苏教版 (2019)必修 第二册第二单元 食品中的有机化合物导学案

基础课时18　蛋白质和氨基酸

知识点一　蛋白质

1．存在与组成

(1)存在：蛋白质是组成细胞的基础物质。动物的肌肉、毛皮以及在人体新陈代谢中起催化作用的酶、运输氧气的血红蛋白、引起疾病的细菌和病毒、抵抗疾病的抗体中都含有蛋白质。

(2)组成：蛋白质主要由碳、氢、氧、氮、硫等元素组成，属于天然高分子化合物。

2．蛋白质的性质

(1)蛋白质的盐析

按表中实验操作完成实验，并填写下表：

由实验可知：①概念：浓无机盐溶液使蛋白质的溶解度降低而使其从溶液中析出的过程叫盐析。

②条件：浓的轻金属盐溶液或铵盐溶液。少量的无机盐能促进蛋白质的溶解。

③特点：盐析是可逆过程，继续加水时，能使沉淀溶解，不影响蛋白质的生理活性。可用来分离、提纯蛋白质。

(2)蛋白质的变性

按表中实验操作完成实验，并填写下表：

由实验可知：①蛋白质的变性是在紫外线照射、加热或加入酸、碱、重金属盐、有机物(乙醇、苯酚、甲醛等)的情况下，蛋白质发生性质上的改变而聚沉的过程。

②蛋白质的变性是不可逆的化学变化过程，可以利用这一性质进行杀菌消毒。

(3)水解：蛋白质在一定条件下能发生水解反应，水解产物为氨基酸。

　判断下列说法是否正确。(正确的打“√”，错误的打“×”)

(1)蛋白质都是结构复杂的高分子化合物，组成元素只有C、H、O、N。                             (×)

(2)蛋白质在酶的作用下，可直接水解生成各种氨基酸。 (×)

(3)生物体内的酶都是蛋白质。  (×)

(4)蛋白质溶液遇到盐就会变性。  (×)

(5)蛋白质变性属于化学变化。  (√)

(6)向鸡蛋白溶液中加入醋酸铅溶液，生成白色沉淀，加水可重新溶解。                             (×)

(7)可以通过灼烧的方法鉴别真蚕丝和人造丝。 (√)

　为什么医院里用高温蒸煮、照射紫外线、在伤口处涂抹酒精溶液等方法来杀菌消毒？不小心误服可溶性重金属盐应立即采取什么急救措施呢？

提示：高温、紫外线、酒精等都可以使蛋白质变性，杀死细菌，起到消毒作用。不小心误服可溶性重金属盐应立即服用大量鲜牛奶或豆浆或鸡蛋清等蛋白质含量丰富的食物，可使重金属与服用的蛋白质发生变性作用，从而减轻重金属对机体的危害。

知识点二　氨基酸

1．几种重要的氨基酸

2.组成与结构特点

(1)组成：氨基酸分子主要由C、H、O、N四种元素组成。

(2)结构：每种氨基酸分子至少都含有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH)。

(3)α­氨基酸：分子中氨基连接在离羧基最近的碳原子上的氨基酸。

3．化学性质

(1)两性：①能与酸反应，体现其具有碱性。

②能与碱反应，体现其具有酸性。

(2)成肽反应：在一定条件下，氨基酸之间能发生反应，生成多肽，多肽再经过一系列复杂的变化，从而构成结构更为复杂的蛋白质。

4．酶

酶是一种具有催化作用的物质，绝大多数酶是蛋白质，具有以下特点：

(1)条件：温和条件。

(2)具有很强的专一性。

(3)具有很强的催化效能，催化反应速率大。

　如图是只含有C、H、O、N四种元素的有机物的简易球棍模型。

(1)写出该物质的结构简式。

(2)已知—NH2与NH3类似，能与盐酸反应，请写出该物质与盐酸反应的化学方程式。

(3)该物质能否与NaOH溶液反应，若能，请写出化学反应方程式。

提示：(1)CH3CH(NH2)COOH

(2)CH3CH(NH2)COOH＋HCl―→CH3CH(COOH)NH3Cl

(3)能，CH3CH(NH2)COOH＋NaOH―→CH3CH(NH2)COONa＋H2O

要保证有足够数量和质量的蛋白质食物。根据营养学家研究，一个成年人每天通过新陈代谢大约要更新300 g以上蛋白质，其中3/4来源于机体代谢中产生的氨基酸，这些氨基酸的再利用大大减少了需补给蛋白质的数量。一般地讲，一个成年人每天摄入60～80 g蛋白质，基本上已能满足需要。我国人民有食用混合食品的习惯，把几种营养价值较低的蛋白质混合食用，其中的氨基酸相互补充，可以显著提高营养价值。例如，谷类蛋白质含赖氨酸较少，而含蛋氨酸较多；豆类蛋白质含赖氨酸较多，而含蛋氨酸较少。这两类蛋白质混合食用时，必需氨基酸相互补充，接近人体需要，营养价值大为提高。

[问题1]　阅读材料并分析蛋白质在维持生命活动中有哪些作用。

提示：蛋白质水解生成氨基酸，为人体提供必需的营养物质。

[问题2]　钡盐属于重金属盐，医院在做胃透视时要服用“钡餐”BaSO4为何不会中毒？能否改服BaCO3?

提示：BaSO4是一种不溶性重金属盐；而BaCO3在胃酸的作用下会溶解，重金属离子Ba2＋会使人体蛋白质变性而中毒。所以不能服用BaCO3。

1．蛋白质的盐析和变性的区别

2.蛋白质的特征

(1)颜色反应：有些蛋白质与浓硝酸作用时呈黄色。能发生颜色反应的蛋白质分子内含有苯环，该反应可以用来检验蛋白质。

(2)特殊气味：蛋白质在灼烧时会产生烧焦羽毛的特殊气味。该反应是用来检验蛋白质最常用的方法，因此常用该方法鉴别丝织品与毛织物等。

1．蛋白质溶液分别做如下处理后，仍不失去生理活性的是(　　)

A．高温加热　　 B．紫外线照射

C．加食盐水 D．加NaOH溶液

C　[蛋白质一旦变性即失去生理活性，A、B、D三项均能使蛋白质变性而失去生理活性。]

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．鸡蛋白溶液受热凝固

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

A　[A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，析出的蛋白质加水，仍能溶解，不是化学变化；B项，鸡蛋白溶液受热凝固是蛋白质的变性，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灭种子上的细菌和微生物，使这些生物体的蛋白质变性，是化学变化。]

蛋白质与盐溶液作用是否变性的判断

首先看盐溶液中是否有重金属离子，常见重金属离子有Cu2＋、Ag＋、Ba2＋、Pb2＋、Hg2＋。若是可溶性重金属盐溶液，则蛋白质变性，加水后不溶解；若是轻金属盐或铵盐溶液，且为浓溶液，则蛋白质发生盐析，加水后能溶解。

1．下列关于蛋白质的叙述中正确的是(　　)

A．天然蛋白质的组成元素只有碳、氢、氧、氮四种

B．加热会使蛋白质变性，因此食用生鸡蛋所获得的营养价值更高

C．向鸡蛋清中加入食盐，会使蛋白质凝固变性

D．用一束光线照射蛋白质溶液，可以产生丁达尔效应

D　[天然蛋白质主要由C、H、O、N四种元素组成，除此之外，还含有少量S、P等；蛋白质受热后变性，失去原有的可溶性和生理活性，但熟鸡蛋更易被消化吸收，其水解最终产物仍为α­氨基酸；向鸡蛋清中加入食盐，蛋白质析出，该过程为盐析，而不是变性；蛋白质溶液具有胶体的性质。]

2．下列说法中错误的是(　　)

A．在豆浆中加入少量的石膏，能使豆浆凝结为豆腐

B．酶是一种蛋白质，温度越高，酶的催化活性越强

C．用灼烧的方法可以鉴别毛织物和棉织物

D．浓硝酸使皮肤呈黄色是由于浓硝酸与蛋白质发生了颜色反应

B　[A项中实际是在蛋白质和水的混合体系中加入无机盐，使蛋白质的溶解度降低，形成凝胶，而蛋白质的生理活性没有发生变化；在一定温度范围内，温度越高，酶的催化活性越强，但超过一定温度，温度越高，酶的催化活性越低，甚至完全丧失活性，B项是错误的；C项中毛织物的主要成分是天然蛋白质，灼烧时有烧焦羽毛的气味，棉织物的主要成分是纤维素，灼烧时无明显的气味；D项叙述是正确的。]

3．绿色荧光蛋白在紫外线照射下会发出鲜艳绿光。下列有关说法正确的是(　　)

A．蛋白质存在于一切细胞中

B．天然蛋白质属于纯净物

C．该蛋白发出荧光是蛋白质的颜色反应

D．蛋白质通常用新制氢氧化铜碱性悬浊液检验

A　[蛋白质存在于一切细胞中，是细胞结构里复杂的高分子化合物，A正确。蛋白质是混合物，某些蛋白质(分子中含有苯环)遇浓硝酸变黄属于蛋白质的颜色反应，B、C错误；检验蛋白质通常用颜色反应或灼烧法，D错误。]

4．已知谷氨酸的结构为，下列说法不正确的是(　　)

A．1 mol谷氨酸能与2 mol NaOH发生反应

B．谷氨酸分子中的—NH2表现碱性

C．谷氨酸分子之间不能发生反应

D．谷氨酸分子之间能发生脱水缩合反应

C　[A项，1 mol谷氨酸含有2 mol羧基，能与2 mol NaOH发生反应，正确；B项，谷氨酸分子中既含有氨基又含有羧基，其中的氨基表现碱性，羧基表现酸性，正确；谷氨酸分子之间的氨基和羧基能发生缩合反应，C项错误，D项正确。]

5．应用所学知识回答下列问题：

(1)下列物质对蛋白质的化学性质具有明显影响的是________(填字母，下同)。

A．重晶石(BaSO4)　B．蓝矾　C．碘酒　D．高锰酸钾　E．酒精　F．生牛奶　G．熟鸡蛋

(2)如果你发现有人误服重金属盐而出现了轻微中毒症状，需要你马上对病人进行抢救，你认为上述物质中可以应用的是________(写代号)。

(3)当你选择物质对病人进行抢救以后，下一步的打算或做法是________。

A．建议病人快去医院继续治疗

B．将病人安置于通风处呼吸新鲜的空气

C．建议病人卧床休息

[解析]　(1)蓝矾、碘酒、高锰酸钾、酒精等物质都能使蛋白质变性，蛋白质的变性属于化学变化。重晶石的主要成分是硫酸钡，它既不溶于水又不溶于酸，不能使蛋白质变性，对人体无毒。(2)生牛奶中含有较多的未变性的蛋白质，熟鸡蛋中蛋白质已经变性了。(3)重金属盐中毒者服用生牛奶能降低重金属盐对人体的伤害，但这种作用是有限的。病人去医院做更有效的治疗是最佳选择。

[答案]　(1)B、C、D、E　(2)F　(3)A