专题4.3 蛋白质和核酸-2018-2019学年高二化学下学期同步培优（选修5）

专题03 蛋白质和核酸 一．蛋白质 1．组成及结构特点 蛋白质的元素组成有C、H、O、N、S、P等，其分子是由多个氨基酸缩水连接而成的高分子。 2．化学性质 (1)两性 蛋白质的多肽由氨基酸脱水形成，在多肽链的两端存在着自由的氨基和羧基，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。 (2)水解 ①水解原理 ②水解过程 蛋白质氨基酸。多肽 (3)盐析 向蛋白质溶液中加入一定浓度的某些盐[如Na2SO4、(NH4)2SO4、NaCl等]溶液，使蛋白质的溶解度降低而从溶液中析出的现象。盐析是一个可逆过程。 (4)变性 概念 在某些物理因素或化学因素的影响下，蛋白质的理化性质和生理功能发生改变的现象 影响 因素 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、乙醇、福尔马林、丙酮等 特点 变性会使蛋白质的结构发生变化，使其失去生理活性，在水中不能重新溶解，是不可逆过程 (5)颜色反应：分子中含有苯环的蛋白质遇浓硝酸呈黄色。 (6)蛋白质灼烧有烧焦羽毛的气味。 (7)胶体的性质：用一束光照射蛋白质溶液，会产生丁达尔效应。 典例1下列关于蛋白质的叙述中，不正确的是 (　　) A．蚕丝、羊毛、病毒等主要成分都是蛋白质 B．蛋白质溶液中加入饱和(NH4)2SO4溶液，蛋白质析出，虽再加水，也不溶解 C．重金属盐能使蛋白质凝结 D．浓硝酸使皮肤呈黄色是由于浓硝酸与蛋白质发生了颜色反应 （1）蛋白质是人类必需的营养物质，成年人每天大约要摄取60～80 g蛋白质。 （2） 动物胶可用于制造照相胶卷和感光纸等。 （3） 酶——一类特殊的蛋白质，是生物体内重要的催化剂。 一般温度越高，化学反应速率越快。在酶作催化剂的反应中，酶是一种蛋白质，温度过高会发生变性而失去活性。 【拓展提升】 1. 蛋白质的存在及组成 蛋白质广泛存在于生物体内，是组成细胞的基础物质。蛋白质是构成人体的基础物质，约占人体除水分外剩余质量的一半。 蛋白质含有C、H、O、N、S、P等元素，结构非常复杂，相对分子质量从几万到几千万，是天然的有机高分子化合物。 2. 蛋白质的性质 ⑴　水解：蛋白质＋H2O氨基酸。 ⑵　颜色反应：蛋白质遇浓HNO3变为黄色。 含有苯环的蛋白质才能发生颜色反应。 ⑶　燃烧：点燃蛋白质，则有烧焦羽毛的气味。 ⑷　变性：蛋白质(如鸡蛋白溶液)受热达到一定温度时就会凝结，这种凝结是不可逆的，即凝结后不能在水中重新溶解，蛋白质的这种变化叫做变性。除加热外，在紫外线、X射线，强酸、强碱，铅、铜、汞等重金属的盐类，以及一些有机化合物如酒精、甲醛、苯、甲酸等作用下，蛋白质均会发生变性。蛋白质变性后，不仅丧失了原有的可溶性，同时也失去了生理活性。 ① 当人误食重金属盐类时，可以喝大量牛奶、蛋清或豆浆解毒。原因是上述食品中含有较多的蛋白质，可以跟重金属盐类形成不溶于水的化合物而排出体外。这样可以减轻重金属盐类对胃肠黏膜的危害，起到缓解毒性的作用。 ② 医院里用高温蒸煮、照射紫外线、喷洒来苏尔水、涂抹酒精溶液等方法消毒杀菌，都是使细菌的蛋白质变性而杀死细菌。 二．氨基酸 1. 重要的氨基酸 几种重要的氨基酸的结构简式：甘氨酸()、丙氨酸()、谷氨酸()。 2. 氨基酸的结构特点 氨基酸中既含有氨基(—NH2)，又含有羧基(—COOH)。 3. 氨基酸的性质 氨基酸结构中含有羧基和氨基，所以既有酸性，又有碱性；既能与碱反应，又能与酸反应，还可在氨基酸之间发生反应。 典例2下列物质中既能与盐酸反应，又能与NaOH溶液反应的是(　　) ①NaHCO3　②(NH4)2S　③Al(OH)3　④NH4Cl ⑤H2N—CH2—COOH　⑥CH3COOH A．①②③　　　 B．①②④⑤ C．⑤⑥ D．①②③⑤ ⑴ 与酸反应：甘氨酸与盐酸反应的化学方程式为 。 ⑵ 与碱反应：甘氨酸与氢氧化钠反应的化学方程式为 ＋H2O。 ⑶ 自身反应：两个氨基酸分子间生成二肽的化学方程式为 (或)＋H2O，其中基团称为肽键。 4. 甘氨酸、丙氨酸、谷氨酸的氨基都位于与羧基相邻的碳原子上，这样的氨基酸叫做α－氨基酸。天然蛋白质水解的最终产物都是α－氨基酸。 典例3一种二肽的结构简式为 ，合成这种二肽的氨基酸是(　　) 三、酶 1．概念 是一类由细胞产生的、对生物体内的化学反应具有催化作用的有机物，其中大多数是蛋白质。 2．催化特点 (1)条件温和、不需加热。 (2)具有高度的专一性。 (3)具有高效催化作用。 四、核酸 1．概念 核酸是一类含磷的生物高分子化合物。 2．分类 【拓展延伸】 1．蛋白质的水解 在酸、碱或酶的作用下，肽键断裂，碳原子连接羟基，氮原子连接氢原子。 肽键水解原理示意图如下： 2．盐析和变性的比