氨基酸多肽蛋白质和核酸
第十七章 氨基酸 多肽和核酸(2hr)
应用：
N N H N NH2 脱羧酶 CH2CHCOOH
NH2 NaOH + H2O 成盐反应 RCHCOONa
OH /Δ RCH2NH2 + CO2 脱羧反应
组氨酸
组胺 （血管舒张剂）
N H
CH2CH2NH2
（二）-NH2的反应：
NH3+ClHCl 成盐反应 RCHCOOH
结构特点： （1）自然界中肽多为链状； （2）在体内，肽以两性离子形式存在； （与氨基酸一样） n≤10 寡肽 （3）n个氨基酸构成n肽 n＞10 多肽 （4）肽= N-端 + 氨基酸残基 + C-端 （5）n肽含（n-1）个肽键 （6）氨基酸连接次序不同，有n!个异构体
二、肽的命名
命名原则： N-端
第三节
一、核酸的分类：
1、DNA： 脱氧核糖核酸
核酸
特点： （1）是生物遗传的主要物质基础，承 担体内遗传信息的存贮和发布； （2）主要存在于细胞核染色体内。 2、RNA： 核糖核酸 特点： （1）负责生物体内遗传信息的表达， 直接参与体内蛋白质的合成； （2）主要存在于细胞质中。 （3）有r-RNA、 m-RNA、 t-RNA三种。 （核蛋白） （信使） （转运）
H
N
O
O H
N
H
H OH OH
OH
OH
腺苷酸
O H2N N HO-P-O-CH2 O OH H H
H OH OH
胞苷酸
O
N N
O
HN
O HO-P-O-CH2 OH H
H
HN
O
O H
N
H
H OH OH
鸟苷酸
5-2 氨基酸_蛋白质_核酸
为什么NH3+ NH2能结合 H＋ R–CH–COOH H＋ R–CH–COOH H+ － OH－ OH ＋
NH2 负离子
(强碱中)
NH2
NH3 正离子
(强酸中) R–CH–COO － NH3 ＋ 两性离子(内盐中)
4、n个氨基酸分子之间通过缩聚(一个氨基酸分子中氨
基上的氢原子与相邻氨基酸分子羧基中的羟基结合成水 分子)后可得n肽，过程中形成了(n－1)个肽键。今有一 种“多肽”，其分子式为C55H70O19N10 ，已知将它彻底 水解后只得到下列四种氨基酸：甘氨酸、丙氨酸、苯丙
氨酸、谷氨酸。问：
(1)这个多肽是
教材 P103
第二题： 4种
O
O CH 2 C OH
H2 N CH2 C NH
O
O C OH
H2 N CH C NH CH CH3 CH3
O
H2 N CH2 C NH O
O CH C OH
CH3 O H2 N CH C NH CH2 C OH CH3
讨论： 教材 P111 第3题
27种
若题目改成：“在一定条件下生成的同时 含有三种氨基酸的链状三肽共有多少种？” 答案为多少？ 6种
当溶液中的氨基酸主要以两性 R–CH–COO － 离子的形式存在时，氨基酸在水中 NH3 ＋ 的溶解度最小，可以形成晶体析出。
不同的氨基酸出现这种情况的pH值各不相同。
利用这一差异，可以通过控制溶液PH值的 分离氨基酸及多肽或蛋白质。 （2）成肽（缩合）反应
2NH2CH2COOH→ O
多肽及核苷酸类物质
多肽及核苷酸类物质
多肽及核苷酸类物质是蛋白质和核酸的两大类有机分子，它们在生物体最基本的组成单位中都具有重要的作用。
多肽是一种氨基酸残基连接而成的长度不等的肽链，每条肽链对应一种蛋白质，蛋白质是多种形式的多肽的存在。
多肽的分子量可以达到几千万，多肽的分子是由20种氨基酸残基连接而成的肽链，这些氨基酸残基之间以羧酸键为主要连接方式，但也有一些类似于受体相互作用的特殊情况。
核酸是生物体有机物质中的重要组成部分，主要包括DNA和RNA，分子量可达数万以上。
两种物质都是由核苷酸类物质共同组成的，只是结构和功能不同。
核苷酸类物质是核酸和多肽宏分子的建筑块，它由碱基、糖和磷酸三部分组成，它们通过酶合成法来形成，其中碱基一般是腺嘌呤和胞嘧啶，而糖则一般是葡萄糖。
磷酸作为一种强酸也参与到核苷酸类物质的合成过程中。
此外，核苷酸类类物质还有guanylic acid（G）、uracil（U）、inosinic acid（I）等，它们也是DNA和RNA的建筑块。
生命科学中的蛋白质与核酸相互作用机制研究
生命科学中的蛋白质与核酸相互作用机制研究生命科学是一门研究生物体及其生命现象的学科，其中的蛋白质与核酸相互作用机制研究属于其中的重要领域。
蛋白质与核酸是生命体系中最为基础和常见的大分子，两者之间的相互作用可谓是生命功能调控的基础。
本文将从以下几个方面进行介绍与探讨。
一、蛋白质与核酸的概念及其结构蛋白质和核酸都是生命体系中最为重要的分子。
蛋白质是由氨基酸组成的多肽，它们在体内担任着各种结构、传递、催化以及调控功能的重任。
而核酸是生命体系中的遗传物质，形成了DNA和RNA两种不同类型的核酸，DNA负责存储遗传信息，而RNA负责将遗传信息转化为具体的功能。
蛋白质与核酸的结构也是二者相互作用的基础。
蛋白质的结构分为四个层次：一级结构指蛋白质中氨基酸的化学序列，二级结构指蛋白质在局部呈现的空间结构，常见的包括a-螺旋和b-片层，三级结构指蛋白质整体的空间结构，包括局部折叠和全局折叠，四级结构指由多个蛋白质组成的复合物。
核酸的结构也具有大的类似性。
DNA分子大部分呈现出螺旋形状，通过镶嵌在螺旋内的氢键和VanderWaals力来保持稳定。
RNA的结构则有更多的变化，可以是线性或环形结构，提供了诸如催化反应和调控遗传信息等功能。
二、蛋白质与核酸的相互作用在生命系统中，蛋白质与核酸之间的相互作用可以体现出多种生物过程，如DNA复制、转录和翻译、RNA修饰、RNA剪切以及蛋白质的折叠和降解等。
其中，DNA复制是生命系统中最为基础和重要的过程之一，它需要依靠DNA聚合酶和其他辅助因子来实现。
在DNA复制过程中，DNA聚合酶能够在模板链上识别特定的配对碱基并合成新的链，一旦出现错配会被修复酶进行纠错。
复制完成后，两个完全相同的双链DNA分子得以产生。
RNA转录也是生命系统中非常重要的过程，它可以从DNA模板中复制一份RNA分子，并且有着诸多的调控机制。
转录过程中，RNA聚合酶沿着DNA模板链滑动，在核酸序列上拼接RNA，以此形成RNA多肽序列。
第十六章 氨基酸、多肽和蛋白质
OH R CH COOH +N2
+ H2O
若定量测定反应中所释放的N2的体积，即可计算出 氨基酸的含量，此方法称为van Slyke氨基氮测定法，常
用于氨基酸和多肽的定量分析。
第二节 肽
一、肽的结构和命名
肽是氨基酸残基之间彼此通过酰胺键相连而成的一 类化合物。 肽分子中的酰胺键又称为肽键（peptide bond）。 二肽可视为一分子氨基酸中的-COO―与另一分子氨基 酸中的NH3+脱水二成的。肽也是以两性离子的形式存在。
OH
H+
等电点 脱水
OH
H+
- - 带负电荷 脱水
OH
H
+
- - - -
（五）蛋白质的颜色反应 蛋白质分子内含有许多肽键和某些带有特殊基团的 氨基酸残基，可以与不同试剂产生特有的颜色反应，利 用此性质可鉴别蛋白质。
反应名称 试剂 颜色 作用基团 缩二脲反应 强碱、稀硫酸铜溶液 紫色或紫红色 肽键 茚三酮反应 稀茚三酮溶液 蓝紫色 氨基 蛋白黄反应 浓硝酸、再加碱 深黄色或橙红色 苯环 亚硝酰铁氢化钠 亚硝酰铁氢化钠溶液 红色 巯基
（五）氧化脱氨反应 氨基酸中的氨基能被 H2O2 或 KMnO4 等强氧化剂所氧 化，脱氨而生成α―酮酸。
[O]
R CH COOH NH2
R CH COOH + H2O NH
R C COOH + NH3 O
（六）氨基酸与亚硝酸的反应 氨基酸与亚硝酸作用，可定量释放氮气
+ NH3 R CH COO
+ H2NO2
使蛋白质发生沉淀的现象称为盐析（saltingout）。常用
的盐析剂有(NH4)2SO4、Na2SO4、NaCl和MgSO4等。
【备考2023】高考生物一轮复习：第3讲 蛋白质和核酸(共53张PPT)
易错辨析 基于对蛋白质的结构和功能的理解,判断下列表述是否正确。 (1)胶原蛋白被分解为氨基酸后才能被人体组织细胞吸收。( √ ) (2)至少含有一个氨基和一个羧基的化合物,都是构成蛋白质的氨基酸。
(× ) (3)高温处理过的蛋白质仍能与双缩脲试剂发生紫色反应。( √ )
二、核酸是遗传信息的携带者 1.核酸的种类及其分布
答案 C 解析 巯基(—SH)中含有S,由氨基酸的结构通式
可知,巯基
位于氨基酸的R基上,A项正确;蛋白质的结构决定蛋白质的功能,由题干“解 冻时,蛋白质氢键断裂,二硫键仍保留”可知,解冻后的蛋白质结构会发生变 化,其功能也可能异常,B项正确;由题干信息知,结冰时会增加蛋白质分子 中的二硫键,解冻会减少蛋白质分子中的氢键,结冰和解冻过程未涉及肽键 的变化,C项错误;细胞受到冰冻时,蛋白质分子中相邻近的巯基(-SH)会被 氧化形成二硫键(—S—S—),抗冻植物能够适应较冷的环境,根据形态结构 和功能相适应的观点,可推知抗冻植物有较强的抗巯基氧化能力,D项正确。
考向2蛋白质的结构与功能 2.(2022山东烟台模拟)细胞受到冰冻时,蛋白质分子相互靠近,当接近到一 定程度时,蛋白质分子中相邻近的巯基(—SH)氧化形成二硫键(—S—S—)。 解冻时,蛋白质氢键断裂,二硫键仍保留(如下图所示)。下列说法不正确的 是( ) A.巯基位于氨基酸的R基上 B.解冻后蛋白质功能可能异常 C.结冰和解冻过程涉及肽键的变化 D.抗冻植物有较强的抗巯基氧化能力
下列说法不正确的是( ) A.相思子毒素蛋白前体在翻译过程中产生561个水分子 B.内质网与高尔基体均能对该前体进行包括切除在内的加工 C.据图分析液泡中含有相应的酶,可以对蛋白质进行加工 D.液泡形成的囊泡与细胞膜的融合体现了细胞膜的流动性
最新人教版高中化学选修五第四章生命中的基础 有机化学物质 第三节 蛋白质和核酸
第三节蛋白质和核酸学习目标核心素养1.了解氨基酸的组成和结构,知道氨基酸的两性。
2.了解氨基酸的组成、结构特点和主要化学性质,知道氨基酸和蛋白质的关系。
3.了解蛋白质的组成、结构和性质(盐析、变性、水解、颜色反应等)。
了解氨基酸、蛋白质与人体健康的关系。
4.认识蛋白质、酶、核酸等物质与人体健康的关系。
1.从微观官能团的角度理解氨基酸、蛋白质性质和核酸的性质,形成结构决定性质的观念,能从宏观和微观相结合的视角分析和解决实际问题。
(宏观辨识与微观探析)2.从蛋白质的性质出发,具有较强的问题意识,设计实验方案,并能对实验进行评价和优化。
(科学探究与创新意识)3.认识蛋白质和核酸在生命科学发展中的重要应用,感受化学对社会发展的重大贡献。
(科学态度与社会责任)一、氨基酸的结构与性质1.概念和结构:(1)概念:羧酸分子中烃基上的氢原子被氨基取代的化合物。
(2)结构:α-氨基酸的结构简式为,官能团为氨基(—NH2)和羧基(—COOH)。
(3)常见的氨基酸。
俗名结构简式系统命名甘氨酸α-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2.氨基酸的性质:(1)物理性质。
颜色状态熔点溶解性水强酸或强碱乙醇、乙醚无色晶体较高大多数能溶能溶难溶(2)化学性质。
①两性。
氨基酸分子中既含有羧基,又含有氨基,是两性化合物,因而能与酸、碱反应生成盐。
a.α 氨基酸与盐酸的反应:。
b.α 氨基酸与氢氧化钠的反应:。
②成肽反应。
两个氨基酸分子(可以相同,也可以不同),在酸或碱的存在下加热,通过一分子的氨基和另一分子的羧基间脱去一分子水,缩合成含有肽键()的化合物的反应,称为成肽反应。
例如,氨基酸二肽或多肽蛋白质。
【微思考】既能与酸反应,又能与碱反应的物质有哪些?提示:氨基酸、Al、Al2O3、Al(OH)3、弱酸的酸式盐(如NaHCO3)、弱酸的铵盐[如(NH4)2CO3]。
【教材二次开发】教材介绍了氨基酸的成肽反应,成肽反应的反应机理是什么?有哪些成肽方式?提示:酸脱羟基、氨脱氢。
2024年高考生物复习易错点解析—蛋白质和核酸的三个理解误区
2024年高考生物复习易错点解析—蛋白质和核酸的三个理解误区易错陷阱1：蛋白质变性和盐析本质相同。
【分析】高温使蛋白质变性的原因不是高温破坏了氨基酸之间的肽键，而是高温使肽链盘曲折登形成的空间结构发生不可逆变化。
低温和盐析未使蛋白质分子的空间结构发生不可逆变。
易错陷阱2：DNA分子和蛋白质分子在高温下空间结构都会出现不可逆的变化。
【分析】DNA分子和蛋白质分子对高温的耐受性不同，DNA分子对高温的耐受性通常比蛋白质分子高。
易错陷阱3：蛋白质的水解就是氧化分解。
【分析】蛋白质初步水解的产物是：多肽，彻底水解的产物是：氨基酸，氧化分解的产物是：二氧化碳、水和尿素。
【易错点提醒一】变性≠盐析【例1】某兴趣小组采用两种途径处理鸡蛋清溶液，过程如图所示。
有关叙述正确的是（）A．①③处理后溶液中含有氨基酸B．②过程可能破坏了蛋白质的空间结构C．高温后蛋白质容易被蛋白酶水解，吃熟鸡蛋容易消化D．④过程若加入取自动物消化道中的物质，会破坏蛋白质的空间结构但不影响肽键【答案】BC【解析】蛋白质经盐析处理后再溶解还是蛋白质，A错误；②过程可能破坏了蛋白质的空间结构，B正确；高温后蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散，更易被蛋白酶水解，吃熟鸡蛋容易消化，C正确；④过程蛋白质被消化液中的蛋白酶催化水解，会破坏蛋白质的空间结构和肽键，D错误；【变式1-1】（2023·海南·高考真题）科学家将编码天然蜘蛛丝蛋白的基因导入家蚕，使其表达出一种特殊的复合纤维蛋白，该复合纤维蛋白的韧性优于天然蚕丝蛋白。
下列有关该复合纤维蛋白的叙述，正确的是（）A．该蛋白的基本组成单位与天然蜘蛛丝蛋白的不同B．该蛋白的肽链由氨基酸通过肽键连接而成C．该蛋白彻底水解的产物可与双缩脲试剂发生作用，产生紫色反应D．高温可改变该蛋白的化学组成，从而改变其韧性【答案】B【解析】该蛋白的基本组成单位是氨基酸，与天然蜘蛛丝蛋白的基本单位相同，A 错误；氨基酸是组成蛋白质的基本单位，该蛋白的肽链由氨基酸经过脱水缩合反应通过肽键连接而成，B正确；该蛋白彻底水解的产物为氨基酸，不能与双缩脲试剂发生作用产生紫色反应，C错误；高温可改变该蛋白的空间结构，从而改变其韧性，但不会改变其化学组成，D错误。
16 氨基酸、多肽、蛋白质
氨基酸、多肽、蛋白质
内容
第一节 氨基酸 第二节 多肽 第三节 蛋白质简介
第十六章 氨基酸、多肽、蛋白质
1
蛋白质：
含氮的天然高聚物，生物体内一切组织的基本组成部分。 除水外，细胞内80％都是蛋白质。在生命现象中起重要的作 用。人类的主要营养物质之一。
如：
酶（球蛋白）——机体内起催化作用 激素（蛋白质及其衍生物）——调解代谢 血红蛋白——运输O2和CO2 抗原抗体——免疫作用
CH2 O C Cl + NH2 CH COOH
O
R
CH2 O C NH CH COOH
苄氧甲酰氯的酰基易引入，对以后应用的种种试剂较稳定，同时 还能用多种方法把它脱下来。
（2）氨基的烃基化： （与RX作用）
NO2
NO2
R
F + NH2 CH COOH
NO2
NO2 R NH CH COOH
氟代二硝基苯在多肽结构分析中用作测定N端的试剂。
丝胺酸 Ser
COOH N
H
NH2
HO
CH2CH COOH
脯胺酸 酪胺酸
pro Tyr
NH2 CH2CH COOH
N H
*色胺酸 Trp
第十六章 氨基酸、多肽、蛋白质
等电点 5.47 5.68 6.30 5.66 5.89
7
结构 II 酸性
NH2 HOOC CH2CH COOH
NH2 HOOC (CH2)2CH COOH
COOH
H2N
H
第十六章 氨基酸、多肽、蛋白质
CH2SH 4
下列19种氨基酸可组成无数蛋白质：
结构
名称
缩写
等电点
侯英健核心笔记生物化学
侯英健核心笔记生物化学内容如下：
1. 氨基酸和多肽：氨基酸是蛋白质的基本单位。
有8种氨基酸的异构体在生物化学上最重要，且合成蛋白质的酶很稳定。
通过肽键作用，两个氨基酸形成多肽，进一步聚合形成蛋白质。
氨基酸和多肽有重要的化学性质，如等电点。
了解氨基酸和多肽的性质有助于理解蛋白质的结构和功能。
2. 酶与生物催化：酶是一种生物催化剂，比许多无机催化剂效率更高。
酶催化反应具有选择性，这与它的三维结构有关。
生物催化是指一些生物体通过化学反应而产生的代谢或合成反应。
了解酶和生物催化对于理解生命的化学过程至关重要。
3. 核酸：核酸是所有生物体的遗传物质，包括DNA和RNA。
DNA主要存在于细胞核中，而RNA主要存在于细胞质中。
了解核酸的结构、功能以及基因表达对于理解生命的本质至关重要。
4. 糖类和脂质：糖类、脂质和蛋白质是构成生物体的主要有机化合物。
糖类和脂质在能量储存和运输、细胞膜的结构和功能等方面发挥着重要作用。
5. 蛋白质折叠与稳定：蛋白质折叠是指一个未折叠的氨基酸链如何形成一个有功能的蛋白质结构。
蛋白质的折叠和稳定受到许多因素的影响，如氨基酸序列、环境因素等。
在回答侯英健核心笔记生物化学时，可以围绕以上五个主题展开论述，详细解释每个主题的基本概念、化学性质、功能以及它们在生命过程中的作用。
同时，可以讨论蛋白质折叠问题、基因工程、蛋白质组学等前沿领域的研究进展，以帮助读者更好地理解现代生物化学的发展和应用。
总之，要确保回答清晰、准确、全面，以便帮助读者更好地理解和掌握生物化学知识。
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第二十章 氨基酸、多肽、蛋白质和核酸
1.写出下列氨基酸的Fischer 投影式，注明其R 或S ：
（1）L-丙氨酸 （2）甘氨酸 （3）L-丝氨酸
（4）L-组氨酸 （5）L-半胱氨酸
2.写出下列反应产物的结构式： 3CH 2COO -+HCl ?(1)
CH 3CH
COO -+NaOH ?(2)H 3N +?
N C N C 6H 5CH 2NH 2+CH 3CH 2COOH (3)
2CH 3CH (4)CONH H C CH 2CH(CH 3)2CONHCH 2COOH
+2?
2
CH 3CH ?(5)COOH
+C 6H 5CH 2O C Cl O ??H 2NCHCONHCH CH 3C 6H 5CHNHCO CONHCHCOOH CH(CH 3)2N HN
65(6)
3.写出赖氨酸在强酸溶液和强碱溶液中占优势的结构式。
说明为什么在等电点时，赖氨酸偶
极离子的结构为NH 3CH 2CH 2CH 2CH 2CHCO 2-NH 2，而不是CH 2CH 2CH 2CH 2CHCO 2-
3NH 2。
4.合成下列氨基酸：
（1）（±）-苯丙氨酸 （2）（±）-天门冬氨酸 （3）（±）-亮氨酸
（4）（±）-NH 3
CO 2- （5）（±）-CH 3CH 2CCO 2-
NH 3
CH 3 N H 2CO 2-
(6)
5.由指定的标记化合物及必要的试剂合成下列标记氨基酸：*CO 2*CH 3SCH 2CH 2CHCO 2-
NH 3(1)
*CO 2HOO*CCH 2CH
NH 3(2)CO 2-
NH3
(3)D2O(CD3)2CH CHCO2-
6.一个三肽与2，4-二硝基氟苯作用后水解，得到下列化合物：N-(2,4-二硝基苯基)甘氨酸、N-(2,4-二硝基苯基)甘氨酰丙氨酸、丙氨酰亮氨酸、丙氨酸及亮氨酸，推测此三肽结构。
7.一个多肽由12个氨基酸组成：2个甘氨酸、2个丝氨酸、1个精氨酸、1个色氨酸、1个组氨酸、1个赖氨酸、1个苯丙氨酸、3个丙氨酸。
N-端单元是丝氨酸，C-端是甘氨酸。
胰蛋白酶水解得到三个肽碎片（假定总产率是100%）：
N-端C-端每个碎片含有未知次序的氨基酸碎片A 丝精苯丙、丙、组
碎片B 丙甘色、甘
碎片C 丝赖丙
糜蛋白酶水解得到三个肽碎片：
N-端C-端还含有
碎片D 丝苯丙丝、赖、丙、组
碎片E 丙色丙、甘、精
碎片F 甘
此十二肽中氨基酸的顺序是什么？
8．如何用蛋氨酸甲酯和其他必要的化合物合成甘-丙-蛋三肽？
9.α-角蛋白纤维（例如头发）当遭受湿热时，能伸长到它原来长度的二倍。
在伸长的情况下，它们的X射线图型类似丝，冷却的纤维回复到它的原有长度，同时再次产生α-螺旋的X射线图型。
问：
（1）当纤维加热和伸长时，蛋白质结构发生什么变化？
（2）当冷却时，纤维自发地回复到它原有的α-螺旋结构，为什么？
10.假定一个二肽缬-丝由光学纯的L-缬氨酸和外消旋的丝氨酸为原料来制备。
写出所产生的异构体的立体结构式。
异构体之间的构型关系是什么？注明每个异构体构型的符号（R或S）。
11.用简单的化学方法鉴别：
CH3H
C COOH
NH2
、H2NCH2CH2COOH 和 C6H5NH2
(1)
（2）天门冬氨酸和顺丁烯二酸
（3）谷氨酸和β-氨基戊二酸
12.写出亮氨酸与下列试剂作用所得到的反应产物：
（1）水合茚三酮（2）DNFB，NaHCO3水溶液
（3）异硫氰酸苯酯（4）CH3OH，HCl
（5）(CH3)3C—O—COCl （6）邻苯二甲酸酐
13.信使RNA上丝氨酸密码的碱基排列顺序是：尿嘧啶（U）、胞嘧啶（A）。
画出此信使RNA 的部分结构式（5’-磷酸酯端在左边，3’-OH端在右边）。