《2016新课标创新人教化学选修5 第三节 蛋白质和核酸》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2016新课标创新人教化学选修5 第三节 蛋白质和核酸（20页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第三节 蛋白质和核酸1了解氨基酸的组成、结构特点和主要化学性质。2了解二肽、多肽的概念。3了解蛋白质的组成、结构和性质。4认识人工合成多肽、蛋白质、核酸等的意义，体会化学科学在生命科学发展中所起的重要作用。一、氨基酸的结构与性质1氨基酸的分子结构氨基酸可看作是羧酸分子烃基中的氢原子被氨基取代后的产物，分子中既含有氨基，又含有羧基，天然氨基酸几乎全为 氨基酸。2氨基酸的性质(1)两性在氨基酸分子中，羧基是酸性基团，氨基是碱性基团，氨基酸既能跟酸反应，又能跟碱反应生成盐。如甘氨酸与盐酸、氢氧化钠的反应为：HOOCCH2NH2HClHOOCCH2NH3Cl、HOOCCH2NH2NaOHH2NCH2C
2、OONaH2O。(2)成肽反应氨基酸分子之间通过一个分子的羧基和另一个分子的氨基间脱去一分子水，缩合形成含有肽键()的化合物。如：二、蛋白质的结构与性质1组成蛋白质是由C、H、O、N、S等元素组成，属于天然高分子化合物。2蛋白质的性质(1)两性形成蛋白质的多肽是由多个氨基酸分子脱水形成的，在多肽链的两端存在着氨基和羧基，因此蛋白质既能与酸反应，又能与碱反应。(2)水解蛋白质多肽_氨基酸(3)盐析概念：向蛋白质溶液中加入某些盐溶液如Na2SO4、(NH4)2SO4、MgSO4等，可以使蛋白质的溶解度降低而从溶液中析出的现象。蛋白质的盐析是一个可逆过程。析出后的蛋白质稀释后仍能溶解，并不影响蛋白质
3、的活性。应用：常用于分离、提纯蛋白质。(4)变性概念：在某些物理因素或化学因素的影响下，蛋白质的理化性质和生理功能发生改变的现象。影响因素：物理因素主要包括加热、加压、搅拌、振荡、紫外线照射、超声波等。化学因素主要包括：强酸、强碱、重金属盐、三氯乙酸、乙醇、丙酮等。结果：变性会引起蛋白质结构上的改变，是不可逆过程。(5)颜色反应分子中含有苯基的蛋白质跟浓HNO3作用时呈黄色。三、酶与核酸1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物。2酶的催化作用具有以下特点：(1)条件温和，不需加热。(2)高度专一性。(3)高效催化作用。3核酸是一类含磷的生物高分子化合物。根据其组成，核酸
4、分为脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)。知识点1 氨基酸的结构与性质新知探究1组成和结构(1)组成：氨基酸可看作是羧酸分子烃基上的氢原子被氨基取代的化合物。(2)结构：氨基酸的结构简式可表示为RCHNH2COOH，其官能团为NH2和 COOH。(3)常见的氨基酸：俗名结构简式系统命名甘氨酸H2NCH2COOH氨基乙酸丙氨酸CH3CHNH2COOH氨基丙酸谷氨酸HOOC(CH2)2CHNH2COOH2氨基1，5戊二酸苯丙氨酸CH2CHNH2COOH氨基苯丙酸2.性质(1)物理性质(2)化学性质，其中叫肽键。问题讨论有两种氨基酸，分别是甘氨酸和丙氨酸，两分子氨基酸之间脱水能形成几种二肽？试
5、写出它们的结构简式。提示：甘氨酸两分子脱水形成二肽，；丙氨酸两分子脱水形成二肽：；甘氨酸与丙氨酸分子间脱水形成两种二肽，共形成四种二肽。名师点拨氨基酸的缩合1两分子间缩合。2分子间或分子内缩合成环。3缩聚成多肽或蛋白质。对点演练1下列关于氨基酸的叙述中，不正确的是()A氨基酸都是晶体，一般能溶于水B氨基酸都不能发生水解反应C氨基酸是两性化合物，能与酸、碱反应生成盐D天然蛋白质水解最终可以得到氨基酸、氨基酸等多种氨基酸解析：选D氨基酸熔点较高，室温下均为晶体，一般能溶于水而难溶于乙醇、乙醚；氨基酸是两性化合物，能与酸、碱反应生成盐；氨基酸分子间能发生成肽反应，但氨基酸都不能发生水解反应；天然蛋白
6、质水解的最终产物是多种氨基酸。知识点2 蛋白质的结构与性质新知探究1蛋白质的组成与结构(1)蛋白质的组成蛋白质是由多种氨基酸脱水形成的高分子化合物。由C、H、O、N、S等元素组成。(2)蛋白质的结构2蛋白质的性质(1)两性：蛋白质的结构中含有NH2和COOH，因此既能与酸反应又能与碱反应，是两性分子。(2)水解：蛋白质在酸、碱或酶的作用下，水解生成相对分子质量较小的多肽化合物，最终水解得到各种氨基酸。天然蛋白质水解的最终产物都是氨基酸。水解原理：(3)盐析概念：向蛋白质溶液中加入大量的浓盐溶液如NaCl、(NH4)2SO4溶液等，使蛋白质的溶解度降低而从溶液中析出，这种作用称为盐析。加入的盐：
7、轻金属盐或铵盐，如Na2SO4、(NH4)2SO4等。特点：盐析不影响蛋白质的结构和生物活性，是物理过程，具有可逆性。利用盐析可分离提纯蛋白质。(4)变性概念：在某些物理因素或化学因素的影响下，蛋白质的理化性质和生理功能发生改变的现象，称为蛋白质的变性。影响蛋白质变性的因素：物理因素加热、加压、搅拌、振荡、紫外线照射、超声波等化学因素强酸、强碱、重金属盐、三氯乙酸、乙醇、丙酮等(5)颜色反应分子中含有苯环的蛋白质遇浓硝酸呈黄色。(6)蛋白质灼烧有烧焦的羽毛味。问题讨论为什么医院一般使用酒精、蒸煮、高压或紫外线等方法进行消毒杀菌？为什么用福尔马林(35%的甲醛溶液)保存尸体？为什么农业上用波尔多
8、液(由CuSO4、CaO和H2O制成)来消灭病虫害？提示：酒精、蒸煮、高压和紫外线等方法可以使细菌、病毒中的蛋白质变性死亡，起到消毒、杀菌作用。用福尔马林(35%的甲醛溶液)保存尸体，也是利用甲醛可以使蛋白质变性从而杀灭细菌的原理防止尸体腐烂变质。波尔多液中的重金属盐(CuSO4)可使蛋白质凝结而达到消灭病虫害的目的。名师点拨 渗析、盐析和变性的比较渗析盐析变性内涵利用半透膜分离胶体粒子与分子、离子加入无机盐溶液使胶体中的物质析出一定条件下，使蛋白质失去原有的生理活性条件胶体、半透膜、水较多量的轻金属盐或铵盐，如、NaCl、Na2SO4、(NH4)2SO4等加热、紫外线、X射线、重金属盐、强酸
9、、强碱、乙醇、丙酮等特点可逆，需多次换水可逆，蛋白质仍保持原有活性不可逆，蛋白质失去原有活性实例除去淀粉溶胶中的NaNO3杂质向皂化反应液中加食盐晶体，使肥皂析出；向蛋白质溶胶中加浓Na2SO4溶液使蛋白质析出消毒、灭菌、给果树使用波尔多液、保存动物标本等对点演练2下列关于蛋白质性质的说法中，不正确的是()A往蛋白质溶液中加入任何盐溶液，都会使蛋白质发生变性B蛋白质水解的最终产物是多种氨基酸C微热条件下，有些蛋白质遇到浓硝酸时会显黄色D蛋白质既能与强酸反应又能与强碱反应解析：选A当往蛋白质溶液中加入浓的Na2SO4、(NH4)2SO4等盐溶液时，蛋白质会发生盐析，而往蛋白质溶液中加入可溶性重金
10、属盐溶液时，蛋白质才会发生变性。知识点3 酶与核酸 新知探究1酶(1)概念：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物，其中绝大多数是蛋白质。(2)催化特点：2核酸(1)概念核酸是一类含磷的生物高分子化合物，一般由几千到几十万个原子组成，相对分子质量可达十几万至几百万。因最早由细胞核中分离得到，而且具有酸性而得名。(2)分类对点演练3下列说法中不正确的是()A酶的催化条件通常比较温和B酶在重金属盐作用下会失去活性CDNA是生物体遗传信息的载体、蛋白质合成的模板DRNA主要存在于细胞核中，它根据DNA提供的信息控制体内蛋白质的合成解析：选DRNA主要存在于细胞质中，根据DNA
11、提供的信息控制体内蛋白质的合成；DNA主要存在于细胞核中，它是生物体遗传信息的载体、蛋白质合成的模板；绝大部分酶是蛋白质，在高温、重金属盐作用下会变性失去活性。1下列关于生物体内氨基酸的叙述，错误的是()A氨基酸分子的结构通式是CH2NHRCOOHB人体内氨基酸的分解代谢最终产物是水、二氧化碳和尿素C人体内所有氨基酸均可以相互转化D两分子氨基酸通过脱水缩合形成二肽解析：选C在人体内能够通过转氨基作用形成的是非必需氨基酸，由于人体无法产生某些中间产物，所以有8种氨基酸必须从食物中获得，故称之为必需氨基酸。2下列过程不属于化学变化的是()A在蛋白质溶液中，加入饱和硫酸铵溶液，有沉淀析出B皮肤不慎沾
12、上浓硝酸而呈现黄色C在蛋白质溶液中，加入硫酸铜溶液，有沉淀析出D用稀释的福尔马林溶液(0.1%0.5%)浸泡植物种子解析：选AA项在蛋白质溶液中加入饱和硫酸铵溶液，是盐析过程，析出的蛋白质性质并无变化，即没有新物质生成，加水后，析出的蛋白质仍能溶解，A项不是化学变化；B项皮肤不慎沾上浓硝酸显黄色属于蛋白质的颜色反应，是化学变化；C项在蛋白质溶液中加入硫酸铜溶液，析出沉淀是因为蛋白质变性，是化学变化；D项用稀释的福尔马林溶液杀死种子上的细菌和微生物，即使这些生物体的蛋白质发生变性反应，是化学变化。故选A。3下列关于蛋白质的说法中，不正确的是()A蛋白质属于天然高分子化合物，没有蛋白质就没有生命B
13、HCHO 和(NH4)2SO4的溶液均能使蛋白质变性C某些蛋白质跟浓HNO3作用会变黄D可以采用多次盐析或多次渗析的方法提纯蛋白质解析：选BHCHO会使蛋白质变性；(NH4)2SO4不是重金属盐，不会使蛋白质变性，但会使蛋白质发生盐析。4下列关于酶的叙述中，不正确的是()A酶是一种糖类物质B大多数酶是一种蛋白质C酶是生物体内产生的催化剂D酶受到高温或重金属盐作用时会变性解析：选A大多数酶是一种蛋白质，而不是糖类物质；酶具有蛋白质的性质，当受到高温或重金属盐作用时会变性；酶还是生物体内产生的高效催化剂，其催化作用具有条件温和、不需加热、高度专一、催化效率高等特点。5下列有关核酸的说法中，不正确的
14、是()A核酸是一类含磷的生物高分子化合物B根据组成，核酸分为DNA和RNACDNA大量存在于细胞质中D1981年，我国用人工方法合成了酵母丙氨酸转移核糖核酸解析：选C核酸是含磷的生物高分子化合物，据组成可分为DNA和RNA，DNA大量存在于细胞核中。6在澄清的蛋白质(分子结构中含有苯基)溶液中加入以下几种物质：(1)加入大量饱和食盐水，现象为_，此过程叫做_。(2)加入甲醛溶液，现象为_，此过程称为蛋白质的_。(3)加入浓硝酸并微热，现象为_，这是由于浓硝酸与蛋白质发生了_反应。解析：饱和NaCl溶液能使蛋白质凝结成固体析出，称之为盐析；甲醛能使蛋白质变性，以固体形式析出；蛋白质遇浓硝酸变黄，发生颜色反应。答案：(1)产生白色沉淀盐析(2)产生白色沉淀变性(3)蛋白质变为黄色颜色一、选择题1为保障全民健康公共场所要定期进行消毒；毛巾、口罩等个人用品要经常用开水蒸煮；被褥要放在太阳光
