第三節(jié)蛋白質(zhì)和核酸蛋白質(zhì)是我們生活中最為重要的營養(yǎng)素之一，從生長發(fā)育到受損組織的修復(fù)，從新陳代謝到酶，免疫機(jī)制及激素的構(gòu)成，從保持人的生命力到推遲衰老……都離不開蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)有哪些性質(zhì)？和生命活動有哪些密切聯(lián)系？1．掌握幾種常見氨基酸的組成、結(jié)構(gòu)、俗名和性質(zhì)。2．了解蛋白質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu)，掌握蛋白質(zhì)的基本性質(zhì)和檢驗方法。3．了解酶以及核酸的性質(zhì)。4．了解氨基酸、多肽、蛋白質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化。5．認(rèn)識人工合成多肽、蛋白質(zhì)、核酸的重要意義。1．組成和結(jié)構(gòu)(1)組成氨基酸可看作是羧酸分子中烴基上的H被

取代后的產(chǎn)物。(2)結(jié)構(gòu)α-氨基酸的結(jié)構(gòu)簡式可表示為

，其官能團(tuán)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

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H2N—CH2—COOH2.氨基酸的性質(zhì)(1)物理性質(zhì)(2)化學(xué)性質(zhì)①兩性氨基酸分子中含有酸性官能團(tuán)

和堿性官能團(tuán)

，因此具有兩性，可與

反應(yīng)生成鹽。溶劑水強(qiáng)酸或強(qiáng)堿乙醇、乙醚溶解性

大多數(shù)能溶能溶難溶—COOH—NH2酸、堿a．與鹽酸的反應(yīng)：

b．與氫氧化鈉反應(yīng)：

。②成肽反應(yīng)兩個氨基酸分子，在

的存在下加熱，通過一分子的

和另一分子的

間脫去

，縮合成含有

(

)的化合物。例如：—NH2—COOH一分子水肽鍵酸或堿氨基酸的反應(yīng)規(guī)律1．氨基酸的兩性氨基酸分子中含有酸性官能團(tuán)—COOH和堿性官能團(tuán)—NH2。氨基酸分子中的氨基能結(jié)合H＋，能與酸反應(yīng)；而羧基能電離出H＋，能與堿反應(yīng)。2．氨基酸縮合(1)兩分子間縮合(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)1．甘氨酸和丙氨酸混合，在一定條件下發(fā)生縮合反應(yīng)生成二肽的化合物共有(

)A．4種B．3種C．2種 D．1種解析：甘氨酸與丙氨酸混合反應(yīng)生成二肽的方式有：甘氨酸與甘氨酸反應(yīng)生成二肽，丙氨酸與丙氨酸反應(yīng)生成二肽，其中甘氨酸與丙氨酸能以兩種方式反應(yīng)生成二肽，故生成的二肽共有4種。答案：

A1．組成：蛋白質(zhì)中含有

及少量

，有的還含有

元素，少量的還含有微量

等元素，屬于

，其水溶液具有

的性質(zhì)。2．性質(zhì)(1)兩性：蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)中含有

和

，因此

，是

。C、H、O、NSPFe、Cu、Zn、Mn天然有機(jī)高分子化合物膠體—NH2—COOH既能與酸反應(yīng)又能與堿反應(yīng)兩性分子(2)水解：蛋白質(zhì)在

的作用下，水解生成相對分子質(zhì)量較小的

，最終水解得到

。天然蛋白質(zhì)水解的最終產(chǎn)物都是

。酸、堿或酶多肽化合物各種氨基酸α-氨基酸多肽

氨基酸

(3)鹽析概念：向蛋白質(zhì)溶液中加入大量的

[如

、

溶液等]，使蛋白質(zhì)的

降低而從溶液中析出。特點(diǎn)：鹽析屬于

，是

的過程，只是改變了

，并未改變

。應(yīng)用：多次鹽析和溶解可以

。(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

發(fā)生改變的現(xiàn)象。NaCl濃鹽溶液(NH4)2SO4溶解度物理變化可逆蛋白質(zhì)的溶解度蛋白質(zhì)的活性分離、提純蛋白質(zhì)理化性質(zhì)和生理功能影響因素：物理因素：

、加壓、攪拌、振蕩、

照射、超

等；化學(xué)因素：

、

、

、

、

、丙酮等特點(diǎn)：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

，是

過程。(5)顏色反應(yīng)分子中含有

的蛋白質(zhì)遇濃硝酸呈

。(6)蛋白質(zhì)灼燒

。加熱紫外線聲波強(qiáng)酸強(qiáng)堿重金屬鹽乙醇福爾馬林活性生理不能重新溶解不可逆苯環(huán)黃色有燒焦的羽毛味焰色反應(yīng)、顯色反應(yīng)、顏色反應(yīng)的比較焰色反應(yīng)顯色反應(yīng)顏色反應(yīng)含義鈉、鉀等多種金屬元素被灼燒時，使火焰呈現(xiàn)某種顏色。鈉元素的焰色為黃色，鉀元素的焰色為紫色酚類物質(zhì)遇三氯化鐵(Fe3＋)溶液后，溶液顯示某種顏色，如苯酚；淀粉遇碘(I2)顯藍(lán)色蛋白質(zhì)遇某些試劑后顯示某種特殊的顏色。雞蛋白、人的皮膚等遇濃硝酸顯黃色顯色實(shí)質(zhì)物理變化化學(xué)變化化學(xué)變化重要應(yīng)用鑒別鈉、鉀等金屬元素鑒別苯酚、淀粉鑒別某些蛋白質(zhì)2．要使蛋白質(zhì)從水溶液中析出而又不改變蛋白質(zhì)的主要性質(zhì)，應(yīng)向其中加入(

)A．飽和Na2SO4溶液 B．濃NaOH溶液C．少量NaCl D．濃BaCl2溶液解析：蛋白質(zhì)發(fā)生鹽析的條件是加入較多量的輕金屬鹽。A項合格，C項少量NaCl能促進(jìn)蛋白質(zhì)的溶解，B、D兩項因使蛋白質(zhì)變性而不合格。答案：

A1．概念是一類由細(xì)胞產(chǎn)生的、對生物體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)具有催化作用的有機(jī)物，其中大多數(shù)是

。2．催化特點(diǎn)(1)

。(2)具有高度的

。(3)具有

作用。蛋白質(zhì)條件溫和、不需加熱專一性高效催化3．下列關(guān)于蛋白質(zhì)的敘述中不正確的是(雙選)(

)A．蠶絲、病毒、酶的主要成分都是蛋白質(zhì)B．蛋白質(zhì)溶液中加入飽和硫酸銨溶液，蛋白質(zhì)會析出，再加水也不溶解C．重金屬鹽會使蛋白質(zhì)變性，所以吞服“鋇餐”會使人中毒D．濃硝酸濺在皮膚上能使皮膚呈黃色，這是由于蛋白質(zhì)和濃硝酸發(fā)生了顏色反應(yīng)解析：蛋白質(zhì)溶液中加入飽和硫酸銨溶液有蛋白質(zhì)析出，這是蛋白質(zhì)的鹽析過程，再加入水時蛋白質(zhì)仍能溶解；可溶性重金屬鹽會使蛋白質(zhì)變性，而“鋇餐”的主要成分BaSO4既不溶于水也不溶于酸，吞服時不會使人中毒。答案：

BC1．概念核酸是一類含磷的生物高分子化合物。2．分類4．經(jīng)過全球科研人員的通力合作，終于正式確認(rèn)“SARS”是一種冠狀病毒變異，該病毒的遺傳物質(zhì)是RNA，下列有關(guān)“SARS”病毒的敘述中錯誤的是(

)A．“SARS”的主要傳播途徑是間接接觸傳播B．“SARS”病毒是一種動物病毒C．“SARS”病毒可于體外生存數(shù)小時，靠寄生在活細(xì)胞內(nèi)生活D．“SARS”病毒只有蛋白質(zhì)沒有核酸解析：世界上的生物一般都含有生命物質(zhì)蛋白質(zhì)和核酸，少數(shù)生物只含有核酸，但是不存在只含有蛋白質(zhì)不含有核酸的生物。故選D。答案：

D根據(jù)最近的美國《農(nóng)業(yè)研究》雜志報道，美國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)半胱氨酸能增強(qiáng)艾滋病病毒感染者的免疫力，對控制艾滋病病毒的蔓延有奇效。已知半胱氨酸的結(jié)構(gòu)簡式為

，則下列說法不正確的是(

)A．半胱氨酸屬于α-氨基酸B．半胱氨酸是一種兩性化合物

C．兩分子半胱氨酸脫水形成的二肽的結(jié)構(gòu)簡式為由題目給出的半胱氨酸的結(jié)構(gòu)簡式可知，氨基在羧基鄰位碳原子上，所以屬于α-氨基酸；因為氨基為堿性基團(tuán)，羧基為酸性基團(tuán)，所以半胱氨酸是一種兩性化合物；兩分子半胱氨酸脫水形成二肽應(yīng)是氨基與羧基反應(yīng)的結(jié)果 因為

是氨基酸的銨鹽，電離生成的銨根離子與氫氧根離子反應(yīng)會放出氨氣。答案：

C1．下列物質(zhì)中與甘氨酸互為同分異構(gòu)體的是(

)A．C2H5ONO2

B．C2H5NO2解析：相同碳原子數(shù)的氨基酸與硝基化合物互為同分異構(gòu)體。甘氨酸的結(jié)構(gòu)簡式為：

，與其互為同分異構(gòu)體的是C2H5NO2。故選B。答案：

B

(2011·杭州高二質(zhì)檢)在下列物質(zhì)中：①K2SO4、②HCHO、③MgSO4、④Hg(NO3)2、⑤NH4Cl、⑥KOH，能使蛋白質(zhì)變性的是________，能使蛋白質(zhì)溶液中蛋白質(zhì)發(fā)生鹽析的是________。思路指引：解決本題要注意以下兩點(diǎn)：(1)蛋白質(zhì)變性的內(nèi)涵及條件。(2)蛋白質(zhì)鹽析的內(nèi)涵及條件。Hg(NO3)2是重金屬鹽，KOH為強(qiáng)堿，②④⑥都會使蛋白質(zhì)變性。K2SO4、MgSO4是輕金屬鹽，NH4Cl是銨鹽，①③⑤不會使蛋白質(zhì)變性，但可以降低蛋白質(zhì)的溶解度，可使蛋白質(zhì)發(fā)生鹽析。答案：

②④⑥

①③⑤滲析、鹽析和變性三者的比較滲析鹽析變性內(nèi)涵利用半透膜分離膠體粒子與小分子和離子加入無機(jī)鹽使膠體中的物質(zhì)析出一定條件下，使蛋白質(zhì)凝聚失去原有生理活性條件膠體、半透膜、水濃的鹽溶液，如(NH4)2SO4、Na2SO4、NaCl溶液等加熱、紫外線、X射線、重金屬鹽、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、乙醇、丙酮等變化實(shí)質(zhì)物理變化物理變化化學(xué)變化特點(diǎn)可逆，需多次換水可逆，蛋白質(zhì)仍保持原有活性不可逆，蛋白質(zhì)已失去原有活性用途除雜如：除去淀粉溶液膠中的NaNO3雜質(zhì)分離提純蛋白質(zhì)消毒、滅菌如：給果樹使用波爾多液，保存動物標(biāo)本等2．含有下列結(jié)構(gòu)片段的蛋白質(zhì)在胃中水解時，不可能產(chǎn)生的氨基酸是(

)答案：

C1．關(guān)于氨基酸的下列敘述中，不正確的是(

)A．氨基酸都是晶體，一般能溶于水B．氨基酸都不能發(fā)生水解反應(yīng)C．氨基酸是兩性化合物，能與酸、堿反應(yīng)生成鹽D．天然蛋白質(zhì)水解最終可以得到α-氨基酸、β-氨基酸等多種氨基酸解析：

氨基酸熔點(diǎn)較高，室溫下均為晶體，一般能溶于水而難溶于乙醇、乙醚；氨基酸是兩性化合物，能與酸、堿反應(yīng)生成鹽，氨基酸分子間能發(fā)生成肽反應(yīng)，但氨基酸都不能發(fā)生水解反應(yīng)；天然蛋白質(zhì)水解的最終產(chǎn)物是多種α-氨基酸。答案：

D2．下列說法中，正確的是(雙選)(

)A．氨基酸既能與強(qiáng)酸反應(yīng)又能與強(qiáng)堿反應(yīng)B．任何結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)遇濃硝酸(微熱)都能變成黃色C．溫度越高，酶對某些反應(yīng)的催化效率越高D．核酸水解的最終產(chǎn)物是磷酸、戊糖和堿基解析：

含苯環(huán)結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)遇濃硝酸會變黃色；溫度高時，酶會變性，使其催化效率降低。答案：

AD3．把①蔗糖②麥芽糖③淀粉④纖維素⑤油脂⑥酶⑦蛋白質(zhì)，在酸存在的條件下分別進(jìn)行水解，其水解的最終產(chǎn)物只有1種的有(

)A．①②③④⑤

B．②③④C．④⑥⑦

D．③④⑤⑥⑦解析：

麥芽糖、淀粉、纖維素水解的最終產(chǎn)物都是葡萄糖；蔗糖水解得到葡萄糖和果糖；蛋白質(zhì)水解最終得到多種α-氨基酸；油脂水解得到多種高級脂肪酸和甘油。答案：

B4．L-多巴是一種有機(jī)物，分子式為C9H11O4N，它可用于帕金森綜合癥的治療，其結(jié)構(gòu)簡式為

，這種藥物的研制是基于獲得2000年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎和獲得2001年諾貝爾化學(xué)獎的研究成果。下列關(guān)于L-多巴的敘述不正確的是(

)A．它屬于α-氨基酸，既具有酸性，又具有堿性B．它能與Fe2(SO4)3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)C．它可以兩分子間縮合形成分子式為C18H18O6N2的化合物，該化合物中有3個六元環(huán)D．它既與酸反應(yīng)又與堿反應(yīng)，等物質(zhì)的量的L-多巴最多消耗NaOH與HCl的物質(zhì)的量之比為1∶1解析：此分子中既含—NH2，又含羧基，且—NH2連在α位上，屬于α-氨基酸，故A項正確；結(jié)構(gòu)中含酚羥基，遇到Fe3＋發(fā)生顯色反應(yīng)，B項正確；兩分子間發(fā)生縮合反應(yīng)，可形成環(huán)狀有機(jī)物：

,分子式為C18H18O6N2，C項正確；等物質(zhì)的量的此分子，最多消耗NaOH與HCl物質(zhì)的量之比為3∶1，D項錯誤。答案：

D5．(2011·福建高二調(diào)研)(1)蛋白質(zhì)溶液中含有氯離子，有人用滴加AgNO3溶液再過濾的方法除去氯離子，這樣做是錯誤的。