高中化学 第二章 官能团与有机化学反应 烃 第4节 羧酸 氨基酸和蛋白质 第3课时学案 鲁科版选修5-鲁科版高二选修5化学学案VIP免费

第3课时氨基酸和蛋白质[学习目标定位]1.知道氨基酸、蛋白质的结构特点和性质。2.知道氨基酸、多肽和蛋白质及三者之间的关系，认识人工合成多肽、蛋白质、核酸的意义及在生命科学发展中的重要作用。3.知道酶的催化作用及特点。一、氨基酸和多肽1．氨基酸的概念分析下列氨基酸的分子结构，回答问题：甘氨酸丙氨酸谷氨酸(1)氨基酸可以看作是羧酸分子中烃基上的H原子被氨基取代的产物。其官能团是氨基和羧基，属于取代羧酸。(2)α-氨基酸：分子中氨基和羧基连在同一个碳原子上的氨基酸，其结构可表示为2．氨基酸的两性氨基酸分子中含有酸性官能团—COOH，碱性官能团—NH2。氨基酸既能跟酸反应生成盐，又能跟碱反应生成盐。(1)写出甘氨酸与盐酸反应的化学方程式：。(2)写出甘氨酸与NaOH溶液反应的化学方程式：。3．肽键和多肽(1)肽：一个α-氨基酸分子的羧基与另一个α-氨基酸分子的氨基脱去一分子水所形成的酰胺键()称为肽键，生成的化合物称为肽。两分子的丙氨酸在酸或碱的作用下，脱去一分子的水。其化学方程式是＋――→；该反应中，羧基的断键位置是碳氧单键。(2)二肽和多肽①由两个氨基酸分子缩水后形成的含有一个肽键的化合物叫二肽。由三个或三个以上氨基酸分子缩合而成的含多个肽键的化合物称为多肽。②下图多肽链属于四肽，形成该化合物的氨基酸有4种，含有肽键的数目是3。氨基酸的脱水缩合反应属于取代反应，反应原理为“酸脱羟基、氨脱氢”。(1)两分子氨基酸脱水缩合形成二肽――→(或)＋H2O。(2)分子间脱水成环――→＋2H2O。(3)分子内脱水成环H2NCH2CH2CH2COOH――→＋H2O。(4)缩聚成高分子化合物――→＋nH2O。例1下列6种物质：①H2N—CH2—COOH②CH3CH2NO2③④⑤⑥(1)互为同分异构体的是________(填序号，下同)。(2)互为同系物的是________________。答案(1)①和②、④和⑥(2)①和④解析(1)根据同分异构体概念判断，①和②、④和⑥的分子式分别相同、结构不同，互为同分异构体。(2)根据同系物的概念判断，①和④结构相似，组成相差1个“CH2”原子团，互为同系物。【考点】氨基酸的组成与结构【题点】氨基酸同分异构体的书写与判断规律总结氨基酸与硝基化合物、含氨基酯等互为同分异构体。例2根据最近的美国《农业研究》杂志报道，美国科学家发现半胱氨酸能增强艾滋病病毒感染者的免疫力，对控制艾滋病病毒的蔓延有奇效。已知半胱氨酸的结构简式为，则下列说法不正确的是()A．半胱氨酸属于α-氨基酸B．半胱氨酸是一种两性化合物C．两分子半胱氨酸脱水形成的二肽的结构简式为D．与NaOH溶液加热时可放出一种碱性气体答案C解析由题目给出的半胱氨酸的结构简式可知，氨基在羧基邻位碳原子上，所以属于α-氨基酸；因为氨基为碱性基团，羧基为酸性基团，所以半胱氨酸是一种两性化合物；两分子半胱氨酸脱水形成二肽应是氨基与羧基反应的结果，结构简式为因为是氨基酸的铵盐，电离生成的铵根离子与氢氧根离子反应会放出氨气。【考点】氨基酸的结构和性质【题点】氨基酸的结构和性质综合例3(2017·陕西高新一中高二月考)甘氨酸()和丙氨酸()混合最多可形成二肽的种类数为()A．1B．2C．4D．3答案C解析氨基酸形成二肽，就是两个氨基酸分子脱去一个水分子。当同种氨基酸脱水时，生成2种二肽；当异种氨基酸脱水时，可以是甘氨酸脱去羟基，丙氨酸脱去氢，也可以是丙氨酸脱去羟基，甘氨酸脱去氢，生成2种二肽，所以共有4种。【考点】氨基酸的成肽反应【题点】氨基酸成肽反应产物的书写和判断易错提醒两个氨基酸分子间脱去一个水分子形成的含有1个肽键的有机物为二肽，而两个氨基酸分子间脱去两个水分子形成的含有2个肽键的环状有机物不是二肽。二、蛋白质和酶1．蛋白质(1)组成元素：C、H、O、N等。(2)结构由α-氨基酸分子按一定的顺序、以肽键连接起来的生物大分子称为蛋白质，其一定含有的官能团是(肽键)，构成蛋白质的物质基础是α-氨基酸。(3)性质(4)分离提纯方法：盐(渗)析。2．酶(1)酶是一种高效的生物催化剂，大多数酶都属于蛋白质。(2)酶催化的主要特点：①需要比较温和的条件，②具有高度的专一性，③效率非常高。1．蛋白质与氨基酸的转化关系蛋白质((((多肽((((二肽((((α-氨基...