高中化学详解 蛋白质和核酸
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第三节蛋白质和核酸一、氨基酸1、氨基酸的分子结构氨基酸是羧酸分子烃基上的氢原子被氨基(—NH2)取代后的产物。
氨基酸的命名是以羧基为母体,氨基为取代基,碳原子的编号通常把离羧基最近的碳原子称为α碳原子,离羧基次近碳原子称为β碳原子,依次类推。
2、氨基酸的物理性质常温下状态:无色晶体;熔、沸点:较高;溶解性:能溶于水,难溶于有机溶剂。
3、氨基酸的化学性质(1)甘氨酸与盐酸反应的化学方程式:;(2)甘氨酸与氢氧化钠反应的化学方程式:氨基酸是两性化合物,基中—COOH为酸性基团,—NH2为碱性基团。
(3)成肽反应两个氨基酸分子(可以相同也可以不同)在酸或碱存在下加热,通过一分子的氨基和另一分子的羧基脱去一分子水,缩合形成含有肽键的化合物,称为成肽反应。
【习题一】下列对氨基酸和蛋白质的描述正确的是()A.氨基酸和蛋白质遇重金属离子均会变性B.蛋白质水解的最终产物是氨基酸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【分析】A.重金属盐能使蛋白质发生变性;B.氨基酸是组成蛋白质的基本单位,蛋白质水解的最终产物是氨基酸;α-氨基丙酸与α-氨基苯丙酸混合物脱水成肽,生成4种二肽;D.氨基酸中-COOH和NaOH反应生成羧酸根离子,应该向正极移动。
【解答】解:A.重金属盐能使蛋白质发生变性,但不能使氨基酸发生变性,故A错误;B.氨基酸通过发生水解反应生成蛋白质,所以蛋白质最终水解产物是氨基酸,故B正确;C.氨基酸生成二肽,是两个氨基酸分子脱去一个水分子,当同种氨基酸脱水,生成2种二肽;是异种氨基酸脱水:可以是α-氨基丙酸脱羟基、α-氨基苯丙酸脱氢;也可以α-氨基丙酸脱氢、α-氨基苯丙酸脱羟基,生成2种二肽。
所以共有4种,故C错误;D.氨基酸中-COOH和NaOH反应生成羧酸根离子,带负电荷,该向正极移动,故D错误;故选:B。
【习题二】下列叙述错误的是()A.氨基酸在一定条件下可发生缩聚反应B.氨基酸具有两性C.天然蛋白蛋水解的最终产物均为α-氨基酸D.饱和Na2SO4、CuSO4溶液均可用于蛋白质的盐析【分析】A.氨基酸在一定条件下可发生缩聚反应形成多肽;B.氨基酸中有氨基和羧基,氨基能与酸反应,羧基能与碱反应;C.天然蛋白质是α-氨基酸形成的;D.硫酸铜是重金属盐.【解答】解:A.氨基酸可发生缩聚反应形成多肽,故A正确;B.氨基酸分子中有氨基(-NH2)和羧基(-COOH),既能够和与酸反应,又能与碱反应,故B正确;C.天然蛋白质水解的最终产物是α-氨基酸,故C正确;D.硫酸铜是重金属盐,蛋白质遇硫酸铜发生变性,故D错误。
第三节蛋白质和核酸导入:同学们,你们知道世界上第一头克隆羊叫什么名字吗?对,叫多利。
你们看多利长得多漂亮、健壮。
它是应用克隆技术的成果。
由中国“两院”院士在1998年评出的十大科技进展。
其中的第三位:我国转基因羊研究获重大突破;第七位:我国的人类基因组研究获重大进展;第九位:我国研制成功基因重组人胰岛素。
在十大科技进展中与蛋白质、生物工程有关的占有三项,由此可见该领域的研究是何等的活跃。
今天我们就一起来学习有关蛋白质和核酸的知识。
一、蛋白质蛋白质广泛存在于生物体内,是组成细胞的基础物质。
动物的肌肉、皮肤、血液、乳汁、毛发、蹄、角等含蛋白质较多。
植物的各种器官,尤其是种子含蛋白质最多(例如麦粒中含18%)。
由此可见,生命是蛋白质存在的一种方式,蛋白质是生命的基础,没有蛋白质就没有生命。
蛋白质由C、H、O、N 、S 、P等元素组成的,相对分子质量很大,是天然有机高分子化合物,它的分子量可达几万、几十万乃至上千万。
例如,核蛋白的分子量就超过两千万。
我们在生物课上已经知道,如此庞大的高分子化合物,也是由基本结构单元构成的,即氨基酸。
蛋白质水解的最终产物是α一氨基酸。
接下来我们来研究构成蛋白质基本结构单元——氨基酸。
(一)氨基酸1.定义:羧酸分子中的烃基上的氢原子被-NH2(氨基)取代所得的一类化合物。
—NH2叫氨基。
可以看成NH3失一个H后得到的,是个碱性基。
2.分类:可分为α-氨基酸、β-氨基酸等;组成天然蛋白质的都是α-氨基酸。
蛋白质最终都水解得到α-氨基酸。
指出离羧基最近的碳原子上的氢原子叫α氢原子,次近的碳原子上的氢原子叫β氢原子。
羧酸分子里的α氢原子被氨基取代的生成物叫α-氨基酸。
组成蛋白质的氨基酸几乎都是α-氨基酸。
3.α-氨基酸结构:NH2 O︱‖R—CH—C—OH↑α炭举例:赖氨酸的结构简式:氨基酸的结构特点:一个氨基(碱性),一个羧基(酸性),一个氢原子和一个其他的基团结合在同一个碳原子上天冬氨酸苏氨酸4.物理性质:天然氨基酸是无色晶体,熔点较高,在200~300℃时熔化分解,它们能溶于强酸或强碱溶液中,除少数外一般都能溶于水,而难溶于乙醇、乙醚。
核酸与蛋白质的知识点总结1.核酸的结构和功能核酸是由核苷酸(包括脱氧核苷酸和核苷酸)组成的生物大分子,主要由磷酸基、五碳糖和氮碱基组成。
核酸主要有两种类型:DNA(脱氧核糖核酸)和RNA(核糖核酸)。
DNA是细胞内的遗传物质,负责储存遗传信息和传递信息。
RNA参与了蛋白质的合成和调控等生理生化过程。
核酸的功能主要有以下几个方面:(1) 储存遗传信息:DNA是生物体内重要的遗传物质,它储存了生物体遗传信息的基因序列,对生物体的遗传特征起着决定性的作用。
(2) DNA复制:在细胞分裂过程中,需要通过DNA复制来保证子细胞遗传信息的完整传递。
(3) 转录和翻译:在蛋白质合成过程中,RNA通过转录将DNA上的信息转录成RNA,再通过翻译将RNA上的信息转译成蛋白质,从而参与了蛋白质的合成。
(4) 调控基因表达:核酸参与了生物体内基因的表达和调控,对于生物体的发育、生长、代谢等过程起着重要的作用。
2.蛋白质的结构和功能蛋白质是生物体内重要的大分子,是生物体内最具功能性的分子之一,起着重要的生理生化作用。
蛋白质是由氨基酸通过肽键连接而成的,根据氨基酸的序列和空间结构的不同,蛋白质具有多种类型,如结构蛋白、酶、激素、抗体等。
蛋白质的功能主要有以下几个方面:(1) 结构功能:蛋白质是细胞内的重要结构物质,如胞内骨架蛋白、肌纤维蛋白等,起着细胞支持和形态维持的作用。
(2) 酶催化作用:大部分酶都是蛋白质,通过酶的催化作用参与了细胞内的代谢过程,加速了生物化学反应的进行。
(3) 信号传导:许多激素、受体和信号转导蛋白都是蛋白质,它们参与了细胞信号传导的过程,调控了细胞内的生理过程。
(4) 运输功能:血红蛋白是一种运输氧气的蛋白质,它通过结合氧气和释放氧气参与了氧气的输送。
(5) 免疫功能:抗体是一种免疫球蛋白,它能够识别和结合外源抗原,起着免疫防御作用。
3.核酸与蛋白质的相互关系核酸和蛋白质是细胞内重要的生物分子,它们之间存在着相互关系。
高一蛋白质和核酸知识点蛋白质是生命的基本组成单位之一,它们在生物体内起着多种重要的功能。
在高一生物学课程中,学生首次接触到蛋白质和核酸这两个重要的生物分子。
本文将介绍一些高一蛋白质和核酸的知识点,帮助学生更好地理解和记忆这些重要概念。
首先,我们来了解一下蛋白质。
蛋白质是由氨基酸组成的,它们是构成蛋白质的基本单元。
其中,氨基酸是由α-氨基酸、β-氨基酸和γ-氨基酸三个组成部分构成的。
蛋白质的结构主要分为四个级别:一级结构、二级结构、三级结构和四级结构。
一级结构是蛋白质中氨基酸的线性排列方式,决定了蛋白质的基本序列。
二级结构是蛋白质中氨基酸的局部空间排列方式,主要包括α-螺旋和β-折叠。
三级结构是蛋白质分子整体的三维空间结构,它决定了蛋白质的功能和特性。
四级结构是由多个蛋白质分子聚集而成的复合体,例如酶和抗体。
另外,核酸是生物体中储存和传递遗传信息的分子。
核酸的两种主要类型是DNA和RNA。
DNA是脱氧核酸,由脱氧核糖和磷酸基团以及四种碱基(腺嘌呤、胸腺嘧啶、鸟嘌呤和胞嘧啶)组成。
RNA是核糖核酸,由核糖和磷酸基团以及四种碱基(腺嘌呤、尿嘧啶、鸟嘌呤和胞嘧啶)组成。
DNA的双链结构是由两条互补的链以螺旋形式缠绕在一起形成的。
RNA则是单链结构,它主要参与蛋白质合成过程。
蛋白质和核酸在生物体内有着重要的功能。
蛋白质可以作为酶催化化学反应,参与细胞代谢过程;它们还可以作为结构蛋白提供细胞骨架和组织支持。
蛋白质还可以参与免疫反应,起到抗体的作用。
核酸主要参与DNA的复制和RNA的转录过程,确保基因信息的传递和表达。
此外,蛋白质和核酸的结构与功能密切相关。
蛋白质的三级结构决定了其特定的功能和空间构型,而四级结构则决定了蛋白质的活性和稳定性。
核酸的结构决定了其储存和传递遗传信息的能力。
蛋白质和核酸的结构和功能研究对于了解生物体内的生命过程和疾病的发生机制具有重要意义。
为了更好地理解和记忆这些蛋白质和核酸的知识点,学生可以通过多种途径进行学习和巩固。