内容正文:
高中化学(有机化学基础)同步辅导与练习
第12讲 蛋白质 核酸
【学习目标】
1.认识蛋白质的组成和性质特点。
2.认识氨基酸的组成、结构特点和主要化学性质。
3.了解脱氧核糖核酸、核糖核酸的结构特点和生物功能。
一、氨基酸
1.氨基酸的分子结构
(1)羧酸分子烃基上的氢原子被_______取代得到的化合物称为氨基酸。
(2)天然氨基酸几乎都是______________,其结构简式可以表示为,官能团为_______和_______。
α-氨基酸除甘氨酸外,一般均含有连接_____个不同原子或原子团的手性碳原子,具有______________。
2.常见的氨基酸
俗名
结构简式
甘氨酸
丙氨酸
苯丙氨酸
谷氨酸
半胱氨酸
3.氨基酸的物理性质
天然氨基酸均为无色晶体,熔点较高,一般能溶于水,难溶于乙醇、乙醚等有机溶剂。
4.氨基酸的化学性质
(1)氨基酸的两性
氨基酸分子中既含有羧基,又含有氨基。羧基是_______基团,氨基是_______基团,因此氨基酸是两性化合物,能与酸、碱反应生成盐。
①与酸反应:。
②与碱反应:。
(2)成肽反应
①两个氨基酸分子(可以相同,也可以不同)在一定条件下,通过_______与_______间缩合脱去水,形成含有肽键()的化合物,发生成肽反应。
②由两个氨基酸分子缩合后形成的含有肽键的化合物称为二肽。二肽还可以继续与其他氨基酸分子缩合生成三肽、四肽、五肽,以至生成长链的多肽。
【交流讨论】
营养品和药品都是保证人类健康不可缺少的物质,其性质和制法是化学研究的主要内容。已知酪氨酸是一种生命活动不可缺少的氨基酸,它的结构简式如图。
(1)氨基酸脱水形成二肽的反应属于__________反应。
(2)3个酪氨酸分子发生缩合反应最多可以生成_______个水分子。
(3)写出酪氨酸与足量NaOH溶液反应的化学方程式_____________________________________________。
(4)酪氨酸的芳香同分异构体中,若不含有氨基和羧基,可能含有_________官能团。
【归纳小结】氨基酸的成肽规律
在成肽反应中,官能团的断裂方式是酸脱羟基、氨脱氢。规律如下:
(1)1种氨基酸脱水形成二肽
(2)2种氨基酸脱水形成4种二肽
如将甘氨酸()与丙氨酸()混合,反应生成的二肽有:
、、、
(3)分子间成环
(4)分子内成环
(5)多分子脱水形成多肽
(6)多种氨基酸缩聚成蛋白质
氨基酸二肽或多肽蛋白质
【课堂练习】
1.下列关于氨基酸的叙述中,不正确的是( )
A.天然氨基酸都是晶体,一般能溶于水
B.氨基酸都不能发生水解反应
C.氨基酸是两性化合物,能与酸、碱反应生成盐
D.天然蛋白质水解最终可以得到α-氨基酸、β-氨基酸等多种氨基酸
2.对于反应,下列说法正确的是( )
A.固态甘氨酸以内盐形式存在,易溶于有机溶剂
B.在强碱性溶液中氨基酸主要以阳离子形式存在
C.甘氨酸是两性化合物,既能与酸反应,又能与碱反应
D.当甘氨酸以两性离子的形态存在时,在水中的溶解度最大
二、蛋白质 酶
1.蛋白质的组成
蛋白质是由多种氨基酸通过_______等相互连接形成的一类生物大分子,是一般细胞中含量最多的有机分子,主要由______________等元素组成,有些还含有P、Fe、Zn、Cu等元素。
2.蛋白质的四级结构
3.蛋白质的性质
(1)两性:蛋白质的结构中含有—NH2和—COOH两种官能团,因此既能与酸反应又能与碱反应,是两性分子。
(2)水解:蛋白质在酸、碱或酶的作用下,水解生成相对分子质量较小的多肽化合物,最终水解得到_______。天然蛋白质水解的最终产物都是______________。
(3)盐析:
①概念:向蛋白质溶液中加入大量的浓盐溶液(轻金属盐或铵盐),使蛋白质的溶解度_______而使其从溶液中_______,这种作用称为盐析。
②特点:盐析不影响蛋白质的_________和_________,属于_______变化,是一个_______过程。
③利用盐析可___________蛋白质。
(4)变性:
在某些物理因素(加热、加压、搅拌、振荡、超声波、紫外线和放射线等)和某些化学因素(强酸、强碱、重金属盐、乙醇、甲醛等)的影响下,蛋白质的__________和__________发生改变的现象称为蛋白质的变性。
(5)显色反应
含有苯环的蛋白质遇浓硝酸会有_______沉淀产生,加热后沉淀变_______。
(6)蛋白质灼烧有______________。
4.蛋白质的性质实验
实验1:蛋白质的盐析
实验操作
实验现象
试管①中______________
试管②中______________
实验2:蛋白质的