高中化学选修五 2.4.2《氨基酸和蛋白质》课件

欢迎进入化学课堂 第2课时氨基酸和蛋白质 第2课时 课堂互动讲练 知能优化训练 课前自主学案 学习目标 探究整合应用 1 了解氨基酸的结构特点和主要性质 2 了解氨基酸分子是如何形成多肽的 3 了解蛋白质的结构和性质 4 了解酶的催化作用特点 5 了解我国科学家在生命科学研究领域中的贡献 体会化学科学在生命科学发展中的重要作用 课前自主学案 一 氨基酸1 分子结构 1 氨基酸是 取代了 分子中烃基上的氢原子所形成的取代羧酸 2 官能团 3 氨基酸 和 连在同一个碳原子上的氨基酸 氨基 羧酸 NH2 COOH 氨基 羧基 2 氨基酸的性质 1 两性 解离形式 应用当氨基酸解离出的阴 阳离子浓度 达到该氨基酸的等电点时 此时氨基酸在水中的 最小 可利用此性质分离氨基酸 2 成肽反应 一分子氨基酸中的 与另一分子氨基酸中的 脱去一分子水形成肽键 相等 溶解度 羧基 氨基 思考感悟1 既与酸反应又与碱反应的物质有哪些 提示 1 单质 如Al 2 两性氧化物 如Al2O3 3 两性氢氧化物 如Al OH 3 4 弱酸酸式盐 如NaHCO3 NaHSO3 NaHS NaH2PO4 Na2HPO4 5 弱酸铵盐 如 NH4 2CO3 NH4 2SO3 NH4 2S NH4 3PO4 6 氨基酸 如 7 酯类 如乙酸乙酯 二 肽1 概念一个 氨基酸分子的 与另一个 氨基酸分子的 脱去一分子水所生成的化合物 2 官能团 键 又叫肽键 表示为 羧基 氨基 酰胺 3 分类由两个氨基酸分子脱水缩合形成的是 由三个氨基酸分子脱水缩合形成的是三肽 三肽以上可称多肽 如两分子甘氨酸生成的二肽表示为 H2N CH2 COOH H2N CH2 COOH H2N CH2 CO NH CH2 COOH H2O 二肽 思考感悟2 将甘氨酸和丙氨酸混合 在一定条件下发生两分子缩合反应 生成的二肽有几种 试写出可能的结构简式 提示 甘氨酸与丙氨酸混合反应生成二肽的方式有 甘氨酸与甘氨酸反应生成二肽 丙氨酸与丙氨酸反应生成二肽 甘氨酸与丙氨酸反应生成二肽 其中甘氨酸与丙氨酸能以两种方式反应生成二肽 故总共生成的二肽有4种 分别是 三 蛋白质1 蛋白质的物质基础 2 核心官能团 肽键 3 分子大小 相对分子质量一般在10000以上 含肽键 个以上 氨基酸 50 4 形成 脱水 5 性质 水解 盐析 变性 颜色反应 两性 6 生理功能 每种蛋白质都有一定的生理活性 且结构与生理功能是高度统一的 四 酶酶是一种生物催化剂 本质是一类 酶催化的主要特点是所需条件温和 氨基酸 蛋白质 高度专一性 高效性 思考感悟3 怎样将蛋白质从溶液中分离出来 提示 加入饱和或浓Na2SO4溶液 蛋白质析出 过滤 1 某期刊封面上有一个分子的球棍模型图 如图所示 图中 棍 代表单键或双键或叁键 不同颜色的球代表不同元素的原子 该模型图可代表一种 A 氨基酸B 醇钠C 卤代羧酸D 酯 解析 选A 先确定出各种颜色的球代表何种原子 然后再确定出物质的类别 解题的突破口是球棍模型中的绿球代表碳原子 则白球代表氢原子 进而推出蓝球代表氮原子 红球代表氧原子 该球棍模型所示的分子结构式为 命名为氨基乙酸 2 2011年枣庄高二检测 有关蛋白质的叙述正确的是 A 鸡蛋白溶液中 加入浓的硫酸铵溶液有沉淀析出 加水后沉淀不溶解B 蛋白质水解的最后产物是氨基酸C 蛋白质的分子能透过半透膜D 蛋白质都能跟浓硝酸作用呈黄色 解析 选B 浓的硫酸铵溶液可使蛋白质盐析 盐析是可逆的 加水后蛋白质又会溶解 所以A不正确 蛋白质为高分子化合物 分子直径在胶粒直径范围内 不能透过半透膜 所以C不正确 含苯环的蛋白质遇浓HNO3呈黄色 所以D不正确 3 酶是蛋白质 因而具有蛋白质的特性 酶又是生物制造出来的催化剂 因而能在许多有机反应中发挥作用 在下面表示温度T与反应速率v的关系曲线中 有酶参加的是 解析 选D 开始时温度升高 酶的催化作用使反应速率加快 但温度高至一定程度时酶蛋白受热 而逐渐失去催化活性 所以反应速率又开始降低 课堂互动讲练 特别提醒 1 氨基酸形成蛋白质时 氨基酸分子数 肽键数和反应过程生成水分子数之间有一定的关系 氨基酸n个分子 肽键 n 1 个 水分子 n 1 个 2 蛋白质的颜色反应和灼烧是检验蛋白质的两种方法 下式表示蛋白质分子结构的一部分 思路点拨 解答本题的关键是注意蛋白质水解时的断键位置 解析 下面虚线表示C N键断裂 并注明水解产物 答案 D 规律方法 解答此类题目时 首先看清楚发生水解反应的反应物类型 然后分析其发生水解反应时的断键位置 从而找出取代产物 有机化学中常见的水解反应有 变式训练1 2011年济南高二检测 某天然蛋白质充分水解后 能分离出有机化合物R R可与含等物质的量的KOH或HCl的溶液完全反应 4 45gR可与50mL1mol L 1的NaOH溶液完全中和 则R的结构简式为 解析 选B 有机化合物R可与含等物质的量的KOH或HCl的溶液完全反应 说明R分子中含有一个氨基 NH2 和一个羧基 COOH 由题容易求得此有机化合物的相对分子质量为89 因其是天然蛋白质水解的产物 故R的结构中应含有 结合相对分子质量可求得其残基的式量为89 74 15 显然只能是甲基 CH3 从而确定有机物R的结构简式为 特别提醒 1 利用渗析和盐析可以分离 提纯蛋白质 2 利用蛋白质的变性可以对环境进行杀菌消毒 还可以将动物的皮加工成皮革等 1 蛋白质溶液中含有氯离子 有人用滴加AgNO3溶液再过滤的方法除去氯离子 这样做是错误的 理由是 除去Cl 的正确方法是 2 某二肽结构可表示为 则其对应的氨基酸为 解析 1 AgNO3为可溶性重金属盐 会使蛋白质变性而产生沉淀 与AgCl混在一起难以分离 但蛋白质溶液为胶体 可用渗析法除去Cl 答案 1 Ag 能使蛋白质变性凝结而无法与AgCl沉淀分离渗析 变式训练2下列物质能使蛋白质变性的是 福尔马林 酒精 KMnO4溶液 Na2SO4溶液 硫酸铜溶液 双氧水 硝酸A 除 外B 除 外C D 除 外解析 选D 能够使蛋白质变性的物质有重金属盐 强氧化剂 强酸 强碱 乙酸 甲醛 乙醇等物质 特别提醒 利用焰色反应只能鉴别某些金属元素 如碱金属及Ca Ba Cu等 利用颜色反应只能鉴别含苯环的蛋白质 2011年湖北黄冈高二检测 下面有6种有机物 用提供的试剂分别鉴别 将所用试剂及产生的现象的序号填在各个横线上 1 2 3 4 5 6 解析 甲苯能使酸性KMnO4溶液的紫色退去 苯乙烯能使溴水的橙色退去 苯酚与FeCl3溶液反应呈紫色 葡萄糖与新制Cu OH 2悬浊液共热出现砖红色沉淀 淀粉与碘水作用呈蓝色 蛋白质与浓HNO3作用呈黄色 答案 1 b B 2 a A 3 e F 4 f D 5 d C 6 c E 变式训练3为了鉴别某白色纺织品的成分是蚕丝还是 人造丝 可选用的方法是 滴加浓硝酸 滴加浓硫酸 滴加酒精 灼烧A 都能选用B 都不能选用C D 解析 选D 因为蚕丝的主要成分是蛋白质 因而能与浓硝酸作用变黄 灼烧时会有烧焦羽毛的气味 人造丝主要成分是纤维素 在滴加浓硝酸时不会变黄 灼烧也没有烧焦羽毛的气味 在二者中加入浓硫酸 都会被氧化变黑 部分溶解 加入酒精都没有明显现象 探究整合应用 有机物官能团与显色反应 举例 某有机物A的结构简式为 1 A的分子式是 2 A在NaOH水溶液中加热 反应得到B和C C是芳香化合物 B和C的结构简式是 B C 该反应属于 反应 3 某同学对A可能具有的化学性质进行了如下预测 其中错误的是 a 可以使高锰酸钾酸性溶液退色b 在一定条件下可以和浓硝酸反应c 在一定条件下可以和乙酸反应d 遇FeCl3溶液可以发生显色反应 4 该有机物A的同分异构体很多 其中有一类可以用通式表示 其中X Y均不为氢 试写出符合上述通式 含有羟基 且能发生银镜反应的三种物质的结构简式 解析 1 由A的结构简式可写出A的分子式为 C9H10O3 2 要注意水解产物在碱性条件下为相应的盐 特别是水解生成的酚还要和NaOH反应 3 由有机物A的结构简式知 该有机物中有甲基 醇羟基 醛基和酯基 酸性高锰酸钾溶液可以氧化醇羟基和苯环侧链上的甲基 醇羟基可以与浓硝酸 乙酸发生酯化反应 但因为有机物中不含有酚羟基 故不能和FeCl3溶液发生显色反应 4 根据限定条件来写同分异构体 首先将官能团的种类和位置定好 则比较容易写 答案 1 C9H10O3 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全