它能与Fe2（SO4）3溶液发生显色反应
C．它可以两分子间缩合形成分子式为C18H18O6N2的化合物，该化合物中有3个六元环
D．它既与酸反应又与碱反应，等物质的量的L多巴最多消耗NaOH与HCl的物质的量之比为1∶1
1．关于
的酸碱性，下列说法正确的是（ ）
A．既有酸性，也有碱性B．只有酸性
C．只有碱性D．既没有酸性，也没有碱性
2．四种化合物：
①NaHCO3、②Al（OH）3、③（NH4）2S、④H2N—CH2—COOH，其中跟盐酸和NaOH溶液都反应的是（ ）
A．只有②④B．只有①②C．只有①②③D．①②③④
3．一种二肽的结构简式为
，合成这种二肽的氨基酸是
4．右图是某只含有C、H、O、N的有机物的简易球棍模型。
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C3H7NO2
B．在一定条件下该有机物可以发生缩合反应，生成高分子化合物
C．该有机物不能和盐酸反应
D．该有机物能和NaHCO3溶液反应生成CO2
5．酪氨酸是一种生命活动不可缺少的氨基酸，它的结构简式为
（1）酪氨酸能发生的化学反应类型有________（填字母）。
A．取代反应B．还原反应
C．酯化反应D．中和反应
（2）已知氨基不能与碱反应，写出酪氨酸与足量的NaOH溶液反应的化学方程式：
________________________________________________________________________。
[基础过关]
一、氨基酸的结构与性质
1．关于氨基酸的下列叙述，不正确的是（ ）
A．氨基酸都是晶体，一般能溶于水
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以得到α氨基酸、β氨基酸等多种氨基酸
2．氨基酸不能发生的反应是（ ）
A．酯化反应B．中和反应
C．成肽反应D．水解反应
3．下列物质中，有的属于构成人体的氨基酸，有的不是。
若将其中构成人体的氨基酸脱水缩合形成一种多肽化合物A，A中含有的氨基、羧基和肽键的数目依次是（ ）
①NH2—CH2—COOH ②NH2—CH2—CH2OH
A．7、5、4B．4、4、2C．2、2、2D．3、2、3
4．已知某氨基酸的相对分子质量小于200，且氧的质量分数约为0.5，则其分子中碳的个数最多为（ ）
A．5个B．6个C．7个D．8个
二、根据有机物的结构推断其性质
6．扑热息痛是一种优良的解热镇痛药，其结构简式为
下列说法不正确的是（ ）
A．它能与烧碱溶液反应B．它能与溴水发生取代反应
C．它不能被氧化剂氧化D．它遇FeCl3溶液发生显色反应
7．青霉素是医学上一种常用的抗生素，在体内经酸性水解后，得到青霉氨基酸，其结构简式如图所示（分子中的—SH与—OH具有类似性质）。
下列关于青霉氨基酸的推断合理的是（ ）
A．青霉氨基酸分子中所有碳原子均在同一直线上
B．青霉氨基酸只有酸性，没有碱性
C．青霉氨基酸分子间能形成多肽
D．1mol青霉氨基酸与足量的金属钠反应生成0.5molH2
8．根据最近的美国《农业研究》杂志报道，美国科学家发现半胱氨酸能增强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
，则下列说法不正确的是（ ）
A．半胱氨酸属于α氨基酸
B．半胱氨酸是一种两性化合物
C．两分子半胱氨酸脱水形成的二肽的结构简式为
D．
与NaOH溶液加热时可放出一种碱性气体
[能力提升]
9．蛋白质是构成生命的基础物质，而氨基酸又是构成蛋白质的基石，最简单的氨基酸的结构简式是________；该氨基酸形成的二肽的结构简式是________；将该氨基酸溶于酸性溶液形成的微粒的结构简式是________；将该氨基酸溶于碱性溶液形成的微粒的结构简式是________。
10．某有机物含碳、氢、氧、氮四种元素。
如图是该有机物的球棍模型（其中黑点表示原子，短线表示原子之间的共价键）：
（1）则该有机物的化学式为____________，结构简式为______________________。
（2）该有机物可能发生的化学反应有__________（填编号）。
①水解 ②加聚 ③取代 ④消去 ⑤酯化
（3）该有机物发生水解反应的化学方程式：
_____________________________________
________________________________________________________________________。
（4）写出该有机物的一种同分异构体，它的分子中含有两个
，且是天然蛋白质水解的最终产物之一，则该同分异构体的结构简式为_______________________________。
11.有机物A的分子式为C3H7O2N，有机物B的分子式为C3H9O2N，这两种有机物分子中都有一个与碳原子连接的甲基，它们都能与NaOH溶液反应，也都能与盐酸反应。
（1）有机物A、B的结构简式为A ，B 。
（2）A、B分别与NaOH溶液反应的化学方程式为
________________________________________________________________________。
12．根据下图所示化合物的结构分析回答下列问题。
（1）该化合物中，①表示______，②表示________。
（2）该化合物由________个氨基酸失去________个水分子而形成。
（3）该化合物称为________，含________个肽键，其编号是________。
[拓展探究]
13．实验室用燃烧法测定某种氨基酸（CxHyOzNp）的分子组成。
取Wg该种氨基酸放在纯氧中充分燃烧，生成CO2、H2O和N2。
现按下图所示装置进行实验。
请回答下列有关问题：
（1）实验开始时，首先要通入一段时间的氧气，其理由是
________________________________________________________________________。
（2）装置图中需要加热的仪器有________（用字母填空，下同），操作时应先点燃________处的酒精灯。
（3）A装置中发生反应的化学方程式是
______________________________________________________________________。
（4）D装置的作用是________________________________________________________。
（5）读取N2的体积时，应注意：
①________________________________________________________________________，
②________________________________________________________________________。
（6）实验中测得N2的体积为VmL（已折算为标准状况）。
为确定此氨基酸的分子式，还需要的有关数据有________（用字母填空）。
A．生成二氧化碳气体的质量 B．生成水的质量
C．通入氧气的体积 D．氨基酸的相对分子质量
编写：
薛呈祥审定：
高二备课组编号：
24日期：
2016.10.22
第2课时 蛋白质 酶 核酸
1.知道蛋白质的组成和结构及其有关性质。
2.知道酶催化的特点。
3.认识蛋白质、核酸等的意义。
1．蛋白质是一类非常重要的，其相对分子质量从几万到几千万。
它是由等元素组成，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．蛋白质在生产、生活中的作用
（1）蛋白质存在于一切细胞中，组成人体蛋白质的氨基酸有必需和非必需之分，必需氨基酸共种，非必需氨基酸共种。
（2）蛋白质是人类必需的营养物质。
（3）蛋白质在工业上也有广泛的用途。
动物的毛和蚕丝的成分都是，它们是重要的纺织原料。
探究点一 蛋白质的结构和性质
1．蛋白质的结构
（1）任何一种蛋白质分子在天然状态下均具有的结构。
（2）蛋白质分子特定的空间结构：
蛋白质分子中各种氨基酸的，称为蛋白质的一级结构。
多肽链，称为蛋白质的二级结构。
蛋白质分子在二级结构基础上进一步形成的三维结构，称为蛋白质的三级结构，进一步形成蛋白质的四级结构。
（3）蛋白质的性质不仅取决于多肽链氨基酸的，还与其有关。
2．蛋白质的化学性质
（1）蛋白质的特征反应
①颜色反应：
取一小块鸡皮，置于蒸发皿中，滴加3～5滴浓硝酸，在酒精灯上微热，观察到的现象是
。
实验结论：
，常用此反应来鉴别蛋白质。
②蘸取少量鸡蛋清或取一根头发，放在酒精灯火焰上灼烧，可闻到。
常用此反应区分毛料纤维与合成纤维。
（2）蛋白质的两性
形成蛋白质的多肽是由多个氨基酸发生形成的，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。
（3）蛋白质的水解
蛋白质
多肽
氨基酸
天然蛋白质水解的产物为，蛋白质水解时，多肽链中的键断裂，碳原子上连接，形成—COOH，氮原子上连接，形成—NH2。
（4）蛋白质的盐析
①按下列实验操作完成实验：
②实验现象：
加入饱和（NH4）2SO4或Na2SO4溶液，试管内蛋白质均，加蒸馏水后沉淀。
③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，这种作用称为。
④蛋白质的盐析是一个过程，采用可分离提纯蛋白质。
（5）蛋白质的变性
①按下列实验操作完成实验：
实验操作Ⅰ：
实验操作Ⅱ：
②实验现象：
加热及加入醋酸铅溶液，Ⅰ、Ⅱ两支试管内蛋白质均；加入蒸馏水后沉淀。
③结论：
在某些物理因素或化学因素的影响下，蛋白质的和发生改变的现象，称为蛋白质的变性。
能使蛋白质变性的因素有：
物理因素：
等；
化学因素：
醛等有机物。
④蛋白质的变性是一个过程，变性后的蛋白质在水中，同时也会失去。
利用蛋白质的变性，可用于杀菌消毒，而疫苗等生物制剂的保存则要防止变性。
[归纳总结]
蛋白质的盐析和变性的不同
盐析
变性
变化条件
变化实质
变化过程
用途
1．下列关于蛋白质的叙述中，不正确的是（ ）
A．蚕丝、羊毛、病毒等主要成分都是蛋白质
B．蛋白质溶液中加入饱和（NH4）2SO4溶液，蛋白质析出，虽再加水，也不溶解
C．重金属盐能使蛋白质凝结
D．浓硝酸溅到皮肤上能使皮肤呈黄色是由于浓硝酸与蛋白质发生了颜色反应
2．下列结构片断的蛋白质在胃中水解时，不可能产生的氨基酸是（ ）
探究点二 酶和核酸
1．酶是一类由产生的、对生物体内的化学反应具有作用的有机物，其中绝大多数是蛋白质。
酶对于许多有机化学反应和生物体内进行的复杂的反应具有很强的催化作用，酶的催化具有以下特点：
（1），不需加热。
在接近体温和接近中性的条件下，酶就可以起催化作用。
（2）具有。
例如，蛋白酶只能催化蛋白质的水解，淀粉酶只对淀粉起催化作用。
（3）具有。
酶催化的化学反应速率，比普通的催化剂高107～1013倍。
2．核酸是一类的生物化合物。
它在生物体的生长、、变异等生命现象中起着决定性的作用。
其类别如下表所示：
分类
脱氧核糖核酸（DNA）
核糖核酸（RNA）
存在
大量存在于中
主要存在于中
生理作用
生物遗传信息的载体；还指挥着蛋白质的合成、细胞的分裂和制造新的细胞
根据DNA提供的信息控制体内蛋白质的合成
[归纳总结]
酶本身所具有的性质可以结合蛋白质的性质来掌握，酶的催化作用要与工业催化剂比较记忆，从而更好地掌握酶的催化特点。
3．近年来克隆技术快速发展，各国先后克隆出了羊、牛、猪、猴等多种动物。
克隆技术的关键是找到一些特殊的酶，这些酶能激活普通体细胞，使之能像生殖细胞一样发育成个体。
下列有关酶的叙述中错误的是（ ）
A．酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，大多数酶是蛋白质
B．酶的催化作用具有专一性
C．高温或重金属盐能降低酶的活性
D．酶只有在强酸或强碱的条件下才能发挥作用
4．下列说法中不正确的是（ ）
A．组成天然蛋白质的氨基酸几乎都是α氨基酸
B．利用盐析可以分离和提纯蛋白质
C．DNA是生物体遗传信息的载体，蛋白质合成的模板
D．RNA主要存在于细胞核中，它根据DNA提供的信息控制体内蛋白质的合成
1．下列不属于天然高分子化合物的是（ ）
A．淀粉B．氨基酸C．纤维素D．蛋白质
2．下列变化肯定属于不可逆过程的是（ ）
A．电离B．水解C．盐析D．蛋白质变性
3．下列关于蛋白质的说法不正确的是（ ）
A．蛋白质是由多种α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Na2SO4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
4．下列关于酶的叙述中，不正确的是（ ）
A．酶是一种糖类物质B．酶是一种蛋白质
C．酶是生物体内产生的催化剂D．酶受到高温或重金属盐作用时会变性
5．在澄清的蛋白质溶液中加入以下几种物质：
（1）加入大量饱和食盐水，现象为__________________，此过程叫做__________。
（2）加入甲醛溶液，现象为____________________，此过程称为蛋白质的________________。
（3）加入浓硝酸并微热，现象为______________________，这是由于浓硝酸与蛋白质发生了__________反应的缘故。
（4）加热煮沸，现象为____________________，此过程称为蛋白质的____________________。
[基础过关]
一、蛋白质的结构和性质
1．下图表示蛋白质分子结构的一部分，图中标出了分子中不同的键，当蛋白质发生水解反应时，断裂的键是（ ）
A．①B．②C．③D．④
2．诺贝尔化学奖曾授予以色列的AaronCiechanover和AvramHershko以及美国的IrwinRose三名科学家。
三人因在蛋白质控制系统方面的重大发现而共同获得该奖项。
下列有关蛋白质的说法正确的是（ ）
A．人工方法不能合成具有生命活力的蛋白质
B．蛋白质的变性是可逆过程
C．蛋白质的盐析是可逆过程
D．分离蛋白质和氯化钠的混合液常采用过滤的方法
3．下列过程不属于化学变化的是（ ）
A．在蛋白质溶液中，加入饱和硫酸铵溶液，有沉淀析出
B．皮肤不慎沾上浓硝酸而呈现黄色
C．在蛋白质溶液中，加入硫酸铜溶液，有沉淀析出
D．用稀释的福尔马林溶液（0.1%～0.5%）浸泡植物种子
4．下列关于蛋白质的叙述正确的是（ ）
A．鸡蛋黄的主要成分是蛋白质B．鸡蛋生食营养价值更高
C．鸡蛋白遇碘变蓝色D．蛋白质水解的最终产物是氨基酸
二、蛋白质的典型应用
5．流感病毒为蛋白质病毒，在75℃时加热数分钟，可杀死流感病毒。
上述方法是利用了蛋白质性质中的（ ）
A．盐析B．变性C．水解D．颜色反应
6．下列说法中错误的是（ ）
A．在豆浆中加少量石膏，能使豆浆凝结为豆腐
B．误服可溶性重金属盐，立即服用大量牛奶、蛋清或豆浆解毒
C．用灼烧的方法可鉴别毛织物
D．温度越高，酶对某些化学反应的催化效率越高
7．下列过程与蛋白质变性无关的是（ ）
A．用煮沸的方法可消毒医疗器械
B．用福尔马林保存生物标本
C．鸡蛋白加入（NH4）2SO4溶液，可以观察到有沉淀析出
D．鸡蛋白溶液里加入少量乙酸铅溶液，可以观察到有沉淀生成
8．为了鉴别某白色纺织品的成分是蚕丝还是“人造丝”，通常选用的方法是（ ）
①滴加浓硝酸 ②灼烧 ③滴加浓硫酸 ④滴加酒精
A．①③B．②④C．①②D．③④
三、酶的性质及应用
9．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（ ）
①棉织品 ②毛织品 ③腈纶织品 ④蚕丝织品 ⑤涤纶织品 ⑥锦纶织品
A．①②③B．②④C．③④⑤D．③⑤⑥
10．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
[能力提升]
11．
（1）从鸡蛋白的溶液中提纯蛋白质的方法有____________和________。
（2）鸡蛋腐烂时，常闻到有刺激性气味的气体，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____色，这是由于浓硝酸与蛋白质发生了________反应的缘故。
（5）鉴定一种物质的成分是真丝还是人造丝，可取一小块进行________，这是因为_____________。
12．某人工合成的多肽具有如下结构：
试回答下列问题：
（1）若n＝3，则该化合物为________肽（填汉字）。
（2）若n＝200，则该化合物的一个分子水解时所需水分子的数目为________。
（3）该化合物水解可以得到的单体有________、__________、__________（写结构简式）。
13．某些儿童偏食，喜欢吃一些豆类作物制成的食品，不喜欢吃肉类食品。
豆类作物中含有的天然蛋白质在酶的作用下，发生水解生成A、B两种有机物，其中，A的化学式为C4H7O4N，B的化学式为C6H14O2N2。
已知A、B的分子结构中均不含甲基，且链端都有官能团。
试回答：
（1）试判断A、B的水溶液的酸碱性：
A________；B________。
（2）写出A、B的结构简式：
A：
__________________________；B：
________________。
（3）写出A与NaOH溶液反应的化学方程式_____________________________。
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