内容正文:
第二节|蛋白质
(一)氨基酸
1.氨基酸的定义及结构特点
续表
2.氨基酸的性质
(二)蛋白质
续
表
(三)酶
[发展认知]
1.氨基酸成肽反应原理
2.氨基酸的缩合反应
(1)两分子间缩合
(2)分子间或分子内缩合成环
(3)缩聚成多肽或蛋白质
2.某氨基酸的球棍模型如图所示,下列关于该氨基酸的说法不正确的是 ( )
A.该氨基酸与甘氨酸只能形成两种二肽
B.该氨基酸可以发生加成反应
C.该氨基酸既可以与强酸反应也可以与强碱反应
D.该氨基酸可以聚合成有机高分子
解析:不同的两种氨基酸可形成4种二肽,A项错误。
答案:A
3.某人工合成的多肽具有如下结构:
试回答下列问题:
(1)若n=3,则该化合物为________肽(填汉字)。
(2)若n=200,则该化合物的一个分子水解时所需水分子的数目为________。
(3)该化合物水解可以得到的单体有________、________、________(写结构简式)。
[发展认知]
1.蛋白质的六大性质
①两性;②水解;③盐析;④变性;⑤显色;⑥灼烧时烧焦羽毛气味。
2.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:
3.蛋白质的盐析与变性
盐析 变性
概念 蛋白质在某些盐的浓溶液中溶解度降低而析出 蛋白质在加热、强酸、强碱等条件下性质和生理功能发生改变的现象
特征 可逆 不可逆
实质 溶解度降低,物理变化 结构、性质改变,化学变化
条件 钠、镁、铝等轻金属盐或铵盐的浓溶液 加热、强酸、强碱、强氧化剂、紫外线、重金属盐、苯酚、甲醛、乙醇等
用途 分离提纯蛋白质 杀菌、消毒
实例 硫酸铵或硫酸钠等盐溶液使蛋白质盐析 重金属盐(例如硫酸铜)溶液能使蛋白质变性
4.蛋白质的分离和提纯方法
(1)常用盐析法来分离和提纯蛋白质,因为盐析是可逆的。在蛋白质溶液中加入某些盐,其达到一定浓度时,蛋白质的溶解度降低而从溶液中析出,析出的蛋白质又能溶于水中,并不影响它的活性。
(2)对于蛋白质溶液(属于胶体),可用渗析法除去其中的杂质离子,因为蛋白质溶液属于胶体,不能通过半透膜,而离子可以通过。将蛋白质溶液装入半透膜袋内,置于流动的蒸馏水中即可。
镰状细胞贫血
镰状细胞贫血是一种严重的致死性遗传疾病,患者红细胞的数目仅为正常人的一半,红细胞外形呈现出长而薄的镰刀状异常形态。镰状细胞贫血是人类发现的第一种分子疾病,它是由于蛋白质分子中一个氨基酸的差异而引起的疾病。正常人的血红蛋白(HbA)与镰状细胞贫血患者的血红蛋白(HbS)相比较,其β链N-6位上的氨基酸不同,正常人是谷氨酸,患者是缬氨酸。
解析:A项,天然蛋白质都是α-氨基酸脱水缩合形成的高分子化合物,所以水解的最终产物是α-氨基酸,正确。B项,会产生盐析现象,正确。C项,蛋白质已发生变性,再加水沉淀不会溶解,错误。D项,蛋白质分子中含有羧基与氨基形成的肽键,正确。
答案:C
2.人工合成淀粉反应中使用了多种生物酶。下列有关酶的说法不正确的是( )
A.酶是一种氨基酸
B.酶的催化条件通常较温和
C.酶催化反应具有效率高的特点
D.酶在重金属盐作用下会失去活性
解析:酶是生物活细胞产生的一种生物催化剂,在体内的化学反应中加快反应速率,绝大多数的酶本质是蛋白质,故A错误;酶的催化作用会受到温度的影响,需要适宜的温度和pH,一般在接近体温和中性的条件下进行催化条件通常较温和,故B正确;酶是生物活细胞产生的一种生物催化剂,具有催化效率高、专一性的特点,故C正确;绝大多数的酶是蛋白质,在重金属盐作用下发生变性会失去活性,故D正确。
答案:A
赢微点——内化学科素养
有关蛋白质结构的计算规律
假设氨基酸的平均相对分子质量为a,由n个氨基酸分别形成1条链状多肽或m条链状多肽:
形成肽链数 形成肽键数 脱去水分子数 蛋白质相对分子质量
1 n-1 n-1 n a-18(n-1)
m n-m n-m n a-18(n-m)
[应用体验]
1.下面是一种三肽,它可以看作是3个氨基酸缩合而得到的产物
现有一个多肽分子,分子式为CXHYN12OD(X,Y,D为自然数)将它完全水解后只得到下列三种氨基酸
现将一个该多肽分子水解后,得到天门冬氨酸的分子个数为 ( )
2.(1)苏云金杆菌是一种对昆虫有致病作用的细菌,其杀虫活性物质主要是一类伴孢晶体蛋白,某伴孢晶体蛋白含两条多肽链,共由126个氨基酸形成,经昆虫肠液消化成毒性肽,该伴孢晶体蛋白中含有的肽键数是__________。
(2)天然蛋白质完全水解产物中含有某物质A,A由C、H、O、N 4种元素组成,且A分子中不含甲基,A既能与NaOH反应又能与HCl反应,在一定条件下,2分子A发生缩合反应生成B 和1分子水。B