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第一章 关注营养平衡
第三节 生命的基础 ---蛋白质
1.蛋白质的组成
蛋白质中含有 及少量的硫,有的还含有微量磷、铁、锌、钼等元素,属于 化合物。
2.氨基酸
(1)结构特点:
①官能团: 和 。
②通式: 。
一.蛋白质的组成和结构
碳、氢、氧、氮
天然有机高分子
羧基(—COOH)
氨基(—NH2)
(2)常见氨基酸:
名称 甘氨酸 丙氨酸 谷氨酸
结构简式
(3)化学性质:
①两性:
氨基酸含有—NH2和—COOH两种官能团,前者使氨基酸具有 ,后者使氨基酸具有 ,因此其既能和酸反应,又能和碱反应。
②缩合反应——肽键的形成:
由两个氨基酸分子之间消去 发生 反应可生成二肽。
多个氨基酸分子缩合消去水分子可形成 或蛋白质。
氨基酸分子间相互反应,生成的二肽、多肽或蛋白质中含有的酰胺基( )结构,称为 。
碱性
酸性
水分子
缩合
肽键
多肽
3.蛋白质的结构特点
(1)多个氨基酸以肽键结合形成肽链。
(2)一个蛋白质分子中可含一条或 肽链。
(3)肽链中或肽链间以 结合,形成蛋白质的三维空间结构。
从分子结构看,多肽和蛋白质之间没有严格的界限,一般来说,相对分子质量小于10 000的叫做多肽,而相对分子质量更大的为蛋白质。氨基酸、多肽与蛋白质的相互关系:
多条
氢键
[剖析典例]
[例1] 苯丙氨酸是一种生命活动不可缺少的氨基酸,必须从食物和其他营养品中获取。苯丙氨酸的结构简式为:
(1)苯丙氨酸能发生的化学反应的类型有________。
A.取代反应 B.加成反应
C.酯化反应 D.中和反应
(2)苯丙氨酸分子中的碱性基团是__________(填结构简式)。
(3)苯丙氨酸分子中的酸性基团是________(填结构简式),苯丙氨酸与NaOH溶液反应的化学方程式为______
________________________________________________。
(4)两分子苯丙氨酸缩合成二肽的反应方程式为___
________________________________________________。
[答案] (1)A、B、C、D (2)—NH2 (3)—COOH
二.蛋白质的性质
1.两性
蛋白质是由氨基酸通过肽键构成的 ,其中存在 和 ,具有两性。
2.水解
蛋白质在酶的催化作用下发生水解生成 ,断键部位是肽键。即断开肽键时,碳原子上加 ,氮原子上加氢原子。
高分子化合物
羧基
氨基
氨基酸
羟基
3.盐析
(1)少量轻金属盐[如: 、 ]可促进蛋白质的溶解,浓的上述无机盐可降低蛋白质的溶解度。
(2)概念:向蛋白质溶液中加入某些浓的 溶液后,可以使蛋白质 而从溶液中析出。
(3)利用蛋白质的盐析可 蛋白质。
(NH4)2SO4
Na2SO4
无机盐
凝聚
分离和提纯
4.变性
蛋白质在一定条件下如 、 、 、
、 、 以及一些有机物如 、酒精、苯甲酸等作用下发生变性。
5.颜色反应
某些蛋白质遇浓硝酸显 ,可用于鉴别蛋白质。
6.灼烧
灼烧蛋白质能产生烧焦羽毛的气味,利用此性质可区分毛线和化纤制品。
加热
紫外线
X射线
强酸
强碱
重金属盐
甲醛
黄色
[剖析典例]
[例2] 下列关于蛋白质的性质说法正确的是 ( )
A.蛋白质在人体内经过消化、吸收最终的产物是CO2和H2O
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,但已失去生理活性
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
[答案] BD
[互动探究1]
误服重金属盐溶液,应如何解毒?
提示:立即喝大量牛奶或鸡蛋清解毒,并及时送往医院治疗。
三.人体必需的氨基酸
1.蛋白质在人体内的消化过程
2.蛋白质的生理功能
(1)构成机体和修复组织。
(2)参与生物氧化反应释放热量等。
3.必需氨基酸
(1)定义:人体自身不能合成,必须由 获得氨基酸。
(2)八种必需氨基酸:
缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、色氨酸、苏氨酸、 。
食物
苯丙氨酸
[剖析典例]
[答案] D
[互动探究2]
能否用含有蛋白酶的洗衣粉来洗涤纯毛或真丝衣物?
提示:不能;原因是蛋白酶能促使蛋白质的水解,而损坏衣物。
1.生活中处处有化学,请你根据所学知识,判断下列说法
错误的是 ( )
A.为防止流感传染,可将教室门窗关闭后,用食醋熏
蒸,进行消毒
B.医疗上常用高温煮蒸的方法对医疗器械进行消毒
C.生活中常用在豆浆中加入少量石膏的方法来使豆浆
凝固制作豆腐
D.对环境进行消毒的原理是使细菌变性,可以用浓
HNO3代替“84”消毒液
2.下列情况没有发生蛋白质变性的是 ( )
A.用紫外线照射病房
B.用蘸有75%的酒精棉球擦皮肤消毒
C.用福尔马林(甲醛溶液)浸泡标本
D.淀粉和淀粉酶混合后微热
3.α?丙氨酸是组成人体蛋白质的氨基
酸之一,右图是α?丙氨酸的分子结
构模型图,下列对α?丙氨酸的叙述
不正确的是 ( )
A.α?丙氨酸由碳、氢、氧、氮四种原子构成
B.α?丙氨酸中碳元素的质量分数最大
C.α?丙氨酸的化学式为C3H7O2N
D.α?丙氨酸属于氧化物
4.据美国《农业研究》杂志报道,美国的科学家发现半胱
氨酸能增强艾滋病感染者的免疫力,对控制艾滋病毒的蔓延有奇效。已知半胱氨酸的结构简式为
则下列说法错误的是( )
A.半胱氨酸属于氨基酸
B.半胱氨酸是一种两性物质
C.两分子半胱氨酸,脱水形成的二肽结构简式为
D. 可与NaOH溶液反应放出一种
碱性气体
5.在鸡蛋清溶液中加入以下各物质时:
(1)加入大量饱和硫酸铵溶液,现象为____________。此过程叫做____________。
(2)加入浸制动物标本时用的福尔马林溶液(主要成分为甲醛),现象为____________,此过程称为蛋白质的____________。
(3)加入浓硝酸并微热,现象为____________,这是由于浓硝酸与蛋白质发生了________反应的缘故。