资源简介

(共60张PPT)
专题6　生命活动的物质基础——糖类、油脂、蛋白质
第二单元　蛋白质
课程标准 核心素养
1.认识氨基酸和蛋白质的关系，以及它们对人体健康的影响。
2．能列举简单氨基酸的组成、结构、主要的化学性质和典型的检验方法。
3．能辨识蛋白质中的肽键，能判断氨基酸的缩合产物和多肽的水解产物，能通过实验探究蛋白质的主要性质和检验方法。
4．能初步认识核酸的结构特点和生物功能，体会生物大分子的研究的重要意义。 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、蛋白质在性质上的差异。
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。
一、氨基酸的组成、结构与性质
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一个或几个氢原子被 取代后生成的化合物。
(2)官能团：分子中既含有 (羧基)又含有 (氨基)。
(3)自然界中最常见的为α-氨基酸，其结构通式可以表示为
。
氨基
—COOH
—NH2
俗名 结构简式 系统命名 中文
缩写 英文
缩写
甘氨酸 α-氨基乙酸 甘 Gly
丙氨酸 α-氨基丙酸 丙 Ala
2．几种常见的α-氨基酸及命名
俗名 结构简式 系统命名 中文
缩写 英文
缩写
谷氨酸 α-氨基戊
二酸(2-氨基-1，
5-戊二酸) 谷 Glu
苯丙
氨酸 α-氨基-
β-苯基丙酸 苯丙 Phe
[微点拨]　①自然界中存在的氨基酸有数百种，但从生物体内的蛋白质水解得到的氨基酸，最常见的有20种，被称为蛋白质氨基酸。其中有8种氨基酸在人体内不能合成，必须通过食物供给，这些氨基酸称为必需氨基酸。20种常见氨基酸中除甘氨酸外，其余都是手性分子，且都是L型。
②组成蛋白质的氨基酸主要是α-氨基酸。
3．氨基酸的性质
(1)物理性质
固态氨基酸主要以内盐形式存在，熔点较高，不易挥发，难溶于有机溶剂，常见的氨基酸均为无色结晶，熔点在200 ℃以上。
(2)化学性质
①两性
氨基酸分子中含有 基团—COOH， 基团—NH2。
酸性
碱性
两性离子
③成肽反应
一分子α-氨基酸中的 与另一分子α-氨基酸中的 可以发生像酯化反应那样的脱水反应，形成 (酰胺键)。我们通常把氨基酸分子间脱水的反应称为氨基酸的 ，得到的产物称为 ，组成肽的氨基酸单元称为 。如：
羧基
氨基
肽键
缩合反应
肽
氨基酸残基
(3)氨基酸的鉴定
凡含有—NH2的α-氨基酸遇茚三酮均显 反应。该反应非常灵敏，是鉴定 最简便的方法。
紫色
氨基酸
二、蛋白质的结构与性质
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，是由 通过 等相互连接而形成的一类具有特定结构和一定生物学功能的生物大分子，属于天然有机高分子化合物。其溶液具有胶体的某些性质。
氨基酸
肽键
(2)结构
(3)分子病
①概念：由蛋白质分子的 或某种蛋白质的 所导致的疾病。
②起因：大多是蛋白质的氨基酸序列发生改变，分子结构发生变化，影响其正常功能的发挥。
2．蛋白质的性质
(1)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，侧链中也有碱性或酸性基团，所以蛋白质与氨基酸一样具有 ，能与酸、碱反应。
变异
缺乏
两性
(2)盐析和变性
①实验探究
②盐析与变性的比较
项目 盐析 变性
实质 物理变化(溶解度降低) 化学变化(结构、性质改变)
过程
用途 分离、提纯蛋白质 杀菌、消毒等
可逆
不可逆
(3)颜色反应
①实验探究
②颜色反应的应用
蛋白质可与多种试剂作用显示特殊的颜色，常用于检验蛋白质的存在。
三、酶
1．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 。酶的催化作用具有以下特点：
① ，不需加热。
②具有高度的 。
③具有 催化作用。
蛋白质
条件温和
专一性
高效
2．酶失去催化活性的因素
(1)高温；
(2)溶液的pH太高或太低；
(3)重金属离子的存在。
四、核酸的组成和分类
1．概念
在核酸的结构中，碱基与戊糖通过脱水缩合形成核苷，核苷分子中戊糖上的羟基与磷酸脱水，通过磷酯键结合形成核苷酸，不同的核苷酸按一定的顺序通过磷酯键连接成一条很长的链，称为核酸。
2．分类
3．组成
核酸是由许多核苷酸单体形成的聚合物。核苷酸进一步水解得到磷酸和核苷，核苷继续水解得到戊糖和碱基。因此，核苷酸可以看作由
、 及 组成。其中的戊糖是 或 ，它们均以环状结构存在于核酸中，对应的核酸分别是 (RNA)和
(DNA)。
磷酸
戊糖
碱基
核糖
脱氧核糖
核糖核酸
脱氧核糖核酸
五、核酸的结构及生物功能
1．核酸的三级结构
2．DNA的双螺旋结构与碱基互补配对原则
在DNA的双螺旋结构中，不同的碱基通过 两两配对。碱基配对存在着严格的关系，即一条链上的碱基A与另一条链上的碱基T通过两个
氢键
配对；同样，G和C之间通过三个 配对，这一规律称为
。
3．DNA、RNA的生物功能
DNA主要存在于细胞核中，是 的储存和携带者，DNA的结构决定了生物合成 的特定结构，并保证把这种特性 给下一代。RNA主要存在于细胞质中，它们以DNA为模板而形成，将DNA的遗传信息 并表达成具有特定功能的 。
氢键
氢键
碱基互补配对原则
遗传信息
蛋白质
遗传
翻译
蛋白质
微辨析（判一判）
(1)成肽反应的规律为—COOH脱—OH，—NH2脱—H (　　　　)
(2)常见的氨基酸均为无色结晶，一般能溶于水(　　　　)
(3)两个氨基酸分子脱水后形成的二肽中含有两个肽键(　　　　)
(4)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(　　　　)
×
×
√
√
探究一 氨基酸的性质
由两个氨基酸分子缩合后形成的含有肽键的化合物称为二肽。二肽还可以继续与其他氨基酸分子缩合生成三肽、四肽、五肽，以至生成长链的多肽。
[问题探究]
(1)α-氨基酸的成肽反应与酯化反应有何相同之处？
提示：①都是—COOH脱去—OH，②都属于取代反应，③都有H2O生成。
提示：甘氨酸与甘氨酸、丙氨酸与丙氨酸、甘氨酸与丙氨酸均可形成二肽，共4种。
(3)多肽分子的名称与其所含肽键个数有什么关系？与形成它的氨基酸分子个数又有什么关系？
提示：二肽是由两个氨基酸分子脱去一分子水形成的含有肽键的化合物，分子中有一个肽键；三肽是由三个氨基酸分子脱去两分子水形成的，分子中有两个肽键；n肽是由n个氨基酸分子脱去(n－1)个水分子形成的，其中含有(n－1)个肽键。
2．分子间或分子内缩合成环
【例1】 如图是一种由三种α-氨基酸分子脱水缩合生成的五肽的结构简式，这种五肽彻底水解时，不可能产生的氨基酸是 (　　)
D
A
1．某蛋白质充分水解后能分离出有机物R，R可与等物质的量的KOH或HCl完全反应。3.75 g R与50 mL 1 mol·L-1的NaOH溶液完全中和，则R的结构简式为 (　　)
探究二 蛋白质的性质
少量的某些可溶性盐(如硫酸铵、硫酸钠、氯化钠等)能促进蛋白质的溶解。但当这些盐在蛋白质溶液中达到一定浓度时，反而使蛋白质的溶解度降低而使其从溶液中析出，这种作用称为盐析。在某些物理或化学因素的影响下，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。物理因素包括：加热、加压、搅拌、振荡、超声波、紫外线和放射线等；化学因素包括：强酸、强碱、重金属盐、乙醇、甲醛等。
[问题探究]
(1)向两份蛋白质溶液中分别加入饱和NaCl溶液和CuSO4溶液，均有固体析出，两者原理相同吗？
提示：原理不同，前者是盐析，后者是变性。
(2)医用酒精、“84”消毒液、紫外线等能杀菌消毒所依据的原理是什么？在临床上解救Cu2+、Pb2+、Hg2+等重金属盐中毒的病人时，为什么要求病人服用大量含蛋白质丰富的生鸡蛋、牛奶或豆浆等？
提示：依据的原理是它们能使细菌、病毒等生物蛋白质变性。生鸡蛋、牛奶、豆浆中含有丰富的蛋白质，重金属离子破坏这些食物中的蛋白质，从而减少对病人本身蛋白质的损伤。
(3)如何鉴别和分离、提纯蛋白质？
提示：利用灼烧鉴别蛋白质，利用盐析分离、提纯蛋白质。
1．盐析和变性的比较
项目 盐析 变性
原理 根据盐溶液对蛋白质溶解度的影响，加入无机盐，使蛋白质从溶液中析出 一定条件下，使蛋白质凝聚，失去原有的生理活性
条件 浓的无机盐溶液，如饱和(NH4)2SO4、Na2SO4、NaCl溶液等 加热、紫外线、X射线、重金属盐、强酸、强碱、乙酸、乙醇、苯酚、丙酮等
项目 盐析 变性
变化 物理变化 化学变化
特点 可逆，蛋白质仍保持原有活性 不可逆，蛋白质失去原有活性
用途 分离、提纯蛋白质 消毒、灭菌，如使用波尔多液给果树除虫、用福尔马林保存动物标本
2.蛋白质的性质
(1)蛋白质的分离与提纯
①常用盐析法分离、提纯蛋白质，因为盐析是可逆的。
②可用渗析法除去蛋白质溶液(属于胶体)中的杂质离子，因为蛋白质属于高分子化合物，不能透过半透膜，而离子可以通过。
(2)蛋白质的颜色反应
不是所有的蛋白质都能发生颜色反应，只有结构中含有苯环的才能遇浓硝酸呈黄色。
(3)蛋白质的检验
加浓硝酸溶液显黄色或灼烧有烧焦羽毛气味。
3．氨基酸、肽链、蛋白质之间的关系
4．核酸的结构
核酸的基本组成单位：核苷酸
【例2】 用鸡蛋清进行如下实验：
步骤1：在试管中加入鸡蛋清溶液5 mL，用激光笔照射，液体内出现一条光亮的通路。
步骤2：在试管中加入鸡蛋清溶液2 mL，接着加入饱和(NH4)2SO4溶液1 mL，试管中出现白色沉淀。
步骤3：在试管中加入鸡蛋清溶液2 mL，接着滴加2滴1%的(CH3COO)2Pb溶液，试管中出现白色沉淀。
步骤4：在试管中加入鸡蛋清溶液2 mL，加热，试管中出现白色沉淀。
下列说法正确的是 (　　)
A.步骤1说明鸡蛋清分散到水中形成了胶体
B．步骤2说明鸡蛋清发生了变性
C．步骤3说明鸡蛋清发生了盐析
D．步骤4说明鸡蛋清发生了水解
A
步骤1，用激光笔照射，液体内出现一条光亮的通路，说明鸡蛋清分散到水中形成了胶体，A正确；步骤2，加入饱和(NH4)2SO4溶液1 mL，试管中出现白色沉淀，说明鸡蛋清发生了盐析而不是变性，B错误；步骤3，(CH3COO)2Pb溶液属于重金属盐溶液，试管中出现白色沉淀，说明鸡蛋清发生了变性而不是盐析，C错误；步骤4，加热，试管中出现白色沉淀，说明鸡蛋清发生了变性而不是水解，D错误。
A
2．绿色荧光蛋白(GFP)在紫外线照射下会发出鲜艳的绿光。下列说法正确的是 (　　)
A．重金属离子能使GFP变性
B．天然蛋白质属于纯净物
C．GFP发出荧光是蛋白质的颜色反应
D．蛋白质通常用新制的氢氧化铜悬浊液检验
GFP属于蛋白质，重金属离子能使其变性，A正确；天然蛋白质属于混合物，B错误；蛋白质的颜色反应是指含苯环的蛋白质遇浓硝酸变黄色，C错误；新制的Cu(OH)2悬浊液通常用来检验醛基的存在，D错误。
A
该物质分子中含有酰胺基，其水解能生成氨基酸，A正确；由于酰胺基和羧基中的碳氧双键不能与氢气进行加成，故1 mol该物质最多能与4 mol氢气发生加成反应，B错误；该物质分子中含有氨基，能与盐酸反应，C错误；该物质分子中含有碳碳双键，故能使溴水褪色，D错误。
D
2．下列说法不正确的是 (　　)
A．利用盐析可以分离提纯蛋白质
B．酶在高温或重金属盐作用下其催化效率会降低
C．DNA是生物体遗传信息的载体
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
盐析不改变蛋白质的生理活性，只是使蛋白质的溶解度降低，利用多次盐析和溶解可分离、提纯蛋白质，A正确；绝大多数的酶是蛋白质，在高温或重金属盐作用下会发生变性而失去生理活性，从而使其催化效率降低，B正确；DNA大量存在于细胞核中，它是生物体遗传信息的载体，C正确；RNA主要存在于细胞质中，根据DNA提供的信息控制体内蛋白质的合成，D错误。
3．大豆和鸡蛋中含有大量的蛋白质。由大豆和鸡蛋可以配制出很多菜肴，它们是人体营养物质的重要来源。请回答下列问题：
(1)我们所吃的豆腐是一种________(填标号)。
A．蛋白质凝胶 B．纯蛋白质
C．脂肪 D．淀粉
(2)向鸡蛋清溶液中滴加一定量的醋酸铅溶液，现象为____________，这种现象在化学上称为____________。向鸡蛋清溶液中滴加一定量的浓硝酸并微热，现象为______________，为了鉴别某白色纺织品的成分是蚕丝还是“人造丝”，通常选用的简便方法是________(填序号)。
①滴加稀硝酸　 ②滴加浓硫酸　
③滴加酒精　　 ④火焰上灼烧
(4)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，衣服的汗渍、血液及人体排放的蛋白质、油渍遇到它，皆能水解除去。下列衣料中不能用加酶洗衣粉洗涤的是________(填序号)。
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
答案：(1)A
(2)产生白色沉淀　蛋白质的变性　产生黄色固体　④
(1)在豆浆中加入少量的石膏，能使豆浆凝结成豆腐，所以豆腐是一种蛋白质凝胶，故选A。
(2)向鸡蛋清溶液中滴加一定量的醋酸铅溶液，即蛋白质中加入重金属离子，发生蛋白质的变性，现象为产生白色沉淀；向鸡蛋清溶液中滴加一定量的浓硝酸并微热，发生蛋白质的颜色反应，现象为产生黄色沉淀；为了鉴别某白色纺织品的成分是蚕丝还是“人造丝”，通常选用的简便方法是在火焰上灼烧，因蚕丝的成分为蛋白质，灼烧时有烧焦羽毛的气味，而“人造丝”没有，故选④。

展开更多......

收起↑