第二单元 蛋白质 【课程标准】 1.认识氨基酸的组成、结构特点和主要化学性质。 2.知道氨基酸和蛋白质的关系,了解氨基酸、蛋白质与人体健康的关系。 3.认识人工合成多肽、蛋白质等的意义,体会化学科学在生命科学发展中所起的重要作用。 【素养目标】 1.通过实验探究蛋白质的性质,并得出蛋白质检验的简单实验方案。(科学探究与创新意识) 2.从官能团的角度认识氨基酸、蛋白质的结构和性质,形成“结构决定性质”的观念。(宏观辨识与微观探析) 3.通过了解人工合成多肽、蛋白质等在生命科学发展中所起的重要作用,认识化学在生产、生活中的重大贡献。(科学态度与社会责任) 一、氨基酸的组成、结构与性质 1.结构 2.常见的氨基酸 俗名 结构简式 系统命名 甘氨 酸 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 3.物理性质 4.化学性质 (1)两性 氨基酸分子中既含有氨基(显碱性),又含有羧基(显酸性),因此,氨基酸是两性化合物,能与酸、碱反应生成盐。反应方程式: 、 (2)成肽反应 两个氨基酸分子(可以相同,也可以不同),在酸或碱的存在下加热,通过一分子的氨基与另一分子的羧基间脱去一分子水,缩合形成含有肽键()的化合物,称为成肽反应。 (3)茚三酮反应:凡含有—NH2的α-氨基酸遇茚三酮均显紫色。 二、蛋白质的结构与性质 1.结构 (1)形成过程 由氨基酸通过肽键等相互连接而形成的一类具有特定结构和一定生物学功能的生物大分子。 (2)四级结构 2.化学性质 (1)两性 在多肽链的两端存在着自由的氨基和羧基,因此蛋白质既能与酸反应,又能与碱反应。 (2)水解 ①水解原理: +H2O→ ②水解过程: 蛋白质多肽氨基酸 (3)盐析 ①实质:向蛋白质溶液中加入浓的无机盐溶液(如饱和硫酸铵溶液、硫酸钠溶液等),使蛋白质的溶解度降低而从溶液中析出。 ②特点:盐析是一个可逆过程,盐析出的蛋白质在水中能溶解,并不影响其活性。 ③应用:多次盐析和溶解可以分离提纯蛋白质。 (4)变性 (5)颜色反应 ①蛋白质遇双缩脲试剂会呈现紫玫瑰色。 ②含有苯环的蛋白质与浓硝酸作用时会产生黄色固态物质。 3.存在和作用 (1)存在:蛋白质是细胞和组织结构的重要组成部分,存在于一切生物体中。 (2)作用:有些蛋白质负责输送氧气,激素或酶在新陈代谢中起调节或催化作用,抗体能预防疾病的发生,核蛋白与遗传相关。 4.酶的催化特点 绝大多数的酶是蛋白质,具有催化作用,其催化反应具有条件温和、效率高、高度专一等特点。 三、核酸的结构及生物功能 1.核酸的种类 核酸的种类 2.核酸的分子组成 核酸水解可得核苷酸,核苷酸由碱基、戊糖和磷酸组成。核酸中的戊糖可分为核糖和脱氧核糖,对应的核酸分别是RNA和DNA。 3.核酸水解得到的碱基 (1)核糖核苷酸:腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、尿嘧啶。 (2)脱氧核苷酸:腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、胸腺嘧啶。 4.核酸的结构 (1)核酸的一级结构是指组成核酸的核苷酸的排列顺序。 (2)核酸的二级结构和三级结构是核酸的空间结构。 5.碱基互补配对原则 DNA的双螺旋结构中,不同的碱基通过氢键两两配对,碱基配对存在着严格的关系,即一条链上的碱基A与另一条链上的碱基T通过两个氢键配对;同样,G和C之间通过三个氢键配对。 6.核酸的生物功能 (1)DNA主要存在于细胞核中,是遗传信息的储存和携带者。 (2)RNA主要存在于细胞质中,以DNA为模板形成,将DNA的遗传信息翻译并表达成具有特定功能的蛋白质。 知识点一 成肽反应 1.两分子间缩合成二肽 ++H2O 2.分子间或分子内缩合成环 +2H2O +H2O 3.缩聚成多肽或蛋白质 4.两种不同分子脱水成肽 一分子与一分子发生缩合反应生成的二肽有四种,自身结合有两种,两两互相结合有两种。 5.氨基酸的缩合机理———羧脱羟基氨脱氢 脱去一分子水后形成肽键()。肽键可简写为“”,但不能写成“”,两者的连接方 ... ...
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