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第四章
第二节　蛋白质
课时2　蛋白质、酶
生物大分子
1．了解蛋白质的组成、结构和性质。
2．知道酶是一种蛋白质，了解酶的催化特点。
3．了解蛋白质的作用。
活动一：了解蛋白质的存在、组成和结构
1．阅读下列材料，回答问题。
人体内有近一半的蛋白质充当反应的催化剂，在生命系统中，蛋白质还扮演着许多其他重要的角色。如结构蛋白中的胶原蛋白和角蛋白，将人体维持在一定的强度和形状下。胶原蛋白存在于韧带、腱、软骨中；角蛋白是头发中的蛋白质，也存在于毛皮、蹄、皮肤和指甲中。另有一些蛋白质参与构成肌肉组织，以及血液中的物质运输。
植物性蛋白质主要来源于谷类、豆类、坚果类等常食用的食物蛋白及叶蛋白、单细胞蛋白等。米面类和豆类的蛋白质营养价值不同，大豆中含植物蛋白最丰富。
(1)“米面类和豆类的蛋白质营养价值不同”的原因是什么？
【答案】 米面类和豆类的蛋白质分子组成不同。
(2) 食物中的蛋白质是如何转化为人体需要的蛋白质的？
【答案】 食物中的蛋白质被消化后变为各种氨基酸，各种氨基酸重新组合成新的蛋白质。
2．1965年，我国科技工作者成功合成了具有生物活性的结晶牛胰岛素。牛胰岛素属于蛋白质，下图是蛋白质的四级结构示意图。
(1) 用氨基酸合成蛋白质的反应属于什么反应类型？组成蛋白质的主要元素有哪些？
【答案】 属于缩聚反应；组成蛋白质的主要元素有C、H、O、N、S等。
(2) 右图所示为蛋白质二级结构示意图，图中使肽链盘绕或折叠成特定空间结构的作用力是什么？
【答案】 氢键。
活动二：探究蛋白质的性质
1．根据蛋白质的组成与结构，推测蛋白质可能有哪些化学性质？
【答案】 蛋白质既能与酸反应，也能与碱反应；蛋白质可以在催化剂作用下，水解生成多肽或者氨基酸。
2．通过实验探究蛋白质的盐析和变性。
完成下列实验，观察现象，并回答问题。
在编号为1～7的七支试管中分别加入2 mL鸡蛋清溶液，然后分别逐滴滴入①硫酸铵溶液、②饱和硫酸钠溶液、③硫酸铜溶液、④乙酸铅溶液、⑤5%乙醇溶液、⑥饱和苯酚溶液，⑦试管放在酒精灯火焰上加热。七支试管中是否有沉淀出现？在有沉淀的试管中分别取少量沉淀物于另一支试管中，向试管中加入蒸馏水，不断振荡。
(1) 哪些编号的试管中有沉淀产生？哪些编号的试管加水后沉淀溶解？
【答案】 全部有沉淀产生；加水后，①②中沉淀溶解。
(2) 对蛋白质的盐析和变性提出合理解释，并说明其本质区别是什么？
【答案】 蛋白质盐析是在蛋白质溶液中加入轻金属盐或铵盐，使蛋白质溶解度降低而析出，加水，蛋白质又重新溶解；蛋白质变性是在强酸、强碱、重金属盐、紫外线或某些有机物等的作用下，蛋白质失去原有的活性，加水不能重新溶解。盐析是物理变化，是一个可逆的过程；变性是化学变化，是不可逆过程。
(3) 设计一个需要从蛋白质溶液中提纯得到蛋白质固体的简要实验方案。
【答案】 将蛋白质溶于水，在溶液中加入一定量浓度的轻金属盐溶液使蛋白质沉淀，过滤。
(4) 利用酒精、蒸煮、紫外线、各种消毒剂等对手术器械进行消毒，其原理是什么？
【答案】 使微生物的蛋白质发生变性，从而达到消毒杀菌的效果。
(5) 在家庭日常生活中，若遇到重金属盐中毒，应如何处理？
【答案】 可服用大量鸡蛋清、牛奶、豆浆等。
3．认识蛋白质的显色反应。
完成下列实验，观察现象，并回答问题。
实验步骤 实验现象 解释
(1)取2 mL鸡蛋清溶液于试管中，加入 1 mL 浓硝酸，微热
(2)向上述试管中加入一定量的水，振荡
先有白色沉淀产生，加热后沉淀变黄色
蛋白质分子中含有苯基，发生了显色反应
沉淀不溶解
浓硝酸使蛋白质发生了变性
活动三：认识并归纳酶的催化特点
阅读下列材料，回答问题。
酶是一类由细胞产生的、对生物体内的化学反应具有催化作用的有机化合物，其中绝大多数是蛋白质。在生物体内，酶参与催化几乎所有的物质转化过程，与生命活动有密切关系；在体外，也可作为催化剂进行工业生产。酶在常温和中性条件下就能起催化作用，酶催化的反应速率一般为普通催化剂的107倍，一种酶通常只能催化一种或一类反应。
1．酶的催化作用有哪些特点？
【答案】 ①条件温和；②专一性；③高效性。
2．右图是酶催化作用示意图，图中哪一种物质代表酶？该图可以说明酶催化的哪一种特点？
【答案】 B代表酶；该图说明了酶催化的专一性。
1．约翰、芬思等科学家因在蛋白质等大分子研究领域的杰出贡献而获得了诺贝尔化学奖。下列关于蛋白质的说法正确的是 (　　)
A．HCHO溶液或(NH4)2SO4溶液均能使蛋白质变性
B．可以采用多次盐析的方法分离、提纯蛋白质
C．蛋白质均为天然有机高分子化合物，没有蛋白质就没有生命
D．人造丝和蚕丝的成分都是蛋白质，灼烧时均产生烧焦羽毛的气味
1
【解析】 (NH4)2SO4溶液会使蛋白质溶解度降低而析出，属于蛋白质盐析，该过程可逆，A错误；蛋白质分为天然蛋白质和合成蛋白质，如人工合成的胰岛素，C错误；人造丝的主要成分是纤维素，灼烧时不会产生烧焦羽毛的气味，D错误。
1
【答案】 B
2．下列不属于蛋白质变性的是 (　　)
A．蛋白质溶液里加入食盐变浑浊
B．用酒精对病人伤口进行消毒
C．浓硝酸沾到皮肤上，皮肤显黄色
D．用甲醛溶液浸制生物标本
2
【解析】 A项属于蛋白质的盐析。
A
3．下列说法不正确的是 (　　)
A．误食重金属盐中毒可服用牛奶解毒
B．可以用灼烧的方法区别棉花和羊毛
C．蛋白质分子具有两性，既能与酸反应，又能与碱反应
D．蛋白质发生盐析、变性和显色反应之后，还可恢复
3
【解析】 盐析是可逆的过程，可恢复，但变性、显色反应会伴随蛋白质结构的改变，不可恢复，D错误。
D
4．在稀硫酸存在下，①蔗糖、②淀粉、③纤维素、④蛋白质分别进行水解，最终产物只有1种的是 (　　)
A．①②　 B．②③
C．只有③　 D．只有④
4
【解析】 蔗糖是二糖，在稀硫酸催化下会水解生成两种单糖，分别是葡萄糖和果糖；淀粉、纤维素均属于多糖，基本构成单元是葡萄糖，在稀硫酸催化下，最终水解为葡萄糖；蛋白质是由多种氨基酸通过肽键连接形成的高分子化合物，在稀硫酸催化下，蛋白质会水解断裂肽键，最终生成其组成成分中的对应氨基酸，不一定是单一产物。
B
5．血液中有一种含铜的呈蓝色的蛋白质分子，其分子量约为　　151 000。已知该分子中铜的质量百分含量为0.34%，则平均每个铜蓝蛋白质分子的铜原子数为 (　　)
A．2　 B．4
C．6　 D．8
5
D
6．下列关于酶的表述不正确的是 (　　)
A．酶是具有催化作用的蛋白质
B．酶是活细胞产生的有催化作用的生物分子
C．酶的催化条件通常较温和
D．酶在重金属盐作用下会失去活性
6
【解析】 并非所有酶都是蛋白质，少数酶的化学本质是RNA(核糖核酸)。
A
7．市场上有一种加酶洗衣粉中含碱性蛋白酶，能很好地去除衣物的汗渍、血迹及人体排放的蛋白质。下列衣料中不能用加酶洗衣粉洗涤的是 (　　)
①棉织品　②羊毛织品　③腈纶织品　④蚕丝织品　⑤涤纶织品　⑥绵纶织品
A．①②③　 B．②④
C．③④⑤　 D．③⑤⑥
7
7
【解析】 棉织品的主要成分是纤维素，不含蛋白质，可用加酶洗衣粉洗涤；羊毛织品、蚕丝织品的主要成分是蛋白质，会被碱性蛋白酶水解，不能用加酶洗衣粉洗涤；腈纶织品、涤纶织品、绵纶织品均为合成纤维，不含蛋白质，可用加酶洗衣粉洗涤。
【答案】 B
8．打开一个生鸡蛋，取出鸡蛋清放入烧杯中，加入少量蒸馏水，搅拌、备用。
(1) 取少量鸡蛋清溶液，缓慢加入饱和(NH4)2SO4溶液，观察到的现象是________________，将此混合物倒入盛有蒸馏水的烧杯中，观察到的现象是________________。
(2) 取少量鸡蛋清溶液，加入少量乙酸铅溶液，有沉淀生成，该沉淀________(填“能”或“不能”)重新溶解于水，这一性质在生活中可用于____________。
8
产生白色沉淀
白色沉淀溶解
不能
消毒杀菌
(3) 在下图所示装置的半透膜口袋中，加入少量鸡蛋清溶液和NaCl稀溶液的混合物，静置3～5 min。取出烧杯中的液体混合物少许，滴加浓硝酸，微热，观察到的现象是______________。取出半透膜内的混合物，用一束光线照射，会出现______________。
无明显现象
8
丁达尔效应

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