高中化学人教版 (2019)选择性必修3蛋白质第2课时学案设计

这是一份高中化学人教版 (2019)选择性必修3蛋白质第2课时学案设计，共9页。学案主要包含了总结升华，答案与解析等内容，欢迎下载使用。
知识链接
Hi，在开始挑战之前，先来热下身吧！
氨基酸的主要化学性质：
（1）氨基酸的两性。
氨基酸是两性化合物，能与、反应生成盐。
氨基酸分子既含有又含有，通常以两性离子形式存在，溶液的pH不同，可发生不同的解离。
不同的氨基酸在水中的溶解度最小时的pH（即等电点）不同，可以通过控制分离氨基酸。
（2）氨基酸的成肽反应。
在酸或碱存在的条件下加热，一个氨基酸分子的氨基与另一个氨基酸分子的羧基间脱去一分子水，缩合形成含有肽键（）的化合物，称为成肽反应。例如：
▪◆学习任务
（一）读教材，首战告捷
让我们一起来阅读教材，并做好色笔区分吧。
（二） 试身手， 初露锋芒
让我们来试试回答下面的问题和小练习吧。
问题1：蛋白质的组成和结构
（1）蛋白质是的含氮生物高分子化合物。
（2）蛋白质的相对分子质量从几万到几千万，它由等元素组成，有的蛋白质还含有P、Fe、Cu、Zn、Mn等。
（3）蛋白质的数目巨大（1010～1012种），结构复杂，目前为人们所认识的非常少。科学家通常将蛋白质的结构层次分为进行研究。
任何一种蛋白质分子在天然状态下均具有独特而稳定的结构，这是蛋白质分子结构中最显著的特点。蛋白质分子中各种氨基酸的连接方式和排列顺序称为蛋白质的一级结构。其中氨基酸的排列顺序对蛋白质的性质起着决定性作用。
一级结构二级结构三级结构（三维）四级结构
注：每一个具有三级结构的多肽链称为亚基。
问题2：蛋白质的主要性质
蛋白质与氨基酸一样，也是两性分子，既能与酸反应又能与碱反应，除此以外，蛋白质还具有如下性质：
（1）水解。
蛋白质在酸、碱或酶的作用下能发生水解，水解的最终产物是。天然蛋白质水解的最终产物是。
（2）盐析。
向蛋白质溶液中加入浓的溶液（如饱和硫酸铵溶液、硫酸钠溶液等），可使蛋白质的溶解度降低而，这种作用称为盐析。
（3）变性。
在某些物理因素（如等）或化学因素（如等）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。
（4）颜色反应。
蛋白质可以跟许多试剂发生特殊的颜色反应。如的蛋白质与浓硝酸作用时会产生黄色固态物质；蛋白质遇双缩脲试剂时会呈现紫玫瑰色。通常情况下，可利用上述颜色反应来检验蛋白质。
此外，蛋白质在灼烧时，会产生，也可用于蛋白质的检验。
问题3：酶
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蛋白质。
2．酶除具有蛋白质的性质外，还具有很强的催化作用。酶的催化作用具有：
（1）；
（2）；
（3）。
其催化过程可分为①反应物与酶结合形成配合物；②反应物变成激活状态；③产物在酶表面形成；④产物在酶表面释放。
练习1．下列哪种元素不是蛋白质的主要组成元素是（ ）
A．碳 B．氢 C．氮 D．氯
【答案】D
【解析】蛋白质是由Ｃ、Ｈ、Ｏ、Ｎ、Ｓ等元素组成。有些蛋白质含有P，少量蛋白质还含有微量Fe、Cu、Zn、Mn等。
练习2．蛋白质是生命的基础物质，下列关于蛋白质的说法中正确的是（ ）。
A．蛋白质的种类很多，它们都能溶于水
B．蛋白质水解的最终产物是多种氨基酸
C．蛋白质溶液中加入浓盐酸，颜色变黄
D．蛋白质溶液中加入饱和硫酸铵溶液，蛋白质将变性
举一反三：
【变式】关于蛋白质性质的说法中，不正确的是（ ）。
A．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，任何蛋白质遇到浓硝酸时都会显黄色
D．蛋白质既能与强酸反应又能与强碱反应
（三）攻难关，自学检测
☆
让我们来挑战吧！你一定是最棒的！
1．下列说法中，不正确的是（ ）。
A．利用盐析可以分离提纯蛋白质
B．酶在高温或重金属盐作用下其催化效率会降低
C．DNA是生物体遗传信息的载体，蛋白质合成的模板
D．RNA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
☆☆
2．（1）酶是生物体中产生的具有催化作用的蛋白质，其催化作用具有______、______、______等特点。
（2）核酸是一类含________的生物高分子化合物。在生物体的生长、繁殖、________、________等生命现象中起着决定性作用。核酸分为DNA和RNA。DNA主要存在于________中，其主要功能是________；RNA主要存在于________中，其主要功能是________。
（四）找规律，方法总结
蛋白质的盐析与变性
（1）盐析。
蛋白质的盐析属过程，是的，盐析出的蛋白质稀释后仍能溶解而并不影响蛋白质的活性。采用多次盐析和溶解，可以。
（2）变性。
蛋白质的变性属过程，是的。变性后的蛋白质既失去了，同时也失去了。利用蛋白质的变性来加热烹调食物或灭菌消毒等，防止蛋白质的变性有疫苗的冷冻保藏、登山时的防晒护目等。
测一测，大显身手
一、选择题（每小题只有1个选项符合题意）
1．把①蔗糖、②麦芽糖、③淀粉、④纤维素、⑤油脂、⑥酶、⑦蛋白质，在酸存在的条件下分别进行水解，其水解的最终产物只有1种的有（ ）。
A．①②③④⑤ B．②③④ C．④⑥⑦ D．③④⑤⑥⑦
2．市场上有一种加酶洗衣粉，即在洗衣粉中加入少量的碱性蛋白酶，它的催化活性很强，衣物的汗渍、血迹及人体排放的蛋白质、油渍遇到它，皆能水解而除去，下列衣料中不能用加酶洗衣粉洗涤的是（ ）。
①棉织品 ②毛织品 ③腈纶织品 ④蚕丝织品 ⑤涤纶织品 ⑥锦纶织品
A．①②⑤ B．②④ C．③④⑤ D．③⑤⑥
3．能用于鉴别淀粉、肥皂和蛋白质三种溶液的一种试剂是（ ）。
A．碘水 B．烧碱溶液 C．浓硝酸 D．MgSO4溶液
4．误食重金属盐会引起中毒，可用于急救的解毒方法是( )。
A.服用大量葡萄糖溶液 B.服用大量的牛奶或豆浆
C.服用适量白酒 D.服用可溶性硫化物溶液
二、填空题
5．（1）从鸡蛋白的溶液中提取蛋白质的方法有________和________。
（2）鸡蛋腐败时，常闻到有刺激性气味的气体，该气体主要是________，说明蛋白质中含有________元素。
（3）误食可溶性重金属盐会中毒，这是因为________。
（4）浓HNO3溅到皮肤上，使皮肤呈现________色，这是浓HNO3和蛋白质发生了________反应的缘故。
（5）鉴定一种织物的成分是真丝还是人造丝，可各取一小块进行________，这是因为________。
6．A、B两种有机物的分子式相同，都可用CaHbOcNd表示，且a+c=b，a－c=d。已知A是天然蛋白质水解的最终产物；B是一种含有醛基的硝酸酯。试回答：
（1）A和B的分子式是________。
（2）光谱测定显示，A的分子结构中不存在甲基，则A的结构简式为________。
（3）光谱测定显示，B的烃基中没有支链，则B的结构简式为________。
参考答案

知识链接
Hi，在开始挑战之前，先来热下身吧！
氨基酸的主要化学性质。
（1）氨基酸的两性。
氨基酸是两性化合物，能与酸、碱反应生成盐。

氨基酸分子既含有氨基又含有羧基，通常以两性离子形式存在，溶液的pH不同，可发生不同的解离。
不同的氨基酸在水中的溶解度最小时的pH（即等电点）不同，可以通过控制溶液的pH分离氨基酸。
（2）氨基酸的成肽反应。
在酸或碱存在的条件下加热，一个氨基酸分子的氨基与另一个氨基酸分子的羧基间脱去一分子水，缩合形成含有肽键（）的化合物，称为成肽反应。例如：
▪◆学习任务
（二） 试身手， 初露锋芒
问题1：蛋白质的组成和结构
（1）蛋白质是由氨基酸通过肽键等相互连接而形成的一类具有独特而稳定的结构和一定生理功能的含氮生物高分子化合物。
（2）蛋白质的相对分子质量从几万到几千万，它由C、H、O、N、S等元素组成，有的蛋白质还含有P、Fe、Cu、Zn、Mn等。
（3）蛋白质的数目巨大（1010～1012种），结构复杂，目前为人们所认识的非常少。科学家通常将蛋白质的结构层次分为四级进行研究。
任何一种蛋白质分子在天然状态下均具有独特而稳定的结构，这是蛋白质分子结构中最显著的特点。蛋白质分子中各种氨基酸的连接方式和排列顺序称为蛋白质的一级结构。其中氨基酸的排列顺序对蛋白质的性质起着决定性作用。
一级结构二级结构三级结构（三维）四级结构
注：每一个具有三级结构的多肽链称为亚基。
问题2：蛋白质的主要性质
蛋白质与氨基酸一样，也是两性分子，既能与酸反应又能与碱反应，除此以外，蛋白质还具有如下性质：
（1）水解。
蛋白质在酸、碱或酶的作用下能发生水解，水解的最终产物是多种氨基酸。天然蛋白质水解的最终产物是多种α一氨基酸。
（2）盐析。
向蛋白质溶液中加入浓的无机轻金属盐溶液（如饱和硫酸铵溶液、硫酸钠溶液等），可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。
（3）变性。
在某些物理因素（如加热、加压、搅拌、振荡、紫外线照射、超声波等）或化学因素（如强酸、强碱、重金属盐、三氯乙酸、甲醛、乙醇、丙酮等）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。
（4）颜色反应。
蛋白质可以跟许多试剂发生特殊的颜色反应。如含有苯环的蛋白质与浓硝酸作用时会产生黄色固态物质；蛋白质遇双缩脲试剂时会呈现紫玫瑰色。通常情况下，可利用上述颜色反应来检验蛋白质。
此外，蛋白质在灼烧时，会产生烧焦羽毛的气味，也可用于蛋白质的检验。
问题3：酶
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蛋白质。
2．酶除具有蛋白质的性质外，还具有很强的催化作用。酶的催化作用具有：（1）条件温和、不需加热；（2）高度的专一性；（3）高效催化作用等特点。其催化过程可分为①反应物与酶结合形成配合物；②反应物变成激活状态；③产物在酶表面形成；④产物在酶表面释放。
练习1．【答案】D
【解析】蛋白质是由Ｃ、Ｈ、Ｏ、Ｎ、Ｓ等元素组成。有些蛋白质含有P，少量蛋白质还含有微量Fe、Cu、Zn、Mn等。
练习2．【答案】B
【解析】蛋白质的种类很多，有的能溶于水有的不溶于水；某些蛋白质溶液中加入浓硝酸，颜色变黄；蛋白质溶液中加入饱和硫酸铵溶液，发生的是盐析，而不是变性。
举一反三：
【变式】
【答案】AC
【解析】蛋白质溶液中加入浓的(NH4)2SO4、Na2SO4等溶液时，蛋白质会发生盐析，加入可溶性重金属盐溶液时会发生蛋白质的变性；含有苯环的蛋白质遇浓硝酸才会显黄色。

（三）攻难关，自学检测
☆
让我们来挑战吧！你一定是最棒的！
1．【答案】D
【解析】盐析不改变蛋白质的生理活性，只是使蛋白质暂时失去溶解性，利用多次盐析和溶解可分离提纯蛋白质；酶是蛋白质，在高温或重金属盐作用下会发生变性而失去生理活性，从而使其催化效率降低；RNA主要存在于细胞质中，根据DNA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。
【总结升华】轻金属盐可使蛋白质发生盐析；某些物理因素（如加热、加压、搅拌、振荡、紫外线照射、超声波等）或化学因素（如强酸、强碱、重金属盐、三氯乙酸、甲醛、乙醇、丙酮等）可以使蛋白质发生不可逆的变性；只有含有苯环的蛋白质遇到浓硝酸时才会显黄色。
☆☆
2．【答案】（1）条件温和、不需加热 高度的专一性 高效催化作用
（2）磷 遗传 变异 细胞核 DNA是生物体 遗传信息的载体，蛋白质合成的模板 细胞质 RNA 参与生物体内蛋白质的合成
（四）找规律，方法总结
蛋白质的盐析与变性
（1）盐析。
蛋白质的盐析属物理过程，是可逆的，盐析出的蛋白质稀释后仍能溶解而并不影响蛋白质的活性。采用多次盐析和溶解，可以分离提纯蛋白质。
（2）变性。
蛋白质的变性属化学过程，是不可逆的。变性后的蛋白质既失去了原有的溶解性，同时也失去了原有的生理活性。利用蛋白质的变性来加热烹调食物或灭菌消毒等，防止蛋白质的变性有疫苗的冷冻保藏、登山时的防晒护目等。
测一测，大显身手
【答案与解析】
1．B
【解析】麦芽糖、淀粉、纤维素水解的最终产物都是葡萄糖；蔗糖水解得到葡萄糖和果糖；蛋白质水解最终得到多种-氨基酸；油脂水解得到多种高级脂肪酸和甘油。
2．B
【解析】题给各种衣料中，属于蛋白质的有②和④，它们不能用加酶洗衣粉洗涤。
3．C
【解析】蛋白质与浓硝酸作用会显黄色；浓硝酸与肥皂反应会生成难溶于水的高级脂肪酸沉淀；而淀粉与浓硝酸不反应。
4．B
【解析】牛奶和豆浆中含有较多的蛋白质，蛋白质可以跟重金属盐形成不溶于水的化合物，可以减轻重金属盐类对胃肠黏膜的危害，起到缓解毒性的作用。
5．（1）盐析 渗析 （2）H2S 硫 （3）可溶性重金属盐会使蛋白质变性
（4）黄 颜色 （5）灼烧 真丝是蛋白质，有烧焦羽毛的气味
【解析】（1）提取蛋白质的方法可从两方面考虑：①让蛋白质沉淀出来；②让其他物质出去。（2）我们常说硫化氢有臭鸡蛋气味，就是因为鸡蛋腐败，蛋白质分解会放出硫化氢。（3）重金属离子会使蛋白质变性，蛋白质广泛存在于生物体内，是生命的基础，肌肉、皮肤、毛、发等的主要成分都是蛋白质。（4）蛋白质和许多试剂可发生特殊的颜色反应。（5）人造丝是合成纤维。
6．（1）C5H9O4N

【解析】（1）因B是含醛基的硝酸酯，可设其结构简式为，与CaHbOcNd相比较得d=1，c=4，则可得a=c+d=5，b=a+c=9，从而可确定有机物的分子式为C5H9O4N。
（2）A是天然蛋白质水解的最终产物，是仅一氨基酸，则A中含有结构，残基为—C3H5O2，因其结构中无甲基，则残基可构成HOOC—CH2—CH2—等结构，故A的结构简式为。
（3）由B的分子式为C5H9O4N，可求出B的结构简式中的n值为4，从而得出B的结构简式为。