2017人教版高中化学选修5第四章第三节 第2课时《蛋白质 酶 核酸》word学案

2017人教版高中化学选修5第四章第三节 第2

课时《蛋白质 酶 核酸》word学案

[学习目标定位] 1.明白蛋白质的组成和结构及其有关性质。2.明白酶催化的特点。3.认识蛋白质、核酸等的意义。

1．蛋白质是一类专门重要的含氮生物高分子化合物，其相对分子质量从几万到几千万。它是由C、O、H、N、S等元素组成，有些蛋白质中含有P，少量蛋白质还含有微量Fe、Cu、Zn、Mn等。

2．蛋白质在生产、生活中的作用

(1)蛋白质存在于一切细胞中，组成人体蛋白质的氨基酸有必需和非必需之分，必需氨基酸共8种，非必需氨基酸共12种。

(2)蛋白质是人类必需的营养物质。

(3)蛋白质在工业上也有广泛的用途。动物的毛和蚕丝的成分差不多上蛋白质，它们是重要的纺织原料。

探究点一 蛋白质的结构和性质

1．蛋白质的结构

(1)任何一种蛋白质分子在天然状态下均具有专门而稳固的结构。 (2)蛋白质分子特定的空间结构：蛋白质分子中各种氨基酸的连接方式和排列顺序，称为蛋白质的一级结构。多肽链卷曲盘旋和折叠的空间结构，称为蛋白质的二级结构。蛋白质分子在二级结构基础上进一步盘旋折叠形成的三维结构，称为蛋白质的三级结构，进一步形成蛋白质的四级结构。

(3)蛋白质的性质不仅取决于多肽链氨基酸的种类、数目及排列顺序，还与其特定的空间结构有关。

2．蛋白质的化学性质 (1)蛋白质的特点反应

①颜色反应：取一小块鸡皮，置于蒸发皿中，滴加3～5滴浓硝酸，在酒精灯上微热，观看到的现象是鸡皮遇浓硝酸变黄色。实验结论：浓硝酸可使某些蛋白质显黄色，常用此反应来鉴不蛋白质。

②蘸取少量鸡蛋清或取一根头发，放在酒精灯火焰上灼烧，可闻到烧焦羽毛的专门气味。常用此反应区分毛料纤维与合成纤维。

(2)蛋白质的两性

形成蛋白质的多肽是由多个氨基酸发生成肽反应形成的，在多肽链的两端存在着自由的氨基和羧基，侧链中也有酸性或碱性基团，因此蛋白质与氨基酸一样具有两性，能与酸或碱反应。

(3)蛋白质的水解

酶、酸或碱多肽―――――→酶、酸或碱氨基酸

蛋白质―――――→水解逐步水解

天然蛋白质水解的产物为α-氨基酸，蛋白质水解时，多肽链中的C—N键断裂，碳原子上连接羟基，形成—COOH，氮原子上连接氢原子，形成—NH2。

(4)蛋白质的盐析

①按下列实验操作完成实验：

②实验现象：加入饱和(NH4)2SO4或Na2SO4溶液，试管内蛋白质均产生沉淀，加蒸馏水后沉淀溶解。

③结论：少量的盐[如(NH4)2SO4、Na2SO4、NaCl等]能促进蛋白质溶解，但当盐溶液浓度较大时，则会使蛋白质溶解度降低而从溶液中析出，这种作用称为盐析。

④蛋白质的盐析是一个可逆过程，采纳多次盐析和溶解可分离提纯蛋白质。

(5)蛋白质的变性

①按下列实验操作完成实验： 实验操作Ⅰ：

实验操作Ⅱ：

②实验现象：加热及加入醋酸铅溶液，Ⅰ、Ⅱ两支试管内蛋白质均产生沉淀；加入蒸馏水后沉淀不溶解。

③结论：在某些物理因素或化学因素的阻碍下，蛋白质的理化性质和生理功能发生改变的现象，称为蛋白质的变性。能使蛋白质变性的因素有：

物理因素：加热、加压、搅拌、振荡、紫外线照耀、超声波等； 化学因素：强酸、强碱、重金属盐、三氯乙酸、乙醇、丙酮、甲醛等有机物。

④蛋白质的变性是一个不可逆过程，变性后的蛋白质在水中不溶解，同时也会失去原有的生理活性。利用蛋白质的变性，可用于杀菌消毒，而疫苗等生物制剂的储存则要防止变性。

[归纳总结]

蛋白质的盐析和变性的不同

变化条件 变化实质 变化过程 用途 盐析 浓的轻金属盐 物理变化(溶解度降低) 可逆 分离、提纯蛋白质 变性 受热、紫外线、强酸、强碱、重金属盐、某些有机物 化学变化(蛋白质性质改变) 不可逆 杀菌、消毒 [活学活用]

1．下列关于蛋白质的叙述中，不正确的是( ) A．蚕丝、羊毛、病毒等要紧成分差不多上蛋白质

B．蛋白质溶液中加入饱和(NH4)2SO4溶液，蛋白质析出，虽再加水，也不溶解

C．重金属盐能使蛋白质凝聚

D．浓硝酸溅到皮肤上能使皮肤呈黄色是由于浓硝酸与蛋白质发生了颜色反应

答案 B

解析 蛋白质溶液中加入饱和(NH4)2SO4溶液，发生盐析现象，该过程为可逆的，加水，蛋白质又可溶解。

2．下列结构片断的蛋白质在胃中水解时，不可能产生的氨基酸是( )

答案 C

解析 蛋白质水解时化学键断裂的部位是肽键(

)中的碳氮键：

然后在羰基的部位补充—OH，氮原子的部位补充氢原子。 探究点二 酶和核酸

1．酶是一类由细胞产生的、对生物体内的化学反应具有催化作用的有机物，其中绝大多数是蛋白质。酶关于许多有机化学反应和生物体内进行的复杂的反应具有专门强的催化作用，酶的催化具有以下特点：

(1)条件温顺，不需加热。在接近体温顺接近中性的条件下，酶就能够起催化作用。

(2)具有高度的专一性。例如，蛋白酶只能催化蛋白质的水解，淀粉酶只对淀粉起催化作用。

(3)具有高效催化作用。酶催化的化学反应速率，比一般的催化剂高107～1013倍。

2．核酸是一类含磷的生物高分子化合物。它在生物体的生长、繁育、遗传、变异等生命现象中起着决定性的作用。其类不如下表所示：

分类 存在 生理作用 脱氧核糖核酸(DNA) 大量存在于细胞核中 生物遗传信息的载体；还指挥着蛋白质的合成、细胞的分裂和制造新的细胞 核糖核酸(RNA) 要紧存在于细胞质中 按照DNA提供的信息操纵体内蛋白质的合成 [归纳总结]

酶本身所具有的性质能够结合蛋白质的性质来把握，酶的催化作用要与工业催化剂比较经历，从而更好地把握酶的催化特点。

[活学活用]