高中化学苏教版 (2019)必修 第二册专题8 有机化合物的获得与应用第二单元 食品中的有机化合物导学案

第5课时　蛋白质和氨基酸

新课程标准

1．认识蛋白质的组成和主要性质及在日常生活中的应用。

2．知道氨基酸的组成、结构特点及性质。

学业质量水平

合格性要求

1.认识蛋白质的性质，能从蛋白质性质等方面说明，并能用于解释蛋白质在日常生活中的一些应用。(水平1)

2．能设计实验方案探究蛋白质的性质和变化规律。(水平2)

等级性要求

能从氨基酸的组成、结构等方面认识蛋白质的多样性，认识不同氨基酸的差异对物质性质的影响。(水平3)

图说考点

基础知识——自学·思记·尝试

[新知预习]

一、蛋白质

1．存在及组成

(1)蛋白质是组成细胞的________。

(2)动物的____、毛皮、血液、乳汁以及____、________、____、病毒、抗体中都含有蛋白质。

(3)蛋白质是结构复杂的________化合物。

(4)蛋白质除含有C、H、________三种元素外，还含有______等元素。

2．性质

二、氨基酸和酶

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________、________、________、________四种元素组成。

(2)结构：每种氨基酸分子均含有______________和________________________。

(3)α-氨基酸：分子中氨基连接在离羧基________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________性。②能与碱反应，体现其具有________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，构成________。

4．酶：酶是具有催化作用的一类蛋白质，具有以下特点：

(1)条件：________。

(2)具有很强的________。

(3)具有很强的________，催化反应速率大。

【学而思】

1.(1)(思维升华)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？

(2)(知识关联)为什么在农业上用波尔多液(由硫酸铜、生石灰和水制成)来消灭病虫害？

(3)教材中描述“变性后的蛋白质不能再恢复，是不可逆过程”。如果生活中有人不小心误服可溶性重金属盐应立即采取什么急救措施呢？

2．用酶作催化剂，温度越高催化效率越高。这种说法是否正确？

[即时自测]

1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”

(1)蛋白质和氨基酸均显两性。(　　)

(2)蛋白质水解的最终产物是氨基酸。(　　)

(3)蛋白质的组成元素只有C、H、O、N。(　　)

(4)蛋白质是一种基本营养物质。(　　)

(5)为了鉴别某白色纺织品的成分是蚕丝还是纯棉制品，可选用灼烧的方法进行鉴别。(　　)

(6)浓硝酸滴到人的皮肤上变黄色是物理变化。(　　)

2．把下列营养物质与相应的作用连接起来。

营养物质　　 在人体中的作用

(1)纤维素     A．保持体温、保护内脏器官

(2)油脂      B．加强胃肠蠕动

(3)蛋白质     C．人体内重要催化剂

(4)酶      D．必需营养物质

3．“春蚕到死丝方尽，蜡炬成灰泪始干”，这一句诗中的丝属于(　　)

A．烃类     B．蛋白质   

C．淀粉     D．纤维素

4．糖类、脂肪和蛋白质是维持人体生命活动所必需的三大营养物质。以下叙述正确的是(　　)

A．油脂的水解产物为纯净物

B．蔗糖水解的最终产物是葡萄糖

C．常温下，淀粉遇碘变蓝色

D．常温下，硫酸可以使蛋白质变黄色

5．下列为人体提供能量的营养物质中，属于高分子化合物的是(　　)

A．蛋白质    B．油脂   

C．葡萄糖    D．蔗糖

6．已知谷氨酸的结构简式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．谷氨酸分子间能发生反应生成多肽

技能素养——合作·探究·分享

例1 L-多巴是一种有机物，它可用于帕金森综合症的治疗，其结构简式如图。这种药物的研制是基于获得2000年诺贝尔生理学或医学奖和获得2001年诺贝尔化学奖的研究成果。下列关于L-多巴酸碱性的叙述正确的是(　　)

A．既没有酸性，又没有碱性   

B．既具有酸性，又具有碱性

C．只有酸性，没有碱性   

D．只有碱性，没有酸性

例2 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________(填序号)。

A．硫酸钡　 B．蓝矾　　 C．碘酒　 D．高锰酸钾

E．酒精     F．生牛奶   G．熟鸡蛋

(2)若有人误食重金属盐而出现了轻微的中毒症状，需要马上对病人进行抢救，你认为上述物质中可以作解毒用的是________(填序号。)

(3)当你选择物质对病人进行施救以后，下一步的打算或做法是________(填序号)

A．建议病人尽快去医院继续治疗

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

关键能力　归纳提升

一、蛋白质性质

1．特性：①部分蛋白质遇浓HNO3发黄；

②灼烧：有烧焦羽毛的气味。

2．两性：既能与酸反应、又能与碱反应。

3．水解：蛋白质→多肽→氨基酸。

4．盐析：遇轻金属盐的浓溶液结晶析出。

5．变性：

二、氨基酸性质

1．氨基酸具有两性，既能与酸反应，又能与碱反应，如

2．氨基酸分子中氨基和羧基能发生缩合反应，也叫成肽反应。

(1)实质：成肽反应实质是羧基去羟基氨基去氢。

(2)反应原理：

状元随笔　蛋白质盐析和变性的比较

课堂检测——夯实·测控·演练

1．下列各类食物中蛋白质含量最丰富的是(　　)

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，衣服的汗渍、血液及人体排放的蛋白质油渍遇到它，皆能水解除去。下列衣料中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．①②③④⑤⑥ B．②④

C．③④⑤  D．③⑤⑥

3．全球暴发了大规模的新型冠状病毒肺炎疫情，全世界200多个国家都发现了确诊案例。病毒的组成成分中含有蛋白质。下列对蛋白质的理解中正确的是(　　)

A．蛋白质中只含C、H、O三种元素

B．用福尔马林来浸泡生物标本主要是利用蛋白质变性的性质

C．羊毛、头发、血液、细菌、病毒、抗体、棉花的主要成分都是蛋白质

D．若误服重金属盐引起中毒，可喝大量的水进行解毒

4.下列对氨基酸和蛋白质的描述正确的是   (　　)

A．蛋白质水解的最终产物是尿素

B．氨基酸和蛋白质遇重金属离子均会变性

C．氨基酸分子中含有羧基和氨基

D．氨基酸和蛋白质都是高分子化合物

5．欲将蛋白质从水中析出而又不改变它的性质，应加入(　　)

A．4溶液     B．酒精溶液

C．溶液         D．NaOH溶液

6．关于蛋白质的下列叙述中，正确的是(　　)

A．向鸡蛋清中加入稀的(NH4)2SO4溶液，蛋白质会盐析

B．蛋白质是结构复杂的高分子化合物，相对分子质量从几万到几千万

C．向鸡蛋清中加入食盐，会使蛋白质变性

D．天然蛋白质的组成元素仅有碳、氢、氧、氮四种

7．下列过程与蛋白质变性无关的是(　　)

A．用煮沸的方法可消毒医疗器械

B．用福尔马林保存生物标本

C．鸡蛋白加入浓NaCl溶液，可以观察到有沉淀析出

D．鸡蛋白溶液里加入少量乙酸铅溶液，可以观察到有沉淀生成

8．关于生物体内氨基酸的叙述错误的是(　　)

A．构成天然蛋白质的氨基酸分子的结构通式是

B．氨基酸能发生酯化反应

C．氨基酸只有酸性

D．两个氨基酸通过脱水缩合形成二肽

9．为保证加酶洗衣粉的洗涤效果，应注意(　　)

A．先使用沸水冲泡洗衣粉

B．用含氯较高的自来水作水源

C．和其他洗涤剂混合使用

D．室温时先用软水溶解洗衣粉

10．(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)误食重金属盐会中毒，这是因为________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(4)浓硝酸溅在皮肤上，会使皮肤呈现________色，这是由于浓硝酸与蛋白质发生了________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________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

11．鸡蛋中含有丰富的蛋白质，鸡蛋白就是一种蛋白质，它的分子直径为1～100 nm，具有某些胶体的性质。取新鲜鸡蛋的鸡蛋白溶于水制成水溶液，分装于试管中，分别进行如下实验，回答下列问题：

(1)向试管里缓慢地加入饱和的硫酸铵溶液，观察到的现象是________________________；再向试管里加入足量的蒸馏水，观察到的现象是________________________。

(2)向试管里缓慢地加入硫酸铜溶液，观察到的现象是________________________；再向试管里加入足量的蒸馏水，观察到的现象是________________________。

(3)已知蛋白质遇到浓硝酸会变黄，这个反应可以用来鉴别某些带有苯环的蛋白质。把10 mL鸡蛋白溶液和5 mL NaCl溶液的混合液体，加入用半透膜(一种有微孔的膜，小分子或离子可以透过，胶体粒子不能透过)制成的袋内，将此袋浸入盛蒸馏水的烧杯中(如图)。2 min后，取烧杯中的液体分别进行实验。①加入3溶液，产生的现象是

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________；

②加入浓硝酸，产生的现象是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

第5课时　蛋白质和氨基酸

基础知识

新知预习

一、

1．(1)基础物质　(2)肌肉　酶　血红蛋白　细菌　

(3)高分子　(4)O　N、S

2．无机盐　溶解度降低　溶解　可逆　强酸(或强碱)　重金属盐　凝聚　不溶解　不可逆　氨基酸

二、

1．

2．(1)C　H　O　N

(2)氨基(—NH2)　羧基(—COOH)

(3)最近

3．(1)碱　酸　(2)蛋白质

4．(1)温和　(2)专一性　(3)催化效能

学而思

1．提示：(1)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。

(2)波尔多液含有重金属盐，能使蛋白质变性，所以可用来消灭病虫害。

(3)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。

2．提示：错误。温度过高，酶发生变性，生理活性会消失，就不再具有催化作用。

即时自测

1．答案：(1)√　(2)√　(3)×　(4)√　(5)√　(6)×

2．答案：(1)—B　(2)—A　(3)—D　(4)—C

3．答案：B

4．答案：C

5．解析：选项中只有蛋白质是高分子化合物。

答案：A

6．解析：1 mol谷氨酸含有2 mol羧基，能与2 mol NaOH发生反应，A项正确；谷氨酸分子中既含有氨基又含有羧基，其中的—NH2表现碱性，羧基表现酸性，B项正确；谷氨酸分子之间的氨基和羧基能发生反应生成多肽，C项错误；D项正确。

答案：C

技能素养

例1　解析：由L-多巴的结构简式知其属于氨基酸，分子中含有—NH2具有碱性，含有—COOH具有酸性。

答案：B

例2　解析：(1)B、C、D、E能使蛋白质发生变性，蛋白质变性是化学变化。(2)A项对人类几乎无影响；F中含有大量未变性的蛋白质，可用于解毒；G中的蛋白质已经变性，不能用于解毒。(3)病人服用生牛奶可暂时缓解重金属盐对人体蛋白质的作用，但这种解毒是有限的，病人应及早去医院医治。

答案：(1)BCDE　(2)F　(3)A

课堂检测

1．答案：D

2．答案：D

3．答案：B

4．答案：C

5．答案：A

6．解析：浓的(NH4)2SO4会使蛋白质盐析，A错误。蛋白质是结构复杂、相对分子质量较大的高分子化合物，B正确。蛋白质遇轻金属盐发生盐析而不是变性，C错误。天然蛋白质的组成元素较多，除C、H、O、N元素外，还有少量S、P等元素，D错误。

答案：B

7．答案：C

8．解析：生物体内蛋白质均为天然的，其基本组成单位是α-氨基酸，A项氨基酸的结构通式正确；氨基酸中含羧基，能与醇发生酯化反应；两个氨基酸通过脱水缩合以后形成的化合物叫做二肽；氨基酸具有氨基和羧基，既具有碱性又具有酸性。

答案：C

9．解析：酶的活性受温度影响，温度过高会降低其活性，所以使用沸水不合适。和其他洗涤剂混合使用有可能发生反应而影响洗涤效果。

答案：D

10．解析：(1)提取蛋白质的方法可以从以下两方面考虑：①让蛋白质沉淀出来，盐析；②让其他小分子物质出去，渗析。(2)有臭鸡蛋气味的气体是H2S，可知蛋白质中含有S元素。(3)重金属盐能使蛋白质变性，而蛋白质广泛存在于生物体内，是生命的基础，所以误食重金属盐会使蛋白质变性而导致中毒。(4)含有苯环的蛋白质遇浓HNO3呈现黄色，天然的蛋白质中都含有苯环，这是蛋白质的颜色反应。(5)真丝是蛋白质，灼烧蛋白质有烧焦羽毛的气味，而人造丝是纤维素，不具有此性质。

答案：(1)盐析　渗析　(2)H2S　S　(3)重金属阳离子会使蛋白质变性　(4)黄　颜色　(5)灼烧　真丝是蛋白质，灼烧时有烧焦羽毛的气味

11．解析：(1)硫酸铵能够使蛋白质发生盐析，降低蛋白质的溶解度，使其以沉淀形式析出，该过程发生了物理变化，所得沉淀和原蛋白质的性质相同，所以加入足量的蒸馏水，沉淀又会溶解，是一个可逆过程。(2)硫酸铜属于重金属盐，它能够使蛋白质发生变性，从而析出沉淀，该过程发生了化学变化，所得沉淀和原蛋白质的性质不同，所以加入足量的蒸馏水，沉淀不会溶解，是一个不可逆过程。(3)胶体微粒不能透过半透膜，而分子或离子能够透过半透膜，所以烧杯中含有NaCl溶液而不含鸡蛋白溶液，加入3溶液会产生AgCl白色沉淀，加入浓硝酸不会变黄。

答案：(1)有沉淀析出沉淀溶解

(2)有沉淀析出沉淀不溶解

(3)①有白色沉淀析出②无明显现象