2018年高中化学专题5生命活动的物质基础第二单元氨基酸蛋白质核酸教学案苏教版选修5

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1、苏教版2017-2018学年高中化学选修五教学案第二单元氨基酸蛋白质核酸[目标导航]　1.了解氨基酸的组成、结构特点和主要化学性质。2.了解二肽、多肽的概念。3.了解蛋白质的组成、结构和性质。一、氨基酸的结构和性质1.氨基酸的结构(1)蛋白质是构成生命基础的物质，蛋白质是由氨基酸构成的。迄今人类在自然界已发现数百种，但是从蛋白质水解得到的氨基酸最常见的大约有20种，并且绝大多数是α氨基酸。除甘氨酸外，氨基酸都是手性分子。构成天然蛋白质的氨基酸都是L型的。(2)结构α氨基酸的结构简式可表示为，其官能团为氨基(—NH2)和羧基(—COOH)。2.

2、氨基酸的性质(1)物理性质固态氨基酸主要以内盐的形式存在，熔点较高(填“高”或“低”)，不易(填“易”或“不易”)挥发，难溶于有机溶剂，常见的氨基酸均为无色晶体，熔点在200℃以上。(2)化学性质①两性氨基酸分子中含有酸性官能团—COOH和碱性官能团—NH2，因此具有两性，可与碱、酸反应生成盐。18苏教版2017-2018学年高中化学选修五教学案a.与盐酸的反应：―→。b.与氢氧化钠溶液的反应：＋NaOH―→。c.氨基酸分子中的氨基和羧基相互作用，使氨基酸成为带有正电荷和负电荷的两性离子(称为内盐)。随着水溶液pH不同，氨基酸分子在溶液中存在

3、的形态也不同，可以发生不同的解离。通常以两性离子形式存在。。②成肽反应两个氨基酸分子，在酸或碱的存在下加热，通过一分子的—NH2和另一分子的—COOH间脱去一分子水，缩合成含有肽键()的化合物。例如：―→。氨基酸二肽或多肽蛋白质。③显色反应氨基酸和茚三酮共热时，能产生紫色化合物，是检测和定量测定氨基酸的重要反应。议一议1.如何分离提纯氨基酸？答案　当溶液中的氨基酸主要以两性离子的形态存在时，它在水中的溶解度最小，可以结晶析出。不同的氨基酸出现这种情况的pH各不相同，利用这一差异可以通过控制溶液的pH分离氨基酸。2.多肽分子的名称与其所含肽键个

4、数有什么关系？与形成它的氨基酸分子个数又有什么关系？答案　二肽是由两个氨基酸分子脱去一分子水形成的含有肽键的化合物，分子中有一个肽键；三肽是由三个氨基酸分子脱去两分子水形成的，有两个肽键；n肽是由n18苏教版2017-2018学年高中化学选修五教学案个氨基酸分子脱去(n－1)个水分子形成的，其中含有(n－1)个肽键。3.甘氨酸与丙氨酸的混合物在一定条件下可发生反应生成链状二肽，能够生成二肽的种数是多少？答案　甘氨酸与甘氨酸、丙氨酸与丙氨酸、甘氨酸与丙氨酸均可形成二肽，共4种。二、蛋白质的结构和性质1.结构及作用蛋白质是由氨基酸通过肽键等相互连

5、接而形成的一类具有特定结构和一定生物学功能的生物大分子。蛋白质是细胞和组织结构的最重要组成部分。在生物体内蛋白质是实现各种生物学功能的载体，有些蛋白质负责输送氧气(色蛋白),有些在新陈代谢中起调节或催化作用(激素或酶)，有些能预防疾病的发生(抗体)，有些与遗传相关(核蛋白)。2.性质(1)两性：蛋白质的结构中含有—NH2和—COOH，因此既能与酸反应又能与碱反应，是两性分子。(2)水解：蛋白质在酸、碱或酶的作用下，水解生成相对分子质量较小的多肽，最终水解得到氨基酸，天然蛋白质水解的最终产物都是α氨基酸。水解原理可表示为。水解过程：蛋白质二肽或

6、多肽氨基酸。(3)盐析①概念：向蛋白质溶液中加入某些浓的无机盐溶液[如(NH4)2SO4、Na2SO4溶液等]，使蛋白质的溶解度降低而从溶液中析出。②特点：只改变了蛋白质的溶解度，而没有改变它们的_化学性质，是可逆的过程。③应用：多次盐析和溶解可以分离、提纯蛋白质。(4)变性①概念：在某些物理因素或化学因素的影响下，蛋白质的物理、化学性质和生理功能发生改变的现象。②影响因素：a.物理因素：加热、加压、搅拌、振荡、紫外线照射、X射线等；b.化学因素：强酸、强碱、重金属盐、乙醇、福尔马林、丙酮等。③特点：变性会使蛋白质的结构发生变化，使其失去生理

7、活性，在水中不能再溶解，是不可逆过程。④应用：利用蛋白质的变性原理可以对环境进行杀菌、消毒18苏教版2017-2018学年高中化学选修五教学案，还可以将动物的毛皮加工成皮革等。(5)颜色反应分子中含有苯环的蛋白质遇浓硝酸呈黄色，蛋白质遇双缩脲试剂呈现紫玫瑰色。(6)蛋白质灼烧有烧焦羽毛的气味。3.蛋白质的空间结构(1)分类：按照蛋白质中多肽链本身及其之间的空间结构，将蛋白质的结构层次分为四级。(2)四级结构①一级结构：氨基酸残基在蛋白质肽链中的排列顺序。其决定了_蛋白质生物活性_。②二级结构：蛋白质分子中的肽链按一定的规律卷曲盘旋或折叠形成的

8、特定的空间结构。③三级结构：在二级结构的基础上，肽链按照一定的空间结构进一步盘曲折叠形成的更复杂的结构。④四级结构：具有三级结构的多肽链按一定的空间排列方式结合在一