高中化学人教版 (2019)选择性必修3第二节 蛋白质完美版课件ppt

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氨基酸的结构和性质 / 蛋白质和酶 / 随堂演练　知识落实 / 课时对点练
核心素养 发展目标
1.宏观辨识与微观探析：能根据氨基酸、蛋白质的官能团及官能团的转化，认识不同氨基酸、蛋白质及其性质上的差异。
2.科学态度与社会责任：认识蛋白质是生命活动的物质基础，是人体的必需营养物质，但是蛋白质的摄入量过多或过少都不利于人体健康，要合理安排饮食，注意营养搭配。
一、氨基酸的结构和性质
1.氨基酸的组成和结构(1)定义羧酸分子烃基上的氢原子被 取代得到的化合物称为氨基酸。(2)结构
注：①R可以是烃基，也可以是氢原子。②组成人体内蛋白质的氨基酸有20种，其中8种必须通过食物摄取，称为必需氨基酸。③天然氨基酸大多数是α-氨基酸，组成蛋白质的氨基酸主要是α-氨基酸。α-氨基酸除甘氨酸外，一般均含有连接4个不同原子或原子团的手性碳原子，具有对映异构体。
3.氨基酸的性质(1)物理性质
(2)化学性质①氨基酸的两性氨基酸分子中含有 基团(—COOH)和 基团(—NH2)。甘氨酸与盐酸反应的化学方程式是 ＋HCl―→ ____________。甘氨酸与NaOH溶液反应的化学方程式是 ＋NaOH―→ __________________。
酸性 碱性
②成肽反应两个氨基酸分子(可以相同，也可以不同)在一定条件下，通过______与 间缩合脱去水，形成含有 ( )的化合物，发生成肽反应，该反应属于 反应。如：―→_______________________________。
(1)氨基酸分子中的—COOH能电离出H＋显酸性，—NH2能结合H＋显碱性(　　)(2)成肽反应的规律为—COOH脱—OH，—NH2脱—H，是分子间脱水反应，属于取代反应(　　)(3)将甘氨酸( )与丙氨酸( )混合，可以生成4种二肽(　　)(4)氨基酸能发生酯化反应、成肽反应和水解反应(　　)(5)两个氨基酸分子脱水后形成的二肽中含有两个肽键(　　)
苯丙氨酸的结构简式为(1)该分子的酸性基团是 ，苯丙氨酸与NaOH溶液反应的化学方程式：__________________________________________________________。
(2)该分子的碱性基团是 ，苯丙氨酸与盐酸反应的化学方程式：_________________________________________________。(3)两分子苯丙氨酸形成二肽的化学方程式：__________________________________________________________________。
(4)在一定条件下，两分子苯丙氨酸也可以形成六元环状有机物，请写出反应的化学方程式：___________________________________________________________________。
(1)氨基酸的缩合机理氨基酸的成肽反应原理是由氨基提供的氢原子与羧基提供的羟基结合生成水。即 ，脱去一分子水后形成肽键( )。肽键可简写为“—CONH—”，不能写成“—CNHO—”，两者的连接方式不同。(2)多肽分子中肽键个数的判断由n个氨基酸分子发生成肽反应，生成一个肽链时，会生成(n－1)个水分子和(n－1)个肽键。
1.蛋白质的组成和结构(1)定义蛋白质是由多种 通过 等相互连接形成的一类生物大分子。(2)组成蛋白质中主要含有 等元素，属于天然有机 ，其溶液具有 的某些性质。(3)结构蛋白质的结构不仅取决于 、 及 ，还与其 有关。
氨基酸 肽键
多肽链的氨基酸种类 数目 排列顺序
蛋白质分子中氨基酸单体的排列顺序
2.蛋白质的性质(1)两性形成蛋白质的多肽是由多个氨基酸缩合形成的，在多肽链的两端必然存在着自由的 与 ，侧链中也往往存在 或 基团，所以蛋白质与氨基酸一样具有 ，能与酸、碱反应。(2)水解
盐析 溶解
(4)变性①概念在某些物理或化学因素的影响下，蛋白质的 发生改变的现象称为蛋白质的变性。a.物理因素： 、加压、 、振荡、超声波、 和放射线等。b.化学因素： 、 、 、乙醇、 等。
加热 搅拌 紫外线
强酸 强碱 重金属盐 甲醛
不能重新溶解 失去
③生活启示食物加热后蛋白质更易吸收；乙醇、苯酚和碘可消毒；疫苗等生物制剂要低温保存；登山防晒护目是为了防止蛋白质变性。
3.酶(1)定义酶是一类由细胞产生的、对生物体内的化学反应具有 作用的有机化合物，其中绝大多数是 。(2)特点① 的催化作用。②反应条件 ，一般在接近体温和中性的条件下反应。③高度的 性。
(1)向两份蛋白质溶液中分别加入饱和NaCl溶液和CuSO4溶液，均有固体析出，且两者的原理相同(　　) (2)蛋白质遇浓硝酸都会显黄色(　　) (3)蛋白质水解的最终产物主要是α-氨基酸(　　) (4)通常用酒精消毒，其原理是酒精使细菌中的蛋白质盐析而失去生理活性(　　)(5)浓的硫酸钠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(　　)
1.生命中无时无刻不进行着许许多多的化学反应，这些反应要根据环境的变化和身体的需要而灵活控制、自动调节，以维持生命活动，所有这一切都离不开酶。下列有关酶的叙述错误的是A.酶是具有催化功能的有机化合物，绝大多数是蛋白质B.酶的催化作用具有高效性和专一性C.高温或紫外线的照射会使酶失去生理活性D.酶通常在强酸或强碱的条件下发挥作用
2.下列有关蛋白质的叙述不正确的是A.向蛋白质溶液中加入饱和(NH4)2SO4溶液，蛋白质析出，再加水也不 溶解B.1965年我国科学家首先合成结晶牛胰岛素C.重金属盐能使蛋白质变性，所以误食重金属盐会中毒D.浓硝酸溅在皮肤上，皮肤呈黄色，是由于浓硝酸和蛋白质发生显色 反应
向蛋白质溶液中加入饱和(NH4)2SO4溶液，蛋白质发生盐析，盐析是可逆的，再加水后蛋白质可以溶解，A项错误。
蛋白质溶液与盐溶液的作用(1)浓的轻金属盐溶液能使蛋白质发生盐析。盐析是物理过程，是可逆的。采用多次盐析和溶解，可分离提纯蛋白质。(2)稀的轻金属盐溶液不会降低蛋白质在水中的溶解度，反而会促进蛋白质的溶解。(3)重金属盐溶液，不论是浓溶液还是稀溶液，均能使蛋白质变性，变性是化学过程，是不可逆的。
1.某物质的球棍模型如图所示，下列关于该物质的说法不正确的是A.该物质的结构简式为B.该物质可以发生加成反应C.该物质为两性化合物D.该物质的分子之间可以发生脱水反应
该物质中的六元环为苯环，能发生加成反应，分子中存在氨基和羧基，具有两性，也能发生分子间的脱水反应。
2.利用蛋白质的变性可以为我们的日常生活、医疗卫生服务。下列叙述利用了蛋白质变性的是①利用过氧乙酸对环境、物品进行消毒②利用高温、紫外线对医疗器械进行消毒③蒸煮鸡蛋食用④用蛋白质灌服重金属盐中毒的病人A.全部 B.①②④ C.①②③ D.②③④
3.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，衣服上的汗渍、油渍、血迹及人体排出的蛋白质遇到它，皆能水解而除去。下列衣料不能用加酶洗衣粉洗涤的是①棉织品　 ②羊毛织品　③腈纶织品④蚕丝织品　⑤涤纶织品　⑥锦纶织品A.①②③ B.②④ C.③④⑤ D.③⑤⑥
碱性蛋白酶能使蛋白质水解，而羊毛织品和蚕丝织品的主要成分均属于蛋白质，因此不能用加酶洗衣粉洗涤。
4.(1)α-氨基酸能与HNO2反应得到α-羟基酸。如：NH2—CH2—COOH＋HNO2―→HO—CH2—COOH＋N2↑＋H2Oα-氨基乙酸 α-羟基乙酸试写出如图所示变化中A、B、C、D四种有机物的结构简式：
A ，B ，C ，D 。
生成A的反应是中和反应；生成B的反应是题给信息的应用，把—NH2改写成—OH即可；生成C的反应是氨基酸分子间成环的脱水缩合反应；生成D的反应根据B的结构容易推出是分子间的酯化反应。
(2)下列物质中，既能与NaOH溶液反应，又能与硝酸反应，还能水解的是 (填字母)。①Al2O3　②Al(OH)3　③氨基酸　④二肽　 ⑤ 　⑥(NH4)2CO3　⑦NaHCO3　⑧纤维素　⑨蛋白质A.①②③④ B.④⑤⑥⑦⑨C.③④⑤⑥⑧⑨ D.全部
Al2O3、Al(OH)3、氨基酸与NaOH、HNO3均能发生反应，但三者均不能发生水解反应；二肽和蛋白质分子结构中均含有—NH2、—COOH及 ，因此与NaOH、HNO3均能发生反应，且均能发生水解反应； 中含有酚羟基和—COONa，酚羟基能与NaOH反应，—COONa能与HNO3反应，且—COONa能水解；纤维素与NaOH不反应。
题组一　氨基酸1.下列关于氨基酸的叙述不正确的是A.天然氨基酸在室温下都是晶体，一般都能溶于水B.氨基酸都不能发生水解反应C.氨基酸是两性化合物，能与酸、碱反应生成盐D.两个氨基酸分子脱水后形成的二肽中含有两个肽键
天然氨基酸熔点较高，室温下均为无色晶体，一般都能溶于水，A项正确；氨基酸中的氨基、羧基都不能水解，故不能发生水解反应，B项正确；氨基酸是两性化合物，氨基能与酸反应、羧基能与碱反应，均生成盐，C项正确；二肽中的“二”指的是发生反应的氨基酸的数目，并不是生成物中肽键的数目，D项错误。
2.α-丙氨酸是组成人体蛋白的氨基酸之一，如图是α-丙氨酸的分子结构模型图，下列对α-丙氨酸的叙述不正确的是A.α-丙氨酸分子由碳、氢、氧、氮四种元素构成B.α-丙氨酸中氧元素的质量分数最大C.α-丙氨酸的分子式为C3H7O2ND.α-丙氨酸与CH3CH2CH2NO2以及 互为同分异构体
3.一种二肽的结构简式如图，合成这种二肽的氨基酸是
题组二　蛋白质4.诺贝尔化学奖授予将“化学生物学提升为现代最大科学”的三位化学家，利用三人的研究成果，可以迅速地辨识蛋白质，制造出溶液中蛋白质分子的三维空间影像。下列关于蛋白质的说法不正确的是A.蛋白质在酶的作用下最终水解成氨基酸B.蚕丝的主要成分是纤维素C.向蛋白质溶液中加入饱和硫酸钠溶液，析出蛋白质固体，此过程发生 了物理变化D.浓硝酸溅到皮肤上，使皮肤呈现黄色，是由于浓硝酸与皮肤发生了显 色反应
蛋白质在酶的作用下水解的最终产物是氨基酸，A项正确；蚕丝的主要成分是蛋白质，B项错误；向蛋白质溶液中加入饱和Na2SO4溶液，蛋白质发生盐析，但蛋白质的活性并没有改变，此过程发生了物理变化，C项正确；皮肤不慎沾上浓硝酸会出现黄色，是蛋白质发生显色反应的结果，D项正确。
5.下列有关新型冠状病毒的说法错误的是A.新型冠状病毒中含有C、H、O、N等元素B.用质量分数为0.5%过氧乙酸溶液或1 000 mg·L－1含氯消毒液可以杀 死该病毒C.新型冠状病毒在65 ℃以上可以逐渐失去活性D.喝高度白酒可以有效抑制该病毒的感染
病毒是由核酸(DNA或RNA)与蛋白质等构成的，含有C、H、O、N等元素，A项正确；过氧乙酸、含氯消毒液具有强氧化性，可以使蛋白质变性而杀死该病毒，B项正确；温度达到65 ℃以上可以使蛋白质变性而失去活性，C项正确；高度白酒中乙醇的体积分数达不到75%，且使用体积分数为75%的医用酒精消毒时需要通过擦拭的方式使酒精直接作用在病毒上，D项错误。
6.下列说法不正确的是A.一定浓度的酒精能使蛋白质变性，可用于杀菌消毒B.若两种二肽互为同分异构体，则二者的水解产物一定不一致C.丙氨酸和苯丙氨酸脱水缩合，最多可生成4种二肽D.疫苗一般应冷藏存放，其目的是避免蛋白质变性
一定浓度的酒精能使病毒、细菌中的蛋白质变性而失去生理活性，A项正确；两种不同的氨基酸形成的两种二肽互为同分异构体，如1分子H2NCH2COOH和1分子H2NCH2CH2COOH可以形成两种二肽： 和 ，这两种二肽互为同分异构体，但是它们的水解产物相同，B项错误；
丙氨酸和苯丙氨酸脱水生成二肽，有4种脱水方式：丙氨酸的氨基与苯丙氨酸的羧基脱水、丙氨酸的羧基与苯丙氨酸的氨基脱水、丙氨酸分子间脱水、苯丙氨酸分子间脱水，故最多可生成4种二肽，C项正确；疫苗一般冷藏存放，其目的是避免蛋白质因受热变性而失去生理活性，D项正确。
7.含有下列结构片段的蛋白质在胃液中水解，不可能产生的氨基酸是 A.—CH2—COOHD.
蛋白质水解断裂的是肽键，生成相应的氨基酸，用竖线标注断裂的化学键的示意图为 ，故该化合物水解生成的氨基酸的结构简式为 (A选项符合)；
(B选项符合)；NH2CH2COOH(C选项符合)；NH2CH2CH2COOH，与选项D物质结构不符合。
题组三　酶8.下列关于酶的叙述不正确的是A.酶是一种糖类物质B.酶大多数是蛋白质C.酶是生物体内产生的催化剂D.酶受到高温或重金属盐作用时会失去生理活性
绝大多数酶是蛋白质，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失去生理活性。
9.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发挥作用。在下图表示反应速率v与温度t的关系曲线中，有酶参加的是
酶作为生物催化剂，在适宜的温度下其催化性能很高，但如果温度过高就会失去生理活性，其催化性能降低甚至丧失。
10.某物质的结构简式如图所示，下列有关该物质的说法不正确的是A.该物质的分子式为C13H16N2O5 B.该物质是由两分子不同的氨基酸经脱水缩合得到C.该物质属于蛋白质 D.1 ml该物质最多可与2 ml NaHCO3反应
该物质不是高分子，不属于蛋白质。
11.(2022·杭州月考)尿黑酸症是一种酪氨酸在人体内非正常代谢引起的遗传病，酪氨酸在人体内会发生如图所示转化：下列说法错误的是A.酪氨酸既能与盐酸反应，又能 与NaOH溶液反应B.1 ml尿黑酸与足量饱和溴水反 应，最多消耗3 ml Br2C.对羟基苯丙酮酸能发生取代反应D.酪氨酸分子的核磁共振氢谱图中有6组峰，有1个不对称碳原子
酪氨酸分子中含氨基和羧基，既能与盐酸反应又能与NaOH溶液反应，A项正确；尿黑酸分子中含有(酚)羟基，(酚)羟基的邻、对位上的氢原子较易被取代，则1 ml尿黑酸最多消耗3 ml Br2，B项正确；
对羟基苯丙酮酸分子中含有(酚)羟基、羧基，能发生取代反应，C项正确；
酪氨酸分子中有7种处于不同化学环境的氢原子( )，其核磁共振氢谱图中有7组峰，有
12.根据美国《农业研究》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，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 ，则下列说法不正确的是A.半胱氨酸属于α-氨基酸B.半胱氨酸具有两性C.两分子半胱氨酸脱水形成二肽的结构简式为D. 与NaOH溶液混合加热时，可放出一种碱性气体
由题给半胱氨酸的结构简式可知，分子中氨基和羧基连在同一个碳原子上，所以半胱氨酸属于α-氨基酸，A项正确；因为氨基为碱性基团，羧基为酸性基团，所以它具有两性，B项正确；两分子的半胱氨酸脱水形成二肽应是氨基与羧基脱水缩合的结果，形成的二肽的结构简式应为 ，C项不正确；
13.(2021·山西怀仁高三期末)环氧乙烷(EO)可用作生产一次性口罩时的灭菌剂。EO通过与蛋白质上的羧基、氨基、巯基(—SH)等发生作用(原理如图)，使蛋白质失去反应基，从而达到灭菌的目的。下列说法不正确的是A.EO与乙醛互为同分异构体B.蛋白质在酸、碱或酶的作用下可发生 水解，最终得到氨基酸C.用EO灭菌后的口罩应对EO的残余量进行安全检测D.图中所示的反应为取代反应
EO与乙醛的分子式均为C2H4O，但结构不同，互为同分异构体，故A正确；蛋白质在酸、碱或酶的作用下发生水解反应，最终得到氨基酸，故B正确；EO能使蛋白质变性，为防止对人造成伤害，用EO灭菌后的口罩应对EO的残余量进行安全检测，故C正确；题图所示的反应为加成反应，故D错误。
14.已知氨基酸可发生如下反应：
且已知：D、E的相对分子质量分别为162和144，可发生如下物质转化关系：
(1)写出B、D的结构简式：B： ，D： 。(2)写出C→E的化学方程式： 。
(3)写出C→D的化学方程式：________________________ 。
由于C中含有—COOH和—OH，所以分子间可以脱水，脱去一个水分子可得D： ，脱去两个水分子可得E： 。
15.几年前，某地一些企业用生石灰处理皮革废料，熬制成工业明胶，卖给一些企业制成药用胶囊，国家相关部门得到消息后要求立即暂停购入和使用相关企业生产的所有胶囊剂药品。皮革废料发生水解后得到一种被称为脯氨酸( )的有机物，脯氨酸是人体所需的氨基酸之一，工业上可用α-氨基戊二酸合成，其合成路线如右：
(1)α-氨基戊二酸中含有的官能团名称为 。(2)反应①的反应类型为____________ 。(3)反应B→C可看作两步，其中间产物的分子式为C5H7O3N，且结构中含有五元环。写出由B反应生成中间产物的
化学方程式： 。