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- 2021-07-06 发布
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(1)
蛋白质是
化合物,其水解的最终产物是
。
(2)
动物的毛和皮、蚕丝等的主要成分是
。
(3)
硝酸可以使蛋白质变
色,称为蛋白质的
反应,常用来鉴别部分蛋白质。蛋白质也可以通过其
进行鉴别。
天然有机高分子
氨基酸
蛋白质
颜色
烧焦
时的特殊气味
黄
一、氨基酸的结构和性质
1
.氨基酸的分子结构
氨基酸可看作是羧酸分子烃基上的氢原子被
取代的化合物,分子中含有
和
两种官能团。天然氨基酸都是
,其通式为
氨基
氨基
羧基
α
氨基酸
。
2
.常见的氨基酸
甘氨酸
(
氨基乙酸
)
:
;
谷氨酸
(2
氨基
1,5
戊二酸
)
:
H
2
N—CH
2
—COOH
3
.氨基酸的性质
(1)
两性:
(2)
成肽反应:
反应机理:羧基脱去
,氨基脱去
形成
(
肽键
)
。
-
OH
H
。
二、蛋白质的组成和性质
1
.蛋白质的组成
蛋白质是由
等元素组成,有些蛋白质含有
P
,少量蛋白质还含有微量
Fe
、
Cu
、
Zn
、
Mn
等。
2
.蛋白质的性质
(1)
两性:形成蛋白质的多肽是由多个氨基酸脱水而成,在多肽链的两端必然存在着自由的氨基与羧基。而且侧链中也有酸性或碱性基团,因此蛋白质既能与酸反应,又能与碱反应。
C
、
H
、
O
、
N
、
S
(2)
水解:
肽类化合物
氨基酸
(3)
盐析:少量的盐
[
如
、
、
等
]
能促进蛋白质溶解,当盐溶液达到一定浓度时,蛋白质的溶解度
,而从溶液中析出,称为盐析。当向上述体系中再加入水时,析出的蛋白质又会
,所以盐析是一个
。
(NH
4
)
2
SO
4
Na
2
SO
4
NaCl
降低
溶解
可逆过程
(4)
变性:在某些物理因素或化学因素的影响下,蛋白质的
和
发生改变,称为蛋白质的变性。蛋白质的变性是一个
过程,变性后的蛋白质在水中
,失去
。
(5)
颜色反应:
含
的蛋白质遇到浓硝酸会有
产生;加热沉淀变
,这种现象称为颜色反应。
(6)
灼烧实验:
灼烧蛋白质产生
的气味,可用这种方法检验棉织品和毛织品。
理化性质
理化性质
不可逆
不能重新溶解
原有的生理活性
苯环
白色沉淀
黄色
烧焦羽毛
三、酶
1
.组成
酶是一类由细胞产生的、对生物体内的化学反应具有
作用的有机物,其中绝大多数是
。
2
.酶的催化作用特点
(1)
。
(2)
具有高度的
。
(3)
具有
作用。
催化
蛋白质
条件温和,不需加热
专一性
高效催化
含磷
脱氧核糖核酸
(DNA)
核糖核酸
(RNA)
1
.使蛋白质变性的因素有哪些?
答案:
物理因素:加热、加压、搅拌、振荡、紫外线照射、超声波等;
化学因素:强酸、强碱、重金属盐、三氯乙酸、乙醇、丙酮等。
2
.绿色荧光蛋白
(GFP)
是一个相对分子质量较小的蛋白,
最初是在水母中发现的,它可用于标记蛋白,以下关于
GFP
的说法正确的是
(
)
A
.不属于天然有机高分子化合物
B
.甲醛可使其变性
C
.与强酸、强碱不反应
D
.不能发生水解反应
解析:
由
“
GFP
是一个相对分子质量较小的蛋白
”
可知
GFP
是一种蛋白质,属于天然有机高分子化合物,加热、紫外线、
X
射线、强酸、强碱、重金属盐、一些有机物
(
甲醛、酒精、苯甲酸等
)
会使蛋白质变性。
答案:
B
3
.关于生物体内氨基酸的叙述错误的是
(
)
A
.构成蛋白质的氨基酸分子的结构通式是:
B
.人体内氨基酸的分解代谢最终产物是水、二氧化碳
和尿素
C
.人体内所有氨基酸均可以相互转化
D
.两分子氨基酸通过脱水缩合形成二肽
解析:
在人体内能够通过转氨基作用形成的有
12
种非必需氨基酸,由于人体无法产生某些中间产物,所以有
8
种氨基酸必须从食物中获得,故称之为必需氨基酸。
答案:
C
4
.在四种化合物①
NaHCO
3
、②
Al(OH)
3
、③
(NH
4
)
2
CO
3
、
中,跟盐酸和氢氧化钠溶液都能
反应的是
(
)
A
.只有②④
B
.只有①②
C
.①②③
D
.①②③④
解析:
Al
、
Al
2
O
3
、
Al(OH)
3
、弱酸的酸式盐、弱酸的铵盐、氨基酸、蛋白质都既可以与酸反应,又可以与强碱反应。
答案:
D
5
.在澄清的蛋白质溶液中加入以下几种物质:
(1)
加入大量饱和食盐水,现象为
__________________
,
此过程叫做
____________________________________
(2)
加入甲醛溶液,现象为
_______________________
,
此过程称为蛋白质的
_____________________________
。
(3)
加入浓硝酸并微热,现象为
_______________________
,
这是由于浓硝酸与蛋白质发生了
____________________
反应的缘故。
(4)
加热煮沸,现象为
______________________________
,
此过程称为蛋白质的
______________________________
。
解析:
蛋白质遇轻金属盐能发生盐析,加热或遇到甲醛能使蛋白质变性。蛋白质与浓
HNO
3
发生颜色反应而呈黄色。
答案:
(1)
产生白色沉淀 盐析
(2)
产生白色沉淀 变性
(3)
蛋白质变为黄色 颜色
(4)
产生白色沉淀 变性
1
.反应机理
在酸或碱的存在下加热,氨基酸分子的氨基与另一分子的羧基间脱去一分子水,缩合形成肽键。
2
.成肽规律
(1)
一种氨基酸缩水形成
1
种二肽;
(2)
两种氨基酸缩水可形成
4
种二肽。
(3)
分子间或分子内脱水成环:
(4)
蛋白质的形成:
(5)
二肽、多肽或蛋白质水解时断键的位置即为形成肽键的位置。
[
例
1]
由
3
种氨基酸分子脱水缩合生成的四肽的结构简式为
该四肽彻底水解时,不可能产生的氨基酸是
(
)
[
解析
]
根据氨基酸成肽原理,水解时肽键断开,把
—OH
和
—H
分别连接到
和
—NH—
上即可。
[
答案
]
D
能发生水解反应的有机物
(1)
卤代烃的水解
(
碱性条件
)
;
(2)
酯的水解
(
酸性或碱性条件
)
;
(3)
油脂的水解
(
酸、碱或酶
)
;
(4)
二糖或多糖的水解
(
酸或酶
)
;
(5)
蛋白质的水解
(
酸、碱或酶
)
。
1
.蛋白质的性质
性质
内容
①
溶解性
有些蛋白质能溶于水,如鸡蛋白;有些蛋白质难溶于水,如丝、毛等
②
水解
在酸、碱或酶的作用下,最终水解生成多种
α
氨基酸
性质
内容
③
盐析
浓的无机轻金属盐
(
或铵盐
)
溶液可以降低蛋白质的溶解度,使蛋白质凝聚而从溶液中析出,这种作用叫做盐析
④
变性
加热、紫外线、
X
射线、强酸、强碱、重金属盐、某些有机物
(
如甲醛、酒精、苯甲酸等
)
都能使蛋白质变性,产生凝聚现象
⑤
颜色
反应
蛋白质和浓硝酸作用显黄色,可用于鉴别蛋白质
⑥
灼烧
蛋白质灼烧时有烧焦羽毛的气味,可用于蛋白质的
鉴别
2
.盐析、变性和渗析的比较
盐析
变性
渗析
原理
根据盐溶液对蛋白质溶解度的影响,加入无机盐,使蛋白质从溶液中析出
一定条件下,使蛋白质凝聚失去原有的生理活性
根据分散质粒子直径大小,利用半透膜分离胶粒与小分子和离子
条件
浓的盐溶液如
(NH
4
)
2
SO
4
、
Na
2
SO
4
、
NaCl
等溶液
加热、紫外线、
X
射线、重金属盐、强酸、强碱、乙酸、乙醇等
胶体、半透膜、水
盐析
变性
渗析
特点
可逆,蛋白质仍保持原有活性
不可逆,蛋白质已失去原有活性
可逆,需多次换水
实例
①
向皂化反应液中加食盐晶体,使肥皂析出;
②
蛋白质溶胶中加浓
Na
2
SO
4
溶液,蛋白质析出
消毒,灭菌,给果树使用波尔多液,保存动物标本等
除去淀粉溶液中的
NaNO
3
杂质
[
例
2]
[
双选题
]
下列关于蛋白质的说法正确的是
(
)
A
.蛋白质是多种
α
氨基酸加聚而生成的天然高分子化合物
B
.通常用酒精消毒,其原理是酒精使细菌中的蛋白质变性而失去生理活性
C
.浓的
Na
2
SO
4
溶液能使溶液中的蛋白质析出,加水后析出的蛋白质又溶解,但已失去生理活性
D
.鉴别织物成分是蚕丝还是
“
人造丝
”
时,可采用灼烧闻气味的方法
[
解析
]
氨基酸生成蛋白质发生的是缩去水分子的缩聚反应而不是加聚反应,
A
项错误。无论何种形式的消毒,其原理都是使细菌中的蛋白质变性而失去生理活性,故
B
项正确。盐析不能使蛋白质变性,故
C
项错误。
“
人造丝
”
的成分是纤维素,灼烧时没有烧焦羽毛的气味,故
D
正确。
[
答案
]
BD
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10
分钟练习
(1)
组成蛋白质的氨基酸几乎都是
α
氨基酸,其结构简式为 。
(2)
氨基酸具有两性,能与酸、碱反应生成盐,氨基酸通过成肽反应形成肽类化合物和蛋白质。
(3)
蛋白质是含有
C
、
H
、
O
、
N
、
S
等元素的一类高分子化合物。
(4)
蛋白质水解的最终产物是氨基酸。
(NH
4
)
2
SO
4
、
Na
2
SO
4
、
NaCl
的浓溶液会使蛋白质发生盐析;强酸、强碱、重金属盐、紫外线、加热等会使蛋白质变性。
(5)
可以通过颜色反应和灼烧来鉴别、鉴定蛋白质。
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30
分钟演练