2023-2024学年人教版新教材选择性必修三 第四章第二节 蛋白质 学案 (1).doc

第二节蛋白质

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课程目标展示

素养目标达成

1.能辨识蛋白质结构中的肽键,能说明蛋白质的基本结构特点。

2.能判断氨基酸的缩合产物、多肽的水解产物。

3.能分析说明氨基酸、蛋白质与人体健康的关系。

1.宏观辨识与微观探析:能根据氨基酸、蛋白质的官能团及官能团的转化,认识不同氨基酸、蛋白质及性质上的差异。

2.科学态度与社会责任:认识蛋白质是生命活动的物质基础,是人体需要的必需营养物质,但是蛋白质的摄入量过多或过少都不利于人体健康,要合理安排饮食,注意营养搭配。

学习任务1氨基酸的结构与性质

NO.1自主学习·夯实基础

一、氨基酸的组成结构

1.从结构上看,氨基酸可以看作是羧酸分子中烃基上的氢原子被氨基取代的产物。分子中既含有羧基又含有氨基。

2.天然氨基酸几乎都是α-氨基酸,其结构简式可以表示为。

3.常见的氨基酸

俗名

结构简式

命名

甘氨酸

H2N—CH2—COOH

氨基乙酸

丙氨酸

2氨基丙酸

谷氨酸

2氨基戊二酸

苯丙

氨酸

2氨基3苯基丙酸

二、氨基酸的性质

1.物理性质

状态:无色晶体。溶解性如下表

溶剂

水

强酸或强碱

乙醇、乙醚

溶解性

大多数

能溶

能溶

大多数难溶

2.化学性质

(1)两性

氨基酸分子中含有酸性基团—COOH和碱性基团—NH2,因此具有两性,可与碱、酸反应生成盐。

①与盐酸的反应:。

②与氢氧化钠反应:

。

(2)成肽反应

两个氨基酸分子在一定条件下,通过氨基与羧基间缩合脱去水,形成含有肽键的化合物,发生成肽反应。如:

。

微点拨:氨基酸与硝基化合物的关系:分子式相同的氨基酸与硝基化合物为官能团异构,如H2NCH2COOH与CH3CH2NO2互为同分异构体。

NO.2互动探究·提升能力

氨基酸具有增强身体免疫力的作用,还可以分解脂肪进行辅助减肥,此外氨基酸还是蛋白质的组成部分,具有调节内分泌的作用,若是身体缺乏氨基酸可能会出现营养障碍。氨基酸在医药上主要用来制备复方氨基酸注射液,也用作治疗药物和用于合成多肽药物。由多种氨基酸组成的复方制剂在现代静脉营养输液以及“要素饮食”疗法中占有非常重要的地位,对维持危重病人的营养,抢救患者生命起积极作用,成为现代医疗中不可少的医药品种之一。如甘氨酸亚铁的主要生理功能是预防和改善缺铁性贫血,主要是通过甘氨酸与还原铁反应获得。

探究1氨基酸的组成和结构

问题1:氨基酸为什么具有两性?

提示:氨基酸分子中含有酸性基团—COOH和碱性基团—NH2。

问题2:甘氨酸属于α-氨基酸,其结构特点是什么?

提示:α-氨基酸是指氨基连在与羧酸相邻的α位的碳原子上,即氨基和羧基连在同一碳原子上。

探究2氨基酸的性质

问题3:二肽是由几个氨基酸分子形成的?

提示:二肽是由2个氨基酸分子脱水后形成的。

问题4:多肽分子和其所含的肽键数目有什么关系?

提示:n个氨基酸分子脱去(n-1)个水分子,形成n肽,其中含有(n-1)个肽键。

问题5:氨基酸可发生哪些化学反应?

提示:氨基酸能发生中和、酯化、成肽反应等。

氨基酸的成肽反应

1.氨基酸的缩合机理

氨基酸的成肽反应原理是由氨基提供的氢原子与羧基提供的羟基结合生成水。即

,脱去一分子水后形成肽键()。肽键可简写为“—CONH—”,不能写成“—CNHO—”,两者的连接方式不同。

2.多肽分子中肽键个数的判断

由n个氨基酸分子发生成肽反应,生成一个肽链时,会生成(n-1)个水分子和(n-1)个肽键。

[凝练素养]通过探究活动,激发学生对氨基酸学习的兴趣,进一步体会结构与性质及用途的关系,发展宏观辨识与微观探析学科素养。

NO.3应用体验·形成素养

题点一氨基酸的组成和结构

1.天然蛋白质水解时,不能得到的氨基酸是(C)

A.

B.

C.

D.

解析:天然蛋白质水解的最终产物为α-氨基酸,故选C。

2.如图所示是某有机物分子的简易球棍模型,该有机物中含C、H、O、N四种元素。该有机物属于(B)

A.羧酸 B.氨基酸

C.糖类 D.酯类

解析:由该有机物分子的球棍模型及组成元素知其结构简式为,故为氨基酸。

题点二氨基酸的性质

3.L-多巴是一种有机化合物,可用于帕金森综合征的治疗,其结构简式如图:

下列关于L-多巴的叙述中不正确的是(D)

A.长期暴露在空气中容易变质

B.既有酸性,又有碱性

C.在一定条件下能发生聚合反应

D.分子中只有6个碳原子共平面

解析:酚羟基在空气中易被空气氧化,故L-多巴长期暴露在空气中易变质,故A正确;L-多巴分子中含羧基和氨基,所以它既有酸性,又有碱性,故B正确;分子中含有羧基、羟基和氨基,在一定条件下能发生聚合反应,故C正确;苯环及与苯环相连的碳原子一定共面,则L-多巴分子中至少有7个碳原子一定共面,故D错误。

4.青霉素是一种良性广谱抗生素,在酸性条件下水解