搜索
第二单元氨基酸蛋白质核酸专题5生命活动的物质基础1.认识氨基酸的组成、结构特点和主要化学性质，了解氨基酸、蛋白质与人体健康的关系。2.了解蛋白质的组成、结构和性质，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。专题5生命活动的物质基础氨基酸1．结构氨基酸的官能团为__________(氨基)和__________(羧基)。—NH2—COOH2．常见的氨基酸俗名结构简式系统命名甘氨酸H2NCH2COOH氨基乙酸丙氨酸α氨基丙酸谷氨酸α氨基1，5戊二酸苯丙氨酸α氨基苯丙酸3.氨基酸的性质(1)物理性质固态氨基酸主要以_______形式存在，熔点较高，不易挥发，_______溶于有机溶剂。常见的氨基酸均为无色结晶，熔点在200℃以上。内盐难(2)化学性质①两性在氨基酸分子中，__________是酸性基团，________是碱性基团，在酸性条件下主要以_________形态存在；在碱性条件下主要以__________形态存在，其反应关系为—COOH—NH2阳离子阴离子②成肽反应在酸或碱的存在下加热，氨基酸分子之间通过一个分子的____________和另一个分子的___________间脱去一分子水，缩合形成含有肽键的化合物。例如：—COOH—NH2③显色反应氨基酸溶于水，加入0.1%的茚三酮溶液，水浴加热，溶液变为_______色(检验氨基酸的存在)。紫1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。(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脱羟基，—NH2脱氢。()(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。()√√√√2．氨基酸不能发生的反应是()A．酯化反应B．与碱的中和反应C．成肽反应D．水解反应答案：D3．一种二肽的结构简式为，合成这种二肽的氨基酸是()解析：选D。利用二肽水解可得对应氨基酸。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．氨基酸的缩合(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10000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—C—N—。当多肽或蛋白质水解时断裂肽键上的C—N键。OH下列关于氨基酸的叙述中，不正确的是()A．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[解析]氨基酸熔点较高，室温下均为晶体，一般能溶于水而难溶于乙醇、乙醚；氨基酸是两性化合物，能与酸、碱反应生成盐；氨基酸分子间能发生成肽反应，但氨基酸都不能发生水解反应；天然蛋白质水解的最终产物是多种α氨基酸。[答案]D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。氨基酸的结构与性质1．下列物质中属于氨基酸的是()答案：D2．根据美国农业研究所《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，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：选C。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在加热条件下反应会放出氨气。3．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。蛋白质核酸一、蛋白质的组成和性质1．蛋白质的组成(1)定义蛋白质是由_________通过________等相互连接而形成的一类具有特定结构和一定生物学功能的生物大分子。氨基酸肽键(2)组成蛋白质中含有的元素有C、H、O、N及少量的S，有的还含有微量的Cu、Fe、Zn、Mn等元素，属于__________________化合物，其溶液具有_______的某些性质。天然有机高分子胶体2．蛋白质的性质(1)两性在多肽链的两端存在着自由的___________和___________，因此蛋白质既能与酸反应，又能与碱反应。(2)水解①原理—NH2—COOH②过程蛋白质―――――→水解酸、碱或酶多肽――→水解氨基酸。(3)盐析①向蛋白质溶液中加入浓的无机盐[如Na2SO4、(NH4)2SO4等]溶液，能够破坏蛋白质溶解形成的___________而降低蛋白质的溶解性，使蛋白质转变为沉淀析出。②特点：只改变了蛋白质的溶解度，而没有改变他们的化学性质，是_______的过程。③应用：多次盐析和溶解可以分离、提纯蛋白质。胶体结构可逆(4)变性①影响因素物理因素：加热、加压、搅拌、振荡、紫外线照射、X射线照射、超声波等；化学因素：强酸、强碱、重金属盐、乙醇、丙酮、三氯乙酸(CCl3COOH)、甲醛(福尔马林)等。②特点：变性会使蛋白质发生结构上的改变，也会使其丧失原有的生理活性，是___________过程。(5)颜色反应①分子中含有苯环的蛋白质跟浓硝酸作用时呈______色。②蛋白质遇双缩脲试剂显___________色。不可逆黄紫玫瑰3．蛋白质的空间结构4．酶(1)酶的含义酶是活细胞产生的一类具有催化功能的生物分子，绝大多数的酶是蛋白质。(2)酶的催化作用的特点①_____________、②___________、③_____________等。条件温和效率高高度专一二、核酸1．类别、存在及功能类别核糖核酸脱氧核糖核酸表示RNADNA存在主要在细胞质中主要在细胞核中类别核糖核酸脱氧核糖核酸功能以DNA为模板，将DNA的遗传信息翻译并表达成具有特定功能的蛋白质遗传信息的储存和携带者，决定了生物合成蛋白质的特定结构2.水解产物1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)向两份蛋白质溶液中分别加入饱和NaCl溶液和CuSO4溶液，均有固体析出，两者原理相同。()(2)蛋白质遇浓硝酸都会显黄色。()(3)医疗器械的高温消毒的实质是蛋白质的变性。()(4)酶的催化作用是温度越高越好。()××√×(5)将鸡蛋白加入沸水中，在水面有絮状物质出现，该过程为盐析。()(6)利用盐析可分离、提纯蛋白质。()(7)蛋白质一旦变性，就毫无用途，只能弃掉。()(8)焰色反应、显色反应、颜色反应均是化学变化。()×√××2．能使蛋白质变性的物质是()①硫酸钾②甲醛③氯化钾④硝酸汞⑤氯化铵⑥氢氧化钠A．①③⑤B．②④⑥C．①②③D．④⑤⑥解析：选B。重金属盐、强酸、强碱、甲醛、酒精、紫外线照射、X射线照射、加热等都能使蛋白质变性。3．下列关于蛋白质的叙述中，不正确的是()A．蚕丝、羊毛、病毒等的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．浓硝酸溅到皮肤上能使皮肤呈黄色是由于浓硝酸与蛋白质发生了颜色反应解析：选B。蛋白质溶液中加入饱和(NH4)2SO4溶液，发生盐析现象，该过程是可逆的，加水，蛋白质又可溶解。1．渗析、盐析和变性的比较渗析盐析变性含义利用半透膜分离胶体粒子与分子、离子加入无机盐溶液使胶体中的分散质析出一定条件下，使蛋白质失去原有的生理活性条件半透膜、水较多量的轻金属盐或铵盐，如NaCl、Na2SO4、(NH4)2SO4等加热、紫外线、X射线、重金属盐、强酸、强碱、乙醇、丙酮等渗析盐析变性特点可逆，需多次换水可逆，加水，析出的分散质又能溶解不可逆，蛋白质失去原有活性，加水不再溶解实例除去淀粉溶胶中的NaNO3杂质①向皂化反应液中加食盐晶体，使肥皂析出；②向蛋白质溶胶中加浓Na2SO4溶液使蛋白质析出消毒、灭菌、给果树使用波尔多液、保存动物标本等2.“三色”反应的比较焰色反应显色反应颜色反应含义钠、钾等金属元素灼烧时，火焰呈现某种颜色。钠元素为黄色，钾元素(透过蓝色钴玻璃)为紫色苯酚与三价铁离子的溶液显紫色；淀粉与单质碘显蓝色；三价铁离子与硫氰根离子显红色蛋白质遇某些试剂后显示某种特殊的颜色。鸡蛋白、人的皮肤等遇浓硝酸显黄色焰色反应显色反应颜色反应显色实质物理变化化学变化化学变化重要应用鉴别钠、钾等金属元素鉴别苯酚、淀粉、三价铁离子鉴别某些蛋白质(1)近几年来研究认为褪黑素与人的寿命长短有关，有人把褪黑素和克隆技术并称为“二十世纪生命科学的两大发现”。褪黑素的结构简式为，写出它在酸性条件下水解的化学方程式：______________________________________________________________________________________________。(2)现有淀粉和蛋白质胶体的混合液，要检验其中蛋白质的存在，可取混合液少许，向其中加入1mL________，现象是____________________，加热，现象是____________________，说明存在蛋白质；要检验其中淀粉的存在，可取混合液少许，加入________，溶液呈明显的________，说明淀粉存在；要把淀粉和蛋白质分离开，可进行的操作是________________________________________________________________________。(3)在下列物质中：①K2SO4②HCHO③MgSO4④Hg(NO3)2⑤NH4Cl⑥KOH，能使蛋白质发生盐析的是____________________(填序号)。[解析](1)在酸、碱或酶存在的条件下都可发生水解反应。(2)浓硝酸是强酸，加入浓HNO3会使蛋白质变性而沉淀析出，加热时因发生颜色反应而显黄色；淀粉遇碘变蓝色，实验中常利用这一性质进行淀粉的检验；利用盐析法分离、提纯蛋白质，利用渗析法提纯淀粉。(3)Hg(NO3)2是重金属盐，KOH为强碱，②④⑥都会使蛋白质变性；K2SO4、MgSO4是轻金属盐，NH4Cl是铵盐，①③⑤可以降低蛋白质的溶解度，可使蛋白质发生盐析。(2)浓HNO3有白色沉淀产生沉淀变黄色碘水蓝色向溶液中加入适量的饱和(NH4)2SO4或Na2SO4溶液，使蛋白质发生盐析而沉淀析出，然后过滤，从而使蛋白质从混合液中分离出来，将混合液进行渗析可得淀粉(3)①③⑤(1)医用酒精、“84”消毒液、紫外线等能杀菌消毒所依据的原理是什么？(2)在临床上解救Cu2＋、Pb2＋、Hg2＋等重金属盐中毒的病人时，为什么要求病人服用大量含蛋白质丰富的生