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第四章 生物大分子
第二节 蛋白质
生活中的蛋白质
2.组成蛋白质的氨基酸主要是-氨基酸,其结构简式为
一、氨基酸
1.定义:羧酸分子烃基上的氢原子被氨基取代得到的化合物。
含有的官能团有羧基-COOH和氨基-NH2。
R CH COOH
NH2
注意:除甘氨酸外,一般α 氨基酸中含手性碳原子,是手性分子,具有对映异构体
俗名 结构简式 系统命名
甘氨酸 H2N—CH2COOH
丙氨酸
谷氨酸
半胱氨酸 2-氨基-3-巯基丙酸
苯丙氨酸 2-氨基-3-苯基丙酸
氨基乙酸
2-氨基丙酸
2-氨基戊二酸
3.常见的氨基酸
4.物理性质
天然氨基酸均为无色晶体,熔点较高,在200~3000C时熔化分解
一般能溶于水而难溶于乙醇、乙醚等有机溶剂
5.化学性质
①氨基酸的两性
CH2-COOH + NaOH
NH2
CH-COONa + H2O
NH2
CH2COOH + HCl CH2COOH
NH2
NH3Cl
两个氨基酸分子在一定条件下,通过氨基和羧基间缩合脱去水形成含有肽键的化合物。
②成肽反应(取代反应)
氨基酸
氨基酸
二肽
肽键
注意:①由于肽中仍含有-NH2和-COOH,肽也有两性。
②肽键可简写为 -CONH-,不能写成 -CNHO-。
1.下列关于氨基酸的叙述中,不正确的是( )
A.天然氨基酸都是晶体,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.氨基酸的官能团有氨基和羟基
D
【课堂练习1】
2.天然蛋白质水解得到的α-氨基酸的结构如图所示
下列有关α-氨基酸的说法中错误的是( )
A.α-氨基酸既能与酸反应,又能与碱反应
B.α-氨基酸在酸溶液中主要以阳离子形式存在
C.α-氨基酸在碱溶液中主要以阴离子形式存在
D.α-氨基酸难溶于水
D
3.下列物质中既能与盐酸反应,又能与NaOH溶液反应的是( )
①NaHCO3 ②(NH4)2S ③Al(OH)3 ④NH4Cl
⑤H2N-CH2-COOH ⑥CH3COOH
A.①②③ B.①②④⑤ C.⑤⑥ D.①②③⑤
D
两分子氨基酸
缩合
二肽
三肽
缩合
+氨基酸
缩合
+氨基酸
四肽
缩合
+氨基酸
多肽
· · · · · ·
呈链状
肽链
又称
相互结合形成
盘曲、折叠
蛋白质
Mr>10000
具有一定的空间结构
二、蛋白质
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, 蛋白质属于天然有机高分子化合物。
2.组成:蛋白质由C、H、O、N、S等元素组成,有些蛋白质含有P、Fe、 Cu、Zn、Mn等。
3.存在:蛋白质主要存在于生物体内,如肌肉、毛发、皮肤、角、酶、
抗体、病毒等;在植物中也很丰富,如大豆、花生、谷物。
4.蛋白质的结构
种类、数目及排列顺序
特定的空间结构
多肽链的氨基酸
蛋白质的结构
各种蛋白质都有其特殊功能和活性
一级结构
二级结构
三级结构
四级结构
(1)蛋白质的一级结构
蛋白质分子中氨基酸单体的排列顺序称为蛋白质的一级结构。一级结
构是蛋白质高级结构的基础,对蛋白质的性质和功能起着决定性作用。
(2)二级结构
肽键中的氧原子与氢原子之间存在氢键,会使肽链盘绕或折叠成特定的空间结构,形成蛋白质的二级结构
(3)蛋白质的三级结构
肽链在二级结构基础上还会进一步盘曲折叠,形成更复杂的三级结构
(4)四级结构
多个具有特定三级结构的多肽链通过非共价键相互作用(如氢键等)排列组装,形成蛋白质的四级结构。
三、蛋白质的性质
1.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,最终水解得到氨基酸。天然蛋白质水解的最终产物都是α-氨基酸
2.蛋白质的两性
蛋白质由氨基酸缩合而成,两端必然存在着自由的氨基和羧基,所以蛋白质与氨基酸一样具有两性,能与酸、碱反应。
P112 实验4-3
蛋白质沉淀
加水
沉淀溶解
现象:
无机盐
蛋白质溶液
3.盐析
注意:
①盐析是一个可逆的过程,属于物理变化过程。不影响蛋白质的性质。 ②应用:利用多次盐析的方法分离、提纯蛋白质。
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。
4.蛋白质的变性
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。是不可逆的。
物理因素:加热、加压、搅拌、振荡、超声波、紫外线和放射线等。
化学因素:强酸、强碱、重金属盐、乙醇、甲醛等。
注意:
①蛋白质的变性是化学变化,不可逆过程(析出的蛋白质加水不能溶解)
②应用:杀菌、消毒
(1)目的是使重金属盐与牛奶等发生变性作用,从而减少人体蛋白质变性。
(2)利用紫外线或放射线使细菌和病毒中的蛋白发生变性而使其死亡。
5.显色反应
可用于鉴别羊毛制品和纤维制品
含有苯环的蛋白质遇浓硝酸会有白色沉淀产生,加热后沉淀变黄色。
6.燃烧产生烧焦羽毛的气味
可用于蛋白质的分析检测
1.下列关于蛋白质的叙述中不正确的是( )
A.蚕丝的主要成分是蛋白质
B.蛋白质溶液中加入饱和(NH4)2SO4溶液,蛋白质会析出,再加水重
新溶解
C.重金属盐会使蛋白质变性,所以吞服“钡餐”会使人中毒
D.浓硝酸溅在皮肤上使皮肤呈黄色,这是由于蛋白质和浓硝酸发生了
显色反应
C
【课堂练习2】
2.下列物质中可以使蛋白质变性的是( )
①福尔马林 ②酒精 ③高锰酸钾溶液 ④硫酸铵溶液
⑤硫酸铜溶液 ⑥双氧水 ⑦硝酸
A.除④⑦外 B.除③⑥外
C.①②⑤ D.除④外
B
3. 区别棉花和羊毛的简单的方法是( )
A.加入稀硫酸后加热使之水解,检验水解产物能否发生银镜反应
B.浸入浓硝酸中,观察其颜色是否变黄色
C.在火中灼烧,闻其是否有烧焦羽毛的气味
D.通过化学方法测其组成中是否含有硫、氮等元素
BC
四、酶
1.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物, 其中大多数是蛋白质。
2.酶的催化特点
①具有高效催化作用
②条件温和
③具有高度的专一性
1.下列有关酶的说法中错误的是( )
A.大多数酶是具有催化作用的蛋白质
B.酶的催化作用具有高效性和专一性
C.高温或重金属盐能使大多数酶失去活性
D.酶只有在强酸、强碱条件下才能发挥作用
D
【课堂练习3】
2.下列关于酶的叙述不正确的是( )
A.酶是一种糖类物质
B.酶大多数是蛋白质
C.酶是生物体内产生的催化剂
D.酶受到高温或重金属盐作用时会失去活性
A
3.市场上有一种加酶洗衣粉,即在洗衣粉中加入少量的碱性蛋白酶,它 的催化活性很强,衣服上的汗渍、血迹及人体排出的蛋白质、油渍遇到它,皆能水解而除去。下列衣料不能用加酶洗衣粉洗涤的是( ) ①棉织品 ②羊毛织品 ③腈纶织品
④蚕丝织品 ⑤涤纶织品 ⑥锦纶织品
A.①②③ B.②④ C.③④⑤ D.③⑤⑥
B
【课堂小结】
谢谢
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