1、第2課時蛋白質(zhì)核酸學(xué)習(xí)目標(biāo)定位1.知道蛋白質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu)及其有關(guān)性質(zhì)。2.知道酶催化的特點。3.認(rèn)識蛋白質(zhì)、核酸等在生命活動中的重要意義，知道DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)。1蛋白質(zhì)是一類非常重要的含氮高分子化合物，其相對分子質(zhì)量從幾萬到幾千萬。它是由C、O、H、N、S等元素組成，有些蛋白質(zhì)中含有P，少量蛋白質(zhì)還含有微量Fe、Cu、Zn、Mn等元素。2蛋白質(zhì)在生產(chǎn)、生活中的作用(1)蛋白質(zhì)存在于一切細(xì)胞中，組成人體蛋白質(zhì)的氨基酸有必需和非必需之分，必需氨基酸共8種，非必需氨基酸共12種。(2)蛋白質(zhì)是人類必需的營養(yǎng)物質(zhì)。(3)蛋白質(zhì)在工業(yè)上也有廣泛的用途。動物的毛和蠶絲的成分都是蛋白質(zhì)，它們是重要的紡織原

2、料。探究點一蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)1蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)(1)蛋白質(zhì)是由氨基酸通過肽鍵等相互連接而形成的一類具有特定結(jié)構(gòu)和一定生物學(xué)功能的生物大分子。蛋白質(zhì)和多肽都是由氨基酸構(gòu)成的有機(jī)化合物，它們之間沒有嚴(yán)格的界限。一般認(rèn)為多肽中包含450個氨基酸殘基，蛋白質(zhì)中包含50個以上的氨基酸殘基。(2)蛋白質(zhì)數(shù)目眾多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，科學(xué)家們將蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)層次分為四級進(jìn)行研究。氨基酸殘基在蛋白質(zhì)肽鏈中的排列順序稱為蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)。美國科學(xué)家鮑林和科里研究發(fā)現(xiàn)肽鏈中氨基酸殘基亞氨基(NH)上的氫原子與羰基上的氧原子之間形成氫鍵而使肽鏈在空間上形成螺旋結(jié)構(gòu)或折疊結(jié)構(gòu)，稱為二級結(jié)構(gòu)。在二級結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，肽鏈還按照一定的空間

3、結(jié)構(gòu)進(jìn)一步形成更復(fù)雜的三級結(jié)構(gòu)和四級結(jié)構(gòu)。(3)蛋白質(zhì)的性質(zhì)不僅取決于多肽鏈氨基酸的種類、數(shù)目及排列順序，還與其特定的空間結(jié)構(gòu)有關(guān)。2蛋白質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)(1)蛋白質(zhì)的兩性形成蛋白質(zhì)的多肽是由多個氨基酸發(fā)生成肽反應(yīng)形成的，在多肽鏈的兩端存在著自由的氨基和羧基，側(cè)鏈中也有酸性或堿性基團(tuán)，所以蛋白質(zhì)與氨基酸一樣具有兩性，能與酸或堿反應(yīng)。(2)蛋白質(zhì)的水解蛋白質(zhì)多肽氨基酸天然蛋白質(zhì)水解的產(chǎn)物為氨基酸，蛋白質(zhì)水解時，多肽鏈中的CN鍵斷裂，羰基碳原子上連接羥基，形成COOH，氮原子上連接氫原子，形成NH2。(3)蛋白質(zhì)的鹽析按下列實驗操作完成實驗：實驗現(xiàn)象：加入飽和(NH4)2SO4溶液，試管內(nèi)蛋白質(zhì)均產(chǎn)生

4、沉淀，加蒸餾水后沉淀溶解。結(jié)論：少量的鹽如(NH4)2SO4、Na2SO4、NaCl等能促進(jìn)蛋白質(zhì)溶解，但當(dāng)鹽溶液濃度較大時，則會使蛋白質(zhì)溶解度降低而從溶液中析出，這種作用稱為鹽析。蛋白質(zhì)的鹽析是一個可逆過程，采用多次鹽析和溶解可分離提純蛋白質(zhì)。(4)蛋白質(zhì)的變性按下列實驗操作完成實驗：實驗操作：實驗操作：將AgNO3溶液依次換成CuSO4溶液、乙酸鉛溶液、95%乙醇溶液、飽和苯酚溶液重復(fù)上述過程。實驗現(xiàn)象：加入AgNO3、CuSO4、乙酸鉛、95%乙醇和飽和苯酚溶液及加熱，、兩支試管內(nèi)蛋白質(zhì)均產(chǎn)生沉淀；加入蒸餾水后沉淀不溶解。結(jié)論：在某些物理因素或化學(xué)因素的影響下，蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)和生理功能

5、發(fā)生改變的現(xiàn)象，稱為蛋白質(zhì)的變性。能使蛋白質(zhì)變性的因素有：物理因素：加熱、加壓、攪拌、振蕩、紫外線照射、超聲波等；化學(xué)因素：強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、重金屬鹽、三氯乙酸、乙醇、丙酮、甲醛等有機(jī)物。蛋白質(zhì)的變性是一個不可逆過程，變性后的蛋白質(zhì)在水中不溶解，同時也會失去原有的生理活性。利用蛋白質(zhì)的變性，可用于殺菌消毒，而疫苗等生物制劑的保存則要防止變性。(5)蛋白質(zhì)的顏色反應(yīng)取蛋白質(zhì)溶液2 mL于試管中，加入1 mL濃硝酸，微熱，觀察到的現(xiàn)象是有黃色沉淀生成。取蛋白質(zhì)溶液1 mL于試管中，加入1 mL 10%的氫氧化鈉溶液，再加入34滴1%的硫酸銅溶液，不斷振蕩，觀察到的現(xiàn)象是試管內(nèi)溶液變?yōu)樽厦倒迳Ｈ〉鞍踪|(zhì)溶

6、液2 mL于試管中，加入0.1%的茚三酮溶液5滴，加熱至沸騰，觀察到的現(xiàn)象是試管內(nèi)溶液變?yōu)樗{(lán)色。歸納總結(jié)(1)蛋白質(zhì)的性質(zhì)及應(yīng)用(2)鹽析與變性的比較蛋白質(zhì)的鹽析和變性的不同項目鹽析變性變化條件濃的輕金屬鹽溶液受熱、紫外線、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、重金屬鹽、某些有機(jī)物等變化實質(zhì)物理變化(溶解度降低)化學(xué)變化(蛋白質(zhì)性質(zhì)改變)變化過程可逆不可逆用途分離、提純蛋白質(zhì)殺菌、消毒活學(xué)活用1下列關(guān)于蛋白質(zhì)的敘述中，不正確的是()A蠶絲、羊毛、病毒等主要成分都是蛋白質(zhì)B蛋白質(zhì)溶液中加入飽和(NH4)2SO4溶液，蛋白質(zhì)析出，雖再加水，也不溶解C重金屬鹽能使蛋白質(zhì)凝結(jié)D濃硝酸濺到皮膚上能使皮膚呈黃色是由于濃硝酸與蛋白質(zhì)

7、發(fā)生了顏色反應(yīng)答案B解析蛋白質(zhì)溶液中加入飽和(NH4)2SO4溶液，發(fā)生鹽析現(xiàn)象，該過程為可逆的，加水，蛋白質(zhì)又可溶解。2下列結(jié)構(gòu)片斷的蛋白質(zhì)在胃中水解時，不可能產(chǎn)生的氨基酸是()答案C解析蛋白質(zhì)水解時化學(xué)鍵斷裂的部位是肽鍵()中的碳氮鍵：然后在羰基的部位補(bǔ)充(OH)，氮原子的部位補(bǔ)充氫原子。探究點二酶和核酸1酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的一類具有催化功能的生物分子，絕大多數(shù)的酶是蛋白質(zhì)。酶催化反應(yīng)具有條件溫和、效率高、高度專一等特點。2核酸核酸包括核糖核酸(RNA)和脫氧核糖核酸(DNA)兩大類，它對遺傳信息的儲存、蛋白質(zhì)的生物合成起著決定性作用。分類脫氧核糖核酸(DNA)核糖核酸(RNA)存在 大量存在

8、于細(xì)胞核中主要存在于細(xì)胞質(zhì)中生理作用生物遺傳信息的載體；還指揮著蛋白質(zhì)的合成、細(xì)胞的分裂和制造新的細(xì)胞根據(jù)DNA提供的信息控制體內(nèi)蛋白質(zhì)的合成結(jié)構(gòu)特點雙螺旋結(jié)構(gòu)多數(shù)是單螺旋結(jié)構(gòu)水解產(chǎn)物腺嘌呤、鳥嘌呤、胞嘧啶、胸腺嘧啶、脫氧核糖、磷酸腺嘌呤、鳥嘌呤、胞嘧啶、尿嘧啶、核糖、磷酸DNA主要存在于細(xì)胞核中，是遺傳信息的儲存和攜帶者。RNA主要存在于細(xì)胞質(zhì)中，它的功能是將DNA的遺傳信息翻譯并表達(dá)成具有特定功能的蛋白質(zhì)。 歸納總結(jié)酶是一類具有催化功能的生物分子，酶的催化作用只有具有生物活性時才會發(fā)揮催化作用。酶的催化特點核酸在生物的生長和遺傳方面具有重要作用。活學(xué)活用3近年來克隆技術(shù)快速發(fā)展，各國先后克

9、隆出了羊、牛、豬、猴等多種動物?？寺〖夹g(shù)的關(guān)鍵是找到一些特殊的酶，這些酶能激活普通體細(xì)胞，使之能像生殖細(xì)胞一樣發(fā)育成個體。下列有關(guān)酶的敘述中錯誤的是()A酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物，大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)B酶的催化作用具有專一性C高溫或重金屬鹽能使酶失去生理活性D酶只有在強(qiáng)酸或強(qiáng)堿的條件下才能發(fā)揮作用答案D解析酶是一類具有催化能力的有機(jī)物。酶的催化作用具有專一性、高效性及條件溫和等特點。由于大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，所以，高溫、重金屬鹽、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿等條件能使酶發(fā)生變性而失去催化活性。所以選項中D的描述是錯誤的。4下列說法中不正確的是()A組成天然蛋白質(zhì)的氨基酸幾乎都是氨基酸B利用鹽析可以分離和提純

10、蛋白質(zhì)CDNA是生物體遺傳信息的載體，蛋白質(zhì)合成的模板DRNA主要存在于細(xì)胞核中，它根據(jù)DNA提供的信息控制體內(nèi)蛋白質(zhì)的合成答案D解析RNA主要存在于細(xì)胞質(zhì)中，根據(jù)DNA提供的信息控制體內(nèi)蛋白質(zhì)的合成；DNA主要存在于細(xì)胞核中，它是生物體遺傳信息的載體，蛋白質(zhì)合成的模板；鹽析不改變蛋白質(zhì)的生理活性，只是使蛋白質(zhì)暫時失去溶解性，利用多次鹽析和溶解可分離和提純蛋白質(zhì)。1下列不屬于天然高分子化合物的是()A淀粉 B氨基酸 C纖維素 D蛋白質(zhì)答案B2下列變化肯定屬于不可逆過程的是()A電離 B水解 C鹽析 D蛋白質(zhì)變性答案D解析蛋白質(zhì)的變性屬于不可逆過程。3下列關(guān)于蛋白質(zhì)的說法不正確的是()A蛋白質(zhì)是

11、由多種氨基酸加聚而生成的天然高分子化合物B通常用酒精消毒，其原理是酒精使細(xì)菌中的蛋白質(zhì)變性而失去生理活性C濃的Na2SO4溶液能使溶液中的蛋白質(zhì)析出，加水后析出的蛋白質(zhì)又溶解D鑒別織物成分是蠶絲還是“人造絲”可采用灼燒聞氣味的方法答案A解析氨基酸生成蛋白質(zhì)發(fā)生的是脫去水分子的縮聚反應(yīng)而不是加聚反應(yīng)，故A項錯誤；無論何種形式的消毒，其原理都是使細(xì)菌中的蛋白質(zhì)變性而失去原有生理活性(死亡)，故B項正確；鹽析不能使蛋白質(zhì)變性，故C項正確；“人造絲”的成分是纖維素，灼燒時沒有燒焦羽毛的氣味，故D項正確。4下列關(guān)于酶的敘述中，不正確的是()A酶是一種糖類物質(zhì)B酶是一種蛋白質(zhì)C酶是生物體內(nèi)產(chǎn)生的催化劑D酶

12、受到高溫或重金屬鹽作用時會變性答案A解析酶是一種蛋白質(zhì)，而不是糖類物質(zhì)。具有蛋白質(zhì)的性質(zhì)，當(dāng)受到高溫或重金屬鹽作用時會變性；酶還是生物體內(nèi)產(chǎn)生的高效催化劑，其催化作用具有條件溫和、不需加熱、高度專一、催化效率高等特點。5在澄清的蛋白質(zhì)溶液中加入以下幾種物質(zhì)：(1)加入大量飽和食鹽水，現(xiàn)象為_，此過程叫做_。(2)加入甲醛溶液，現(xiàn)象為_，此過程稱為蛋白質(zhì)的_。(3)加入濃硝酸并微熱，現(xiàn)象為_，這是由于濃硝酸與蛋白質(zhì)發(fā)生了_反應(yīng)的緣故。(4)加熱煮沸，現(xiàn)象為_，此過程稱為蛋白質(zhì)的_。答案(1)產(chǎn)生白色沉淀鹽析(2)產(chǎn)生白色沉淀變性(3)產(chǎn)生黃色沉淀顏色(4)產(chǎn)生白色沉淀變性基礎(chǔ)過關(guān)一、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)

13、和性質(zhì)1下圖表示蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)的一部分，圖中標(biāo)出了分子中不同的鍵，當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)發(fā)生水解反應(yīng)時，斷裂的鍵是()A B C D答案C解析氨基酸形成肽鍵時，它是由羧基(COOH)脫羥基(OH)，氨基(NH2)脫氫原子結(jié)合而成的。因此，水解時斷裂的鍵為蛋白質(zhì)分子中CONH的CN鍵。2諾貝爾化學(xué)獎曾授予以色列的Aaron Ciechanover和Avram Hershko以及美國的Irwin Rose三名科學(xué)家。三人因在蛋白質(zhì)控制系統(tǒng)方面的重大發(fā)現(xiàn)而共同獲得該獎項。下列有關(guān)蛋白質(zhì)的說法正確的是()A人工方法不能合成具有生命活力的蛋白質(zhì)B蛋白質(zhì)的變性是可逆過程C蛋白質(zhì)的鹽析是可逆過程D分離蛋白質(zhì)和氯化鈉的混合

14、液常采用過濾的方法答案C3下列過程不屬于化學(xué)變化的是()A在蛋白質(zhì)溶液中，加入飽和硫酸銨溶液，有沉淀析出B皮膚不慎沾上濃硝酸而呈現(xiàn)黃色C在蛋白質(zhì)溶液中，加入硫酸銅溶液，有沉淀析出D用稀釋的福爾馬林溶液(0.1%0.5%)浸泡植物種子答案A4下列關(guān)于蛋白質(zhì)的敘述正確的是()A雞蛋黃的主要成分是蛋白質(zhì)B雞蛋生食營養(yǎng)價值更高C雞蛋白遇碘變藍(lán)色D蛋白質(zhì)水解的最終產(chǎn)物是氨基酸答案D二、蛋白質(zhì)的典型應(yīng)用5流感病毒為蛋白質(zhì)病毒，在75 時加熱數(shù)分鐘，可殺死流感病毒。上述方法是利用了蛋白質(zhì)性質(zhì)中的()A鹽析 B變性C水解 D顏色反應(yīng)答案B解析加熱可以使蛋白質(zhì)變性。6下列說法中錯誤的是()A在豆?jié){中加少量石膏，

15、能使豆?jié){凝結(jié)為豆腐B誤服可溶性重金屬鹽，立即服用大量牛奶、蛋清或豆?jié){解毒C用灼燒的方法可鑒別毛織物D溫度越高，酶對某些化學(xué)反應(yīng)的催化效率越高答案D7下列過程與蛋白質(zhì)變性無關(guān)的是()A用煮沸的方法可消毒醫(yī)療器械B用福爾馬林保存生物標(biāo)本C雞蛋白加入(NH4)2SO4溶液，可以觀察到有沉淀析出D雞蛋白溶液里加入少量乙酸鉛溶液，可以觀察到有沉淀生成答案C解析蛋白質(zhì)溶液中加入輕金屬鹽或銨鹽溶液，產(chǎn)生鹽析現(xiàn)象，而與變性無關(guān)。8為了鑒別某白色紡織品的成分是蠶絲還是“人造絲”，通常選用的方法是()滴加濃硝酸灼燒滴加濃硫酸滴加酒精A B C D答案C解析本題考查了蛋白質(zhì)的特性：(1)遇濃硝酸變黃；(2)灼燒有燒

16、焦羽毛的氣味。蠶絲的成分是蛋白質(zhì)，“人造絲”的主要成分是纖維素，因此可利用蛋白質(zhì)的特征反應(yīng)：顏色反應(yīng)和灼燒的方法加以鑒別。三、酶的性質(zhì)及應(yīng)用9市場上有一種加酶洗衣粉，即在洗衣粉中加入少量的堿性蛋白酶，它的催化活性很強(qiáng)，衣服上的汗?jié)n、血跡以及人體排放出來的蛋白質(zhì)、油脂等遇到它，皆能水解而除去。在洗滌下列衣料時，不能或不宜使用該洗衣粉的是()棉織品毛織品腈綸織品蠶絲織品滌綸織品錦綸織品A B C D答案B解析根據(jù)信息知，洗衣粉中的酶可以使蛋白質(zhì)發(fā)生水解。毛織品、蠶絲織品的主要成分是蛋白質(zhì)，不能用該洗衣粉洗滌。10為保證加酶洗衣粉的效果，應(yīng)注意()A用沸水沖泡洗衣粉B用含氯較高的自來水C室溫時，用軟

17、水溶解洗衣粉D和其他洗滌劑混合使用答案C解析酶是一種具有催化作用的蛋白質(zhì)，具有蛋白質(zhì)的一切性質(zhì)。高溫易使蛋白質(zhì)變性，含氯(Cl2)較高的自來水也會使蛋白質(zhì)變性。不同洗滌劑的酸堿性不同，不能混合使用。能力提升11(1)從雞蛋白的溶液中提取蛋白質(zhì)的方法有_和_。(2)雞蛋腐敗時，常聞到有刺激性氣味的氣體，該氣體主要是_，說明蛋白質(zhì)中含有_元素。(3)誤食重金屬鹽會中毒，這是因為_。(4)濃硝酸濺到皮膚上，使皮膚呈_色，這是由于濃硝酸與蛋白質(zhì)發(fā)生了_反應(yīng)的緣故。(5)鑒定一種物質(zhì)的成分是真絲還是人造絲，可取一小塊進(jìn)行_，這是因為_。答案(1)鹽析滲析(2)H2S硫(3)重金屬鹽會使蛋白質(zhì)變性(4)黃

18、顏色(5)灼燒真絲是蛋白質(zhì)，有燒焦羽毛的氣味解析(1)提取蛋白質(zhì)的方法可以從兩個方面考慮：一是讓蛋白質(zhì)沉淀出來；二是讓其他物質(zhì)出去。(2)我們常說硫化氫有臭雞蛋的氣味，這是因為雞蛋白腐敗，蛋白質(zhì)分解會放出硫化氫。(3)重金屬離子會使蛋白質(zhì)變性，蛋白質(zhì)廣泛存在于生物體內(nèi)，是生命的基礎(chǔ)，肌肉、皮膚、毛發(fā)等的主要成分都是蛋白質(zhì)。(4)蛋白質(zhì)與許多試劑可發(fā)生特殊的顏色反應(yīng)。(5)人造絲是人造纖維。12某人工合成的多肽具有如下結(jié)構(gòu)：試回答下列問題：(1)若n3，則該化合物為_肽(填漢字)。(2)若n200，則該化合物的一個分子水解時所需水分子的數(shù)目為_。(3)該化合物水解可以得到的單體有_、_、_(寫結(jié)

19、構(gòu)簡式)。答案(1)九(2)599(3)H2NCH2COOH解析蛋白質(zhì)水解產(chǎn)生幾種氨基酸，該結(jié)構(gòu)就為幾肽；同理，肽鍵比氨基酸數(shù)目少一個。13據(jù)報道，人從食物中攝取碘后，碘在甲狀腺中積存下來，通過一系列化學(xué)反應(yīng)可形成甲狀腺素。甲狀腺素的結(jié)構(gòu)如下：試回答下列問題：上述兩步反應(yīng)類型分別是_反應(yīng)、_反應(yīng)。試寫出上述第一步變化的化學(xué)方程式_。答案(1)C15H11NO4I4(2)取代取代14某些兒童偏食，喜歡吃一些豆類作物制成的食品，不喜歡吃肉類食品。豆類作物中含有的天然蛋白質(zhì)在酶的作用下，發(fā)生水解生成A、B兩種有機(jī)物，其中，A的化學(xué)式為C4H7O4N，B的化學(xué)式為C6H14O2N2。已知A、B的分子結(jié)

20、構(gòu)中均不含甲基，且鏈端都有官能團(tuán)。試回答：(1)試判斷A、B的水溶液的酸堿性：A_；B_。(2)寫出A、B的結(jié)構(gòu)簡式：A：_；B：_。(3)寫出A與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式_。答案(1)酸性堿性解析天然蛋白質(zhì)的水解產(chǎn)物都是氨基酸，故A、B的分子結(jié)構(gòu)中均含有，除此之外，A分子中剩余C2H3O2。根據(jù)已知條件“不含甲基，且鏈端都含有官能團(tuán)”可知，C2H3O2只能為CH2COOH，則A的結(jié)構(gòu)簡式為。B分子中剩余部分為C4H10N，同理可得該部分官能團(tuán)只能為NH2，即CH2CH2CH2CH2NH2。則B的結(jié)構(gòu)簡式為。另外，在氨基酸分子中，一般來說若羧基數(shù)目大于氨基數(shù)目，則其分子顯酸性，若氨基數(shù)目大于羧基數(shù)目，溶液則顯堿性，氨基酸分子中含有羧基(COOH)和氨基(NH2)，具有兩性，可以與堿或酸發(fā)生反應(yīng)，生成相應(yīng)的鹽和水。拓展探究15“凱式定氮法”測定奶粉中蛋白質(zhì)的含量是由丹麥人約翰凱達(dá)爾發(fā)明的，其原理是用強(qiáng)酸處理蛋白質(zhì)樣品，讓樣品當(dāng)中的氮釋放出來，通過測得氮的含量，再乘以系數(shù)6.38，即為蛋白質(zhì)含量。凱式定氮法步驟如下：樣品處理：準(zhǔn)確稱取一定質(zhì)量的奶粉試樣置于燒瓶中，加入稀硫酸及相應(yīng)催化劑，一定條件下充分反應(yīng)，所得產(chǎn)物用水溶解并冷卻后全部轉(zhuǎn)移到容量瓶中