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4.2 蛋白质
知识点一　氨基酸的结构和性质
1. 氨基酸的定义和结构
(1)定义：羧酸分子烃基上的氢原子被 取代得到的化合物称为氨基酸。
(2)结构
2. 氨基酸的物理性质
(1)天然氨基酸均为 色晶体，熔点较 ，多在200～300 ℃熔化时分解。
(2)一般来说，氨基酸 溶于水，而 溶于乙醇、乙醚等有机溶剂。
3. 氨基酸的化学性质
(1)氨基酸的两性
氨基酸分子中含有 基团(—COOH)和 基团(—NH2)。因此氨基酸是 ，能与 反应生成盐。
①与酸反应： 。
②与碱反应： 。
(2)成肽反应
①两个氨基酸分子(可以相同，也可以不同)在一定条件下，通过 与 间缩合脱去水，形成含有 ()的化合物，发生成肽反应，该反应属于 反应。
②示例：＋
［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，是分子间脱水反应，属于取代反应。 (　 　)
(3)肽键易水解生成羧基与氨基。 (　 　)
(4)氨基酸能发生酯化反应、成肽反应和水解反应。 (　 　)
例1　某有机物的结构简式如图所示：
下列关于该有机物的说法，错误的是(　 　)
A. 该有机物具有两性，可与酸、碱反应
B. 该有机物是由4种氨基酸分子脱水形成的四肽化合物
C. 形成该有机物的氨基酸不都是α－氨基酸
D. 是形成该有机物的其中一种氨基酸
知识点二　蛋白质和酶
1. 蛋白质的组成和结构
(1)定义：蛋白质是由多种 通过 等相互连接形成的一类生物大分子。
(2)组成：蛋白质中主要含有 等元素，属于 ，其溶液具有 的某些性质。
(3)结构：蛋白质的结构不仅取决于 、 及 ，还与其 有关。
2. 蛋白质的性质
(1)两性
形成蛋白质的多肽是由多个氨基酸缩合形成的，在多肽链的两端必然存在着自由的 与 ，侧链中也往往存在 或 基团，所以蛋白质与氨基酸一样具有 ，能与酸、碱反应。
(2)水解
蛋白质多肽氨基酸
(3)盐析
①概念：少量的某些可溶性盐(如 、 、 等)能促进蛋白质的溶解。但当这些盐在蛋白质溶液中达到一定 时，反而使蛋白质的溶解度 而使其从溶液中析出，这种作用称为盐析。
②实验探究
实验操作
实验现象 加入饱和(NH4)2SO4溶液，产生 ，加入H2O之后，
结论 蛋白质的盐析是一个 过程，盐析出的蛋白质在水中仍能溶解，并不影响其
用途 采用多次 和 ，可以分离提纯蛋白质
(4)变性
①概念：在某些物理或化学因素的影响下，蛋白质的 发生改变的现象称为蛋白质的变性。
a. 物理因素： 、加压、 、振荡、超声波、 和放射线等。
b. 化学因素： 、 、 、乙醇、 等。
②实验探究
实验操作
实验现象 三支试管内均产生 ，加水后
结论 变性后的蛋白质在水中 ， 原有的生理活性，发生了 的变化
③生活中的应用
a. 利用蛋白质变性：食物加热后，其中的蛋白质发生了变性，有利于人体消化吸收；乙醇、苯酚和碘等作为消毒防腐药可以使微生物的蛋白质变性，导致其死亡，达到消毒的目的；紫外线可用于杀菌消毒。
b. 防止蛋白质变性：疫苗等生物制剂需要在低温下保存；攀登高山时为防止强紫外线引起皮肤和眼睛的蛋白质变性灼伤，需要防晒护目。
(5)显色反应
实验操作
实验现象 加入浓硝酸生成 ，加热后沉淀变
结论 含有苯环的蛋白质遇浓硝酸会出现 色，可用于检验蛋白质
3. 酶
(1)定义
酶是一类由细胞产生的、对生物体内的化学反应具有 作用的有机化合物，其中绝大多数是 。
(2)特点
① 的催化作用。
②条件 ，一般在接近体温和中性的条件下反应。
③高度的 性。
［判断正误］
(1)向两支装有蛋白质溶液的试管中分别加入饱和NaCl溶液和CuSO4溶液，均有固体析出，且两者的原理相同。 (　 　)
(2)蛋白质水解的最终产物主要是α－氨基酸。 (　 　)
(3)通常用酒精消毒，其原理是酒精使细菌中的蛋白质盐析而失去生理活性。(　 　)
(4)烫发时，主要破坏头发中的二硫键(—S—S—)。 (　 　)
(5)蛋白质被灼烧时会产生烧焦羽毛的气味，可用于鉴别合成纤维与蛋白质。 (　 　)
例2　下列关于蛋白质的说法，错误的是(　 　)
A. 向蛋白质溶液中加入饱和(NH4)2SO4溶液，蛋白质析出，再加水也不溶解
B. 1965年我国科学家在世界上首次人工合成结晶牛胰岛素
C. 重金属盐能使蛋白质变性，所以误食重金属盐会中毒
D. 浓硝酸溅在皮肤上，皮肤呈黄色，是由于浓硝酸和蛋白质发生显色反应
1. 《天工开物》记载了古人对丝织品的处理：“凡帛织就犹是生丝，煮练方熟。练用稻稿灰入水煮。以猪胰脂陈宿一晚，入汤浣之，宝色烨然。”下列说法中，错误的是(　 　)
A. 生丝的主要成分为蛋白质
B. 稻稿灰含有碳酸钾，其入水后溶液呈碱性
C. 该过程实际就是生丝的除杂过程
D. 生丝煮练之后变为熟丝，熟丝的成分是氨基酸
2. 下列关于氨基酸的说法，错误的是(　 　)
A. 天然氨基酸在室温下都是晶体，一般都能溶于水
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. 两个氨基酸分子脱水后形成的二肽中含有两个肽键
3. 下列说法中，正确的是(　 　)
A. 蛋白质在紫外线的照射下会失去生理活性
B. 蛋白质溶液不能产生丁达尔效应
C. 蛋白质溶液中加入硫酸铜可产生盐析现象
D. 蚕丝、羊毛、棉花的主要成分都是蛋白质
4. 下列对氨基酸和蛋白质的描述正确的是(　 　)
A. 大豆富含蛋白质，豆浆煮沸后蛋白质变成氨基酸
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可生成4种二肽
D. 酶均是生物体对复杂反应具有高效催化作用的蛋白质
5. 谷胱甘肽是广泛存在于人体内的肽类物质，近年来因美白功能受关注，下列说法中，错误的是(　 　)
A. 1个谷胱甘肽分子中有2个手性碳原子
B. 谷胱甘肽由三种氨基酸分子脱水缩合生成
C. 谷胱甘肽具有清除自由基的抗氧化功能，主要与分子中的氨基(—NH2)有关
D. 根据结构推测，谷胱甘肽能与汞离子形成配合物
6. 紫杉醇是一种新型抗癌药，其分子式为C47H51NO14，它是由如下的A酸和B醇生成的一种酯。
A：(C6H5是苯基)
B：R—OH(R是一个含C、H、O的基团)
(1)A可在无机酸催化下水解，其反应方程式为 。
(2)A水解所得的氨基酸不是天然蛋白质水解产物，因为氨基不在 (填希腊字母)位。
(3)写出ROH的分子式： 。4.2 蛋白质
知识点一　氨基酸的结构和性质
1. 氨基酸的定义和结构
(1)定义：羧酸分子烃基上的氢原子被　氨基(—NH2)　取代得到的化合物称为氨基酸。
(2)结构
2. 氨基酸的物理性质
(1)天然氨基酸均为　无　色晶体，熔点较　高　，多在200～300 ℃熔化时分解。
(2)一般来说，氨基酸　能　溶于水，而　难　溶于乙醇、乙醚等有机溶剂。
3. 氨基酸的化学性质
(1)氨基酸的两性
氨基酸分子中含有　酸性　基团(—COOH)和　碱性　基团(—NH2)。因此氨基酸是　两性化合物　，能与　酸、碱　反应生成盐。
①与酸反应：。
②与碱反应：。
(2)成肽反应
①两个氨基酸分子(可以相同，也可以不同)在一定条件下，通过　氨基　与　羧基　间缩合脱去水，形成含有　肽键　()的化合物，发生成肽反应，该反应属于　取代　反应。
②示例：＋＋H2O
［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，是分子间脱水反应，属于取代反应。 (　√　)
(3)肽键易水解生成羧基与氨基。 (　√　)
(4)氨基酸能发生酯化反应、成肽反应和水解反应。 (　 　)
例1　某有机物的结构简式如图所示：
下列关于该有机物的说法，错误的是(　C　)
A. 该有机物具有两性，可与酸、碱反应
B. 该有机物是由4种氨基酸分子脱水形成的四肽化合物
C. 形成该有机物的氨基酸不都是α－氨基酸
D. 是形成该有机物的其中一种氨基酸
知识点二　蛋白质和酶
1. 蛋白质的组成和结构
(1)定义：蛋白质是由多种　氨基酸　通过　肽键　等相互连接形成的一类生物大分子。
(2)组成：蛋白质中主要含有　C、H、O、N、S　等元素，属于　天然有机高分子　，其溶液具有　胶体　的某些性质。
(3)结构：蛋白质的结构不仅取决于　多肽链的氨基酸种类　、　数目　及　排列顺序　，还与其　特定的空间结构　有关。
2. 蛋白质的性质
(1)两性
形成蛋白质的多肽是由多个氨基酸缩合形成的，在多肽链的两端必然存在着自由的　氨基　与　羧基　，侧链中也往往存在　酸性　或　碱性　基团，所以蛋白质与氨基酸一样具有　两性　，能与酸、碱反应。
(2)水解
蛋白质多肽氨基酸
(3)盐析
①概念：少量的某些可溶性盐(如　硫酸铵　、　硫酸钠　、　氯化钠　等)能促进蛋白质的溶解。但当这些盐在蛋白质溶液中达到一定　浓度　时，反而使蛋白质的溶解度　降低　而使其从溶液中析出，这种作用称为盐析。
②实验探究
实验操作
实验现象 加入饱和(NH4)2SO4溶液，产生　白色沉淀　，加入H2O之后，　沉淀溶解　
结论 蛋白质的盐析是一个　可逆　过程，盐析出的蛋白质在水中仍能溶解，并不影响其　活性　
用途 采用多次　盐析　和　溶解　，可以分离提纯蛋白质
(4)变性
①概念：在某些物理或化学因素的影响下，蛋白质的　性质和生理功能　发生改变的现象称为蛋白质的变性。
a. 物理因素：　加热　、加压、　搅拌　、振荡、超声波、　紫外线　和放射线等。
b. 化学因素：　强酸　、　强碱　、　重金属盐　、乙醇、　甲醛　等。
②实验探究
实验操作
实验现象 三支试管内均产生　白色沉淀　，加水后　沉淀均不溶解　
结论 变性后的蛋白质在水中　不能重新溶解　，　失去　原有的生理活性，发生了　不可逆　的变化
③生活中的应用
a. 利用蛋白质变性：食物加热后，其中的蛋白质发生了变性，有利于人体消化吸收；乙醇、苯酚和碘等作为消毒防腐药可以使微生物的蛋白质变性，导致其死亡，达到消毒的目的；紫外线可用于杀菌消毒。
b. 防止蛋白质变性：疫苗等生物制剂需要在低温下保存；攀登高山时为防止强紫外线引起皮肤和眼睛的蛋白质变性灼伤，需要防晒护目。
(5)显色反应
实验操作
实验现象 加入浓硝酸生成　白色沉淀　，加热后沉淀变　黄色　
结论 含有苯环的蛋白质遇浓硝酸会出现　黄　色，可用于检验蛋白质
3. 酶
(1)定义
酶是一类由细胞产生的、对生物体内的化学反应具有　催化　作用的有机化合物，其中绝大多数是　蛋白质　。
(2)特点
①　高效　的催化作用。
②条件　温和　，一般在接近体温和中性的条件下反应。
③高度的　专一　性。
［判断正误］
(1)向两支装有蛋白质溶液的试管中分别加入饱和NaCl溶液和CuSO4溶液，均有固体析出，且两者的原理相同。 (　 　)
(2)蛋白质水解的最终产物主要是α－氨基酸。 (　√　)
(3)通常用酒精消毒，其原理是酒精使细菌中的蛋白质盐析而失去生理活性。(　 　)
(4)烫发时，主要破坏头发中的二硫键(—S—S—)。 (　√　)
(5)蛋白质被灼烧时会产生烧焦羽毛的气味，可用于鉴别合成纤维与蛋白质。 (　√　)
例2　下列关于蛋白质的说法，错误的是(　A　)
A. 向蛋白质溶液中加入饱和(NH4)2SO4溶液，蛋白质析出，再加水也不溶解
B. 1965年我国科学家在世界上首次人工合成结晶牛胰岛素
C. 重金属盐能使蛋白质变性，所以误食重金属盐会中毒
D. 浓硝酸溅在皮肤上，皮肤呈黄色，是由于浓硝酸和蛋白质发生显色反应
1. 《天工开物》记载了古人对丝织品的处理：“凡帛织就犹是生丝，煮练方熟。练用稻稿灰入水煮。以猪胰脂陈宿一晚，入汤浣之，宝色烨然。”下列说法中，错误的是(　D　)
A. 生丝的主要成分为蛋白质
B. 稻稿灰含有碳酸钾，其入水后溶液呈碱性
C. 该过程实际就是生丝的除杂过程
D. 生丝煮练之后变为熟丝，熟丝的成分是氨基酸
2. 下列关于氨基酸的说法，错误的是(　D　)
A. 天然氨基酸在室温下都是晶体，一般都能溶于水
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. 两个氨基酸分子脱水后形成的二肽中含有两个肽键
3. 下列说法中，正确的是(　A　)
A. 蛋白质在紫外线的照射下会失去生理活性
B. 蛋白质溶液不能产生丁达尔效应
C. 蛋白质溶液中加入硫酸铜可产生盐析现象
D. 蚕丝、羊毛、棉花的主要成分都是蛋白质
4. 下列对氨基酸和蛋白质的描述正确的是(　C　)
A. 大豆富含蛋白质，豆浆煮沸后蛋白质变成氨基酸
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可生成4种二肽
D. 酶均是生物体对复杂反应具有高效催化作用的蛋白质
5. 谷胱甘肽是广泛存在于人体内的肽类物质，近年来因美白功能受关注，下列说法中，错误的是(　C　)
A. 1个谷胱甘肽分子中有2个手性碳原子
B. 谷胱甘肽由三种氨基酸分子脱水缩合生成
C. 谷胱甘肽具有清除自由基的抗氧化功能，主要与分子中的氨基(—NH2)有关
D. 根据结构推测，谷胱甘肽能与汞离子形成配合物
6. 紫杉醇是一种新型抗癌药，其分子式为C47H51NO14，它是由如下的A酸和B醇生成的一种酯。
A：(C6H5是苯基)
B：R—OH(R是一个含C、H、O的基团)
(1)A可在无机酸催化下水解，其反应方程式为
＋C6H5—COOH。
(2)A水解所得的氨基酸不是天然蛋白质水解产物，因为氨基不在　α　(填希腊字母)位。
(3)写出ROH的分子式：　C31H38O11　。

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