人教版高中化學選修5 第四章第三節(jié) 蛋白質 核酸課件

1.了解氨基酸的組成、結構特點和主要化學性質。2.了解二肽、多肽的概念。3.了解蛋白質的組成、結構和性質。4.認識人工合成多肽、蛋白質、核酸等的意義，體會化學科學在生命科學發(fā)展中所起的重要作用。一、氨基酸的結構性質1.氨基酸的兩性氨基酸分子中的—COOH能電離出H+，顯酸性，—NH2能結合H+，顯堿性。作為堿：RCH(NH2)COOH+H+→RCH(NH3+)COOH作為酸：RCH(NH2)COOH+OH-→RCH(NH2)COO-+H2O2.氨基酸的縮合(1)兩分子間縮合(3)縮聚成多肽或蛋白質(4)一分子與一分子發(fā)生縮合反應生成的二肽有四種，自身結合兩種，兩兩結合兩種，氨基酸的縮合機理：，脫去一分子水后形成肽鍵()。肽鍵可簡寫為“—CONH—”，不能寫成“—CNHO—”兩者的連接方式不同?！镜淅?】L-多巴是一種有機物，它可用于帕金森綜合癥的治療，其結構如下：這種藥物的研制是基于獲得2000年諾貝爾生理學和醫(yī)學獎和獲得2001年諾貝爾化學獎的研究成果。下列關于L-多巴的說法正確的是A.L-多巴既有酸性又有堿性，等物質的量的L-多巴最多消耗NaOH和HCl的物質的量之比為1∶1B.1molL-多巴最多可與4molH2加成C.L-多巴可發(fā)生加聚反應形成高分子化合物D.L-多巴可使酸性高錳酸鉀溶液褪色【思路點撥】解答本題要注意以下兩點：【互動探究】(1)L-多巴遇到氯化鐵溶液有何現象？(2)L-多巴兩分子間縮合形成分子式為C18H18O6N2的化合物，該化合物中有幾個六元環(huán)？提示：(1)L-多巴中含有酚羥基，遇到氯化鐵溶液顯紫色。(2)從L-多巴的結構式分析,兩分子間縮合形成分子式為C18H18O6N2的化合物時，兩個分子中各提供一個氨基和羧基與另一分子中的羧基和氨基結合，脫去兩分子水，形成兩個肽鍵，構成一個六元環(huán)。該化合物中有3個六元環(huán)?！咀兪接柧殹拷陙恚谖覈糠值貐^(qū)結核病又有死灰復燃并蔓延的趨勢。PAS是治療結核病的有效藥物之一，其結構為。關于PAS的描述不正確的是()A.既能與NaOH溶液反應，又能與鹽酸反應B.1molPAS最多能消耗2mol的鹽酸C.其易溶于水而易被人體吸收D.按其結構，PAS屬于氨基酸【解析】選D。氨基可以和鹽酸反應，酚羥基可以和NaOH反應，選項A正確；氨基和—COONa都和鹽酸反應，1molPAS最多能消耗2mol的鹽酸，選項B正確；PAS從結構上看它是一種鈉鹽，易溶于水，C正確；按其結構，PAS不屬于氨基酸，故選D。二、蛋白質的結構和性質1.蛋白質的水解：在酸、堿或酶的作用下，肽鍵斷裂，碳原子連接羥基，氮原子連接氫原子。肽鍵水解原理示意圖2.鹽析、變性和滲析的比較3.“三色”反應的比較(1)輕金屬對應的鹽能使蛋白質發(fā)生鹽析，鹽析可用來分離、提純蛋白質，鹽析是物理變化，是可逆過程；重金屬離子對應的鹽使蛋白質變性，是化學變化，不可逆。(2)焰色反應鑒別某些金屬元素，顏色反應只能鑒別含苯環(huán)的蛋白質，含苯環(huán)的蛋白質遇硝酸顯黃色。【典例2】天然蛋白質的水解產物中含有有機物A，它由C、H、O、N4種元素組成。它能溶于鹽酸生成B，也能溶于NaOH溶液生成C，兩分子A在一定條件下失去一分子水結合成D。已知D的相對分子質量是312，它遇到濃硝酸時顯黃色，若A分子中不含甲基，試推導A的結構簡式?！舅悸伏c撥】解答本題應從以下三點入手：【自主解答】由有機物A含C、H、O、N4種元素知A可能是氨基酸或蛋白質，它能溶于鹽酸又能溶于NaOH，且兩分子A結合成一分子D，由D的相對分子質量312，分析A應是氨基酸，D是二肽，B是氨基酸的鹽酸鹽，C是氨基酸的鈉鹽。MD＝312，MA＝(312＋18)÷2＝165，由D遇到濃硝酸時顯黃色推測D中含有苯環(huán)，可推測A中含有苯環(huán)。從A中含有羧基、氨基、苯環(huán)可得，A分子余下的結構的相對分子質量為165-77-45-16=27，應為—C2H3，所以A為苯丙氨酸，

答案：

【互動探究】(1)寫出B、C的結構簡式；(2)寫出兩分子A在一定條件下失去兩分子水，生成的有機物的結構簡式。提示：(1)【變式訓練】含有下列結構片段的蛋白質在胃中水解時，不可能產生的氨基酸是()【解析】選C。蛋白質水解時是從肽鍵處斷裂，上述蛋白質水解的產物有：、【典例】下列有關蛋白質的敘述正確的是A.雞蛋白溶液中，加入硫酸銨溶液有沉淀析出，加水后沉淀不溶解B.所有蛋白質水解的最終產物都是α-氨基酸C.利用半透膜可以提純蛋白質D.蛋白質跟濃硝酸作用時呈黃色【易錯選項】D【易錯剖析】(1)易錯選項分析錯選D的原因是，只考慮蛋白質的顏色反應，跟濃硝酸作用時呈黃色，忽略掉顏色反應只能鑒別含苯環(huán)的蛋白質。(2)其他錯誤選項分析【標準答案】C1.蛋白質在胃蛋白酶和胰蛋白酶的作用下變成氨基酸的反應屬于()A．消去反應 B．聚合反應C．水解反應 D．酯化反應【解析】選C。蛋白質在胃蛋白酶和胰蛋白酶的作用下變成氨基酸，是肽鍵—CONH—斷裂，結合羥基和氫原子，屬于水解反應。2.如圖所示的是一個分子的球棍模型。其中“棍”代表單鍵、雙鍵或三鍵，不同顏色的球代表不同元素的原子，則該模型圖可代表一種()A.酯 B.氨基酸C.羧酸鈉 D.鹵代羧酸【解析】選B。觀察圖形，根據價鍵規(guī)律可推知白球代表H原子，綠球代表C原子，紅球代表O原子，藍球代表N原子，該模型圖代表的物質是氨基酸：，故選B。3.下列說法正確的是()A.蛋白質屬于天然高分子化合物，組成元素只有C、H、O、NB.用濃Na2SO4、CuSO4溶液或濃硝酸溶液使蛋清液發(fā)生鹽析，進而分離、提純蛋白質C.蛋白酶是蛋白質，它不僅可以催化蛋白質的水解反應，還可以催化淀粉的水解反應D.甘氨酸(H2N—CH2—COOH)既有酸性，又有堿性，是最簡單的氨基酸【解析】選D。蛋白質的組成元素有C、H、O、N、S等，有些含有P，有些蛋白質含有微量元素Fe、Cu、Zn、Mn等，選項A錯誤；濃CuSO4溶液或濃硝酸使蛋白質變性，不能分離、提純蛋白質；酶具有專一性，蛋白酶是蛋白質，可以催化蛋白質的水解反應，不能催化淀粉的水解反應，選項C錯誤；只有選項D正確。4.下列敘述中不正確的是()A.蛋白質溶液中加入飽和(NH4)2SO4溶液，蛋白質析出，再加水也不溶解B.氨基酸既可以與鹽酸反應，也能與NaOH反應C.重金屬鹽能使蛋白質變性，所以誤食重金屬鹽會中毒D.濃硝酸濺在皮膚上使皮膚呈黃色，是由于濃硝酸和蛋白質發(fā)生顏色反應【解析】選A。飽和(NH4)2SO4溶液可降低蛋白質的溶解度使蛋白質析出，該過程可逆，再加水蛋白質會溶解，A項錯；氨基酸分子中含有—COOH、—NH2兩種官能團，具有兩性，B項正確；重金屬鹽會使蛋白質失去生理活性，故誤食重金屬鹽會使蛋白質變性而中毒，C項正確；D項為蛋白質的顏色反應，正確。5.在下列物質中：①K2SO4②HCHO③MgSO4④Hg(NO3)2⑤NH4Cl⑥KOH，能使蛋白質變性的是_______，能使蛋白質發(fā)生鹽析的是_______?！窘馕觥縃g(NO3)2是重金屬鹽，KOH為強堿，②④⑥都會使蛋白質變性。K2SO4、MgSO4是輕金屬鹽，NH4Cl是銨鹽，①③⑤不會使蛋白質變性，但可以降低蛋白質的溶解度，可使蛋白質發(fā)生鹽析。答案：②④⑥①③⑤“凱式定氮法”測定奶粉中蛋白質的含量是由丹麥人約翰·凱達爾發(fā)明的，其原理是用強酸處理蛋白質樣品，讓樣品當中的氮釋放出來，通過測得氮的含量，再乘以系數6.38，即為蛋白質含量。凱式定氮法步驟如下：(1)樣品處理：準確稱取一定質量的奶粉試樣置于燒瓶中，加入稀硫酸及相應催化劑，一定條件下充分反應，所得產物用水溶解并冷卻后全部轉移到容量瓶中定容。(2)堿化蒸餾：量取容量瓶中一定體積的溶液轉移至圖示中的反應管中，再加入足量NaOH溶液，塞好進樣口橡皮塞。通入高溫水蒸氣，用吸收劑吸收產生的氨氣。(3)滴定：向吸收氨氣后的溶液中滴加指示劑，用標準鹽酸溶液滴定至終點。根據以上知識回答下列問題：【探究】1.實驗第一步樣品處理的目的是什么？提示：根據實驗原理強酸處理蛋白質樣品，使樣品中的氮釋放出來，全部轉變成銨根離子。2.冷凝管中冷卻水的進水口為A還是B？如何通過簡單的實驗確定生成的氨氣全部被水蒸氣蒸出并進入錐形瓶？提示：B端進水，取最后一滴冷凝管中