《2023届新高考化学一轮复习(多选)鲁科版第九章第5课时 糖类 核酸 氨基酸和蛋白质学案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2023届新高考化学一轮复习(多选)鲁科版第九章第5课时 糖类 核酸 氨基酸和蛋白质学案.docx（17页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、第5课时糖类核酸氨基酸和蛋白质1.能列举典型糖类物质,能说明单糖、二糖和多糖的区别与联系,能探究葡萄糖的化学性质,能描述淀粉、纤维素的典型性质。2.能辨识核糖核酸、脱氧核糖核酸中的磷酯键,能基于氢键分析碱基的配对原理,能说明核糖核酸、脱氧核糖核酸对于生命遗传的意义。3.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,能判断氨基酸的缩合产物、多肽的水解产物,能分析说明氨基酸、蛋白质与人体健康的关系。4.能列举糖类、蛋白质等有机化合物在生产、生活中的重要应用,并结合这些物质的主要性质进行简单说明。5.能从有机化合物及其性质的角度对有关饮食、健康等实际问题进行分析、讨论和评价。糖类和核酸1.糖
2、类(1)糖类的概念和分类概念:从分子结构上看,糖类可以定义为多羟基醛、多羟基酮和它们的脱水缩合物。组成:碳、氢、氧三种元素。大多数糖类化合物的通式为Cm(H2O)n,所以糖类也叫碳水化合物。分类: 对糖类概念的理解:有些符合通式Cm(H2O)n的物质并不属于糖类,如甲醛(HCHO);并不是所有的糖类物质都有甜味,如淀粉、纤维素没有甜味。(2)单糖葡萄糖:多羟基醛CH2OH(CHOH)4CHO,它与果糖互为同分异构体。戊糖核糖、脱氧核糖核糖和脱氧核糖是生命遗传物质核酸的重要组成部分物质分子式环式结构简式核糖C5H10O5脱氧核糖C5H10O4(3)二糖蔗糖与麦芽糖比较项目蔗糖麦芽糖相同点分子式C
3、12H22O11性质易溶于水,有甜味都能发生水解反应不同点是否含醛基不含含有水解产物葡萄糖和果糖葡萄糖相互关系互为同分异构体(4)多糖淀粉与纤维素比较项目淀粉纤维素相同点分子式(C6H10O5)n性质白色、没有甜味;都能发生水解反应是否含醛基不含不同点结构n值不同性质不溶于冷水,在热水中发生糊化作用;溶液遇碘显蓝色不溶于水,也不溶于一般的有机溶剂相互关系均为天然有机高分子化合物,但不互为同分异构体(5)学生必做实验蔗糖、淀粉、纤维素的水解实验内容实验操作实验现象结论蔗糖的水解加入银氨溶液的试管中产生银镜;加入新制的Cu(OH)2的试管中出现砖红色沉淀蔗糖的水解产物分子中含有醛基,具有还原性;C
4、12H22O11+H2OC6H12O6葡萄糖+C6H12O6果糖淀粉的水解向加入23滴稀硫酸的试管中滴加碘水后,试管中未出现蓝色;先加入足量NaOH溶液,再加入新制氢氧化铜后,试管中出现砖红色沉淀淀粉的水解产物分子中含有醛基,具有还原性;(C6H10O5)n淀粉+nH2OnC6H12O6葡萄糖纤维素的水解将一团脱脂棉放入干净试管中,加入几滴90%硫酸,用玻璃棒将脱脂棉搅成糊状,小火微热,得到亮棕色溶液,再加入NaOH溶液调节至碱性在上述溶液中加入新制氢氧化铜,加热煮沸,观察实验现象试管中出现砖红色沉淀纤维素的水解产物分子中含有醛基,具有 还原性; (C6H10O5)n纤维素+nH2OnC6H1
5、2O6葡萄糖2.核酸(1)核糖核酸的形成(2)脱氧核糖核酸的形成(3)碱基RNA中的碱基主要有腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和尿嘧啶(分别用字母A、G、C、U表示);DNA中的碱基主要有腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和胸腺嘧啶(用字母T表示)。结构简式分别可表示为:理解辨析1.判一判(正确的打“”,错误的打“”)(1)凡能溶于水且具有甜味的物质都属于糖类。()(2)淀粉水解制葡萄糖不属于取代反应。()(3)淀粉和纤维素水解的最终产物都是葡萄糖,故两者都是人体所需的能源物质。()(4)葡萄糖与果糖、蔗糖与麦芽糖、淀粉与纤维素均互为同分异构体。()(5)核糖和脱氧核糖互为同分异构体。()(6)核酸分为DNA和RN
6、A,是生命遗传物质。()解析:(1)能溶于水且具有甜味的物质不一定属于糖类,如甘油、木糖醇等不是糖类。(3)纤维素不是人体所需的能源物质。(4)葡萄糖与果糖、蔗糖与麦芽糖互为同分异构体,但淀粉与纤维素不互为同分异构体(因分子式中的“n”值不同)。(5)核糖与脱氧核糖的分子式相差一个氧原子,不互为同分异构体。答案:(1)(2)(3)(4)(5)(6)2.想一想(1)检验蔗糖或淀粉水解液中是否含葡萄糖时,为什么必须先用碱液中和稀H2SO4?提示:银镜反应、醛与新制Cu(OH)2的反应都必须在碱性环境中进行,因此必须加碱中和水解后剩余的稀H2SO4并使溶液呈碱性,才能再加入银氨溶液或新制Cu(OH)
7、2。(2)试设计检验淀粉水解程度的实验流程。提示:淀粉遇碘显蓝色,但不发生银镜反应。葡萄糖遇碘不显蓝色,但可发生银镜反应。因此可以利用碘水和银镜反应检验淀粉水解的程度。因此实验流程为: 糖类的性质与作用1.下列关于糖类的叙述,正确的是(B)A.脱氧核糖和核糖属于核酸B.麦芽糖与新制氢氧化铜加热后可出现砖红色沉淀C.纤维素是稻米的主要成分D.蔗糖和麦芽糖的水解产物完全相同解析:脱氧核糖和核糖属于糖类,是核酸的重要组成部分,A错误;麦芽糖属于还原性糖,与新制氢氧化铜加热后可出现砖红色沉淀Cu2O,B正确;稻米的主要成分为淀粉,C错误;蔗糖水解生成葡萄糖和果糖,麦芽糖水解只生成葡萄糖,D错误。2.(
8、2021山东青岛二模)以脱脂棉为材质的化妆棉,吸水效果优于普通棉花,其主要成分为纤维素,结构如图。下列说法错误的是(C)A.纤维素的吸水性较强与其结构中含羟基有关B.纤维素能与醋酸发生酯化反应制得人造纤维C.淀粉和纤维素都属于多糖,且两者互为同分异构体D.棉花脱脂时加入2%5%的NaOH目的是为了促进酯的水解解析:羟基是亲水基团,纤维素的吸水性较强与其结构中含羟基有关,A正确;纤维素含有羟基,可以和醋酸发生酯化反应制得人造纤维,B正确;淀粉和纤维素都属于多糖,但是两者n值不一样,不互为同分异构体,C错误;酯水解生成酸性物质,加入碱性溶液可以促进酯的水解,D正确。 核糖、核酸的结构与性质3.(2
9、021天津模拟)新冠肺炎疫情的蔓延对全球公众健康构成了严重威胁。为适龄人群开展新型冠状病毒疫苗接种是最有效的保护途径之一,下列有关说法不正确的是(A)A.接种疫苗的部位涂抹碘酒消毒,人体表面的细菌蛋白质会发生盐析B.用于检查是否感染病毒的常用方法是进行核酸检测,核酸是一类含磷的生物高分子C.接种疫苗可使人体产生抗新型冠状病毒的免疫力,可预防感染D.核酸根据其组成可分为脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)解析:碘酒中的溶质、溶剂都可以使细菌的蛋白质发生变性而失去其生理活性,因而可以杀灭细菌,保护人体健康,A错误;常用核酸检测来检查人是否感染新型冠状病毒,而核酸是一类含磷的生物高分子化合物,
10、B正确;可以通过接种疫苗来防止人体感染新型冠状病毒,从而达到预防感染的目的,C正确;根据核酸的组成,可将核酸分为脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)两类,D正确。4.图1是脱氧核糖核酸(DNA)的结构片段,它的碱基中胞嘧啶的结构如图2,下列说法正确的是(D)A.脱氧核糖核酸中含有的化学键都是不同原子形成的极性共价键B.2-脱氧核糖(C5H10O4)与葡萄糖互为同系物,都能发生银镜反应C.胞嘧啶分子式为C4H5N3O,含有的官能团是氨基和肽键D.脱氧核糖核酸由磷酸、2-脱氧核糖和碱基通过一定方式结合而成解析:脱氧核糖核酸中含有CC,为非极性键,A错误;2-脱氧核糖为C5H10O4,与葡萄糖
11、在分子组成上不相差n个CH2,两者不互为同系物,B错误;由胞嘧啶的结构简式可知,含有肽键、氨基和碳碳双键等官能团,C错误;由脱氧核糖核酸的结构片段可知,磷酸、2-脱氧核糖和碱基可通过取代、加成反应等生成脱氧核糖核酸,D正确。 (1)由于糖类水解常用无机酸(一般是稀硫酸)作催化剂,检验水解产物之前,必须先加碱中和酸,以免硫酸与银氨溶液或新制Cu(OH)2反应,导致实验失败。(2)用I2检验淀粉时,应直接取水解后的混合液加碘水。若取中和液加碘水,因I2与NaOH溶液反应而影响淀粉的检验。氨基酸、蛋白质和酶1.氨基酸(1)氨基酸的概念:羧酸分子中烃基上的氢原子被氨基取代后的产物。天然蛋白质水解后得到
12、的都是-氨基酸,其通式为,官能团为NH2和COOH。(2)氨基酸的化学性质两性:如甘氨酸与HCl、NaOH反应的化学方程式分别为;。成肽反应:如丙氨酸分子成肽反应的化学方程式为+H2O。2.蛋白质(1)组成与结构蛋白质含有C、H、O、N、S等元素。蛋白质是由氨基酸通过缩聚反应生成的,蛋白质属于天然有机高分子化合物。(2)蛋白质的性质(3)酶大部分酶是一种蛋白质,具有蛋白质的性质。酶是一种生物催化剂,催化作用具有以下特点:a.条件温和,不需加热。b.具有高度的专一性。c.具有高效催化作用。 蛋白质的盐析是物理变化,蛋白质的变性是化学变化,两者均是一定条件下,蛋白质凝聚成固体的过程。理解辨析1.判
13、一判(正确的打“”,错误的打“”)(1)氨基酸既能与盐酸反应又能与烧碱反应。()(2)向蛋白质溶液中加入硫酸钠,蛋白质因变性而凝结析出。()(3)在酶催化淀粉水解反应中,温度越高淀粉水解速率越快。()(4)食用花生油和鸡蛋清都能发生水解反应。()解析:(1)氨基酸含NH2显碱性,能与盐酸反应;含COOH显酸性,能与烧碱反应。(2)硫酸钠不是重金属盐,该变化属于盐析。(3)大部分酶是蛋白质,温度太高会变性,失去催化作用。(4)花生油含酯基,鸡蛋清主要成分为蛋白质,含肽键,均可水解。答案:(1)(2)(3)(4)2.做一做(1)如图多肽链属于肽,形成该化合物的氨基酸有种,含有肽键的数目是。(2)甘
14、氨酸与丙氨酸最多能形成种二肽,写出其结构简式:。(3)由n个氨基酸分子发生成肽反应,生成一个肽链时,会生成个水分子和个肽键。答案:(1)三32(2)4、(3)(n-1)(n-1)蛋白质是生命的物质基础,氨基酸是蛋白质的基本组成单位,回答下列问题。(1)某蛋白质的结构片段如图所示。该片段完全水解可得到种氨基酸。其中相对分子质量最小的一种氨基酸缩合为一种六元环状结构,该缩合物的结构简式为。(2)苯丙氨酸的结构简式为,W是其芳香族化合物的同分异构体,结构中含硝基且其核磁共振氢谱有3组峰,则W的结构简式为。(3)色氨酸是植物体内生长素生物合成重要的前体物质,普遍存在于高等植物中。纯净的色氨酸为白色或微
15、黄色结晶,微溶于水,易溶于盐酸或氢氧化钠溶液,其结构如图所示,下列关于色氨酸的说法不正确的是(填字母)。a.色氨酸的分子式为C11H13N2O2b.色氨酸能发生取代、加成、酯化、中和反应c.色氨酸微溶于水而易溶于酸或碱溶液是因为其与酸、碱都能反应生成盐d.将色氨酸与甘氨酸(NH2CH2COOH)混合,在一定条件下最多可形成3种二肽解析:(1)观察题图可知,构成该多肽片段的氨基酸的R基分别是CH3、H、CH3、CH2SH、H,其中有2个氨基酸的R基均是H,有2个氨基酸的R基均是CH3,其他R基均不相同,即R基有3种,所以将该多肽片段完全水解后会得到3种氨基酸。其中相对分子质量最小的一种氨基酸为甘
16、氨酸,缩合为一种六元环状结构,该缩合物的结构简式为。(2)该硝基取代物W是苯丙氨酸的芳香族化合物同分异构体,由此可知W中苯环的侧链上共有3个C原子,由结构中含硝基且其核磁共振氢谱有3组峰,可知W的结构简式为、。(3)根据结构简式可知色氨酸的分子式为C11H12N2O2,a错误;色氨酸分子中含有羧基、氨基、碳碳双键和苯环,能发生取代、加成、酯化、中和反应,b正确;氨基是碱性基团,羧基是酸性基团,则色氨酸微溶于水而易溶于酸或碱溶液是因为其与酸、碱都能反应生成盐,c正确;由于同种氨基酸之间也能形成二肽,则将色氨酸与甘氨酸混合,在一定条件下形成的二肽不止3种,d错误。答案:(1)3(2)、(3)ad
17、氨基酸的成肽规律(1)2种不同氨基酸(只含一个氨基和一个羧基),脱水可形成4种二肽(可以是相同分子之间,也可以是不同分子之间)。(2)分子间或分子内脱水成环+2H2O+H2O(3)氨基酸分子缩聚成高分子化合物+(n-1)H2O(对应学生用书第248页)1.(2021河北卷,2)高分子材料在生产生活中应用广泛。下列说法错误的是(B)A.芦苇可用于制造黏胶纤维,其主要成分为纤维素B.聚氯乙烯通过加聚反应制得,可用于制作不粘锅的耐热涂层C.淀粉是相对分子质量可达几十万的天然高分子物质D.大豆蛋白纤维是一种可降解材料解析:芦苇的主要成分是纤维素,可用于制造黏胶纤维,A说法正确;聚氯乙烯有毒,不能用于制
18、作不粘锅的耐热涂层,不粘锅的耐热涂层是聚四氟乙烯等耐热材料,B说法错误;淀粉是天然高分子物质,其相对分子质量可达几十万,C说法正确;大豆蛋白纤维可降解,D说法正确。2.(2020北京卷,8)淀粉在人体内的变化过程如图:淀粉 (C6H10O5)n糊精 (C6H10O5)m 麦芽糖C12H22O11葡萄糖C6H12O6CO2、H2O下列说法不正确的是(A)A.nm,A不正确;麦芽糖在一定条件下水解为2倍的单糖,属于二糖,B正确;过程为麦芽糖生成葡萄糖的反应,是水解反应,C正确;的反应为葡萄糖分解为二氧化碳和水,并为人体提供能量的过程,D正确。3.(2020天津卷,3)下列说法错误的是(D)A.淀粉和纤维素均可水解产生葡萄糖B.油脂的水解反应可用于生产甘油C.氨基酸是组成蛋白质的基本结构单元D.淀粉、纤维素和油脂均是天然高分子解析:淀粉和纤维素都是由葡萄糖单元形成的,均可水解产生葡萄糖,A项正确;油脂水解可生成高级脂肪酸(或高级脂肪酸盐)和甘油,B项正确;氨基酸通过缩聚反应生成蛋白质,C项正确;油脂不是高分子化合物,D项错误。