学年高一化学同步苏教版必修2学案专题3 第二单元 第五课时 蛋白质和氨基酸.docx

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学年高一化学同步苏教版必修2学案专题3第二单元第五课时蛋白质和氨基酸

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。

实验操作

实验现象

实验结论

a.向（NH4）2SO4饱和溶液中加入鸡蛋清溶液后，有沉淀析出；

b.向b中所得的沉淀中加入蒸馏水时沉淀溶解

（NH4）2SO4饱和溶液能降低鸡蛋清在水中的溶解度，但不能改变鸡蛋清的性质

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。

实验操作

实验现象

加入CuSO4溶液后，鸡蛋清溶液中出现沉淀，凝结的鸡蛋清放入蒸馏水中不溶解

加入甲醛水溶液后，鸡蛋清溶液中出现沉淀，凝结的鸡蛋清放入蒸馏水中不溶解

加热后，鸡蛋清溶液中出现沉淀，凝结的鸡蛋清放入蒸馏水中不溶解

实验结论

CuSO4溶液、甲醛、加热都能使蛋白质的性质发生改变

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。

（2）蘸取少量鸡蛋清或取一根头发，放在酒精灯火焰上灼烧，有烧焦羽毛的特殊气味，用此性质可鉴别毛料纤维和合成纤维。

1．蛋白质盐析与变性的主要区别是什么？

提示：

盐析是降低了蛋白质在水中的溶解度而析出，性质没有改变，变性则使蛋白质发生性质改变；盐析是可逆过程，变性是不可逆过程。

2．蛋白质水解需要什么条件？

提示：

催化剂，如酶。

1．蛋白质的性质

2．蛋白质盐析与变性的区别

（1）盐析能降低蛋白质的溶解度，不改变其性质。

而变性破坏蛋白质的结构，改变蛋白质的性质。

（2）盐析是可逆过程，而变性是不可逆过程。

（3）盐析不改变蛋白质的生理功能，而变性使蛋白质失去生理功能。

（4）盐析是物理变化，变性一般是化学变化。

（5）向蛋白质溶液中加入轻金属盐[如Na2SO4、（NH4）2SO4等]析出沉淀为盐析，加入重金属盐（如CuSO4）析出沉淀为变性。

1．关于蛋白质的下列叙述中，正确的是（　　）

A．向鸡蛋清中加入稀的（NH4）2SO4溶液，蛋白质会盐析

B．蛋白质是结构复杂的高分子化合物，相对分子质量从几万到几千万

C．向鸡蛋清中加入食盐，会使蛋白质变性

D．天然蛋白质的组成元素仅有碳、氢、氧三种

解析：

选B　浓的（NH4）2SO4会使蛋白质盐析，A错误；蛋白质是结构复杂、相对分子质量较大的高分子化合物，B正确；蛋白质遇轻金属盐发生盐析而不是变性，C错误；天然蛋白质的组成元素较多，除含有C、H、O元素外，还有N等元素，D错误。

2．将下列物质加入蛋白质溶液中发生的变化和过程连接起来。

A．NaCl浓溶液

B．CuSO4溶液　　　

（1）盐析　　　　a．可逆过程

C．75%酒精

（2）变性　　　　b．不可逆过程

D．KMnO4溶液

解析：

浓的轻金属盐或铵盐溶液使蛋白质盐析，盐析是可逆过程，重金属盐、75%酒精、KMnO4溶液会使蛋白质变性，变性是不可逆过程。

答案：

A－

（1）－a　B、C、D－

（2）－b

氨基酸

1．常见的氨基酸

氨基乙酸

α氨基丙酸

α氨基戊二酸

俗名

甘氨酸

丙氨酸

谷氨酸

结构简式

2.结构特点

（1）官能团：

羧基（—COOH）和氨基（—NH2）；

（2）α氨基酸：

结构简式为

，即氨基连在与羧基直接相邻的碳原子上。

3．化学性质

4．氨基酸的作用

人体从食物中摄取的蛋白质在蛋白酶的催化作用下水解生成各种氨基酸。

这些氨基酸被人体吸收后，在一定条件下又重新结合成人体所需要的各种蛋白质。

1.分子式为C3H7NO2的有机物，经实验分析，发现有如图所示的原子连接顺序，则此有机物是（　　）

A．硝基化合物　　　　　　B．硝酸酯

C．氨基酸D．蛋白质

解析：

选C　据图可写出该有机物的结构简式为

，即氨基酸。

2．L多巴是一种有机物，它可用于帕金森综合症的治疗，其结构简式为

。

下列关于L多巴酸碱性的叙述正确的是（　　）

A．既没有酸性，又没有碱性

B．既具有酸性，又具有碱性

C．只有酸性，没有碱性

D．只有碱性，没有酸性

解析：

选B　该有机物的分子中含有羧基，则具有酸性，含有氨基，则具有碱性。

酶

（1）实质：

酶是一类具有催化作用的蛋白质。

（2）催化特点

①很强的专一性。

②催化反应速率大。

③条件温和。

[特别提醒]　因酶是一种蛋白质，具有蛋白质的性质，在加热、酸、碱和重金属盐等作用下会变性，从而失去催化作用。

1．判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）。

（1）酶是具有催化作用的蛋白质（√）

（2）酶对所有的化学反应都有催化作用（×）

（3）酶只有在强酸、强碱条件下才能发挥其作用（×）

（4）温度越高，酶的催化效果越好（×）

2．为保证加酶洗衣粉的洗涤效果，应注意（　　）

A．先使用沸水冲泡洗衣粉

B．用含氯较高的自来水作水源

C．和其他洗涤剂混合使用

D．室温时先用软水溶解洗衣粉

解析：

选D　酶的活性受温度影响，温度过高会降低其活性，所以使用沸水不合适。

和其他洗涤剂混合使用有可能发生反应而影响洗涤效果。

[三级训练·节节过关]　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

1．关于蛋白质的下列说法正确的是（　　）

A．天然蛋白质中仅含C、H、O、N四种元素

B．重金属盐能使蛋白质变性，所以误食重金属盐会中毒

C．加热会使蛋白质变性，因此生吃鸡蛋比熟吃好

D．蛋白质中加入饱和食盐水，会使蛋白质变性而析出

解析：

选B　A项，天然蛋白质中除含C、H、O、N四种元素外，还含有硫元素等其他元素，错误；B项正确；C项，加热可杀死细菌和寄生虫，且易被消化吸收，错误；D项，轻金属盐使蛋白质发生盐析，而不是变性，错误。

2．下列现象不属于蛋白质变性的是（　　）

A．打针时用酒精消毒

B．蛋白质溶液中加入适量硫酸铵

C．用稀的福尔马林（36%～40%甲醛溶液）浸泡种子

D．蛋白质溶液中加入适量硫酸铜

解析：

选B　B项属于蛋白质的盐析。

3．下列关于蛋白质的叙述中不正确的是（　　）

A．向蛋白质溶液里加入饱和硫酸铵溶液，有白色沉淀析出，再加水，沉淀溶解

B．加热蛋白质溶液，冷却后蛋白质恢复生理功能

C．误食硫酸钡不会使人中毒

D．浓硝酸溅到皮肤上，使皮肤呈黄色是由于浓硝酸和蛋白质发生了颜色反应

解析：

选B　饱和硫酸铵溶液使蛋白质发生盐析，该变化是可逆的，A正确；加热蛋白质，蛋白质发生变性，不能恢复生理功能，B错误；硫酸钡虽然是重金属盐，但是在人体内不会产生钡离子，所以不会使人中毒，C正确；浓硝酸可以使含苯环的蛋白质发生颜色变化而呈黄色，D正确。

4．欲使蛋白质从水中析出而又不改变它的主要性质，应加入（　　）

A．18.4mol·L－1硫酸溶液

B．饱和硫酸钠溶液

C．1.0mol·L－1硫酸铜溶液

D．福尔马林溶液

解析：

选B　选项A、C、D中的物质都能使蛋白质变性，而B选项中饱和硫酸钠使蛋白质发生盐析，没有改变蛋白质的性质。

5．应用所学知识回答下列问题：

（1）下列物质对蛋白质的化学性质具有明显影响的是

__________（写代号）。

A．重晶石　B．蓝矾　C．碘酒　D．高锰酸钾　E．酒精

F．生牛奶　G．熟鸡蛋

（2）如果你发现有人误服重金属盐而出现了轻微中毒症状，需要你马上对病人进行抢救，你认为上述物质中可以应用的是__________（写代号）。

（3）当你选择物质对病人进行抢救以后，下一步的打算或做法是__________（写代号）。

A．建议病人快去医院继续治疗

B．将病人安置于通风处呼吸新鲜的空气

C．建议病人卧床休息

解析：

（1）蓝矾、碘酒、高锰酸钾、酒精等物质都能使蛋白质变性，蛋白质的变性属于化学变化。

重晶石的主要成分是硫酸钡，它既不溶于水又不溶于酸，不能使蛋白质变性，对人体无毒。

（2）生牛奶中含有较多的未变性的蛋白质，熟鸡蛋中蛋白质已经变性了。

（3）重金属盐中毒者服用生牛奶能降低重金属盐对人体的伤害，但这种作用是有限的，病人去医院做更有效的治疗是最佳选择。

答案：

（1）B、C、D、E　

（2）F　（3）A

1．下列元素中，不属于蛋白质主要组成元素的是（　　）

A．C　　　　　　　　　　B．H

C．ND．Cl

解析：

选D　蛋白质的主要组成元素是C、H、O、N，不一定含有Cl。

2．下列说法不正确的是（　　）

A．酶是一种蛋白质

B．蛋白质是有机高分子化合物

C．蛋白质的基本组成单位为氨基酸

D．氨基酸是酸，显酸性

解析：

选D　氨基酸分子中既含有羧基，又含有氨基，既显酸性，又显碱性。

3．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．鸡蛋清的主要成分是氨基酸

C．鸡蛋白遇碘变蓝色

D．蛋白质水解最终产物是氨基酸

解析：

选D　鸡蛋清的主要成分是蛋白质，蛋白质水解最终产物是氨基酸。

4．关于蛋白质的叙述中，错误的是（　　）

A．蛋白质遇酒精发生变性

B．蛋白质是一种基本营养物质

C．灼烧某白色纺织品有烧焦羽毛的气味，则可说明此纺织品不是人造丝

D．人的皮肤上不慎沾染浓硝酸后变黄色是物理变化

解析：

选D　蛋白质遇酒精发生变性，A项正确；蛋白质、油脂、糖类是食物中的基本营养物质，B项正确；灼烧蛋白质会产生烧焦羽毛的气味，而人造丝的主要成分是纤维素，说明纺织品不是人造丝，C项正确；蛋白质的颜色反应是化学变化，D项错误。

5．“没有蛋白质，就没有生命”，下面关于蛋白质的叙述不正确的是（　　）

A．可以通过灼烧时的特殊气味来鉴别蛋白质

B．蛋白质溶液遇浓硝酸变黄

C．蛋白质在酶的作用下水解的最终产物是葡萄糖

D．酶是一类特殊的蛋白质，是生物体内重要的催化剂

解析：

选C　蛋白质灼烧时有烧焦羽毛的气味，蛋白质遇浓HNO3变黄为蛋白质的颜色反应，酶是一类特殊的蛋白质，是生物体内重要的催化剂，故A、B、D均正确；蛋白质水解的最终产物是氨基酸，C错误。

6．下列说法正确的是（　　）

A．糖类、油脂、蛋白质都能发生水解反应

B．糖类、油脂、蛋白质都是由C、H、O三种元素组成的

C．糖类、油脂、蛋白质都是高分子化合物

D．油脂有油和脂肪之分，都属于酯

解析：

选D　A项，糖类中的单糖不能水解；B项，蛋白质由C、H、O、N等元素组成；C项，糖类中的单糖和双糖、油脂均不是高分子化合物。

7．在预防SARS时，医学专家告诉我们对公共场所要进行消毒，毛巾、口罩要经常用开水蒸煮，被褥要放在太阳光下直射，其目的是（　　）

A．使多糖水解B．使油脂水解

C．使氨基酸变性D．使蛋白质变性

解析：

选D　病毒的成分是蛋白质，用开水蒸煮、阳光直射的目的是使蛋白质变性。

8．下列有关糖类、油脂和蛋白质的叙述正确的是（　　）

A．油脂的水解反应又叫做皂化反应

B．一定条件下，糖类都能发生水解反应

C．蛋白质发生变性后，直接生成氨基酸

D．通过灼烧时产生的气味可以鉴别蚕丝和棉纱

解析：

选D　A项，油脂在碱性条件下的水解反应又叫做皂化反应，错误；B项，单糖如葡萄糖，不能发生水解反应，错误；C项，蛋白质能发生水解反应，最终生成氨基酸，错误；D项，蚕丝的主要成分是蛋白质，燃烧时有烧焦羽毛的气味，棉纱的主要成分是纤维素，灼烧时没有烧焦羽毛的气味，可以鉴别二者，D正确。

9．大豆含有大量的蛋白质和脂肪，由大豆配制出来的菜肴很多，它是人体营养物质中最重要的补品之一，我们几乎每天都要饮食豆制品。

请回答下列问题：

（1）我们食用的大豆，最终补充给人体所需要________。

A．氨基酸B．蛋白质

C．油脂D．糖类

（2）蛋白质水解的最终产物是________。

（3）油脂在酸性条件下水解生成________和________。

解析：

（1）大豆中的蛋白质在人体内酶的作用下最终水解成人体所需要的氨基酸，A正确。

（2）蛋白质水解的最终产物是氨基酸。

（3）油脂在酸性条件下水解生成高级脂肪酸和甘油。

答案：

（1）A　

（2）氨基酸　（3）高级脂肪酸　甘油

10．如图是某种只含有C、H、O、N的有机物简易球棍模型。

请回答下列各题。

（1）该分子属于氨基酸，其分子式为________。

（2）在一定条件下，该分子可以通过化学反应生成________（填“糖类”“油脂”或“蛋白质”）。

（3）在一定条件下，该分子可以与乙醇发生反应，请写出该反应的化学方程式：

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

解析：

（1）由有机物简易球棍模型可知，结构简式为CH3CH（NH2）COOH，分子式为C3H7O2N。

（2）氨基酸之间能发生反应生成多肽，构成蛋白质。

（3）该分子含—COOH，可以与乙醇发生酯化反应，化学方程式为CH3CH（NH2）COOH＋CH3CH2OH

CH3CH（NH2）COOCH2CH3＋H2O。

答案：

（1）C3H7O2N　

（2）蛋白质

（3）CH3CH（NH2）COOH＋CH3CH2OH

CH3CH（NH2）COOCH2CH3＋H2O

1．某期刊封面上有如下一个分子的球棍模型图。

图中“棍”代表单键或双键或叁键。

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

解析：

选C　该分子表示的是NH2CH2COOH，是氨基乙酸，属于氨基酸。

2．糖类、油脂和蛋白质是生命活动所必需的营养物质。

下列叙述正确的是（　　）

A．植物油不能发生水解反应

B．棉花和蚕丝的主要成分都是纤维素

C．淀粉水解的最终产物是葡萄糖

D．蛋白质水解产物是蔗糖

解析：

选C　A项，植物油属于油脂，能发生水解反应，错误；B项，棉花的主要成分是纤维素，而蚕丝的主要成分是蛋白质，错误；C项，淀粉水解的最终产物是葡萄糖，正确；D项，蛋白质水解产物是氨基酸，错误。

3．下列有关蛋白质的说法正确的是（　　）

①蛋白质是重要的营养物质，它有助于食物的消化和排泄

②蛋白质在淀粉酶作用下可水解成葡萄糖

③在家庭中可采用灼烧法定性检查奶粉中是否含有蛋白质，蛋白质燃烧可产生特殊的气味

④蛋白质水解的最终产物都是氨基酸

A．①②B．②③

C．③④D．①④

解析：

选C　蛋白质是营养物质，提供人体所需的能量，在人体内可在蛋白酶的作用下水解生成氨基酸，蛋白质遇浓硝酸时可以显黄色，在灼烧时可以产生烧焦羽毛的气味，③、④正确。

4．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（甲醛溶液）保存生物标本

C．鸡蛋白加入浓NaCl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

解析：

选C　加热、甲醛溶液、乙酸铅均能使鸡蛋白发生变性，C项属于盐析。

5．糖类、油脂、蛋白质为动物性和植物性食物中的基本营养物质。

下列有关说法正确的是（　　）

A．蛋白质中只有C、H、O三种元素

B．油脂在人体中发生水解的产物是氨基酸

C．糖类的主要成分是高级脂肪酸甘油酯

D．糖类、油脂、蛋白质都可能发生水解反应

解析：

选D　蛋白质中除含C、H、O元素外，还含有N元素，A错误；油脂是高级脂肪酸甘油酯，水解产物为高级脂肪酸和甘油，B错误；糖类中的麦芽糖、淀粉和纤维素，油脂，蛋白质都能发生水解反应，D正确。

6．（全国乙卷）下列关于有机化合物的说法正确的是（　　）

A．2甲基丁烷也称为异丁烷

B．由乙烯生成乙醇属于加成反应

C．C4H9Cl有3种同分异构体

D．油脂和蛋白质都属于高分子化合物

解析：

选B　A项2甲基丁烷的结构简式为（CH3）2CHCH2CH3，也称为异戊烷。

B项乙烯（CH2===CH2）分子中含有碳碳双键，在一定条件下，能与水发生加成反应

生成乙醇（CH3CH2OH）。

C项C4H9Cl由—C4H9和—Cl构成，而—C4H9有4种不同的结构，分别为—CH2CH2CH2CH3、

—CH2CH（CH3）2、—CH（CH3）CH2CH3、—C（CH3）3，故C4H9Cl有4种同分异构体。

D项蛋白质是有机高分子化合物，油脂不是高分子化合物。

7．2014年诺贝尔化学奖授予超高分辨率荧光显微镜的贡献者。

人类借助于这种显微镜可以观察到单个的蛋白质分子。

下列有关叙述不正确的是（　　）

A．紫外线可使蛋白质变性

B．蛋白质属于高分子化合物

C．蛋白质可完全水解生成氨基酸

D．消毒过程中细菌蛋白质发生了盐析

解析：

选D　A项，紫外线是使蛋白质变性的条件之一，正确；B项，蛋白质属于天然高分子化合物，正确；C项，蛋白质水解的最终产物是氨基酸，正确；D项，消毒使蛋白质变性，失去了活性，而盐析是可逆的过程，蛋白质性质不变，错误。

8．下列营养物质在人体内发生的变化及其对人的生命活动所起的作用叙述不正确的是（　　）

A．淀粉

葡萄糖

CO2和H2O（释放能量维持生命活动）

B．纤维素

葡萄糖

CO2和H2O（释放能量维持生命活动）

C．油脂

甘油和高级脂肪酸

CO2和H2O（释放能量维持生命活动）

D．蛋白质

氨基酸

人体所需的蛋白质（人体生长发育）

解析：

选B　人体中没有水解纤维素的酶，纤维素在人体内不消化。

9．在学习“生命的基础——蛋白质”时，我们对蛋白质的性质进行了科学探究：

（1）分别取2mL鸡蛋白溶液放入三支已编号的试管中；

（2）向试管1中加饱和（NH4）2SO4溶液，向试管2中加入少量乙酸铅溶液，向试管3中滴加几滴浓硝酸，微热；

（3）向3支试管中分别加入适量蒸馏水。

请填写下表：

编号

试管1

试管2

试管3

步骤

（2）的实验现象

出现白色沉淀

步骤（3）的实验现象

沉淀不溶解

沉淀不溶解

蛋白质所表现的性质

盐析

变性

解析：

向鸡蛋白中加入饱和的（NH4）2SO4溶液，发生盐析，再加水，沉淀溶解；加入乙酸铅、浓HNO3会使鸡蛋白变性，再加水，沉淀不溶解。

答案：

编号

试管1

试管2

试管3

步骤

（2）的实验现象

沉淀

沉淀、变黄

步骤（3）的实验现象

溶解

蛋白质所表现的性质

变性

10.某有机物的相对分子质量为75，元素的质量分数为碳32%、氢6.67%、氮18.67%，其余为氧。

（1）该有机物的分子式为_____________________________________________________。

（2）该有机物能与醇发生酯化反应、与无机酸反应生成盐（含有—NH2基团），该有机物的结构简式为________________________________________________________________。

解析：

N（C）＝

＝2，N（H）＝

＝5，

N（N）＝

＝1，由相对分子质量，可求出分子内含2个O原子。

由此得出分子式为C2H5NO2。

能与醇发生酯化反应，说明分子内含有—COOH；再去掉一个—NH2，余下一个—CH2—，于是得出其结构简式为H2NCH2COOH。

答案：

（1）C2H5NO2　

（2）H2NCH2COOH