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(共37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
课时2　蛋白质的结构与性质　核酸的结构及生物功能
1. 了解蛋白质的组成、结构和性质特点。
2. 知道氨基酸和蛋白质的关系，了解蛋白质与人体健康的关系。
3. 认识人工合成多肽、蛋白质、核酸等的意义，体会化学在生命科学发展中所起的重要作用。
1. 阅读教材，了解蛋白质分子。蛋白质是由氨基酸通过________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。蛋白质是细胞和组织结构的最重要组成部分，它存在于一切生物体中。
2. 在生物体内，蛋白质是实现各种生物学功能的载体，如色蛋白负责输送________，激素或酶在新陈代谢中起______________作用，抗体能__________________，核蛋白与________相关。
活动一：了解蛋白质的结构及作用
肽键
氧气
调节或催化
预防疾病的发生
遗传
3. 蛋白质与多肽有严格界限吗？
【答案】 蛋白质和多肽都是由氨基酸构成的有机化合物，它们之间没有严格的界限。一般认为，多肽中包含4～50个氨基酸残基，蛋白质中包含50个以上的氨基酸残基。
蛋白质的数目众多，结构复杂。科学家们将蛋白质的结构按从简单到复杂划分为不同的层级，分别对应蛋白质的一级、二级、三级和四级结构。
1. 蛋白质生物活性首先取决于蛋白质的一级结构。什么是蛋白质的一级结构？什么是分子病？是如何产生的？
活动二：认识蛋白质的空间结构
牛胰岛素的一级结构图示
【答案】 氨基酸残基在蛋白质肽链中的排列顺序称为蛋白质的一级结构。由蛋白质分子的变异或某种蛋白质的缺乏所导致的疾病，称为分子病。此类疾病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. 什么是蛋白质的二级结构？蛋白质的二级结构是如何形成的？
α－螺旋结构
β－折叠结构
蛋白质的二级结构模型
【答案】 蛋白质分子中肽链并非直链状，而是按一定的规律卷曲或折叠形成特定的空间结构，这是蛋白质的二级结构。蛋白质的二级结构主要依靠肽链中氨基酸残基亚氨基(—NH—)上的氢原子与羰基上的氧原子之间形成的氢键而实现。
3. 在二级结构的基础上，肽链按照一定的空间结构进一步卷曲折叠形成的更复杂的____________；具有三级结构的多肽链按一定的空间排列方式结合在一起形成的聚集体结构称为蛋白质的____________。
三级结构
四级结构
肌红蛋白的三级结构模型
血红蛋白的四级结构模型
蛋白质的基本组成单位是__________，和氨基酸有部分相似的物理、化学性质，蛋白质也是两性化合物，与酸或碱作用都能生成盐；蛋白质也能和__________反应生成有颜色的产物。但由于其结构上的特殊性，它又有一些自身特有的性质。
1. 蛋白质水解。
蛋白质在______________的作用下，水解生成相对分子质量较小的________，最终水解得到__________，天然蛋白质水解的最终产物都是______________。
活动三：探究蛋白质的性质
氨基酸
茚三酮
酸、碱或酶
多肽
氨基酸
α－氨基酸
2. 蛋白质的盐析和变性。
完成教材中的“实验探究”，记录实验现象。讨论：什么是盐析、变性？它们有什么区别，填写下表：
盐析 变性
基本原理

向蛋白质溶液中加入浓的无机盐溶液，能够破坏蛋白质溶解形成的胶体结构而降低蛋白质的溶解性，使蛋白质转变为沉淀析出
一定条件下，使蛋白质凝聚，失去原有的活性
盐析 变性
条件

变化类型
变化特点

用途
浓的无机盐溶液如饱和(NH4)2SO4溶液、Na2SO4溶液等
加热、紫外线、X射线、重金属盐、强酸、强碱、甲醛、酒精等
物理变化
化学变化
可逆，蛋白质仍保持原有活性，加水后仍能溶解
不可逆，蛋白质失去原有活性
分离、提纯蛋白质
消毒、灭菌
3. 蛋白质的颜色反应。
完成教材中的“实验探究”，记录实验现象，蛋白质的颜色反应包括哪些？颜色反应有什么应用？
【答案】 蛋白质遇双缩脲试剂会呈紫玫瑰色；含有苯环的蛋白质与浓硝酸作用时会产生黄色固态物质。可用颜色反应检验蛋白质。
4. 蛋白质灼烧时有____________的气味，常以此来区别__________和棉纺物、合成纤维等。
烧焦羽毛
毛纺物
5. 如何鉴别和分离、提纯蛋白质？
【答案】 鉴别蛋白质的主要依据：①有些蛋白质分子中有苯环存在，这样的蛋白质与浓硝酸反应时会产生黄色固态物质；②蛋白质灼烧时有烧焦羽毛的气味(常以此来区别毛纺物和棉纺物、合成纤维等)。
常用盐析来分离、提纯蛋白质，因为盐析是可逆的，在蛋白质溶液中加入浓的轻金属盐或铵盐溶液，蛋白质的溶解度降低而从溶液中析出，析出的蛋白质又能溶于水，并不影响它原来的性质。
活动四：了解酶的作用、核酸的结构及生物功能
碳酸酐酶的结构模型
1. 认识酶与酶的功能。
(1) 酶是__________产生的一类具有催化功能的生物分子，绝大多数的酶是_________。酶的催化有___________、___________、_________等特点。
(2) 完成教材中的“实验探究”，该实验可得出的结论是__________ _____________________________________________________________。
(3) 讨论：还有哪些因素会影响催化剂的活性？
【答案】 溶液的pH太高或太低，以及重金属离子的存在都会降低酶的催化活性。
活细胞
蛋白质
条件温和
高度专一
效率高
酶在较高温度下会失去催化活性，只有在合适的温度下，才能发挥酶的催化作用
2. 认识核酸。
(1) 核酸存在于一切生物体中，包括核糖核酸(_______)和脱氧核糖核酸(______)两大类。核酸是遗传物质的载体，DNA和RNA通过核酸序列编码遗传信息，从而指导蛋白质的合成，并进一步确定生命的形式。核酸可以水解得到__________，核苷酸由____________________组成。RNA和DNA中所含的糖都是5个碳原子的核糖，它们均以环状结构存在于核酸中。RNA中的戊糖是_______；DNA中的戊糖是___________。
(2) DNA主要存在于__________中，是____________的储存和携带者，DNA的结构决定了____________________________，并保证把这种特性遗传给下一代。
RNA
DNA
核苷酸
磷酸、戊糖、碱基
核糖
脱氧核糖
细胞核
遗传信息
生物合成蛋白质的特定结构
(3) RNA主要存在于细胞质中，它们以DNA为模板而形成，将DNA的遗传信息翻译并表达成具有特定功能的蛋白质。
DNA的复制
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1. (2025淮安期末)下列物质不属于高分子化合物的是(　　)
A. 淀粉 B. 油脂
C. 蛋白质 D. 纤维素
【解析】 淀粉、蛋白质、纤维素是高分子，油脂相对分子质量较小，不是高分子化合物。故选B。
【答案】 B
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2. 劣质奶粉中蛋白质的含量低于0.37%，被称为“空壳奶粉”。下列有关说法正确的是(　　)
A. 蛋白质有助于食物的消化和排泄
B. 蛋白质在淀粉酶的作用下，可水解成葡萄糖等
C. 在家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
D. 蛋白质水解的最终产物不一定是氨基酸
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【答案】 C
【解析】 蛋白质是生物体内实现各种生物学功能的载体，纤维素有助于食物的消化和排泄，A错误；蛋白质在蛋白酶的作用下水解成氨基酸，淀粉在淀粉酶的作用下，可水解成葡萄糖等，B错误；蛋白质水解的最终产物是氨基酸，D错误。
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3. 下列有关物质分离或提纯的方法正确的是(　　)
A. 用分液的方法分离乙醇和乙酸的混合物
B. 为除去乙烷中混有的乙烯，将混合气体通入酸性高锰酸钾溶液
C. 为除去苯中的苯酚，加入浓溴水过滤
D. 为分离出蛋白质，向鸡蛋清溶液中加入饱和(NH4)2SO4溶液，过滤
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【答案】 D
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【解析】 乙醇和乙酸互溶，溶液不分层，不能用分液的方法分离，A错误；乙烯与高锰酸钾反应生成二氧化碳，引入新的杂质气体，B错误；苯和溴水不反应，苯酚与浓溴水反应生成的2,4,6-三溴苯酚与苯互溶，无法过滤除去，C错误；为分离出蛋白质，向鸡蛋清溶液中加入饱和(NH4)2SO4溶液，蛋白质发生盐析，沉降后过滤，将过滤后的蛋白质放入清水中，盐析的蛋白质又舒展开，D正确。
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4. 下列说法正确的是(　　)
A. 向鸡蛋清的溶液中加入浓的硫酸钠溶液或福尔马林，蛋白质的化学性质发生改变并凝聚
B. 将牛油和烧碱溶液混合加热，充分反应后加入热的饱和食盐水，上层析出甘油
C. 氨基酸为高分子化合物，种类较多，分子中都含有—COOH和—NH2
D. 淀粉、纤维素、麦芽糖在一定条件下可水解生成葡萄糖
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【答案】 D
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【解析】 向鸡蛋清的溶液中加入浓的硫酸钠溶液发生盐析，化学性质不变，加入福尔马林发生变性，A错误；将牛油和烧碱溶液混合加热，发生水解，生成高级脂肪酸钠，加入热的饱和食盐水，可降低高级脂肪酸钠的溶解度，故上层析出的是高级脂肪酸钠，B错误；氨基酸不是高分子化合物，C错误；淀粉、纤维素、麦芽糖均是糖类，在一定条件下可水解生成葡萄糖，D正确。
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5. 有机物与人类的生产、生活息息相关。下列说法不正确的是(　　)
A. 苯酚能使蛋白质发生变性而起消毒作用
B. 葡萄糖可在人体内发生氧化反应供给能量
C. 聚乳酸酯的降解和油脂的皂化反应都是高分子生成小分子的过程
D. 利用氢化反应可使植物油不易变质
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【答案】 C
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【解析】 苯酚有毒，能使蛋白质发生变性而起到杀菌、消毒作用，A正确；葡萄糖在人体组织中缓慢氧化放出热量，供给人们所需能量，是人类生命活动所需能量的重要来源之一，B正确；聚乳酸酯的降解是高分子生成小分子的过程，而油脂不是高分子物质，油脂的皂化反应不是高分子生成小分子的过程，C错误；植物油分子中含有的碳碳双键易与空气中的氧气发生氧化反应而变质，所以利用一定条件下与氢气发生加成反应的氢化反应能提高植物油的饱和度使其不易变质，D正确。
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6. (2025常州期末)组成核酸的基本单元是核苷酸，如图是核酸的某结构片段。下列说法不正确的是(　　)
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A. 核酸分子中碱基可通过氢键实现互补配对
B. 脱氧核糖核酸和核糖核酸结构中的碱基完全相同
C. 核苷中戊糖与磷酸形成核苷酸的反应属于缩聚反应
D. 一定条件下，核苷酸既能与酸反应，又能与碱反应
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【答案】 B
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【解析】 脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)结构中的碱基不完全相同，DNA结构中的碱基为腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)和胸腺嘧啶(T)；RNA结构中的碱基为腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)和尿嘧啶(U)，B错误。
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7. (1) 从鸡蛋白的溶液中提取蛋白质的方法有________和________。
(2) 鸡蛋变质时，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) 蛋白质溶液中含杂质Cl－，有人用滴加AgNO3溶液的方法除 Cl－，这样操作错误的原因是_____________________________________ _________。
除去Cl－的方法是________。
(4) 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_______________________________________________ ___。
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盐析
渗析
H2S
硫
Ag＋能使蛋白质变性凝结，无法与AgCl沉淀分离
渗析
灼烧
真丝的主要成分是蛋白质，灼烧时有烧焦羽毛的气
味
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(5) 现有淀粉和蛋白质胶体的混合液，要把蛋白质和淀粉分离开，可进行的操作是___________________________________________________ ____________________________________，要检验其中蛋白质(含苯环)的存在，可取少许混合液体，向其中加入1 mL__________，加热，溶液中生成____________，说明有蛋白质存在。
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向溶液中加入适量(NH4)2SO4(或Na2SO4)浓溶液，使蛋白质盐析变成沉淀，过滤，分离出蛋白质
浓硝酸
黄色沉淀
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8. 某蛋白质的结构片段如下：
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(1) 上述蛋白质的结构片段的水解产物中不属于α－氨基酸的结构简
式是_____________________。
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(2) 上述蛋白质的结构片段水解后的氨基酸中，某氨基酸中碳、氢原子数比值最大。
①该氨基酸与NaOH反应的化学方程式为_______________________
___________________________。
②该氨基酸二分子缩合形成的环状物质的分子式为____________。
③该氨基酸的同分异构体中，属于硝基化合物且苯环上除硝基外只有甲基的同分异构体有______种。
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C16H14N2O2
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(3) 已知上述蛋白质结构片段的式量为364，则水解生成的各氨基酸的式量之和为_______。
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