【同步讲义】高中化学（苏教版2019）必修第二册--8.2.5 蛋白质和氨基酸 讲义

第5课时 蛋白质和氨基酸

知识点01  蛋白质

1．存在与组成

（1）存在：蛋白质是组成_______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_______、运输氧气的___________、引起疾病的_______和_______、抵抗疾病的抗体中都含有蛋白质。

（2）组成：主要由_____________________等元素组成，属于天然高分子化合物。动物的毛发、皮革、蚕丝、豆浆、鸡蛋清、牛奶等主要成分都是蛋白质。

2．蛋白质的性质

（1）【实验探究】

（2）蛋白质的性质

①盐析

概念：某些浓的无机盐溶液使蛋白质的溶解度_______而使其从溶液中析出的过程。盐析过程中，蛋白质的______________和______________没有发生改变。

特点：盐析是_______过程，在加入蒸馏水，沉淀又_______。

②变性

概念：在加热、强酸、强碱、重金属盐、紫外线、福尔马林的作用下，蛋白质原有的______________或______________会发生改变，这种变化称为蛋白质的变性。

特点：变性后的蛋白质不能再恢复，变性是_______过程。

③蛋白质的水解反应

天然蛋白质在一定条件下能发生水解反应，最终转化为_______。

④显色反应：某些蛋白质遇浓硝酸显_______色。

⑤灼烧：蛋白质被灼烧时，会产生______________的气味，利用此性质可鉴别蛋白质。

【即学即练1】下列各类食物中蛋白质含量最丰富的是(　　)

【即学即练2】请根据蛋白质的性质，说明下列做法的原理

（1）农业上用硫酸铜和石灰作为树木的杀虫剂。

（2）用福尔马林溶液浸泡动物标本。

（3）通过灼烧的办法鉴别真丝和人造丝。

（4）医院用75%的酒精消毒和通过高温、紫外线照射杀菌。

（5）重金属中毒后服用大量的牛奶或豆浆解毒。

知识点02  氨基酸

1．氨基酸的结构特点

（1）结构：氨基酸分子中均含有______________和______________基团。

（2）α­氨基酸：分子中氨基连接在离羧基_______的碳原子上的氨基酸。

2．化学性质

（1）两性：

①氨基酸分子中的_______基能与酸反应。

②氨基酸分子中的_______基能与碱反应。

（2）生成多肽：

在一定条件下，氨基酸之间能发生反应生成多肽，多再经过一系列的变化，从而构成_______。

（3）羧基的反应：

氨基酸的羧基，在一定条件下可以发生_______反应、成盐反应。

【即学即练3】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

【即学即练4】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)该物质的结构简式为_________________________。

(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：

______________________________________________________。

知识点03  酶

1．酶的定义和作用

（1）定义：酶是一种具有_______作用的物质，它是一种最有效的天然生物催化剂。

绝大多数酶是_______。

（2）作用：生命活动中的新陈代谢，与遗传信息传递和表达有关的所有化学变化都是在酶的催化作用下进行的。

2．酶的特点

酶的催化作用具有很强的专一性和高效性。

（1）专一性：人的唾液中有催化淀粉水解的_______酶，胃液中有催化蛋白质水解的_______酶，血液和新鲜的动物肝脏中有______________酶（能催化双氧水的分解）。

（2）高效性：酶的催化反应速率比一般的催化反应速率大1010～1014倍。

（3）特殊的温度效应：在很_______的条件下就具有很强的催化效能。

考法01  蛋白质的性质

1．蛋白质的盐析和变性的区别

2．蛋白质变性的应用：

杀菌消毒。如：医院里对一些医疗器械进行高温蒸煮，对患者住过的床铺进行紫外线照射，注射前用蘸有乙醇体积分数为75%的酒精棉球擦拭皮肤等。

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。

不小心误服可溶性重金属盐应立即给病人服用豆浆、牛奶等。

福尔马林（36~40%甲醛溶液）用于浸制动物标本。

3．蛋白质的特征反应

（1）含有苯环的蛋白质能与浓硝酸反应生成黄色沉淀，用于蛋白质的鉴别。

（2）灼烧蛋白质时产生烧焦羽毛的气味，用于蛋白质的鉴别。

【典例1】2018年诺贝尔化学奖获得者为弗朗西斯·阿诺德、乔治·史密斯及格雷戈里·温特尔。上述三位化学奖得主成功利用基因变化和选择研究出可以解决人类化学问题的蛋白质。关于蛋白质的组成与性质的叙述正确的是(　　)

A．蛋白质在酶的作用下水解的最终产物为氨基酸

B．向蛋白质溶液中加入CuSO4、Na2SO4浓溶液，均会使其变性

C．天然蛋白质仅由碳、氢、氧、氮四种元素组成

D．蛋白质、纤维素、油脂都是高分子化合物

考法02  氨基酸的性质

1．氨基酸额两性

氨基酸具有两性，既能与酸反应，又能与碱反应，如

2．成肽反应

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：羧基脱去羟基，氨基脱去氢原子。

(2)氨基酸分子中的羧基与氨基可以发生类似于酯化反应的脱水反应，生成二肽。如两分子氨基乙酸生成二肽的反应方程式为：

【典例2】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

题组A  基础过关练

1．下列关于蛋白质性质的说法不正确的是(　　)

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．某些蛋白质遇到浓硝酸时(微热条件)会显示黄色

C．加热会使蛋白质变性

D．天然蛋白质水解的最终产物为多种氨基酸

2．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

3．关于蛋白质的叙述中，错误的是(　　)

A．蛋白质遇酒精发生变性

B．蛋白质是一种基本营养物质

C．灼烧某白色纺织品有烧焦羽毛的气味，则可说明此纺织品不是人造丝

D．人的皮肤上不慎沾染浓硝酸后变黄色是物理变化

4．能使蛋白质变性的是(　　)

①硫酸钾　②甲醛　③氯酸钾　④硝酸汞　⑤氯化铵　⑥氢氧化钠

A．②④⑥       B．①③⑤       C．①②③       D．④⑤⑥

5．在预防新冠肺炎病毒时，医学专家告诉我们对公共场所要进行消毒，毛巾、口罩要经常用开水蒸煮，被褥要放在太阳光下直射，其目的是(　　)

A．使多糖水解 B．使油脂水解 C．使氨基酸变性 D．使蛋白质变性

6．生活中的一些问题常常涉及到化学知识。下列叙述中，正确的是（    ）

A．糯米中的淀粉一经水解，就酿成了酒

B．米饭在嘴中越嚼越甜

C．棉花和合成纤维的主要成分均为纤维素

D．蚕丝和羊毛的主要成分均为纤维素

7．下列实验方案不合理的是(　　)

A．鉴别葡萄糖溶液和淀粉溶液：加入新制的Cu(OH)2悬浊液加热或加碘水溶液

B．鉴别织物成分是真丝还是人造丝：用灼烧的方法

C．鉴别淀粉溶液和蛋白质溶液：加入稀KI溶液

D．鉴别乙烷和乙烯：分别将气体通入溴水中

8．2014年诺贝尔化学奖授予超高分辨率荧光显微镜的贡献者。人类借助于这种显微镜可以观察到单个的蛋白质分子。下列有关叙述不正确的是(　　)

A．紫外线可使蛋白质变性

B．蛋白质属于高分子化合物

C．蛋白质可完全水解生成氨基酸

D．消毒过程中细菌蛋白质发生了盐析

9．关于的酸碱性，下列说法正确的是(　　)

A．既有酸性，也有碱性   B．只有酸性

C．只有碱性                      D．既没有酸性也没有碱性

10．下列说法中不正确的是（    ）

A．在豆浆中加入少量石膏，能使豆浆凝聚成豆腐

B．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的原因是浓硝酸和蛋白质发生了颜色反应

11．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．酒精　               E．生牛奶　    F．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_________________________。

（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

题组B  能力提升练

1．下列物质与甘氨酸互为同系物的是（    ）

A．C2H5-O-NO2    B．CH3CH2-NO2      C．     D．

2．牧民喜欢用银器盛放鲜牛奶，其科学依据是(　　)

A．溶入的极微量银离子可杀死牛奶中的细菌，防止鲜奶变质

B．可补充人体必需的银元素

C．银易导热，牛奶凉得快

D．银的化学性质不活泼，银器坚固耐用

3．农业上用的杀菌剂波尔多液(由硫酸铜和生石灰制成)，它能防治植物病毒的原因是(　　)

A．硫酸铜使菌体蛋白质盐析

B．石灰乳使菌体蛋白质水解

C．菌体蛋白质溶解于波尔多液

D．铜离子和石灰乳使菌体蛋白质变性

4．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AgNO3溶液，产生的现象是_______________________。

②加入浓硝酸，产生的现象是_________________________________。

题组C  培优拔尖练

1．已知玻璃纸能够使葡萄糖分子通过但不能使蛋白质等大分子通过。将淀粉浆、淀粉酶和麦芽糖酶的混合物放入玻璃纸袋内，扎好袋口，浸入流动的温水中。足够长时间后，取袋内液体分别与碘水、新制Cu(OH)2悬浊液(加热)和浓硝酸作用，其现象分别是(　　)

A．显蓝色、无现象、显黄色

B．显蓝色、砖红色沉淀、无现象

C．无现象、变黑色、显黄色

D．无现象、砖红色沉淀、无现象

2．青霉素是医学上一种常用的抗生素，在体内经酸水解后，得到青霉氨基酸，其结构简式如图所示(分子中的—SH与 —OH具有类似性质)。下列关于青霉氨基酸的推断不合理的是(　　)

A．青霉氨基酸分子中所有碳原子可能在同一直线上

B．青霉氨基酸能发生酯化反应

C．青霉氨基酸分子间能形成多肽

D．1 mol青霉氨基酸与足量的金属钠反应生成1mol H2

3．如图是某种只含有C、H、O、N的有机物简易球棍模型。

请回答下列各题。

（1）该分子属于氨基酸，其分子式为________。

（2）在一定条件下，该分子可以通过化学反应生成________(填“糖类”“油脂”或“蛋白质”)。

（3）在一定条件下，该分子可以与乙醇发生反应，请写出该反应的化学方程式：

__________________________________________________。

4．实验室用燃烧法测定某种氨基酸(CxHyOzNm)的分子组成。取W g该种氨基酸放在纯氧中充分燃烧，生成二氧化碳、水和氮气。按下图所示装置进行实验。

回答下列问题：

(1)实验开始时，首先通入一段时间的氧气，其理由是________________________________。

(2)以上装置中需要加热的仪器有________(填写字母)，操作时应先点燃________处的酒精灯。

(3)A装置中发生反应的化学方程式是_________________________________________。

(4)D装置的作用是_________________________。

(5)读取氮气的体积时，应注意

①_________________________________；②_______________________________。

(6)实验中测得氮气的体积为V mL(标准状况)，为确定此氨基酸的分子式，还需要的有关数据有________。

A．生成二氧化碳气体的质量

B．生成水的质量

C．通入氧气的体积

D．氨基酸的相对分子质量