高中化學(xué)選修五 2.4.2《氨基酸和蛋白質(zhì)》課件

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歡迎進(jìn)入化學(xué)課堂 第2課時(shí)氨基酸和蛋白質(zhì) 第2課時(shí) 課堂互動(dòng)講練 知能優(yōu)化訓(xùn)練 課前自主學(xué)案 學(xué)習(xí)目標(biāo) 探究整合應(yīng)用 1 了解氨基酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和主要性質(zhì) 2 了解氨基酸分子是如何形成多肽的 3 了解蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì) 4 了解酶的催化作用特點(diǎn) 5 了解我國(guó)科學(xué)家在生命科學(xué)研究領(lǐng)域中的貢獻(xiàn) 體會(huì)化學(xué)科學(xué)在生命科學(xué)發(fā)展中的重要作用 課前自主學(xué)案 一 氨基酸1 分子結(jié)構(gòu) 1 氨基酸是 取代了 分子中烴基上的氫原子所形成的取代羧酸 2 官能團(tuán) 3 氨基酸 和 連在同一個(gè)碳原子上的氨基酸 氨基 羧酸 NH2 COOH 氨基 羧基 2 氨基酸的性質(zhì) 1 兩性 解離形式 應(yīng)用當(dāng)氨基酸解離出的陰 陽(yáng)離子濃度 達(dá)到該氨基酸的等電點(diǎn)時(shí) 此時(shí)氨基酸在水中的 最小 可利用此性質(zhì)分離氨基酸 2 成肽反應(yīng) 一分子氨基酸中的 與另一分子氨基酸中的 脫去一分子水形成肽鍵 相等 溶解度 羧基 氨基 思考感悟1 既與酸反應(yīng)又與堿反應(yīng)的物質(zhì)有哪些 提示 1 單質(zhì) 如Al 2 兩性氧化物 如Al2O3 3 兩性氫氧化物 如Al OH 3 4 弱酸酸式鹽 如NaHCO3 NaHSO3 NaHS NaH2PO4 Na2HPO4 5 弱酸銨鹽 如 NH4 2CO3 NH4 2SO3 NH4 2S NH4 3PO4 6 氨基酸 如 7 酯類 如乙酸乙酯 二 肽1 概念一個(gè) 氨基酸分子的 與另一個(gè) 氨基酸分子的 脫去一分子水所生成的化合物 2 官能團(tuán) 鍵 又叫肽鍵 表示為 羧基 氨基 酰胺 3 分類由兩個(gè)氨基酸分子脫水縮合形成的是 由三個(gè)氨基酸分子脫水縮合形成的是三肽 三肽以上可稱多肽 如兩分子甘氨酸生成的二肽表示為 H2N CH2 COOH H2N CH2 COOH H2N CH2 CO NH CH2 COOH H2O 二肽 思考感悟2 將甘氨酸和丙氨酸混合 在一定條件下發(fā)生兩分子縮合反應(yīng) 生成的二肽有幾種 試寫出可能的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式 提示 甘氨酸與丙氨酸混合反應(yīng)生成二肽的方式有 甘氨酸與甘氨酸反應(yīng)生成二肽 丙氨酸與丙氨酸反應(yīng)生成二肽 甘氨酸與丙氨酸反應(yīng)生成二肽 其中甘氨酸與丙氨酸能以兩種方式反應(yīng)生成二肽 故總共生成的二肽有4種 分別是 三 蛋白質(zhì)1 蛋白質(zhì)的物質(zhì)基礎(chǔ) 2 核心官能團(tuán) 肽鍵 3 分子大小 相對(duì)分子質(zhì)量一般在10000以上 含肽鍵 個(gè)以上 氨基酸 50 4 形成 脫水 5 性質(zhì) 水解 鹽析 變性 顏色反應(yīng) 兩性 6 生理功能 每種蛋白質(zhì)都有一定的生理活性 且結(jié)構(gòu)與生理功能是高度統(tǒng)一的 四 酶酶是一種生物催化劑 本質(zhì)是一類 酶催化的主要特點(diǎn)是所需條件溫和 氨基酸 蛋白質(zhì) 高度專一性 高效性 思考感悟3 怎樣將蛋白質(zhì)從溶液中分離出來(lái) 提示 加入飽和或濃Na2SO4溶液 蛋白質(zhì)析出 過(guò)濾 1 某期刊封面上有一個(gè)分子的球棍模型圖 如圖所示 圖中 棍 代表單鍵或雙鍵或叁鍵 不同顏色的球代表不同元素的原子 該模型圖可代表一種 A 氨基酸B 醇鈉C 鹵代羧酸D 酯 解析 選A 先確定出各種顏色的球代表何種原子 然后再確定出物質(zhì)的類別 解題的突破口是球棍模型中的綠球代表碳原子 則白球代表氫原子 進(jìn)而推出藍(lán)球代表氮原子 紅球代表氧原子 該球棍模型所示的分子結(jié)構(gòu)式為 命名為氨基乙酸 2 2011年棗莊高二檢測(cè) 有關(guān)蛋白質(zhì)的敘述正確的是 A 雞蛋白溶液中 加入濃的硫酸銨溶液有沉淀析出 加水后沉淀不溶解B 蛋白質(zhì)水解的最后產(chǎn)物是氨基酸C 蛋白質(zhì)的分子能透過(guò)半透膜D 蛋白質(zhì)都能跟濃硝酸作用呈黃色 解析 選B 濃的硫酸銨溶液可使蛋白質(zhì)鹽析 鹽析是可逆的 加水后蛋白質(zhì)又會(huì)溶解 所以A不正確 蛋白質(zhì)為高分子化合物 分子直徑在膠粒直徑范圍內(nèi) 不能透過(guò)半透膜 所以C不正確 含苯環(huán)的蛋白質(zhì)遇濃HNO3呈黃色 所以D不正確 3 酶是蛋白質(zhì) 因而具有蛋白質(zhì)的特性 酶又是生物制造出來(lái)的催化劑 因而能在許多有機(jī)反應(yīng)中發(fā)揮作用 在下面表示溫度T與反應(yīng)速率v的關(guān)系曲線中 有酶參加的是 解析 選D 開(kāi)始時(shí)溫度升高 酶的催化作用使反應(yīng)速率加快 但溫度高至一定程度時(shí)酶蛋白受熱 而逐漸失去催化活性 所以反應(yīng)速率又開(kāi)始降低 課堂互動(dòng)講練 特別提醒 1 氨基酸形成蛋白質(zhì)時(shí) 氨基酸分子數(shù) 肽鍵數(shù)和反應(yīng)過(guò)程生成水分子數(shù)之間有一定的關(guān)系 氨基酸n個(gè)分子 肽鍵 n 1 個(gè) 水分子 n 1 個(gè) 2 蛋白質(zhì)的顏色反應(yīng)和灼燒是檢驗(yàn)蛋白質(zhì)的兩種方法 下式表示蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)的一部分 思路點(diǎn)撥 解答本題的關(guān)鍵是注意蛋白質(zhì)水解時(shí)的斷鍵位置 解析 下面虛線表示C N鍵斷裂 并注明水解產(chǎn)物 答案 D 規(guī)律方法 解答此類題目時(shí) 首先看清楚發(fā)生水解反應(yīng)的反應(yīng)物類型 然后分析其發(fā)生水解反應(yīng)時(shí)的斷鍵位置 從而找出取代產(chǎn)物 有機(jī)化學(xué)中常見(jiàn)的水解反應(yīng)有 變式訓(xùn)練1 2011年濟(jì)南高二檢測(cè) 某天然蛋白質(zhì)充分水解后 能分離出有機(jī)化合物R R可與含等物質(zhì)的量的KOH或HCl的溶液完全反應(yīng) 4 45gR可與50mL1mol L 1的NaOH溶液完全中和 則R的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為 解析 選B 有機(jī)化合物R可與含等物質(zhì)的量的KOH或HCl的溶液完全反應(yīng) 說(shuō)明R分子中含有一個(gè)氨基 NH2 和一個(gè)羧基 COOH 由題容易求得此有機(jī)化合物的相對(duì)分子質(zhì)量為89 因其是天然蛋白質(zhì)水解的產(chǎn)物 故R的結(jié)構(gòu)中應(yīng)含有 結(jié)合相對(duì)分子質(zhì)量可求得其殘基的式量為89 74 15 顯然只能是甲基 CH3 從而確定有機(jī)物R的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為 特別提醒 1 利用滲析和鹽析可以分離 提純蛋白質(zhì) 2 利用蛋白質(zhì)的變性可以對(duì)環(huán)境進(jìn)行殺菌消毒 還可以將動(dòng)物的皮加工成皮革等 1 蛋白質(zhì)溶液中含有氯離子 有人用滴加AgNO3溶液再過(guò)濾的方法除去氯離子 這樣做是錯(cuò)誤的 理由是 除去Cl 的正確方法是 2 某二肽結(jié)構(gòu)可表示為 則其對(duì)應(yīng)的氨基酸為 解析 1 AgNO3為可溶性重金屬鹽 會(huì)使蛋白質(zhì)變性而產(chǎn)生沉淀 與AgCl混在一起難以分離 但蛋白質(zhì)溶液為膠體 可用滲析法除去Cl 答案 1 Ag 能使蛋白質(zhì)變性凝結(jié)而無(wú)法與AgCl沉淀分離滲析 變式訓(xùn)練2下列物質(zhì)能使蛋白質(zhì)變性的是 福爾馬林 酒精 KMnO4溶液 Na2SO4溶液 硫酸銅溶液 雙氧水 硝酸A 除 外B 除 外C D 除 外解析 選D 能夠使蛋白質(zhì)變性的物質(zhì)有重金屬鹽 強(qiáng)氧化劑 強(qiáng)酸 強(qiáng)堿 乙酸 甲醛 乙醇等物質(zhì) 特別提醒 利用焰色反應(yīng)只能鑒別某些金屬元素 如堿金屬及Ca Ba Cu等 利用顏色反應(yīng)只能鑒別含苯環(huán)的蛋白質(zhì) 2011年湖北黃岡高二檢測(cè) 下面有6種有機(jī)物 用提供的試劑分別鑒別 將所用試劑及產(chǎn)生的現(xiàn)象的序號(hào)填在各個(gè)橫線上 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 苯酚與FeCl3溶液反應(yīng)呈紫色 葡萄糖與新制Cu OH 2懸濁液共熱出現(xiàn)磚紅色沉淀 淀粉與碘水作用呈藍(lán)色 蛋白質(zhì)與濃HNO3作用呈黃色 答案 1 b B 2 a A 3 e F 4 f D 5 d C 6 c E 變式訓(xùn)練3為了鑒別某白色紡織品的成分是蠶絲還是 人造絲 可選用的方法是 滴加濃硝酸 滴加濃硫酸 滴加酒精 灼燒A 都能選用B 都不能選用C D 解析 選D 因?yàn)樾Q絲的主要成分是蛋白質(zhì) 因而能與濃硝酸作用變黃 灼燒時(shí)會(huì)有燒焦羽毛的氣味 人造絲主要成分是纖維素 在滴加濃硝酸時(shí)不會(huì)變黃 灼燒也沒(méi)有燒焦羽毛的氣味 在二者中加入濃硫酸 都會(huì)被氧化變黑 部分溶解 加入酒精都沒(méi)有明顯現(xiàn)象 探究整合應(yīng)用 有機(jī)物官能團(tuán)與顯色反應(yīng) 舉例 某有機(jī)物A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為 1 A的分子式是 2 A在NaOH水溶液中加熱 反應(yīng)得到B和C C是芳香化合物 B和C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是 B C 該反應(yīng)屬于 反應(yīng) 3 某同學(xué)對(duì)A可能具有的化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了如下預(yù)測(cè) 其中錯(cuò)誤的是 a 可以使高錳酸鉀酸性溶液退色b 在一定條件下可以和濃硝酸反應(yīng)c 在一定條件下可以和乙酸反應(yīng)d 遇FeCl3溶液可以發(fā)生顯色反應(yīng) 4 該有機(jī)物A的同分異構(gòu)體很多 其中有一類可以用通式表示 其中X Y均不為氫 試寫出符合上述通式 含有羥基 且能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的三種物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式 解析 1 由A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可寫出A的分子式為 C9H10O3 2 要注意水解產(chǎn)物在堿性條件下為相應(yīng)的鹽 特別是水解生成的酚還要和NaOH反應(yīng) 3 由有機(jī)物A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式知 該有機(jī)物中有甲基 醇羥基 醛基和酯基 酸性高錳酸鉀溶液可以氧化醇羥基和苯環(huán)側(cè)鏈上的甲基 醇羥基可以與濃硝酸 乙酸發(fā)生酯化反應(yīng) 但因?yàn)橛袡C(jī)物中不含有酚羥基 故不能和FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng) 4 根據(jù)限定條件來(lái)寫同分異構(gòu)體 首先將官能團(tuán)的種類和位置定好 則比較容易寫 答案 1 C9H10O3 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全