學(xué)案食品中的有機(jī)化合物5蛋白質(zhì)和氨基酸

食品中的有機(jī)化合物【第五學(xué)時(shí)】【學(xué)習(xí)內(nèi)容】蛋白質(zhì)和氨基酸【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1．能識(shí)別蛋白質(zhì)和氨基酸結(jié)構(gòu)中起關(guān)鍵作用的原子或原子團(tuán)，并將其與整體進(jìn)行聯(lián)系，揭示羧酸類物質(zhì)的有關(guān)性質(zhì)。2．認(rèn)識(shí)蛋白質(zhì)和氨基酸對(duì)人類生活和生命活動(dòng)的重要意義?！緦W(xué)習(xí)重難點(diǎn)】能識(shí)別蛋白質(zhì)和氨基酸結(jié)構(gòu)中起關(guān)鍵作用的原子或原子團(tuán)，并將其與整體進(jìn)行聯(lián)系，揭示羧酸類物質(zhì)的有關(guān)性質(zhì)?！緦W(xué)習(xí)過(guò)程】一、知識(shí)梳理（一）蛋白質(zhì)1．存在與組成（1）存在：蛋白質(zhì)是組成細(xì)胞的基礎(chǔ)物質(zhì)。動(dòng)物的肌肉、毛皮以及在人體新陳代謝中起催化作用的酶、運(yùn)輸氧氣的血紅蛋白、引起疾病的細(xì)菌和病毒、抵抗疾病的抗體中都含有蛋白質(zhì)。（2）組成：蛋白質(zhì)主要由碳、氫、氧、氮、硫等元素組成，屬于天然高分子化合物。2．蛋白質(zhì)的性質(zhì)（1）蛋白質(zhì)的鹽析按表中實(shí)驗(yàn)操作完成實(shí)驗(yàn)，并填寫下表：實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論向雞蛋清溶液中加入飽和（NH4）2SO4溶液，有沉淀析出，沉淀加入到蒸餾水中時(shí)又溶解飽和（NH4）2SO4溶液能降低雞蛋清在水中的溶解度，但不改變雞蛋清的性質(zhì)由實(shí)驗(yàn)可知：①概念：濃無(wú)機(jī)鹽溶液使蛋白質(zhì)的溶解度降低而使其從溶液中析出的過(guò)程叫鹽析。②條件：濃的輕金屬鹽溶液或銨鹽溶液。少量的無(wú)機(jī)鹽能促進(jìn)蛋白質(zhì)的溶解。③特點(diǎn)：鹽析是可逆過(guò)程，繼續(xù)加水時(shí)，能使沉淀溶解，不影響蛋白質(zhì)的生理活性。可用來(lái)分離、提純蛋白質(zhì)。（2）蛋白質(zhì)的變性按表中實(shí)驗(yàn)操作完成實(shí)驗(yàn)，并填寫下表：實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象加熱后，雞蛋清沉淀，沉淀放入蒸餾水中不溶解加入CuSO4溶液后，雞蛋清沉淀，沉淀放入蒸餾水中不溶解加入甲醛的水溶液后，雞蛋清沉淀，沉淀放入蒸餾水中不溶解實(shí)驗(yàn)結(jié)論加熱、CuSO4溶液、甲醛都能使蛋白質(zhì)的性質(zhì)發(fā)生改變由實(shí)驗(yàn)可知：①蛋白質(zhì)的變性是在紫外線照射、加熱或加入酸、堿、重金屬鹽、有機(jī)物（乙醇、苯酚、甲醛等）的情況下，蛋白質(zhì)發(fā)生性質(zhì)上的改變而聚沉的過(guò)程。②蛋白質(zhì)的變性是不可逆的化學(xué)變化過(guò)程，可以利用這一性質(zhì)進(jìn)行殺菌消毒。（3）水解：蛋白質(zhì)在一定條件下能發(fā)生水解反應(yīng)，水解產(chǎn)物為氨基酸。微思考：為什么醫(yī)院里用高溫蒸煮、照射紫外線、在傷口處涂抹酒精溶液等方法來(lái)殺菌消毒？不小心誤服可溶性重金屬鹽應(yīng)立即采取什么急救措施呢？（二）氨基酸1．幾種重要的氨基酸名稱結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式甘氨酸（氨基乙酸）丙氨酸（α-氨基丙酸）谷氨酸（α-氨基戊二酸）2．組成與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（1）組成：氨基酸分子主要由C、H、O、N四種元素組成。（2）結(jié)構(gòu)：每種氨基酸分子至少都含有一個(gè)氨基（—NH2）和一個(gè)羧基（—COOH）。（3）α-氨基酸：分子中氨基連接在離羧基最近的碳原子上的氨基酸。3．化學(xué)性質(zhì)（1）兩性：①能與酸反應(yīng)，體現(xiàn)其具有堿性。②能與堿反應(yīng)，體現(xiàn)其具有酸性。（2）成肽反應(yīng)：在一定條件下，氨基酸之間能發(fā)生反應(yīng)，生成多肽，多肽再經(jīng)過(guò)一系列復(fù)雜的變化，從而構(gòu)成結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜的蛋白質(zhì)。4．酶酶是一種具有催化作用的物質(zhì)，絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，具有以下特點(diǎn)：（1）條件：溫和條件。（2）具有很強(qiáng)的專一性。（3）具有很強(qiáng)的催化效能，催化反應(yīng)速率大。微思考：市場(chǎng)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，這些酶制劑不僅可以有效地清除衣物上的污漬，而且對(duì)人體沒(méi)有毒害作用，并且這些酶制劑及其分解產(chǎn)物能夠被微生物分解，不會(huì)污染環(huán)境。加酶洗衣粉為什么去污能力強(qiáng)？哪些衣物不能用加酶洗衣粉洗滌？二、初試身手（一）自主診斷1．判斷正誤（正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”）（1）蛋白質(zhì)燃燒的產(chǎn)物只有CO2和H2． （×）（2）蛋白質(zhì)能發(fā)生水解反應(yīng)。 （√）（3）向蛋白質(zhì)溶液中加入濃的Na2SO4或CuSO4溶液均可使蛋白質(zhì)鹽析而分離提純。 （×）（4）氨基酸既有酸性又有堿性，是一種兩性物質(zhì)。 （√）2．“沒(méi)有蛋白質(zhì)，就沒(méi)有生命”，下面關(guān)于蛋白質(zhì)的敘述不正確的是（）A．可以通過(guò)灼燒時(shí)的特殊氣味來(lái)鑒別蛋白質(zhì)B．含苯環(huán)蛋白質(zhì)遇濃硝酸變黃C．蛋白質(zhì)在酶的作用下水解的最終產(chǎn)物是葡萄糖D．酶是一類特殊的蛋白質(zhì)，是生物體內(nèi)重要的催化劑C【蛋白質(zhì)灼燒時(shí)有燒焦羽毛的氣味，含苯環(huán)蛋白質(zhì)遇濃硝酸變黃為蛋白質(zhì)的顏色反應(yīng)，酶是一類特殊的蛋白質(zhì)，是生物體內(nèi)重要的催化劑，故A、B．D均正確；蛋白質(zhì)水解的最終產(chǎn)物是氨基酸，C錯(cuò)誤。】3．（1）甘氨酸與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________________________________________________________________________。（2）甘氨酸與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________________________________________________________________________________________。（二）合作探究1．蛋白質(zhì)溶液分別做如下處理后，仍不失去生理活性的是（）A．高溫加熱 B．紫外線照射C．加食鹽水 D．加NaOH溶液C【蛋白質(zhì)一旦變性即失去生理活性，A、B．D三項(xiàng)均能使蛋白質(zhì)變性而失去生理活性。】2．下列過(guò)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．雞蛋白溶液受熱凝固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A【A項(xiàng)，在蛋白質(zhì)溶液中加入飽和硫酸銨溶液，是鹽析過(guò)程，析出的蛋白質(zhì)性質(zhì)并無(wú)變化，即沒(méi)有新物質(zhì)生成，析出的蛋白質(zhì)加水，仍能溶解，不是化學(xué)變化；B項(xiàng)，雞蛋白溶液受熱凝固是蛋白質(zhì)的變性，是化學(xué)變化；C項(xiàng)，在蛋白質(zhì)溶液中加入硫酸銅溶液，析出沉淀是因?yàn)榈鞍踪|(zhì)變性，是化學(xué)變化；D項(xiàng)，用稀釋的福爾馬林溶液殺滅種子上的細(xì)菌和微生物使這些生物體的蛋白質(zhì)變性，是化學(xué)變化。】【精煉反饋】1．下列關(guān)于蛋白質(zhì)的敘述中正確的是（）A．天然蛋白質(zhì)的組成元素只有碳、氫、氧、氮四種B．加熱會(huì)使蛋白質(zhì)變性，因此食用生雞蛋所獲得的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值更高C．向雞蛋清中加入食鹽，會(huì)使蛋白質(zhì)凝固變性D．用一束光線照射蛋白質(zhì)溶液，可以產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng)D【本題考查蛋白質(zhì)的組成與基本性質(zhì)。天然蛋白質(zhì)主要由C、H、O、N四種元素組成，除此之外，還含有少量S、P等；蛋白質(zhì)受熱后變性，失去原有的可溶性和生理活性，但熟雞蛋更易被消化吸收，其水解最終產(chǎn)物仍為α-氨基酸；向雞蛋清中加入食鹽，蛋白質(zhì)析出，該過(guò)程為鹽析，而不是變性；蛋白質(zhì)溶液具有膠體的性質(zhì)。】2．下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（）A．在豆?jié){中加入少量的石膏，能使豆?jié){凝結(jié)為豆腐B．酶是一種蛋白質(zhì)，溫度越高，酶的催化活性越強(qiáng)C．用灼燒的方法可以鑒別毛織物和棉織物D．濃硝酸使皮膚呈黃色是由于濃硝酸與蛋白質(zhì)發(fā)生了顏色反應(yīng)B【A項(xiàng)中實(shí)際是在蛋白質(zhì)和水的混合體系中加入無(wú)機(jī)鹽，使蛋白質(zhì)的溶解度降低，形成凝膠，而蛋白質(zhì)的生理活性沒(méi)有發(fā)生變化；在一定溫度范圍內(nèi)，溫度越高，酶的催化活性越強(qiáng)，但超過(guò)一定溫度，溫度越高，酶的催化活性越低，甚至完全喪失活性，B項(xiàng)是錯(cuò)誤的；C項(xiàng)中毛織物的主要成分是天然蛋白質(zhì)，灼燒時(shí)有燒焦羽毛的氣味，棉織物的主要成分是纖維素，灼燒時(shí)無(wú)明顯的氣味；D項(xiàng)敘述是正確的?！?．綠色熒光蛋白在紫外線照射下會(huì)發(fā)出鮮艷綠光。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是（）A．蛋白質(zhì)存在于一切細(xì)胞中B．天然蛋白質(zhì)屬于純凈物C．該蛋白發(fā)出熒光是蛋白質(zhì)的顏色反應(yīng)D．蛋白質(zhì)通常用新制氫氧化銅懸濁液檢驗(yàn)A【蛋白質(zhì)存在于一切細(xì)胞中，是細(xì)胞結(jié)構(gòu)里復(fù)雜的高分子化合物，A正確。蛋白質(zhì)是混合物，某些蛋白質(zhì)（分子中含有苯環(huán)）遇濃硝酸變黃屬于蛋白質(zhì)的顏色反應(yīng)，B、C錯(cuò)誤；檢驗(yàn)蛋白質(zhì)通常用顏色反應(yīng)或灼燒法，D錯(cuò)誤?！?．已知谷氨酸的結(jié)構(gòu)為，下列說(shuō)法不正確的是（）A．1mol谷氨酸能與2molNaOH發(fā)生反應(yīng)B．谷氨酸分子中的—NH2表現(xiàn)堿性C．谷氨酸分子之間不能發(fā)生反應(yīng)D．谷氨酸分子之間能發(fā)生脫水縮合反應(yīng)C【A項(xiàng)，1mol谷氨酸含有2mol羧基，能與2molNaOH發(fā)生反應(yīng)，正確；B項(xiàng)，谷氨酸分子中既含有氨基又含有羧基，其中的氨基表現(xiàn)堿性，羧基表現(xiàn)酸性，正確；谷氨酸分子之間的氨基和羧基能發(fā)生縮合反應(yīng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確。故選C?！?．應(yīng)用所學(xué)知識(shí)回答下列問(wèn)題：（1）下列物質(zhì)對(duì)蛋白質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)具有明顯影響的是________（填字母，下同）。A．重晶石（BaSO4） B．藍(lán)礬C．碘酒 D．高錳酸鉀E．酒精 F．生牛奶G．熟雞蛋（2）如果你發(fā)現(xiàn)有人誤服重金屬鹽而出現(xiàn)了輕微中毒癥狀，需要你馬上對(duì)病人進(jìn)行搶救，你認(rèn)為上述物質(zhì)中可以應(yīng)用的是________（寫代號(hào)）。（3）當(dāng)你選擇物質(zhì)對(duì)病人進(jìn)行搶救以后，下一步的打算或做法是________。A．建議病人快去醫(yī)院繼續(xù)治療B．將病人安置于通風(fēng)處呼吸新鮮的空氣C．建議病人臥床休息【解析】（1）藍(lán)礬、碘