第四节 蛋白质教案3

学而不思则罔，思而不学则殆。 ——《论语》 Learning is the eye of the mind. 学问是心灵的眼睛。 高 二 化 学（第36讲） 主讲教师：顾德林（苏州中学） 主审教师：顾德林（苏州中学） 【教学内容】 第四节 蛋白质 【教学目的】 1、了解蛋白质的组成、性质和用途 2、了解氨基酸和蛋白质之间的关系 3、了解酶的催化作用 【学习方法指导】 1、了解氨基酸的结构特点、认识氨基酸的性质： 氨基酸是羧酸分子里烃基上的氢原子被氨基（-NH2）取代后的生成物，常见的α-氨基酸有甘氨酸H2N-CH2-COOH，丙氨酸CH3-CH-COOH，苯丙氨酸CH2-CH-COOH和谷氨 NH2 O NH2 酸HOOC-CH2-CH2-CH-COOH。由于氨基酸分子中同时含有氨基（碱性基团）和羧基（酸性基团），因此它们既具有酸性又具有碱性。例如： CH2COOH+HCl → CH2COOH NH2 NH3Cl （盐酸甘氨酸） CH2-COOH+NaOH → CH2COONa+H2O NH2 NH2 （甘氨酸钠） 同时氨基酸分子间羧基和氨基可以脱去水分子缩合成二肽、多肽和高分子蛋白质，这些物质分子中存在-C-NH-基团，称为肽键。 2、了解蛋白质的结构、性质、用途 蛋白质是多种不同的α-氨基酸互相结合而成的高分子化合物。蛋白质的性质有： （1）两性：由于蛋白质分子中既有-NH2，又有-COOH。因此蛋白质既能与酸反应又能与碱反应。 （2）盐析：少量的盐（如(NH4)2SO4、Na2SO4等）能促进蛋白质的溶解，但蛋白质在这些盐的浓溶液中由于溶解度的降低而析出，这叫盐析，盐析是可逆过程，利用盐析可分离、提纯蛋白质。 （3）变性：蛋白质在某种条件下发生结构和性质上的改变而凝结起来，这种凝结属化学变化为不可逆过程，这种变化叫变性。能使蛋白质变性的条件有加热、加酸、碱、重金属盐（如：铜盐、铅盐、汞盐等）、甲醛、紫外光照射等。 （4）颜色反应：分子中有苯环的蛋白质跟浓硝酸作用呈黄色，天然蛋白质中都含有苯环，因此可用颜色反应来检验蛋白质。 （5）灼烧：蛋白质分子中除了碳、氢、氧元素外，还含有氮、硫等元素，所以灼烧时具有烧焦羽毛的气味，也用于蛋白质的鉴别。 （6）水解：在酸、碱或酶的作用下能水解为氨基酸。 3、了解酶催化的特征。 酶是一类蛋白质，具有蛋白质的性质。酶的催化作用的特点是： （1）条件温和，不需加热 （2）反应快，效率高 （3）专一性 【典型例】 例1、一分子氨基乙酸和另一分子丙氨酸相互反应，生成链状化合物的结构简式为 ，环状化合物的结构简式为 。 分析：氨基酸分子中具有两种官能团-NH2和-COOH，当两个氨基酸分子结合成一 个二肽分子时，一种氨基酸分子中的-NH2与另一分子中的-COOH脱水缩合成-C-NH-肽键结构，因而当甘氨酸和丙氨酸分子相互反应生成链状化合物时，就可能有两种情况：①是甘氨酸分子中的-NH2脱去H原子，丙氨酸分子中脱去-COOH中的羟基而结合形成 的二肽：HOOC-CH2-NH-C-CH-CH3；②是甘氨酸分子中-COOH脱去-OH，两丙氨酸中-NH2上脱H原子而结合成二肽HOOC-CH-NH-C-CH2；当它们一分子中-NH2和-COOH分别与另 一分子中-COOH和-NH2之间同时脱去2分子水时，即生成环状化合物 。 答：链状化合物为：CH2-C-NH-CH-COOH和CH3-CH-C-NH-CH2 环状化合物 为 例2、农业上用的杀菌剂波尔多液是由硫酸铜和石灰乳按一定比例配制而成，它能防治植物病的原因是（ ） A、硫酸铜使菌体蛋白质盐析 B、石灰乳使菌蛋白质水解 C、菌体蛋白质溶解于波尔多液 D、硫酸铜和石灰乳使菌体蛋白质变性 分析：首先审题时就要看清波尔多液是杀菌剂而不是杀虫剂。病菌它本身就是一种蛋白质，而波尔多液是由重金属盐硫酸铜和强碱石灰乳组成，它们都能使菌体蛋白质凝固而变性，而达到防治植物病的目的，故答案为D。 答：D 例3、有机物A中含有三个碳原子，A水解后生成B和C，B在催化剂存在下可氧化成D，D还能氧化成E，E可被银氨溶液氧化。若C溶液中加入盐酸可生成一种盐G；若C溶液中加入氢氧化钠溶液，则可生成另一种盐F；C还能在一定条件下发生分子间的脱水反应，（1）写出符合上述事实的A、B、C、D、E、F、G的结构简式。 （2）写出G和过量氢氧化钠反应的化学方程式。 分析：本题是有机物推断题，在解题时，要善于找出解题的突破口，从题给条件可知：B D E，可推知B、D、E分别是醇、醛、羧酸。且E能发生银镜反应，则E只能是甲酸，D是甲醛，B是甲醇。由于有机物A分子中含有3个碳原子，且A水解后生成B和C，可知A是甲醇生的酯，C分子中有两个碳原子，且有-COOH，由于C既能和盐酸反应，又能与NaOH溶液反应，又可发生酯化反应，因此C只能是甘氨酸。 答：（1）A：CH2-COOCH3 B：CH3OH C：CH2COOH D：HCH E：HCOOH F：CH2COONa G：CH2-COOH （2）CH2COOH+2NaOH→CH2COONa+NaCl+2H2O 【同步练习】 一、选择题：（每小题有1或2个选项符合题意） 1、下列叙述中正确的是（ ） A、天然蛋白质的水解产物是多种α-氨基酸 B、蛋白质是多种氨基酸的衍生物 C、有机物和硝酸的反应都是硝化反应 D、氨基酸是两性有机物，因为其分子中既有羧基又是氨基 2、在一定条件下能发生酯化反应的有机物是（ ） A、硝酸 B、氨基乙酸 C、福尔马林 D、纤维素 3、下列物质中属于高分子化合物的是（ ） A、酚醛树脂 B、高级脂肪酸甘油酯 C、结晶中胰岛素 D、麦芽糖 4、误食重金属盐而引起中毒，急救的方法是（ ） A、服用大量的生理盐水 B、服用大量的牛奶和豆浆 C、服用Na2SO4溶液 D、服用可溶性硫化物 5、下列关于酶的叙述中，不正确的是（ ） A、酶是一种氨基酸 B、酶是一种蛋白质 C、酶是生物体内产生的催化剂 D、酶受到高温或重金属盐等作用时会变性 6、为鉴别某种白色纺织品的成分是蚕丝还是合成纤维，可选用的简单、适宜的方法是（ ） A、滴加浓H2SO4 B、灼烧线头 C、用手摩擦凭手感 D、滴加浓硝酸 7、能使蛋白质从溶液中析出，又不使蛋白质变性的方法是（ ） A、加饱和硫酸钠溶液 B、加福尔马林 C、加75%的酒精 D、加氯化钡溶液 8、下列反应中有颜色变化的是（ ） A、蛋白质中滴入浓硝酸 B、可溶性淀粉溶液中加稀H2SO4 C、乙酸跟乙醇的混合液与浓硫酸共热 D、乙醛和新制Cu(OH)2悬浊液共热 9、在①小苏打、②纯碱、③氧化铝、④丙氨酸、⑤硫化铵五种化合物中，既能与盐酸反应，又能与氢氧化钠反应的是（ ） A、③④ B、③④⑤ C、①②③④ D、①③④⑤ 10、下列关于蛋白质的叙述中，正确的是（ ） A、蛋白质溶液中加入饱和(NH4)2SO4溶液，蛋白质析出，若再加水也不会溶解。 B、重金属盐能使蛋白质变性，所以吞服“钡餐”会引起中毒。 C、浓硝酸溅在皮肤上呈黄色，是由于蛋白质和浓硝酸发生了颜色反应 D、蚕丝在氧气中充分燃烧后，只生成CO2和H2O 11、将甘氨酸和丙氨酸相混合，在一定条件下发生二分子缩合反应，生成的二肽化合物共有（ ） A、2种 B、3种 C、4种 D、5种 12、某种氨基酸R-CHCOOH中氮的质量分数是13.59%，则R的相对分子质量为（ ） A、86 B、54 C、92 D、29 二、填空题： 13、脂肪、淀粉、蛋白质被称为人类的三大营养物质。它们的共同性质是都能跟水发生 反应。我们从食物中摄取的蛋白质在胃液中的胃蛋白酶和胰液中的胰蛋白酶的作用下，经过 反应，生成 。它被人体吸收后，重新合成人体所需要的各种 ，人体中各种组织的蛋白质也在不断分解最后主要生成 排出体外。 14、下面的化学式是由两种氨基酸分子间互相结合而形成的蛋白质： [ NH-CH-C-NH-CH-C ]n 写出其水解后两种产物的结构简式和名称： （1） ， （2） ， 三、： 15、已知0.1mol某直链氨基酸完全燃烧后，可生成CO2 17.6g，此氨基酸1mol/L的水溶液50mL，恰好能被2mol/L的NaOH溶液50mL所中和，已知此氨基酸分子中只有一个氨基，试推断此氨基酸的结构简式。 16、0.1mol有机物完全燃烧生成8.8gCO2和4.5gH2O，该有机物中含有42.66%的氧和18.67%的氮，该有机物既能盐酸反应生成盐，又能跟乙醇作用酯，试通过计算推断该有机物的分子式，结构简式，并加以命名。 【练习答案】 一、1、AD 2、BD 3、AC 4、B 5、A 6、B 7、A 8、AD 9、D 10、C 11、C 12、D 二、13、水解；水解；氨基酸；蛋白质；尿素 14、（1）CH3CH-COOH α-氨基丙酸（丙氨酸） （2） -CH2-CHCOOH α-氨基-β-苯基丙酸（苯丙氨酸） 三、15、 HOOC-CH2-CH-COOH 16、C2H​5O2N CH2COOH 甘氨酸