1.3 生命的基礎(chǔ)——蛋白質(zhì) 學(xué)案（人教版選修1）

[標(biāo)展示]　1.了解蛋白質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu)，掌握蛋白質(zhì)的主要性質(zhì)。2.了解氨基酸的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。3.了解蛋白質(zhì)的分類和人體必需的氨基酸，了解食物搭配的方法。

一、蛋白質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu)
1．組成
蛋白質(zhì)是構(gòu)成生命的基礎(chǔ)物質(zhì)，主要由__________四種元素組成，有些蛋白質(zhì)還含有________等元素。
蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量很大，屬于____________________化合物。
2．氨基酸組成了蛋白質(zhì)
蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，它在酶或酸、堿的作用下能發(fā)生________反應(yīng)，最終生成__________，所以說氨基酸是蛋白質(zhì)的基石。下面是幾種常見的氨基酸：
甘氨酸：____________________________________________________________，
丙氨酸： 。
谷氨酸：___________________________________________________________。
(1)氨基酸的概念：至少含有一個________和一個________的化合物就是氨基酸。
(2)通式：__________________________________________________________。
特別提醒　像甘氨酸、丙氨酸、谷氨酸那樣，氨基位于羧基的鄰位碳原子上，這樣的氨基酸叫做α­氨基酸。天然蛋白質(zhì)大都由α­氨基酸組成。
(3)化學(xué)性質(zhì)
氨基酸分子里含有氨基和羧基，它們既表現(xiàn)____________，又表現(xiàn)____________。因此，氨基酸與酸或堿都能反應(yīng)生成鹽，它們具有__________性。
①與堿反應(yīng)_____________________________________________________________。
②與酸反應(yīng)_____________________________________________________________。
3．多肽
(1)概念：一個分子中的氨基跟另一個分子中的__________之間消去__________分子，經(jīng)____________反應(yīng)而生成的產(chǎn)物叫做肽。
①由______個氨基酸分子消去水分子而形成含有______個肽鍵的化合物是二肽。
②由多個氨基酸分子消去水分子形成的含有多個肽鍵的化合物是________肽。多肽常呈鏈狀，因此也叫__________。
(2)肽鍵的形成
CHH2NRCOOH＋HNHCHR′COOH?→
其中的酰胺基結(jié)構(gòu)(____________)叫做肽鍵。
(3)多肽與蛋白質(zhì)的關(guān)系
多肽與蛋白質(zhì)之間沒有嚴(yán)格的界限，一般常把相對分子質(zhì)量______于1 000的叫做
________。蛋白質(zhì)水解得到________，多肽進(jìn)一步水解，最后得到________。上述過程
可用下式表示： _________________________________________________
________________________________________________________________________。
二、蛋白質(zhì)的性質(zhì)
蛋白質(zhì)在水中的溶解性不同，有的難溶于水，如__________、__________等，有的能溶于水，如__________等。
1．鹽析
向蛋白質(zhì)溶液中加入某些濃的________________________溶液后，可以使蛋白質(zhì)凝聚而從溶液中________，這種作用叫做鹽析。
特別提醒　蛋白質(zhì)溶液是假溶液真膠體。蛋白質(zhì)溶液只是習(xí)慣性稱呼。
【P15實(shí)驗(yàn)1－2】
操作步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論
有沉淀析出，把帶有沉淀的液體加入蒸餾水的試管中，沉淀溶解加入某些無機(jī)鹽可使蛋白質(zhì)鹽析
蛋白質(zhì)鹽析的條是__________________，特點(diǎn)：________，屬于________變化。利用這一原理可以________________。
2．變性
【P15實(shí)驗(yàn)1－3】
操作步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論
試管1加熱蛋白質(zhì)凝結(jié)，加蒸餾水不再溶解加熱或加入重金屬鹽可使蛋白質(zhì)變性
試管2加入少量
乙酸鉛蛋白質(zhì)凝結(jié)，
加蒸餾水不再溶解
蛋白質(zhì)變性的條：____________________________等。
特點(diǎn)：________________________________，屬于________變化。
重金屬中毒應(yīng)立即______________________，以緩解毒性。
3．顏色反應(yīng)
【P16實(shí)驗(yàn)1－4】
實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論
在盛有2 mL雞蛋清溶液的試管里，滴入幾滴濃HNO3，微熱雞蛋清溶液顏色變黃雞蛋白遇濃HNO3顏色變黃
某些蛋白質(zhì)顏色反應(yīng)的條：________，現(xiàn)象：__________。利用這一原理可以________________________________________________________________________。
4．灼燒蛋白質(zhì)時，會產(chǎn)生__________氣味，利用這一性質(zhì)可以________________。
5．人體中共有二十多種氨基酸，其中__________、__________、__________、
______________、__________、____________、____________、____________等八種是人體
不能合成的，必須由食物獲得，稱為必需氨基酸。
三、人體必需的氨基酸
1．蛋白質(zhì)在人體內(nèi)的消化過程
進(jìn)入人體的蛋白質(zhì)在________________和______________的作用下，水解生成氨基酸。氨基酸被人體吸收后，重新結(jié)合成人體所需的各種蛋白質(zhì)，構(gòu)成和修補(bǔ)人體的各種組織。人體內(nèi)各種組織的蛋白質(zhì)也在不斷地分解，最后生成尿素，排出體外。
2．食物中的蛋白質(zhì)
食物中的蛋白質(zhì)可分為兩種：一種是______________蛋白質(zhì)，如雞、鴨、魚、肉等；
另一種是______________蛋白質(zhì)，如谷類、豆類、蔬菜、水果、菌類等。谷類中的蛋白
質(zhì)雖然含量較少，但對于以谷類為主食的家庭，它們?nèi)匀皇侨梭w所需蛋白質(zhì)的主要。
3．人體必需的氨基酸
人體中共有二十多種氨基酸，其中有幾種是人體自身不能合成的，必須由食物獲得，稱為必需氨基酸。
4．酶
酶是一種特殊的________，具有蛋白質(zhì)的通性。酶的催化作用有以下特征：
(1)條溫和、____________，接近中性的條下，在30～50℃之間，酶的活性最強(qiáng)，超過適宜溫度時，酶會失去活性。
(2)具有高度的________，例如，蛋白酶只催化蛋白質(zhì)的水解反應(yīng)；淀粉酶只催化淀粉的水解。
(3)具有____________作用，酶對化學(xué)反應(yīng)的催化效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通催化劑。

一、鹽析與變性的區(qū)別

鹽析變性
概念蛋白質(zhì)在某些鹽的濃溶液中溶解度降低而析出蛋白質(zhì)在加熱、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿等條下性質(zhì)發(fā)生改變而凝結(jié)起
特征可逆不可逆
實(shí)質(zhì)溶解度降低，物理變化結(jié)構(gòu)、性質(zhì)改變，化學(xué)變化
條堿金屬、鎂、鋁、銨等輕金屬鹽的濃溶液加熱、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、強(qiáng)氧化劑、紫外線、重金屬鹽、苯酚、甲醛、乙醇等
用途分離、提純蛋白質(zhì)殺菌消毒
二、根據(jù)氨基酸的結(jié)構(gòu)推測氨基酸的化學(xué)性質(zhì)
1．α­氨基酸的結(jié)構(gòu)通式為 ，氨基酸分子中既有氨基(—NH2)，又有羧基(—COOH)。—NH2可以結(jié)合H＋形成—NH＋3，所以氨基酸具有堿性。—COOH可以電離出H＋，形成—COO－，所以氨基酸具有酸性。故氨基酸具有兩性，既能與強(qiáng)酸反應(yīng)，又能與強(qiáng)堿反應(yīng)：

2．氨基酸分子的氨基和羧基之間可以發(fā)生縮合脫水反應(yīng)：

多個氨基酸分子間縮合脫水(縮聚)生成多肽，如：

題型一　氨基酸的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)

關(guān)于氨基酸的敘述錯誤的是(　　)
A．氨基酸的結(jié)構(gòu)中都含有氨基和羧基
B．人體內(nèi)氨基酸代謝的最終產(chǎn)物是二氧化碳和尿素
C．人體內(nèi)所有氨基酸都可以相互轉(zhuǎn)化
D．兩個氨基酸通過脫水縮合形成二肽
解析　人體內(nèi)的氨基酸部分可以在人體內(nèi)合成，但也有部分在體內(nèi)是不能合成的，必須通過食物攝入，因此C說法是錯誤的。
答案　C
變式訓(xùn)練1 　下列物質(zhì)中既能與鹽酸反應(yīng)，又能與NaOH溶液反應(yīng)的是(　　)
①NaHCO3　②(NH4)2S　③Al(OH)3　④NH4Cl
⑤H2N—CH2—COOH　⑥CH3COOH
A．①②③ B．①②④⑤
C．⑤⑥ D．①②③⑤

題型二　蛋白質(zhì)的組成和性質(zhì)

下列過程不屬于化學(xué)變化的是(　　)
A．在蛋白質(zhì)溶液中，加入飽和硫酸銨溶液，有沉淀析出
B．皮膚不慎沾上濃硝酸而呈現(xiàn)黃色
C．在蛋白質(zhì)溶液中，加入硫酸銅溶液，有沉淀析出
D．用稀釋的福爾馬林溶液(0.1%～0.5%)浸泡植物種子
解析　逐一分析各選項(xiàng)所列過程的實(shí)質(zhì)，以有無新物質(zhì)生成判斷是否為化學(xué)變化。A項(xiàng)在蛋白質(zhì)溶液中加入飽和硫酸銨溶液，是鹽析過程，析出的蛋白質(zhì)性質(zhì)并無變化，即沒有新物質(zhì)生成，A項(xiàng)不是化學(xué)變化；B項(xiàng)皮膚不慎沾上濃硝酸顯黃色屬于蛋白質(zhì)的顏色反應(yīng)，是化學(xué)變化過程；C項(xiàng)在蛋白質(zhì)溶液中加入硫酸銅溶液，析出沉淀是因?yàn)榈鞍踪|(zhì)變性，屬化學(xué)變化；D項(xiàng)用稀釋的福爾馬林溶液殺滅種子上的細(xì)菌和微生物，即：使這些生物體的蛋白質(zhì)發(fā)生變性反應(yīng)，是化學(xué)變化。
答案　A
變式訓(xùn)練2 　下列關(guān)于蛋白質(zhì)的敘述中，正確的是(　　)
①蛋白質(zhì)溶液里加(NH4)2SO4溶液可提純蛋白質(zhì)　②在豆?jié){中加少量石膏，能使豆?jié){凝結(jié)為豆腐　③溫度越高，酶對某些化學(xué)反應(yīng)的催化效率越高　④任何結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)遇到濃HNO3都會變成黃色
A．①② B．②③ C．①④ D．②④

參考答案
基礎(chǔ)知識梳理
一、1.C、H、O、N　S、P、Fe　天然有機(jī)高分子
2．水解　氨基酸　H2N—CH2—COOH
　(1)氨基　羧基　(2)
　(3)酸性　堿性　兩

3．(1)羧基　水　縮合　①兩　一　②多　肽鏈
(2)—CO—NH—　(3)小　多肽　多肽　氨基酸　氨基酸
二、絲　毛　雞蛋白
1．(NH4)2SO4或Na2SO4　析出　加入某些無機(jī)鹽溶液　可逆性　物理　分離、提純蛋白質(zhì)
2．加熱、重金屬鹽、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、甲醛　喪失了生理活性，是不可逆的　化學(xué)　服用大量牛奶或豆?jié){
3．遇濃HNO3　顏色變黃　鑒別某些蛋白質(zhì)
4．燒焦羽毛　鑒別蛋白質(zhì)
5．賴氨酸　蛋氨酸　亮氨酸　異亮氨酸　纈氨酸　蘇氨酸　苯丙氨酸　色氨酸
三、1.胃蛋白酶　胰蛋白酶
2．動物性　植物性
4．蛋白質(zhì)　(1)不需加熱　(2)專一性　(3)高效催化
典型例題剖析
變式訓(xùn)練
1．D　[本題考查了中學(xué)化學(xué)常見的既能與強(qiáng)酸又能與強(qiáng)堿反應(yīng)的物質(zhì)，具有較強(qiáng)的綜合性。中學(xué)化學(xué)常見的既能與強(qiáng)酸，又能與強(qiáng)堿反應(yīng)的物質(zhì)有：
(1)某些金屬單質(zhì)：Al等
(2)兩性化合物：Al2O3、Al(OH)3等
(3)弱酸的銨鹽：(NH4)2CO3、(NH4)2SO3、(NH4)2S、CH3COONH4等
(4)多元弱酸的酸式鹽：NaHCO3、NaHSO3、NH4HCO3、NH4HSO3等。
(5)氨基酸、蛋白質(zhì)等。]
2．A　[本題綜合考查了蛋白質(zhì)的性質(zhì)。加入(NH4)2SO4溶液，蛋白質(zhì)會產(chǎn)生鹽析現(xiàn)象，從而與雜質(zhì)分離，而不改變蛋白質(zhì)的性質(zhì)，①正確；豆?jié){是一種膠體，加入電解質(zhì)石膏可使其聚沉成為豆腐，②正確；酶是蛋白質(zhì)，高溫下變性，不再有催化作用，③錯誤；一般情況下，只有含苯環(huán)的蛋白質(zhì)遇到濃HNO3，才會發(fā)生顏色反應(yīng)，④錯誤。]

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