高中化學(xué)第四章生命中的基礎(chǔ)有機化學(xué)物質(zhì)第三節(jié)蛋白質(zhì)和核酸課件新人教版選修

第三節(jié)蛋白質(zhì)和核酸學(xué)習(xí)目標核心素養(yǎng)1.了解氨基酸的組成和結(jié)構(gòu),知道氨基酸的兩性。2.了解氨基酸的組成、結(jié)構(gòu)特點和主要化學(xué)性質(zhì),知道氨基酸和蛋白質(zhì)的關(guān)系。3.了解蛋白質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)(鹽析、變性、水解、顏色反應(yīng)等)。了解氨基酸、蛋白質(zhì)與人體健康的關(guān)系。4.認識蛋白質(zhì)、酶、核酸等物質(zhì)與人體健康的關(guān)系。1.從微觀官能團的角度理解氨基酸、蛋白質(zhì)性質(zhì)和核酸的性質(zhì),形成結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的觀念,能從宏觀和微觀相結(jié)合的視角分析和解決實際問題。(宏觀辨識與微觀探析)2.從蛋白質(zhì)的性質(zhì)出發(fā),具有較強的問題意識,設(shè)計實驗方案,并能對實驗進行評價和優(yōu)化。(科學(xué)探究與創(chuàng)新意識)3.認識蛋白質(zhì)和核酸在生命科學(xué)發(fā)展中的重要應(yīng)用,感受化學(xué)對社會發(fā)展的重大貢獻。(科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任)必備知識·自主學(xué)習(xí)一、氨基酸的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1.概念和結(jié)構(gòu):(1)概念:羧酸分子中烴基上的氫原子被_____取代的化合物。(2)結(jié)構(gòu):

氨基酸的結(jié)構(gòu)簡式為

,官能團為___________和_____________。氨基氨基(—NH2)羧基(—COOH)(3)常見的氨基酸。俗名結(jié)構(gòu)簡式系統(tǒng)命名甘氨酸

α-氨基乙酸丙氨酸

α-氨基丙酸谷氨酸

2-氨基-1,5-戊二酸苯丙氨酸

α-氨基苯丙酸2.氨基酸的性質(zhì):(1)物理性質(zhì)。顏色狀態(tài)熔點溶解性水強酸或強堿乙醇、乙醚無色晶體較高_____________________大多數(shù)能溶能溶難溶(2)化學(xué)性質(zhì)。①兩性。氨基酸分子中既含有羧基,又含有氨基,是兩性化合物,因而能與___、___反響生成鹽。a.氨基酸與鹽酸的反響:酸堿b.氨基酸與氫氧化鈉的反響:②成肽反響。兩個氨基酸分子(可以相同,也可以不同),在酸或堿的存在下加熱,通過一分子的_____和另一分子的_____間脫去一分子水,縮合成含有的化合物的反響,稱為成肽反響。例如,氨基羧基【自主探究】(1)與氨基酸互為同分異構(gòu)體的有機物是哪類化合物?提示:硝基化合物,例如NH2CH2COOH的同分異構(gòu)體為CH3CH2NO2。(2)既能與酸反響,又能與堿反響的物質(zhì)有哪些?提示:氨基酸、Al、Al2O3、Al(OH)3、弱酸的酸式鹽(如NaHCO3)、弱酸的銨鹽[如(NH4)2CO3]。(3)(情境思考)氨基酸在人體內(nèi)通過代謝可以發(fā)揮以下一些作用:合成組織蛋白質(zhì)、變成酸、激素、抗體、肌酸等含氨物質(zhì)、轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓衔锖椭镜取０被崤c形成二肽時最多形成幾種?提示:4種。(4)(教材二次開發(fā))教材介紹了氨基酸的成肽反響,成肽反響的反響機理是什么?有哪些成肽方式?提示:酸脫羥基、氨脫氫。①兩個氨基酸分子形成二肽;②分子間成環(huán);③分子內(nèi)成環(huán);④多分子形成多肽;⑤多種氨基酸縮聚成蛋白質(zhì)。二、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1.蛋白質(zhì)的組成結(jié)構(gòu):(1)組成元素:蛋白質(zhì)中主要含有___________等元素,屬于天然有機_______化合物。(2)四級結(jié)構(gòu)。C、H、N、O高分子2.蛋白質(zhì)的主要性質(zhì):(1)兩性。蛋白質(zhì)的多肽由氨基酸脫水形成,在多肽鏈的兩端存在著自由的___________,側(cè)鏈中也有酸性或堿性基團,因此,蛋白質(zhì)既能與___反響,又能與___反響。(2)水解。①水解原理。氨基和羧基酸堿②水解過程。蛋白質(zhì)多肽_______。(3)鹽析。向蛋白質(zhì)溶液中參加一定濃度的某些鹽[如Na2SO4、(NH4)2SO4、NaCl等]溶液,使蛋白質(zhì)的溶解度降低而從溶液中析出的現(xiàn)象。鹽析是一個_____過程。氨基酸可逆(4)變性。概念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)和生理功能發(fā)生改變的現(xiàn)象影響因素物理因素_____、加壓、攪拌、振蕩、紫外線照射、超聲波等化學(xué)因素_____、_____、_________、乙醇、福爾馬林、丙酮等特點變性會使蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,使其失去_________,在水中不能重新溶解,是_______過程加熱強酸強堿重金屬鹽生理活性不可逆(5)顏色反響:分子中含有苯環(huán)的蛋白質(zhì)遇濃硝酸呈_____。(6)蛋白質(zhì)灼燒有_________的氣味。黃色燒焦羽毛【自主探究】(1)判斷以下說法是否正確:①向雞蛋白溶液中參加硝酸銀溶液,出現(xiàn)沉淀,加水后沉淀消失。 ()提示:×。硝酸銀溶液屬于重金屬鹽,它能使蛋白質(zhì)發(fā)生變性,而變性是不可逆的過程,因此加水以后沉淀不溶解。②升溫能加快反響速率,所以酶催化的反響溫度越高,反響越快。 ()提示:×。溫度過高,酶(蛋白質(zhì))變性失去催化作用。③氨基酸、多肽、蛋白質(zhì)都具有兩性。 ()提示:√。氨基酸、多肽、蛋白質(zhì)分子中都含有氨基和羧基,因而都有兩性。(2)所有的蛋白質(zhì)都能發(fā)生顏色反響嗎?提示:不能。蛋白質(zhì)的顏色反響是含苯環(huán)的蛋白質(zhì)與濃硝酸的反響,不是所有的蛋白質(zhì)都能與濃硝酸發(fā)生顏色反響。(3)(情境思考)松花蛋是常見的一種食材,將鮮鴨蛋洗凈后,使用純堿、燒堿、生石灰、食鹽、茶葉末(紅茶、綠茶、烏龍茶)、氧化鉛等進行腌制。為何松花蛋中的蛋白質(zhì)加水不能溶解形成蛋白質(zhì)溶液?提示:參加了強堿以及重金屬,使蛋白質(zhì)變性了。三、酶1.酶的成分:酶是一類由細胞產(chǎn)生的、對生物體內(nèi)的化學(xué)反響具有_____作用的有機物,其中絕大多數(shù)是_______。2.酶的催化作用的特點:(1)條件溫和、不需要_____。(2)具有高度的_______。(3)具有高效_____作用。催化蛋白質(zhì)加熱專一性催化【自主探究】(1)酶都是蛋白質(zhì)嗎?提示:否,酶是一類由細胞產(chǎn)生的、對生物體內(nèi)的化學(xué)反響具有催化作用的有機物,其中絕大多數(shù)是蛋白質(zhì),極少數(shù)特殊的酶是RNA。(2)在酶催化淀粉水解反響中,溫度越高淀粉水解速率越快嗎?提示:酶的催化作用具有的特點是條件溫和、不需加熱,具有高度的專一性、高效催化作用,但溫度太高時酶會發(fā)生變性,催化活性降低,淀粉水解速率減慢。(3)(情境思考)如圖是一種加酶洗衣粉外包裝中的使用說明,注意事項①請將本品置于陰涼、干燥處,避熱、避濕、避光。②不慎濺入眼中,立即用水沖洗。③水溫以30～50℃為宜,切忌用70℃以上的熱水。試解釋,為何不能在70℃以上的熱水中使用?提示:酶是一種蛋白質(zhì),蛋白質(zhì)高溫下會變性。四、核酸1.概念:核酸是一類含磷的生物高分子化合物。2.分類:【自主探究】(1)核酸有哪些類別?提示:脫氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)。(2)我國在核酸研究中取得了哪些成就?提示:合成了酵母丙氨酸轉(zhuǎn)移核糖核酸、參加世界人類基因組研究等。關(guān)鍵能力·合作學(xué)習(xí)知識點一氨基酸的性質(zhì)

1.氨基酸的兩性:氨基酸分子中的氨基能結(jié)合H+,能與酸反響,同時羧基能電離出H+,能與堿反響,因此氨基酸具有兩性。2.氨基酸的縮合反響:(1)兩分子間縮合。H2N—CH2COOH+H2N—CH2COOH(2)分子間或分子內(nèi)縮合成環(huán)。(3)縮聚成多肽或蛋白質(zhì)。

【合作探究】(1)氨基酸縮聚成多肽或蛋白質(zhì)的反響,屬于取代反響嗎?(宏觀辨識與微觀探析)提示:屬于。因為從反響過程看,氨基酸縮聚可以看成氨基上的H被取代,也可以看成羧基上的羥基被取代。(2)3個甘氨酸分子發(fā)生縮合反響最多可以生成幾個水分子?(證據(jù)推理與模型認知)提示:3個。氨基酸分子縮合既可形成鏈狀也可以形成環(huán)狀,其中形成環(huán)狀時可以產(chǎn)生更多的水分子?！镜淅痉丁俊镜淅孔鲆韵聦嶒灴勺C明氨基乙酸晶體中同時存在羧基和氨基,請?zhí)羁?(1)在一支試管中參加2mL蒸餾水,再參加1滴極稀的燒堿溶液,在此溶液中參加兩滴酚酞試液,此時溶液稍顯粉紅色,然后參加一小粒氨基乙酸晶體,溶液的粉紅色褪去。說明氨基乙酸分子中有________基,顯示出了________性,反響的離子方程式為__________________,此時生成的鹽仍含有游離的________基,而具有________性。

(2)同樣在盛有蒸餾水的試管中參加紫色石蕊試液及一滴稀鹽酸,使溶液稍顯紅色,然后參加一小粒氨基乙酸晶體,溶液由紅色轉(zhuǎn)變?yōu)樽仙?說明了氨基乙酸分子中有________基,顯示出了________性,反響的離子方程式為__________________________,此時生成的鹽因仍含有游離的________基,而具有________性。

【解題指南】在書寫氨基酸分別與酸、堿反響的化學(xué)方程式時,可采用類比法:遇酸時類比氨氣與酸的反響;遇堿時類比醋酸與堿的反響。【解析】氨基乙酸具有—NH2和—COOH,當?shù)稳牒犹腘aOH溶液時紅色褪去,說明堿被中和了,即—COOH反響,—NH2存在;當?shù)稳牒惺锏柠}酸時,紅色變?yōu)樽仙?說明酸被中和,即—NH2參與了反響,保存有—COOH。答案:(1)羧酸H2N—CH2—COOH+OH-H2N-CH2-COO-+H2O氨堿(2)氨堿H2N—CH2—COOH+H+HOOC—CH2—N羧酸【母題追問】(1) 能大量共存嗎?提示:

分別在強酸性與強堿性條件下存在,可見二者不可能大量共存。(2)三種氨基酸組合可形成的二肽共有多少種?提示:三種氨基酸分子形成二肽時,同種分子形成的二肽有3種,不同分子形成的二肽有6種,故9種。【規(guī)律方法】(1)所有的氨基酸,無論是天然還是人工合成,無論人體是否含有,均具有兩性和發(fā)生縮聚反響的特點。(2)在計算氨基酸形成的二肽種數(shù)時可以運用數(shù)學(xué)中的排列組合知識進行分析計算。(3)氨基酸在不同環(huán)境下存在形式不同,酸性條件下以陽離子形式存在,堿性條件下以陰離子形式存在。【素養(yǎng)訓(xùn)練】色氨酸是植物體內(nèi)生長素生物合成重要的前體物質(zhì),普遍存在于高等植物中。純潔的色氨酸為白色或微黃色結(jié)晶,微溶于水易溶于鹽酸或氫氧化鈉,其結(jié)構(gòu)如下圖:(1)色氨酸的分子式為____________。

(2)色氨酸微溶于水而易溶于酸或堿溶液的原因是

。

(3)將色氨酸與甘氨酸(NH2CH2COOH)混合,在一定條件下最多可形成__________種二肽。

【解析】(1)根據(jù)結(jié)構(gòu)簡式可知色氨酸的分子式為C11H12N2O2。(2)氨基是堿性基團,羧基是酸性基團,那么色氨酸微溶于水而易溶于酸或堿溶液是因為其與酸、堿都能反響生成鹽。(3)同種氨基酸之間也形成二肽,將色氨酸與甘氨酸(NH2CH2COOH)混合,在一定條件下形成4種二肽。答案:(1)C11H12N2O2(2)與酸、堿都能反響生成鹽(3)4知識點二蛋白質(zhì)的性質(zhì)

1.蛋白質(zhì)的水解反響:蛋白質(zhì)的水解:在酸、堿或酶的作用下,肽鍵斷裂,碳原子連接羥基,氮原子連接氫原子。肽鍵水解原理示意圖如下:2.蛋白質(zhì)的鹽析和變性的比較:鹽析變性概念蛋白質(zhì)在某些鹽的濃溶液中溶解度降低而析出蛋白質(zhì)在加熱、強酸、強堿等條件下性質(zhì)發(fā)生改變而凝結(jié)起來特征可逆不可逆實質(zhì)溶解度降低,物理變化結(jié)構(gòu)、性質(zhì)改變,化學(xué)變化條件堿金屬、鎂、鋁等輕金屬鹽或銨鹽的濃溶液加熱、強酸、強堿、強氧化劑、紫外線、重金屬鹽、苯酚、甲醛、乙醇等用途分離、提純蛋白質(zhì)殺菌、消毒實例硫酸銨或硫酸鈉等鹽溶液使蛋白質(zhì)鹽析重金屬鹽(例如硫酸銅)溶液能使蛋白質(zhì)變性【合作探究】(1)為何誤服硫酸銅等重金屬鹽,可以立即食用牛奶、豆?jié){或雞蛋清解毒?(宏觀辨識與微觀探析)提示:牛奶、豆?jié){或雞蛋清均含大量蛋白質(zhì),可與重金屬鹽結(jié)合。(2)醫(yī)院常用碘酒、紫外線、高錳酸鉀、雙氧水消毒,家庭常用煮沸、“84〞消毒液消毒,這些消毒方法的實質(zhì)是什么?(宏觀辨識與微觀探析)提示:使細菌病毒的蛋白質(zhì)變性,使細菌病毒失去活性。(3)蛋白質(zhì)的別離提純有哪些方法?(科學(xué)探究與創(chuàng)新意識)提示:①鹽析:在蛋白質(zhì)溶液中參加某些一定濃度的鹽溶液,蛋白質(zhì)的溶解度降低而從溶液中析出,析出的蛋白質(zhì)又能溶于水中,并不影響它的活性。②滲析:將蛋白質(zhì)溶液裝入半透膜袋內(nèi),置于流動的蒸餾水中即可,蛋白質(zhì)屬于高分子化合物,不能通過半透膜,而離子可以通過。【典例示范】【典例】(2021·北京豐臺區(qū)高二檢測)以下有關(guān)蛋白質(zhì)的表達中,不正確的是 ()A.蛋白質(zhì)水解的最終產(chǎn)物為氨基酸B.酒精消毒的原理是讓細菌蛋白質(zhì)變性死亡C.向蛋白質(zhì)溶液中參加飽和硫酸銨溶液,有沉淀析出,再參加水沉淀不溶解D.濃硝酸濺在皮膚上,使皮膚呈黃色,是由于濃硝酸和蛋白質(zhì)發(fā)生顏色反響【解題指南】解答此題時需要注意以下兩點:(1)蛋白質(zhì)的特征反響(2)蛋白質(zhì)的鹽析和變性的區(qū)別【解析】選C。蛋白質(zhì)屬于高分子化合物,水解最終產(chǎn)物是氨基酸,故A正確;酒精能使細菌和病毒中的蛋白質(zhì)發(fā)生變性,所以酒精能殺死細菌和病毒,故B正確;向蛋白質(zhì)溶液中參加濃的硫酸銨溶液時有沉淀析出,加水后沉淀溶解,此現(xiàn)象屬于鹽析,該過程可逆,故C錯誤;濃硝酸與局部天然蛋白質(zhì)會發(fā)生顏色反響,所以濃硝酸濺在皮膚上,使皮膚呈黃色,故D正確?！灸割}追問】(1)蛋白質(zhì)的鹽析和變性有什么區(qū)別?提示:蛋白質(zhì)的鹽析與變性實質(zhì)不同:鹽析屬于物理變化,加水后蛋白質(zhì)溶解,可用于蛋白質(zhì)的提純;變性屬于化學(xué)變化,過程不可逆,變性后的蛋白質(zhì)不能再溶于水。(2)由以下結(jié)構(gòu)片段組成的蛋白質(zhì)發(fā)生水解時,斷裂的鍵是__________。(填字母序號)

提示:C。蛋白質(zhì)發(fā)生水解時,肽鍵發(fā)生斷裂,碳原子結(jié)合—OH,氮原子結(jié)合—H。

【素養(yǎng)訓(xùn)練】大豆是我國重要糧食作物之一,但是供給嚴重缺乏,每年要大量進口。隨著貿(mào)易摩擦不斷加劇,從糧食平安角度出發(fā),我國擴大了大豆種植面積。大豆常用來做各種豆制品、榨取豆油。以下圖為大豆及其制品圖片。請答復(fù)以下問題:(1)大豆中含有的營養(yǎng)物質(zhì)主要有________。

A.蛋白質(zhì)B.蔗糖C.油脂D.淀粉(2)生活中常用石膏或者鹽鹵將豆?jié){點成豆腐,原理為

。

(3)在大豆的生長過程中需要補充適量的磷、鉀等營養(yǎng)元素,但不需要施用氮肥,原因是

。

(4)大豆制備的醬油中氨基酸多達18種,其中包括人體8種必需氨基酸。以下圖為蘇氨酸結(jié)構(gòu)簡式,寫出蘇氨酸通過縮聚反響得到的兩種高分子化合物的結(jié)構(gòu)簡式____________。

(5)豆油不能保存較長時間的原因主要是。

【解析】(1)由題中信息可知大豆可得豆制品(含有蛋白質(zhì))和豆油(含有油脂)可知A、C正確。(2)豆?jié){是膠體,參加的石膏和鹽鹵為電解質(zhì)溶液,可以使膠體聚沉;(3)大豆根部有根瘤菌,能固氮;(4)蘇氨酸含有羧基、羥基、氨基,所以既可以通過羧基與氨基縮聚,也可以通過羧基和羥基縮聚;(5)油脂一般都含有不飽和脂肪酸甘油酯,所以在空氣中能發(fā)生氧化反響而變質(zhì)。答案:(1)AC(2)豆?jié){是膠體,參加電解質(zhì)以后能發(fā)生膠體的聚沉(3)因為大豆根部有根瘤菌,能夠固定自然界中的氮(5)含有雙鍵易被氧化【課堂小結(jié)】【三言兩語話重點】1.氨基酸、多肽、蛋白質(zhì)之間的關(guān)系:氨基酸多肽蛋白質(zhì)2.氨基酸含有氨基,具有堿性;含有羧基,具有酸性。3.蛋白質(zhì)含有肽鍵,發(fā)生水解反響中,肽鍵中C—N鍵發(fā)生斷裂。4.蛋白質(zhì)遇濃的無機鹽發(fā)生鹽析,遇重金屬鹽發(fā)生變性。5.檢驗蛋白質(zhì):灼燒時有燒焦羽毛氣味,局部含苯環(huán)的蛋白質(zhì)遇濃硝酸變?yōu)辄S色。課堂檢測·素養(yǎng)達標1.?天工開物?中記載:“人賤者短褐、枲裳,冬以御寒,夏以蔽體,其質(zhì)造物之所具也。屬草木者,為枲、麻、苘、葛,屬禽獸與昆蟲者為裘褐、絲綿。各載其半,而裳服充焉矣。〞文中的“枲、麻、苘、葛〞和“裘褐、絲綿〞主要成分分別屬于 ()A.纖維素、油脂B.纖維素、油脂C.纖維素、蛋白質(zhì) D.油脂、蛋白質(zhì)【解析】選C。枲、麻、苘、葛,主要成分為植物的纖維素;裘褐、絲綿,主要成分為動物的蛋白質(zhì),C項正確。2.(2021·太原高二檢測)中山大學(xué)顏光美課題組發(fā)現(xiàn)的一種“M1〞天然病毒(直徑約為70nm,外殼是蛋白質(zhì))能殺傷某些癌細胞,而不傷害正常細胞。以下有關(guān)說法中,正確的選項是 ()A.M1中只含C、H元素B.蛋白質(zhì)屬于高分子化合物C.M1分散在水中形成的是濁液D.蛋白質(zhì)水解的最終產(chǎn)物是CO2和H2O【解析】選B。A.M1是天然病毒(外殼是蛋白質(zhì)),那么含C、H、O、N等元素,A不正確;B.蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量可到達幾萬或幾十萬,所以屬于高分子化合物,B正確;C.M1的直徑約為70nm,介于1～100nm,分散在水中形成的是膠體,C不正確;D.蛋白質(zhì)水解的最終產(chǎn)物是氨基酸,D不正確。3.(2021·常州高二檢測)以下過程與蛋白質(zhì)變性無關(guān)的是 ()A.用煮沸的方法可使醫(yī)療器械消毒B.用福爾馬林保存生物標本C.雞蛋清溶液里參加飽和硫酸銨溶液,可以觀察到有沉淀析出D.雞蛋清溶液里參加少量乙酸鉛溶液,可以觀察到有沉淀生成【解析】選C。加熱可使蛋白質(zhì)變性,故用煮沸的方法可使醫(yī)療器械消毒,故A不符合題意;福爾馬林是甲醛溶液,能使蛋白質(zhì)變性,故可保存生物標本,故B不符合題意;雞蛋清溶液里參加飽和硫酸銨溶液,屬于鹽析,故C符合題意;重金屬鹽可使蛋白質(zhì)變性,故D不符合題意。4.(2021·南昌高二檢測)以下有關(guān)新型冠狀病毒說法錯誤的選項是 ()A.構(gòu)成新型冠狀病毒的蛋白質(zhì)完全水解后形成的都是α-氨基酸B.新型冠狀病毒在空氣中可以以“氣溶膠〞形式進行傳播C.乙醚、95%的乙醇、“84〞消毒液等可有效殺滅病毒D.絕大多數(shù)病毒疫苗應(yīng)避光、冷藏保存【解析】選C。構(gòu)成新型冠狀病毒的蛋白質(zhì)完全水解后形成的都是α-氨基酸,故A正確;新型冠狀病毒在空氣中可以以“氣溶膠〞形式進行傳播,故B正確;乙醚、75%的乙醇、“84〞消毒液等可有效殺滅病毒,故C錯誤;絕大多數(shù)病毒疫苗為蛋白質(zhì),高溫時易變性,應(yīng)避光、冷藏保存,故D正確。5.以下是某蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)片段:(1)上述蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)片段的水解產(chǎn)物中不屬于α-氨基酸的結(jié)構(gòu)簡式是__。

(2)上述蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)片段水解后的氨基酸中,某氨基酸碳氫原子數(shù)比值最大。①該氨基酸與NaOH反響的化學(xué)方程式為。

②該氨基酸二分子縮合形成環(huán)狀物質(zhì)的分子式為。

(3)上述蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)片段的相對分子質(zhì)量為364,那么水解生成的各種氨基酸的相對分子質(zhì)量之和為。

【解析】根據(jù)蛋白質(zhì)的水解規(guī)律,可得該蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)片段水解生成如下的氨基酸:不屬于α-氨基酸,在分子中碳氫原子數(shù)比值最大,其分子式為C8H9NO2,兩分子縮合形成環(huán)狀物質(zhì)時應(yīng)脫去兩分子H2O,根據(jù)原子守恒可知所得縮合物的分子式為C16H14N2O2。水解生成了4種氨基酸,相應(yīng)地增加了4個H2O分子的相對分子質(zhì)量,即水解生成的各種氨基酸的相對分子質(zhì)量之和為364+72=436。答案:(1)(2)②C16H14N2O2

(3)436【素養(yǎng)新思維】6.為了證明酶的催化作用具有專一性,現(xiàn)設(shè)計實驗如下:①在試管A、B中分別參加2mL1%的淀粉溶液,試管C、D中分別參加2mL2%的蔗糖溶液。②在試管A、C中再分別參加2mL稀釋唾液,試管B、D中分別參加2mL蒸餾水。③將A、B、C、D四支試管放在37℃溫水中保溫10～15min。④然后在四支試管中參加堿性的新制Cu(OH)2懸濁液,加熱煮沸。試答復(fù)以下問題:(1)水浴加熱的優(yōu)點是。

(2)寫出淀粉在唾液作用下發(fā)生反響生成二糖的化學(xué)方程式:。

(3)如何證明淀粉已經(jīng)完全水解?。

(4)第④步實驗后,A、B、C、D四支試管中能生成紅色沉淀的是__________,此實驗?zāi)茏C明酶的催化作用具有專一性的現(xiàn)象是。

【解析】A、B、C、D四支試管放在37℃溫水中,目的是受熱均勻,易于控制溫度;淀粉在唾液作用下水解為麥芽糖,即;證明淀粉已完全水解可向試管中參加碘水,假設(shè)不變藍那么證明已水解完全;淀粉在唾液的作用下水解為麥芽糖,麥芽糖為復(fù)原性糖,故試管A中會出現(xiàn)紅色沉淀。答案:(1)受熱均勻,易控制溫度(2)(3)參加碘水不變藍色(4)AA中出現(xiàn)紅色沉淀而C中不出現(xiàn)紅色沉淀課時素養(yǎng)評價十五蛋白質(zhì)和核酸(30分鐘50分)【根底達標】一、選擇題(此題包括3小題,每題5分,共15分)1.埃博拉病毒的形狀宛如中國古代的“如意〞(如圖),病毒的根本化學(xué)組成是核酸和蛋白質(zhì),有的病毒還含有脂質(zhì)、糖類等其他組分。以下有關(guān)有機物的說法不正確的選項是 ()A.漂白粉、雙氧水都可以殺滅埃博拉病毒B.組成病毒的糖類、酯類和蛋白質(zhì)在一定條件下都可以發(fā)生水解反響C.酯在酸性條件下的水解反響屬于取代反響,也屬于可逆反響D.糖類和蛋白質(zhì)的燃燒產(chǎn)物不同【解析】選B。漂白粉和雙氧水具有強氧化性,能夠使蛋白質(zhì)變性,故可以殺菌消毒,A項正確;單糖不能水解,B項錯誤;酯在酸性條件下水解生成醇和酸,屬于取代反響,也屬于可逆反響,C項正確;糖類含有C、H、O三種元素,蛋白質(zhì)主要含有C、H、O、N等元素,因此燃燒產(chǎn)物不同,D項正確。2.青霉素是一種良效廣譜抗生素,經(jīng)酸性水解后得到青霉素氨基酸分子的結(jié)構(gòu)簡式如圖。以下關(guān)于該物質(zhì)的表達不正確的選項是 ()

A.屬于α-氨基酸B.能發(fā)生加聚反響生成多肽C.核磁共振氫譜上共有5個峰D.青霉素過敏嚴重者會導(dǎo)致死亡,用藥前一定要進行皮膚敏感試驗【解析】選B。A.氨基和羧基在同一個C原子上,為α-氨基酸,故A正確;B.含有—COOH、氨基,可發(fā)生縮聚反響生成多肽,故B錯誤;C.分子中含有5種性質(zhì)不同的H原子,那么核磁共振氫譜上共有5個峰,故C正確;D.青霉素過敏嚴重者應(yīng)慎用,使用前一定要進行皮膚敏感試驗,過敏嚴重者可能會導(dǎo)致死亡,故D正確?！狙a償訓(xùn)練】1.(2021·泉州高二檢測)以下關(guān)于甘氨酸(H2N—CH2—COOH)性質(zhì)的說法中正確的選項是 ()A.只有酸性,沒有堿性 B.只有堿性,沒有酸性C.既有酸性,又有堿性 D.既沒有酸性,又沒有堿性【解析】選C。甘氨酸含有氨基,能夠結(jié)合H+,表現(xiàn)出堿性,還含有羧基,能夠電離產(chǎn)生H+,與堿發(fā)生中和反響,表現(xiàn)出酸性,故甘氨酸既有酸性,又有堿性,C正確。2.(2021·三明高二檢測)氨基酸分子間相互結(jié)合成高分子化合物時,必定存在的結(jié)構(gòu)片段是 ()

【解析】選B。氨基酸分子在酸或堿的條件下加熱,一個氨基酸分子中氨基和另一個分子中羧基反響生成肽鍵,所以高分子化合物中必定存在肽鍵,B正確。3.人類肝臟蛋白質(zhì)兩譜三圖三庫全面破譯完成,它為肝臟疾病的預(yù)警、預(yù)防、診斷和治療提供科學(xué)依據(jù)。以下關(guān)于乙肝病毒的主要成分蛋白質(zhì)的說法不正確的選項是 ()A.屬于高分子化合物B.水解的最終產(chǎn)物能與酸或堿反響C.遇濃硝酸會變性D.水解時碳氧鍵斷裂【解析】選D。蛋白質(zhì)是高分子化合物,A正確;蛋白質(zhì)的水解最終產(chǎn)物是氨基酸,能與酸或堿反響,B正確;蛋白質(zhì)遇濃硝酸、重金屬鹽變性,C正確;水解時肽鍵斷裂,中的C—N鍵斷裂,D錯誤?！狙a償訓(xùn)練】(2021·嘉興高二檢測)以下關(guān)于糖類、蛋白質(zhì)、油脂的說法正確的選項是()A.糖類在一定條件下都可以水解生成乙醇和二氧化碳B.乙酸乙酯和油脂都屬于酯類物質(zhì),堿性條件水解稱之為皂化反響C.硝酸汞溶液參加雞蛋清中,可以使蛋清液鹽析而沉淀下來D.淀粉在酸催化下加熱水解,對其產(chǎn)物葡萄糖的檢測,可在水解液中先參加NaOH溶液后參加銀氨溶液水浴加熱,觀察是否有銀鏡出現(xiàn)【解析】選D。葡萄糖在酒化酶作用下轉(zhuǎn)化為乙醇和二氧化碳,葡萄糖是單糖不水解,故A錯誤;B油脂在堿性條件下的水解稱為皂化反響,乙酸乙酯在堿性條件下的水解不是皂化反響,故B錯誤;硝酸汞溶液參加雞蛋清中,可以使蛋清液變性而沉淀下來,故C錯誤;淀粉在酸加熱催化下,水解產(chǎn)生葡萄糖,此時溶液顯酸性,先參加NaOH溶液中和掉酸后,參加銀氨溶液水浴加熱,看是否有銀鏡出現(xiàn),故D正確。二、非選擇題(此題包括1小題,共15分)4.營養(yǎng)品和藥品都是保證人類健康不可缺少的物質(zhì),其性質(zhì)和制法是化學(xué)研究的主要內(nèi)容。酪氨酸是一種生命活動不可缺少的氨基酸,它的結(jié)構(gòu)簡式如下:(1)酪氨酸能發(fā)生的化學(xué)反響類型有________。

A.取代反響 B.氧化反響C.酯化反響 D.中和反響(2)在酪氨酸的同分異構(gòu)體中,同時滿足如下三個條件的,除酪氨酸外還有________種。

①屬于氨基酸且“碳骨架〞與酪氨酸相同②與氯化鐵溶液能發(fā)生顯色反響③氨基(—NH2)不與苯環(huán)直接相連(3)氨基酸能與堿反響,寫出酪氨酸與足量的NaOH溶液反響的化學(xué)方程式:

____________________________________________________。

【解析】(1)由酪氨酸的分子結(jié)構(gòu)可知,分子中含有—NH2、—COOH、—OH及苯環(huán),因此酪氨酸應(yīng)該具有氨基酸、酚、羧酸所具有的性質(zhì),能發(fā)生中和反響、酯化反響、取代反響和氧化反響。(2)由于碳骨架相同,且含有酚羥基,那么羥基處于鄰位、間位的有2種;碳骨架變?yōu)楹笈c—OH處于鄰、間、對位的有3種,總共5種。(3)酚羥基與羧基均能與NaOH發(fā)生反響。答案:(1)ABCD(2)5(3)+2NaOH+2H2O【補償訓(xùn)練】我國科學(xué)家在研究有機分子簇集和自由基化學(xué)研究領(lǐng)域中曾涉及如下圖的有機物。請根據(jù)有機物的結(jié)構(gòu)簡式答復(fù)以下問題:(1)該化合物分子是由______個氨基酸分子脫水形成的。

(2)該化合物水解生成的最簡單氨基酸的結(jié)構(gòu)簡式為

___________________,

寫出該氨基酸與氫氧化鈉溶液反響的化學(xué)方程式:

___________________。

【解析】(1)氨基酸形成肽鍵時是氨基脫氫,羧基脫去羥基,2個氨基酸分子形成一個肽鍵,該化合物含有3個肽鍵,是由4個氨基酸分子脫水形成的。(2)多肽水解斷裂的是肽鍵,生成相應(yīng)的氨基酸,故該化合物水解生成的氨基酸的結(jié)構(gòu)簡式為水解生成的最簡單氨基酸