专题4.3 蛋白质和核酸--高二化学人教版(选修5)

第四章生命中的基础有机化学物质第三节蛋白质和核酸一、氨基酸的结构和性质1．概念和结构（1）概念：羧酸分子中烃基上的氢原子被__________取代的化合物。

（2）结构：α-氨基酸的结构简式为__________，官能团为__________和__________。

（3）常见的氨基酸2．氨基酸的性质（1）天然氨基酸的物理性质①两性氨基酸分子中既含有___________，又含有__________，是__________化合物，因而能与__________、__________反应生成盐。

a．α-氨基酸与盐酸的反应：+HCl→__________。

b．α-氨基酸与氢氧化钠的反应：+NaOH→__________+H2O。

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__________和另一分子的__________间脱去__________水，缩合成含有__________的化合物的反应，称为成肽反应。

例如：++H2O二、蛋白质的结构与性质1．蛋白质的组成结构（1）组成元素：蛋白质中主要含有__________等元素，属于天然有机__________化合物。

（2）四级结构2．蛋白质的主要性质（1）两性蛋白质的多肽由氨基酸脱水形成，在多肽链的两端存在着自由的__________，侧链中也有酸性或碱性基团，因此，蛋白质既能__________，又能__________。

（2）水解①水解原理+H2O+②水解过程蛋白质相对分子质量较小的肽类化合物__________。

（3）盐析向蛋白质溶液中加入一定浓度的某些盐[如Na2SO4、(NH4)2SO4、NaCl等]溶液，使蛋白质的__________而从溶液中析出的现象。

盐析是一个可逆过程。

（4）变性（5分子中含有苯环的蛋白质遇浓硝酸呈__________。

（6）蛋白质灼烧有__________的气味。

三、酶1．概念：是一类由__________产生的、对生物体内的化学反应具有__________作用的有机物，其中大多数是__________。

2．催化特点（1）条件__________、不需加热。

（2）具有高度的__________。

（3）具有高效__________。

四、核酸1．概念：核酸是一类含__________的生物高分子化合物。

2．分类【答案】一、1．（1）氨基（2）氨基(—NH2)羧基(—COOH)（3）H2N—CH2—COOH2．（1）大多数能溶能溶难溶（2）①羧基氨基两性酸碱a．b．②氨基羧基一分子肽键()二、1．（1）C、H、N、O高分子2．（1）氨基和羧基与酸反应与碱反应（2）②氨基酸（3）溶解度降低（4）理化性质和生理功能加热强酸强碱重金属盐生理活性不可逆（5）黄色（6）烧焦羽毛三、1．细胞催化蛋白质2．（1）温和（2）专一性（3）催化作用四、1．磷一、渗析、盐析和变性的比较渗析盐析变性内涵利用半透膜分离胶体粒子与小分子和离子加入无机盐使胶体中的物质析出一定条件下，使蛋白质凝聚失去原有生理活性条件胶体、半透膜、水浓的无机盐溶液加热、紫外线照射、X射线照射、重金属盐、强酸、强碱、甲醛等变化实质物理变化物理变化化学变化特点可逆，需多次换水可逆，蛋白质仍保持原有的生理活性不可逆，蛋白质已失去原有的生理活性用途除杂，如除去淀粉胶体中的NaCl杂质等分离提纯蛋白质消毒灭菌，如给果树使用波尔多液，保存动物标本等下列关于蛋白质的说法不正确的是A．蛋白质是由多种α-氨基酸加聚而生成的天然高分子化合物B．通常用酒精消毒，其原理是酒精使细菌中的蛋白质变性而失去生理活性C．浓的Na2SO4溶液能使溶液中的蛋白质析出，加水后析出的蛋白质又溶解D．鉴别织物成分是蚕丝还是“人造丝”可采用灼烧闻气味的方法【解析】天然蛋白质是由多种α-氨基酸缩聚而生成的高分子化合物，A错误。

【答案】A二、有机物脱水反应的类型1．醇的脱水反应当遇到醇在浓硫酸作用下加热时要考虑醇的脱水反应。

若产物为含不饱和碳碳键的化合物，则应考虑醇分子内脱水；若产物中不含不饱和碳碳键则应考虑醇分子间脱水。

2．羟基酸的脱水反应当遇到羟基酸在浓硫酸作用下加热时，要考虑羟基酸的脱水反应。

若产物是高分子化合物，则一般为羟基酸分子间的缩聚反应；若产物是环状化合物则应考虑羟基酸分子内脱水或分子间脱水生成环状化合物。

羟基酸的脱水规律：（1）生成环状化合物。

羟基酸自身分子内脱水生成环状化合物；羟基酸分子间脱水也可生成环状化合物。

（2）分子间反应可以生成小分子链状酯。

（3）一定条件下缩聚生成高分子化合物。

3．氨基酸的成环反应当遇到氨基酸成环反应时应考虑氨基酸分子内或分子间脱水。

当遇到由氨基酸生成高分子化合物时应考虑氨基酸分子间缩聚脱水。

氨基酸脱水的反应规律：氨基酸分子中羧基上C—O键断裂，氨基上N—H键断裂，从而脱去水分子。

4．乙二酸与乙二醇的反应（1）由n个乙二酸和n个乙二醇分子间脱去(2n−1)个水分子形成聚酯。

（2）由1分子乙二酸和2分子乙醇分子间脱去2分子水而生成乙二酸二乙酯。

（3）2分子乙酸和1分子乙二醇分子间脱去2分子水而生成二乙酸乙二酯。

由甘氨酸(H2N—CH2—COOH)和α-羟基乙酸(HO—CH2—COOH)所组成的混合物发生分子间脱水反应，其中链状产物有A．1种B．2种C．3种D．4种【解析】2分子甘氨酸脱去1分子水形成二肽：；2分子α-羟基乙酸酯化生成链状酯：；甘氨酸分子中的—COOH与α-羟基乙酸分子中的—OH酯化生成链状酯：；甘氨酸分子中的—NH2与α-羟基乙酸分子中的—COOH反应生成有机物：。

【答案】D三、氨基酸和蛋白质考查中的常见误区误区一误认为两个氨基酸分子能形成两个肽键误认为两个氨基酸分子能形成两个肽键的链状结构分子。

其实，两个氨基酸分子一般只能形成含一个肽键的链状结构分子。

误区二误认为多肽和蛋白质不具有两性多肽或蛋白质无论是由多少个氨基酸缩合而成，首末端必将是氨基或羧基，即多肽和蛋白质仍然具有与氨基酸类似的性质，即既呈酸性又呈碱性。

误区三误认为酶不是蛋白质酶不是蛋白质也是命题时的误区。

只有理解了酶是蛋白质，具有蛋白质的性质，才能解释常见的问题，如在温度高于50 ℃时酶的催化活性会迅速降低等。

某物质的球棍模型如图所示，关于该物质的说法不正确的是A．该物质的结构简式为B．该物质可以发生加成反应C．该物质既可以与强酸反应也可以与强碱反应D．该物质可以聚合成高分子化合物【错因分析】对官能团的性质掌握不牢易造成错选。

题给结构简式中应将六元环改为苯环，A项不正确；该物质分子中含有苯环，可与氢气发生加成反应，B项正确；氨基可与强酸反应，而羧基可与强碱反应，C项正确；分子中含有羧基和氨基，故该物质可以聚合成高分子化合物，D项正确。

【答案】A1．下列关于蛋白质的叙述中不正确的是A．蛋白质溶液里加入饱和硫酸铵溶液，蛋白质析出，再加水，又会溶解B．蛋白质溶液里的蛋白质能透过半透膜C．误食硫酸钡不会使人中毒D．浓硝酸溅在皮肤上，使皮肤呈黄色是由于浓硝酸和蛋白质发生了颜色变化2．欲将蛋白质从水中析出而又不改变它的生物活性应加入A．甲醛溶液B．饱和Na2SO4溶液C．CuSO4溶液D．浓硫酸3．下列有关酶的说法中错误的是A．酶是具有催化作用的蛋白质B．酶的催化作用具有选择性和专一性C．高温或重金属盐能降低酶的活性D．酶只有在强酸、强碱条件下才能发挥作用4．下列说法中不正确的是A．组成天然蛋白质的氨基酸几乎都是α-氨基酸B．利用盐析可以分离和提纯蛋白质C．DNA是生物体遗传信息的载体，蛋白质合成的模板D．RNA主要存在于细胞核中，它根据DNA提供的信息控制体内蛋白质的合成5．克隆羊的关键技术之一是找到一些特殊的酶，这些酶能激活普通体细胞，使之像生殖细胞一样发育成个体。

有关酶的叙述错误的是A．大多数酶是具有催化作用的蛋白质B．酶的催化作用具有选择性和专一性C．目前，已经知道的酶有数千种D．酶只有在强酸性或强碱性条件下才能发挥作用6．α-氨基酸的水溶液中存在下列平衡:+H3O++H2O+OH-。

当把丙氨酸溶于水，使溶液呈强碱性，处于电离平衡状态时，存在最多的溶质微粒是A．B．C．D．7．糖类、脂肪和蛋白质是维持人体生命活动所必需的三大营养物质。

以下叙述正确的是A．植物油不能使溴的四氯化碳溶液褪色B．淀粉水解的最终产物是葡萄糖C．葡萄糖能发生氧化反应和水解反应D．蛋白质溶液遇硫酸铜溶液后产生的沉淀能重新溶于水8．褪黑素是一种内源性生物钟调节剂，在人体内由食物中的色氨酸转化得到。

下列说法不正确的是A．色氨酸分子中存在氨基和羧基，可形成内盐，具有较高的熔点B．在色氨酸水溶液中，可通过调节溶液的pH使其形成晶体析出C．在一定条件下，色氨酸可发生缩聚反应D．褪黑素与色氨酸结构相似，也具有两性化合物的特性9．L-多巴是一种有机物，分子式为C9H11O4N，它可用于帕金森综合征的治疗，其结构简式为。

下列关于L-多巴的叙述不正确的是A．它属于α-氨基酸，既具有酸性，又具有碱性B．它能与FeCl3溶液发生显色反应C．它可以两分子间缩合形成分子式为C18H18O6N2的化合物，该化合物中有3个六元环D．它既与酸反应又与碱反应，等物质的量的L-多巴最多消耗的NaOH与HCl的物质的量之比为1∶1 10．某种甜味剂A的甜度是蔗糖的200倍，由于它热值低、口感好、副作用小，在许多国家已被广泛使用。

A的结构简式为。

已知：①在一定条件下，羧酸酯或羧酸与含—NH2的化合物反应可以生成酰胺。

酰胺酰胺②酯比酰胺容易水解。

请回答下列问题：（1）在稀酸条件下加热，化合物A首先生成的水解产物是_______________________________________。

（2）在较浓酸和长时间加热的条件下，化合物A水解的产物是_________________________。

（3）化合物A分子内的官能团之间也可以发生反应，再生成一个酰胺键，产物是甲醇和______________________。

(填结构简式)11．[2018课标℃]下列说法错误的是A．蔗糖、果糖和麦芽糖均为双糖B．酶是一类具有高选择催化性能的蛋白质C．植物油含不饱和脂肪酸酯，能使Br℃/CCl4褪色D．淀粉和纤维素水解的最终产物均为葡萄糖12．[2016天津]下列对氨基酸和蛋白质的描述正确的是A．蛋白质水解的最终产物是氨基酸B．氨基酸和蛋白质遇重金属离子均会变性C．α－氨基丙酸与α－氨基苯丙酸混合物脱水成肽，只生成2种二肽D．氨基酸溶于过量氢氧化钠溶液中生成的离子，在电场作用下向负极移动1．【答案】B【解析】饱和硫酸铵溶液使蛋白质发生盐析，是可逆的，A对；胶体粒子不能透过半透膜，B不对；硫酸钡虽然是重金属盐，但是在人体内不会产生钡离子，所以不会使人中毒，C对。