1、【三维设计】高中化学-第一部分-第四章-第三节-蛋白质和核酸课件-新人教版选修5第三节第三节 蛋白质和核酸蛋白质和核酸 (1)氨基酸含有氨基和羧基，是两性化合物。氨基酸含有氨基和羧基，是两性化合物。(2)蛋白质的性质可概括为：水解、盐析、变性、蛋白质的性质可概括为：水解、盐析、变性、颜色反应、灼烧有烧焦羽毛味。颜色反应、灼烧有烧焦羽毛味。(3)核酸分为核糖核酸和脱氧核糖核酸。核酸分为核糖核酸和脱氧核糖核酸。(4)酶是具有催化作用的蛋白质。酶是具有催化作用的蛋白质。自学教材自学教材填要点填要点 1组成和结构组成和结构 (1)组成：组成：氨基酸可看作是羧酸分子中烃基上的氨基酸可看作是羧酸分子中烃基
2、上的H被被 取取代后的产物。代后的产物。氨基氨基 (2)结构：结构：氨基酸的结构简式可表示为氨基酸的结构简式可表示为 ，其官能团为其官能团为 和和 。氨基氨基(NH2)羧基羧基(COOH)2氨基酸的性质氨基酸的性质(1)物理性质：物理性质：溶剂溶剂水水强酸或强强酸或强碱碱乙醇、乙乙醇、乙醚醚溶解性溶解性大多数能溶大多数能溶 能溶能溶 难溶难溶 (2)化学性质：化学性质：两性：两性：氨基酸分子中含有酸性官能团氨基酸分子中含有酸性官能团 和碱性和碱性官能团官能团 ，因此具有两性，可与，因此具有两性，可与 反应生反应生成盐。成盐。COOHNH2酸、碱酸、碱 成肽反应：成肽反应：两个氨基酸分子，在两个
3、氨基酸分子，在 的存在下加热，通过一的存在下加热，通过一分子的分子的 和另一分子的和另一分子的 间脱去间脱去 ，缩合成含有缩合成含有 的化合物。的化合物。酸或碱酸或碱NH2COOH一分子水一分子水肽键肽键（）师生互动师生互动解疑难解疑难 1氨基酸的结构氨基酸的结构 (1)氨基酸的通式为氨基酸的通式为 (2)官能团有：官能团有：NH2(氨基氨基)和和COOH(羧基羧基)。(3)分子式相同的氨基酸与硝基化合物互为同分异分子式相同的氨基酸与硝基化合物互为同分异构体，如：构体，如：H2NCH2COOH与与CH3CH2NO2(硝基硝基乙烷乙烷)。2天然氨基酸天然氨基酸 天然蛋白质水解生成的氨基酸都是天然
4、蛋白质水解生成的氨基酸都是氨基酸，即氨氨基酸，即氨基在羧基的基在羧基的碳位上。碳位上。3氨基酸的两性氨基酸的两性 NH2可以与可以与H反应生成反应生成 ，而表现出碱性；，而表现出碱性；COOH可以与可以与OH反应生成反应生成COO，而表现出酸性。，而表现出酸性。氨基酸分子与强酸或强碱都能作用生成盐，因此氨基酸氨基酸分子与强酸或强碱都能作用生成盐，因此氨基酸为两性化合物。为两性化合物。4脱水缩合脱水缩合(成肽反应成肽反应)氨基酸在酸或碱的存在下加热，通过一分子的氨基氨基酸在酸或碱的存在下加热，通过一分子的氨基与另一分子的羧基间脱去一分子水，缩合形成含有肽键与另一分子的羧基间脱去一分子水，缩合形成
5、含有肽键的化合物，叫做成肽反应。其原理类似于酯化反应，可的化合物，叫做成肽反应。其原理类似于酯化反应，可以归纳为以归纳为“酸脱羟基，氨脱氢酸脱羟基，氨脱氢”。其过程可表示如下：。其过程可表示如下：图中虚线，脱水生成的图中虚线，脱水生成的 ，称为肽键。，称为肽键。1根据最近的美国根据最近的美国农业研究农业研究杂志报道，美国科学杂志报道，美国科学 家发现半胱氨酸能增强艾滋病病毒感染者的免疫力，家发现半胱氨酸能增强艾滋病病毒感染者的免疫力，对控制艾滋病病毒的蔓延有奇效。已知半胱氨酸的对控制艾滋病病毒的蔓延有奇效。已知半胱氨酸的 结构简式为结构简式为 则下列说法不则下列说法不 正确的是正确的是 ().
6、A半胱氨酸属于半胱氨酸属于氨基酸氨基酸B半胱氨酸是一种两性化合物半胱氨酸是一种两性化合物C两分子半胱氨酸脱水形成的二肽的结构简式为两分子半胱氨酸脱水形成的二肽的结构简式为解析：解析：由题目给出的半胱氨酸的结构简式可知，氨基在羧由题目给出的半胱氨酸的结构简式可知，氨基在羧基邻位碳原子上，所以属于基邻位碳原子上，所以属于氨基酸；因为氨基为碱性基氨基酸；因为氨基为碱性基团，羧基为酸性基团，所以半胱氨酸是一种两性化合物；团，羧基为酸性基团，所以半胱氨酸是一种两性化合物；两分子半胱氨酸脱水形成二肽应是氨基与羧基反应两分子半胱氨酸脱水形成二肽应是氨基与羧基反应 是氨基酸的铵盐，电离是氨基酸的铵盐，电离生成
7、的铵根离子与氢氧根离子反应会放出氨气。生成的铵根离子与氢氧根离子反应会放出氨气。答案：答案：C自学教材自学教材填要点填要点 1组成组成 蛋白质中含有蛋白质中含有 及少量及少量 ，有的还含，有的还含有有 元素，少量的还含有微量元素，少量的还含有微量 等元素，等元素，属于属于 ，其水溶液具有，其水溶液具有 的性质。的性质。C、H、O、NSPFe、Cu、Zn、Mn天然有机高分子化合物天然有机高分子化合物胶体胶体 2性质性质 (1)两性：蛋白质的结构中含有两性：蛋白质的结构中含有 和和 ，因此既能与因此既能与 又能与又能与 ，是，是 。(2)水解：蛋白质在水解：蛋白质在 的作用下，水解生成相对的作用下
8、，水解生成相对分子质量较小的分子质量较小的 ，最终水解得到，最终水解得到 。天然蛋白质水解的最终产物都是。天然蛋白质水解的最终产物都是 。NH2COOH酸反应酸反应碱反应碱反应两性分子两性分子酸、碱或酶酸、碱或酶多肽化合物多肽化合物各种氨基酸各种氨基酸 氨基酸氨基酸水解原理：水解原理：氨基酸氨基酸多肽多肽 (3)盐析：盐析：概念：向蛋白质溶液中加入大量的概念：向蛋白质溶液中加入大量的 如如 、溶液等溶液等，使蛋白质的溶解度降低而，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。从溶液中析出，这种作用称为盐析。加入的盐：轻金属盐或铵盐，如加入的盐：轻金属盐或铵盐，如Na2SO4、(NH4)
9、2SO4等。等。特点：盐析不影响蛋白质的结构和生物活性，是特点：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。物理过程，具有可逆性。利用盐析可分离提纯蛋白质。利用盐析可分离提纯蛋白质。浓盐溶液浓盐溶液NaCl(NH4)2SO4 (4)变性：变性：概念：在某些物理因素或化学因素的影响下，蛋概念：在某些物理因素或化学因素的影响下，蛋白质的白质的 发生改变的现象。发生改变的现象。影响因素：影响因素：物理因素，如物理因素，如 、加压、搅拌、振荡、加压、搅拌、振荡、照照射、射、等；等；化学因素，如化学因素，如 、丙酮等。、丙酮等。理化性质和生理功能理化性质和生理功能加热加热紫外线紫外线超声波
10、超声波强酸强酸强碱强碱重金属盐重金属盐乙醇乙醇福尔马林福尔马林 特点：变性会使蛋白质的结构发生变化，使其失特点：变性会使蛋白质的结构发生变化，使其失去去 ，在水中，在水中 ，是，是 过程。过程。(5)颜色反应：颜色反应：分子中含有分子中含有 的蛋白质遇浓硝酸呈的蛋白质遇浓硝酸呈 。(6)蛋白质灼烧蛋白质灼烧 。生理活性生理活性不能重新溶解不能重新溶解不可逆不可逆苯环苯环黄色黄色有烧焦的羽毛味有烧焦的羽毛味师生互动师生互动解疑难解疑难蛋白质盐析和变性的比较蛋白质盐析和变性的比较盐析盐析变性变性内涵内涵加入无机盐使蛋加入无机盐使蛋白质从溶液中析白质从溶液中析出出一定条件下，使蛋白质失一定条件下，使
11、蛋白质失去原有的生理活性去原有的生理活性条件条件较多量的轻金属较多量的轻金属盐或铵盐盐或铵盐加热，紫外线、加热，紫外线、X射线，重射线，重金属盐，强酸、强碱，甲金属盐，强酸、强碱，甲醛、苯酚等醛、苯酚等盐析盐析变性变性特特点点可逆，蛋白质可逆，蛋白质仍保持原有活仍保持原有活性性不可逆，蛋白质失去原有不可逆，蛋白质失去原有活性活性实实例例蛋白质溶液中蛋白质溶液中加浓加浓Na2SO4溶溶液液消毒，灭菌，果树使用波消毒，灭菌，果树使用波尔多液，保存动物标本尔多液，保存动物标本2双选题双选题下列关于蛋白质的说法中正确的是下列关于蛋白质的说法中正确的是 ()A蛋白质是由多种蛋白质是由多种氨基酸加聚而成的
12、天然高分氨基酸加聚而成的天然高分 子化合物子化合物 B通常用酒精消毒，其原理是酒精使细菌中的蛋通常用酒精消毒，其原理是酒精使细菌中的蛋 白质变性而失去生理活性白质变性而失去生理活性 C浓的浓的Na2SO4溶液能使溶液中的蛋白质析出，加溶液能使溶液中的蛋白质析出，加 水后析出的蛋白质又溶解，但已失去生理活性水后析出的蛋白质又溶解，但已失去生理活性 D鉴别织物成分是真丝还是人造丝，可采用灼烧鉴别织物成分是真丝还是人造丝，可采用灼烧 闻气味的方法闻气味的方法解析：解析：氨基酸生成蛋白质发生的是脱去水分子的缩聚反氨基酸生成蛋白质发生的是脱去水分子的缩聚反应而不是加聚反应，应而不是加聚反应，A项错误；无
13、论何种形式的消毒，项错误；无论何种形式的消毒，其原理都是使细菌中的蛋白质变性而失去原有的生理活其原理都是使细菌中的蛋白质变性而失去原有的生理活性性(死亡死亡)，B项正确；盐析不能使蛋白质变性，项正确；盐析不能使蛋白质变性，C项错误；项错误；人造丝的主要成分是纤维素，灼烧时没有烧焦羽毛的气人造丝的主要成分是纤维素，灼烧时没有烧焦羽毛的气味，味，D项正确；故正确答案为项正确；故正确答案为BD。答案：答案：BD 1.酶酶 (1)概念：概念：是一类由是一类由 产生的、对生物体内的化学反应具产生的、对生物体内的化学反应具有有 作用的有机物，其中大多数是作用的有机物，其中大多数是 。(2)催化特点：催化特
14、点：。具有高度的具有高度的 。具有具有 催化作用。催化作用。细胞细胞催化催化蛋白质蛋白质条件温和、不需加热条件温和、不需加热专一性专一性高效高效2核酸核酸(1)概念：概念：核酸是一类含核酸是一类含 的生物高分子化合物。的生物高分子化合物。磷磷(2)分类：分类：3特别提示特别提示(1)酶是具有催化作用的蛋白质。酶是具有催化作用的蛋白质。(2)核酸具有酸性，是高分子化合物。核酸具有酸性，是高分子化合物。3下列关于酶的叙述中，不正确的是下列关于酶的叙述中，不正确的是 ()A酶是一种糖类物质酶是一种糖类物质 B酶是一种蛋白质酶是一种蛋白质 C酶是生物体内产生的催化剂酶是生物体内产生的催化剂 D酶受到高
15、温或重金属盐作用时会变性酶受到高温或重金属盐作用时会变性.解析：解析：酶是一种蛋白质，而不是糖类物质，具有蛋白质酶是一种蛋白质，而不是糖类物质，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、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。不需加热、高度专一、催化效率高等特点。答案：答案：A 例例1某物质的球棍模型如图所示，关于该物质的某物质的球棍模型如图所示，关于该物质的说法不正确的是说法不正确的是 ().A该物质的结构简式为该物质的结构简式为B
16、该物质可以发生加成反应该物质可以发生加成反应C该物质既可以与强酸反应也可以与强碱反应该物质既可以与强酸反应也可以与强碱反应D该物质可以聚合成高分子物质该物质可以聚合成高分子物质 解析解析A项，根据该有机物的球棍模型可知其结项，根据该有机物的球棍模型可知其结构简式为构简式为 答案答案A 两性化合物既可与酸反应，又可与碱反应，但两性化合物既可与酸反应，又可与碱反应，但既可与酸反应，又可与碱反应的化合物不一定具有既可与酸反应，又可与碱反应的化合物不一定具有两性，如两性，如NaHCO3是弱酸的酸式盐，它既可与强酸反是弱酸的酸式盐，它既可与强酸反应生成弱酸，又可与强碱反应生成正盐，但它不属应生成弱酸，又
17、可与强碱反应生成正盐，但它不属于两性化合物。于两性化合物。1 (苯丙氨苯丙氨 酸酸)在一定条件下脱去在一定条件下脱去H2O生成的二肽化合物有几种？生成的二肽化合物有几种？答案：答案：二肽是由两分子二肽是由两分子氨基酸分子脱去一个氨基酸分子脱去一个H2O形形成的。两个甘氨酸分子之间和两个苯丙氨酸分子之成的。两个甘氨酸分子之间和两个苯丙氨酸分子之间各形成一种二肽，而甘氨酸分子和苯丙氨酸分子间各形成一种二肽，而甘氨酸分子和苯丙氨酸分子之间由于脱之间由于脱H2O方式不同可形成两种二肽，故共生成方式不同可形成两种二肽，故共生成4种二肽化合物。种二肽化合物。例例2含有下列结构片段的蛋白质在胃液中水含有下列
18、结构片段的蛋白质在胃液中水解时，不可能产生的氨基酸是解时，不可能产生的氨基酸是 ()解析解析当蛋白质水解时是从肽键处断裂，生成当蛋白质水解时是从肽键处断裂，生成氨氨基酸，上述蛋白质片段水解的产物有基酸，上述蛋白质片段水解的产物有 、和和H2NCH2COOH，没有，没有 生成。生成。答案答案D蛋白质或肽类水解时断键、成键规律蛋白质或肽类水解时断键、成键规律(1)抓住肽键抓住肽键“”“”的断键规律，即从虚线处断开。的断键规律，即从虚线处断开。(2)接接OH，生成，生成COOH，而，而NH接接H生成生成NH2。2近日，国际著名血液学杂志近日，国际著名血液学杂志Blood刊载了一项刊载了一项 振奋人心
19、的科研成果：中国科学家找到了白血病的振奋人心的科研成果：中国科学家找到了白血病的 致病元凶致病元凶蛋白质蛋白质Shp2。下列关于蛋白质。下列关于蛋白质Shp2 的说法正确的是的说法正确的是 ()AShp2是一种纯净物，主要由是一种纯净物，主要由C、H、N、O等元素等元素 组成组成BShp2在蛋白酶的作用下能发生水解反应，最终生在蛋白酶的作用下能发生水解反应，最终生 成成氨基酸氨基酸CShp2在在(NH4)2SO4溶液中发生变性，在硫酸铜溶液溶液中发生变性，在硫酸铜溶液 中发生盐析中发生盐析D氨基酸和蛋白质氨基酸和蛋白质Shp2都只能与碱溶液反应都只能与碱溶液反应解析：解析：蛋白质是高分子化合物
20、，都是混合物，主要由蛋白质是高分子化合物，都是混合物，主要由C、H、N、O等元素组成，等元素组成，A错；错；Shp2是一种天然蛋白质，是一种天然蛋白质，在蛋白酶的作用下能发生水解反应，水解的最终产物为在蛋白酶的作用下能发生水解反应，水解的最终产物为氨基酸，氨基酸，B正确；蛋白质正确；蛋白质Shp2在无机轻金属盐或铵盐在无机轻金属盐或铵盐如如(NH4)2SO4溶液中发生盐析，在重金属盐溶液中发生盐析，在重金属盐(如如CuSO4)溶液溶液中发生变性，中发生变性，C错；氨基酸和蛋白质中均有错；氨基酸和蛋白质中均有NH2和和COOH，故既能与强碱反应又能与强酸反应，故，故既能与强碱反应又能与强酸反应，
21、故D错。错。答案：答案：B 例例3近年来克隆技术快速发展，各国先后克隆出了近年来克隆技术快速发展，各国先后克隆出了羊、牛、猪、猴等多种动物。克隆技术的关键是找到一些羊、牛、猪、猴等多种动物。克隆技术的关键是找到一些特殊的酶，这些酶能激活普通体细胞，使之能像生殖细胞特殊的酶，这些酶能激活普通体细胞，使之能像生殖细胞一样发育成个体。下列有关酶的叙述中错误的是一样发育成个体。下列有关酶的叙述中错误的是 ()A酶是一种具有催化作用的蛋白质酶是一种具有催化作用的蛋白质 B酶的催化作用具有专一性酶的催化作用具有专一性 C高温或重金属盐能降低酶的活性高温或重金属盐能降低酶的活性 D酶只有在强酸或强碱的条件下
22、才能发挥作用酶只有在强酸或强碱的条件下才能发挥作用 解析解析酶是一种具有催化能力的蛋白质，其催酶是一种具有催化能力的蛋白质，其催化作用具有专一性、高效性及条件温和等特点。由于化作用具有专一性、高效性及条件温和等特点。由于酶是蛋白质所以在高温、重金属盐、强酸强碱等条件酶是蛋白质所以在高温、重金属盐、强酸强碱等条件下发生变性而失去催化活性。所以题目选项中下发生变性而失去催化活性。所以题目选项中D的描的描述是错误的。述是错误的。答案答案D 酶是一种蛋白质，在高温、重金属盐、强酸、酶是一种蛋白质，在高温、重金属盐、强酸、强碱等条件下发生变性失去催化活性。强碱等条件下发生变性失去催化活性。3酶是蛋白质，
23、因而具有蛋白质的特性，酶又是生酶是蛋白质，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。在下面表示为温度发挥作用。在下面表示为温度T与反应速度与反应速度v的关的关 系曲线中，有酶参加的是系曲线中，有酶参加的是 ()解析：解析：酶是蛋白质，在酶是蛋白质，在3050 时活性最高，温时活性最高，温度过高，酶变性而逐渐失去催化活性。度过高，酶变性而逐渐失去催化活性。答案：答案：D1下列叙述中正确的是下列叙述中正确的是()天然蛋白质水解的最终产物都是天然蛋白质水解的最终产物都是氨基酸氨基酸 通过盐析作用析出的蛋白质难溶于水
24、通过盐析作用析出的蛋白质难溶于水 蛋白质能产生丁达尔现象蛋白质能产生丁达尔现象 蛋白质能透过半透膜蛋白质能透过半透膜 AB C D解析：解析：通过盐析作用析出的蛋白质可溶于水，通过盐析作用析出的蛋白质可溶于水，蛋白蛋白质溶液属于胶体，不能透过半透膜。质溶液属于胶体，不能透过半透膜。答案：答案：D2能用于鉴别淀粉、肥皂和蛋白质三种溶液的试剂能用于鉴别淀粉、肥皂和蛋白质三种溶液的试剂 是是 ()A碘水碘水 B烧碱溶液烧碱溶液 C浓硝酸浓硝酸 DMgSO4溶液溶液 解析：解析：蛋白质与浓硝酸作用变黄色；肥皂液与浓蛋白质与浓硝酸作用变黄色；肥皂液与浓 硝酸作用会产生难溶于水的高级脂肪酸沉淀；而硝酸作用
25、会产生难溶于水的高级脂肪酸沉淀；而 淀粉与浓硝酸不反应。淀粉与浓硝酸不反应。答案：答案：C 3在鸡蛋清溶液中加入下列物质，有沉淀析出，再在鸡蛋清溶液中加入下列物质，有沉淀析出，再 加入适量蒸馏水，沉淀又溶解的是加入适量蒸馏水，沉淀又溶解的是 ()A乙酸铅乙酸铅 B丙酮丙酮 C食盐食盐 D浓硫酸浓硫酸解析：解析：鸡蛋清属于蛋白质，在蛋白质溶液中加入食盐，鸡蛋清属于蛋白质，在蛋白质溶液中加入食盐，蛋白质凝聚析出是盐析，该过程是可逆的，加水后蛋蛋白质凝聚析出是盐析，该过程是可逆的，加水后蛋白质仍可溶解，白质仍可溶解，C项正确；而强酸、强碱、重金属盐项正确；而强酸、强碱、重金属盐类、丙酮、甲醛等都可使
26、蛋白质变性而凝固析出，该类、丙酮、甲醛等都可使蛋白质变性而凝固析出，该过程不可逆，蛋白质变性后，失去了原有的可溶性，过程不可逆，蛋白质变性后，失去了原有的可溶性，乙酸铅、丙酮、浓乙酸铅、丙酮、浓H2SO4都可使蛋白质变性。都可使蛋白质变性。答案：答案：C4诺贝尔化学奖获得者之一钱永健在发现和研究绿色荧诺贝尔化学奖获得者之一钱永健在发现和研究绿色荧 光蛋白光蛋白(GFP)如何发光等方面做出了突出贡献。下列如何发光等方面做出了突出贡献。下列 对对GFP的叙述合理的是的叙述合理的是 ()AGFP在硫酸铜或饱和硫酸铵溶液中发生盐析，盐在硫酸铜或饱和硫酸铵溶液中发生盐析，盐 析是可逆过程析是可逆过程BG
27、FP在酸、碱、酶作用下发生水解，水解的最终产在酸、碱、酶作用下发生水解，水解的最终产 物氨基酸只能与碱反应物氨基酸只能与碱反应CGFP在乙醇中会凝结、变性，变性为不可逆过程在乙醇中会凝结、变性，变性为不可逆过程DGFP与水的液态混合物可用盐析法分离，盐析法为与水的液态混合物可用盐析法分离，盐析法为 化学方法化学方法解析：解析：GFP是蛋白质，是蛋白质，CuSO4为重金属盐，会使为重金属盐，会使GFP变变性，变性是不可逆的，性，变性是不可逆的，A项错误；项错误；GFP的水解产物氨基的水解产物氨基酸既能与碱反应也能与酸反应，酸既能与碱反应也能与酸反应，B项错误；乙醇使项错误；乙醇使GFP变性，变性，C项正确；盐析法是物理方法，项正确；盐析法是物理方法，D项错误。项错误。答案：答案：C5天然蛋白质水解产物中含有某物质天然蛋白质水解产物中含有某物质A，A由由C、H、O、N四种元素组成，四种元素组成，A既能与既能与NaOH反应，也能与反应，也能与 HCl反应，在一定条件下，两分子反应，在一定条件下，两分子A发生缩合反应发生缩合反应 生成生成B和一分子的水，和一分子的水，B的相对分子质量为的相对分子质量为312，当，当 与浓与浓HNO3反应时，显黄色。据此推断反应时，显黄色。据此推断A、B的结构的结构 简式：简式：A_，B_。
