第四章第三节 蛋白质和核酸

第三节蛋白质和核酸

1.了解氨基酸的组成、结构特点和主要化学性质。

2.了解二肽、多肽的概念。

3.了解蛋白质的组成、结构和性质。

4．认识人工合成多肽、蛋白质、核酸等的意义，体会化学科学在生命科学发展中所起的重要作用。

知识点一氨基酸的结构和性质[学生用书

P76]

阅读教材P86～P87，思考并填空。1．组成和结构

2．常见的氨基酸

(1)物理性质

(2)化学性质

1．判断正误

(1)氨基酸分子中的—COOH能电离出H＋显酸性，—NH2能结合H＋显碱性。()

(2)成肽反应的规律为—COOH脱—OH，—NH2脱—H。()

(3)肽键可表示为。()

(4)氨基酸的氢原子数为奇数，烃的氢原子数为偶数。()

答案：(1)√(2)√(3)√(4)√

2．下列物质中属于氨基酸的是()

答案：D

1．氨基酸的两性

氨基酸分子中含有酸性官能团—COOH和碱性官能团—NH2。氨基酸分子中的氨基能结合H＋，能与酸反应；而羧基能电离出H＋，能与碱反应。

2．氨基酸缩合

(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

多种氨基酸分子按不同的排列顺序以肽键相互结合，可以形成千百万种具有不同的理化性质和生理活性的多肽链。相对分子质量在10 000以上的，并具有一定空间

结构的多肽，称为蛋白质。氨基酸的缩合机理：，脱去一分子水后形成肽键

(—)。当多肽或蛋白质水解时断裂肽键上的“C—N”键。

根据最近的美国《农业研究》杂志报道，美国科学家发现半胱氨酸能增强艾滋病病毒感染者的免疫力，对控制艾滋病病毒的蔓延有奇效。已知半胱氨酸的结构简式为HS

—，则下列说法不正确的是()

A．半胱氨酸属于α­氨基酸

B．半胱氨酸是一种两性化合物

C．两分子半胱氨酸脱水形成的二肽的结构简式为

D．与NaOH溶液加热时可放出一种碱性气体[解析]由题目给出的半胱氨酸的结构简式可知，氨基在羧基邻位碳原子上，所以属于α­氨基酸；因为氨基为碱性基团，羧基为酸性基团，所以半胱氨酸是一种两性化合物；两分子半胱氨酸脱水形成二肽应是氨基与羧基反应的结果：

；因为

是氨基酸的铵盐，电离生成的铵根离子与氢氧根离子反应会放出氨气。

[答案] C

(1)组成蛋白质的氨基酸几乎都是α­氨基酸。氨基酸分子中共有的官能团是—NH2和

—COOH 。

(2)由n 个氨基酸分子发生成肽反应，生成一个肽链时，会生成n －1个水分子和n －1个肽键。

氨基酸既能与酸反应又能与碱反应，常见的既能与酸反应又能与碱反应

的物质还有哪些？

答案：常见的既能与酸反应又能与碱反应的物质除氨基酸外，还有以下几类：铝、氧化铝、氢氧化铝、弱酸的酸式盐、弱酸的铵盐。

氨基酸的性质

1．某天然蛋白质充分水解后，能分离出有机物R ，R 可与等物质的量的KOH 或盐酸完全反应，4.45 g R 可与50 mL 1 mol·L

－1

的NaOH 完全中和，则R 的结构简式为( )

解析：选B 。有机物R 可与等物质的量的KOH 或盐酸完全反应，说明R 分子中含有一个氨基(—NH 2)和一个羧基(—COOH)。n (R)＝n (NaOH)＝c (NaOH)·V (NaOH)＝1 mol·L －

1×

0.05 L ＝0.05 mol ，

M (R)＝m （R ）n （R ）＝4.45 g 0.05 mol

＝89 g·mol －

1。

即此有机物的相对分子质量为89。因R 是天然蛋白质水解的产物，故其是α­氨基酸，

分子结构中应含有“”，结合相对分子质量可求得其残基的相对分子质量为

89－74＝15，显然只能是甲基(—CH 3), 从而确定有机物R 的结构简式为

。

2．苯丙氨酸的结构简式为

(1)该分子中的碱性基团是________，苯丙氨酸与盐酸反应的化学方程式为________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(2)该分子中的酸性基团是________，苯丙氨酸与NaOH溶液反应的化学方程式为________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

解析：苯丙氨酸分子中，碱性基团是氨基(—NH2)，酸性基团是羧基(—COOH)。—NH2与HCl的反应为(可仿照H—NH2与HCl的反应写)—NH2＋HCl―→—NH3Cl；—COOH与NaOH的反应为—COOH＋NaOH―→—COONa＋H2O。

答案：(1)—NH2

知识点二蛋白质的组成和性质、酶、核酸[学生用书P78]

阅读教材P88～P93，思考并填空。

1．组成

蛋白质中含有C、H、O、N、S等元素，有的还含有P元素，少量的蛋白质还含有微量Fe、Cu、Zn、Mn等元素，属于天然有机高分子化合物，其水溶液具有胶体的性质。

2．性质

(1)两性：蛋白质的结构中含有—NH2和—COOH，因此既能与酸又能与碱反应，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，最终水解得到各种氨基酸。天然蛋白质水解的最终产物都是α­氨基酸。