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4.2 蛋白质 学案
【学习目标】
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，是人体的必需营养物质，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。
【学习重难点】
重点：氨基酸和蛋白质的结构特点与主要性质。
难点：氨基酸、多肽和蛋白质之间的转化关系
【预习新知】
氨基酸
氨基酸的结构和性质
1．氨基酸的分子结构
(1)从结构上看，氨基酸可以看作是羧酸分子中烃基上的氢原子被氨基取代的产物。
(2)官能团：分子中既含有—COOH(羧基)又含有—NH2(氨基)。
(3)天然氨基酸主要是α-氨基酸，其结构简式可以表示为。
2．常见的氨基酸
俗名 结构简式 系统命名
甘氨酸 H2N—CH2COOH 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
3.氨基酸的性质
(1)物理性质
溶剂 水 强酸或强碱 乙醇、乙醚
溶解性 大多数能溶 能溶 难溶
(2)化学性质
①两性
氨基酸分子中含有酸性基团—COOH，碱性基团—NH2。
甘氨酸与盐酸反应的化学方程式是
＋HCl―→。
甘氨酸与NaOH溶液反应的化学方程式是
＋NaOH―→。
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，该反应属于取代反应。如：
。
氨基酸二肽或多肽蛋白质。
③氨基酸缩合的反应规律
a．两分子间缩合
―→。
b．分子间或分子内缩合成环
―→，
―→。
蛋白质
1．蛋白质的组成和结构
(1)组成：蛋白质中主要含有C、H、O、N、S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)四级结构
2．蛋白质的化学性质
(1)特征反应
①显色反应：分子中含有苯环的蛋白质遇浓硝酸变黄色。其他一些试剂也可以与蛋白质作用呈现特定的颜色，可用于蛋白质的分析检测。
②蛋白质灼烧，可闻到烧焦羽毛的特殊气味。
(2)两性
形成蛋白质的多肽是由多个氨基酸缩合形成的，在多肽链的两端必然存在着自由的氨基和羧基，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两性，能与酸或碱反应。
(3)水解反应
蛋白质多肽氨基酸
(4)盐析
向蛋白质溶液中加入一定浓度的盐(如硫酸铵、硫酸钠、氯化钠等)溶液，会使蛋白质的溶解度降低而从溶液中析出的现象称为蛋白质的盐析。盐析是一个可逆过程，可用于分离提纯蛋白质。
(5)变性
蛋白质在某些物理(如加热、加压、搅拌、振荡、紫外线照射、超声波等)或化学因素(如强酸、强碱、重金属盐、乙醇、福尔马林、丙酮等)的影响下，蛋白质的性质和生理功能发生改变的现象称为蛋白质的变性。蛋白质变性后在水中不能重新溶解，是不可逆过程，可用于杀菌消毒。
总结归纳蛋白质溶液与盐溶液的反应
盐溶液的浓度大小、轻金属盐溶液和重金属盐溶液对蛋白质的影响是不同的：
(1)浓的轻金属盐溶液能使蛋白质发生盐析。蛋白质凝结成固体而从溶液中析出，盐析出来的蛋白质仍保持原有的性质和生理活性，盐析是物理过程，也是可逆的。利用盐析，可分离提纯蛋白质。
(2)稀的轻金属盐溶液不会降低蛋白质在水中的溶解度，反而会促进蛋白质的溶解。
(3)重金属盐溶液，不论是浓溶液还是稀溶液，均能使蛋白质变性，变性后的蛋白质不再具有原有的可溶性和生理活性，变性过程是化学过程，变性是不可逆的。加热、紫外线、强酸、强碱、某些有机物也能使蛋白质变性。利用此性质可杀菌、消毒。
酶
酶具有生理活性，是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的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质。酶的催化作用具有以下特点：
①条件温和，不需加热。
②具有高度的专一性。
③具有高效催化作用。
【巩固训练】
1.下列各组有机物的鉴别中所用试剂及现象与结论均正确的是( )
选项 有机物 所用试剂 现象与结论
A 葡萄糖与果糖 钠 有气体放出的是葡萄糖
B 蔗糖与蛋白质 溴水 褪色的是蔗糖
C 油脂与蛋白质 浓硝酸 变蓝的是蛋白质
D 淀粉与蛋白质 碘水 变蓝的是淀粉
A.A B.B C.C D.D
2.考前再做关于生物体内氨基酸的叙述错误的是( )
A.构成蛋白质的α-氨基酸的结构简式是
B.人体内所有氨基酸均可以互相转化
C.2个氨基酸分子通过脱水缩合形成二肽
D.人体内氨基酸分解代谢的最终产物是、和尿素
3.下列说法正确的是( )
A.利用高温、紫外线对医疗器械进行消毒与蛋白质的变性有关
B.蛋白质变性是可逆的物理变化
C.蛋白质不能水解
D.氨基酸没有碱性
4.有一分子式为的二肽，经水解得和另一种氨基酸X，则X分子组成可能是( )
A. B. C. D.
5.我国是世界上第一个人工合成蛋白质的国家，合成的结晶牛胰岛素与天然牛胰岛素的结构、活力相同。下列物质是蛋白质水解产物的是( )
A.葡萄糖 B.氨基酸 C.高级脂肪酸 D.乙烯
6.“宣城麻辣粉丝”是安徽有名的地方小吃，其配料丰富多彩。一位游客在宣城美食街点了一碗麻辣粉丝，其配料主要有①粉丝，②菜籽油，③腐竹，④青菜，⑤辣椒，⑥食盐，⑦味精，⑧水，下列说法正确的是( )
A.①的主要成分是淀粉，在人体内水解最终转化麦芽糖
B.②可溶于⑧，④中的纤维素在人体内不能被消化吸收
C.③中富含蛋白质，蛋白质彻底水解转化为氨基酸
D.⑤、⑥、⑦都是在创造美味，均为有机物
7.医疗、科技与生活离不开化学。下列研究的物质与蛋白质有关的是( )
A.宣纸 B.电脑芯片 C.黑火药 D.新冠病毒
8.我国为人类科技发展作出巨大贡献。下列成果研究的物质属于蛋白质的是( )
A.陶瓷烧制 B.黑火药 C.造纸术 D.合成结晶牛胰岛素
9.下列富含蛋白质的食物是( )
A.苹果 B.米饭 C.西红柿 D.牛奶
10.利用蛋白质的变性可以破坏病毒中的蛋白质结构，从而起到杀灭病毒的作用。下列溶液不能使蛋白质变性的是( )
A.双氧水 B.75%的酒精
C.饱和溶液 D.NaClO浓溶液
参考答案
1.答案：D
解析：葡萄糖和果糖中均含有羟基，都能与钠反应生成，A错误；蔗糖与溴水不反应，不能使溴水褪色，B错误；含有苯环的蛋白质遇浓硝酸变黄色，C错误。
2.答案：B
解析：α-氨基酸是指氨基和羧基连接在同一个碳原子上的氨基酸，A正确；人体内的氨基酸有的可以在体内转化合成，为非必需氨基酸，有的在体内不能合成，只能从食物中获得，为必需氨基酸，B错误；两个氨基酸分子通过脱水缩合后形成的含有肽键的化合物称为二肽，C正确；氨基酸经过脱氨基作用，含氮部分转化成尿素，不含氮部分氧化分解产生和，D正确。
3.答案：A
解析：蛋白质变性是不可逆的过程，常发生化学变化，B错误；蛋白质都能发生水解反应，最终生成氨基酸，C错误；氨基酸分子中含有氨基和羧基，氨基显碱性，D错误。
4.答案：B
解析：该二肽发生水解反应的化学方程式为+X，根据原子守恒知，X的化学式为。故选B。
5.答案：B
解析：蛋白质水解产物的是氨基酸，故B正确；
故选B。
6.答案：C
解析：A.粉丝的主要成分是淀粉，淀粉在人体内水解最终转化为葡萄糖，A项错误；
B.油不溶于水，，B项错误；
C.腐竹中含有丰富的蛋白质，蛋白质彻底水解转化为氨基酸，C项正确；
D.辣椒、食盐、味精均是调味品，食盐是无机物，D项错误；
故选C。
7.答案：D
解析：A.宣纸的主要成分为纤维素，与蛋白质无关，A不符合题意；
B.电脑芯片由硅单质制造，与蛋白质无关，B不符合题意；
C.黑火药主要成分有、S和C，与蛋白质无关，C不符合题意；
D.生物要进行生命活动就离不开蛋白质，因此研究新冠病毒与蛋白质有关，D符合题意；
答案选D。
8.答案：D
解析：结晶牛胰岛素属于蛋白质，故选D。
9.答案：D
解析：
10.答案：C
解析：具有强氧化性的物质、重金属离子、75%的酒精等均可以使蛋白质变性，所以双氧水、NaClO浓溶液、75%的酒精均能使蛋白质发生变性，饱和溶液会使蛋白质发生盐析，不能使蛋白质发生变性，故选C。

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