2020-2021学年化学人教版选修5学案：4-3 蛋白质和核酸 Word版含解析20页

第三节 蛋白质和核酸
一、氨基酸的结构和性质
1．组成和结构
(1)组成
氨基酸可看作是羧酸分子中烃基上的 H 被氨基取代后的产物。
(2)结构

(3)常见的氨基酸

2.氨基酸的性质
(1)物理性质
(2)化学性质
①两性
在氨基酸分子中，—COOH 是酸性基团，—NH2是碱性基团，甘
氨酸分别与盐酸、氢氧化钠的反应为：
②成肽反应

二、蛋白质的结构与性质
1.蛋白质的组成
(1)蛋白质是一类非常重要的含氮生物高分子化合物，其相对分子
质量从几万到几千万。它是由 C、H、O、N、S 等元素组成，有些蛋
白质含有 P，少量蛋白质还含有微量 Fe、Cu、Zn、Mn 等。
(2)蛋白质是由多种氨基酸通过分子间缩合脱水而形成的结构复杂
的 高 分 子 ， 分 子 中 含 有 的 官 能 团 是 —COOH 、 —NH2 、
。同其他高聚物一样，蛋白质也是混合物(填“纯净
物”或“混合物”)。
2.蛋白质的结构
蛋白质的特殊功能和活性不仅取决于多肽链的氨基酸的种类、数
目及排列顺序，还与其特定的空间结构密切相关。
(1)蛋白质分子中各种氨基酸的连接方式和排列顺序，称为蛋白质
的一级结构。

(2)多肽链卷曲盘旋和折叠的空间结构，称为蛋白质的二级结构。
(3)蛋白质分子在二级结构基础上进一步盘曲折叠形成的三维结构，
称为蛋白质的三级结构。每一个具有三级结构的多肽链称为亚基。
(4)蛋白质分子中，亚基的立体排布、亚基间相互作用与布局称为
蛋白质的四级结构。
3.蛋白质的性质
(1)两性
形成蛋白质的多肽是由多个氨基酸脱水形成的，在多肽链的两端
存在着氨基与羧基，因此，蛋白质既能与酸反应，又能与碱反应。
(2)水解
蛋白质 ― ― →
酸、碱或酶


水解
肽类化合物 ― ― →
水解

氨基酸。
(3)盐析
蛋白质溶液中加入少量的无机盐(如硫酸铵、硫酸钠、氯化钠等)能
促进蛋白质的溶解，但浓的无机盐溶液可使蛋白质的溶解度降低而从
溶液中析出，这种作用称为盐析。蛋白质的盐析是一个可逆过程，并
不影响蛋白质的活性。
(4)变性
在某些物理因素或化学因素的影响下，蛋白质的理化性质和生理
功能发生改变的现象，称为蛋白质的变性。物理因素包括：加热、加
压、搅拌、振荡、紫外线照射、超声波等；化学因素包括：强酸、强
碱、重金属盐、三氯乙酸、乙醇、丙酮等。蛋白质的变性是一个不可
逆过程。
(5)颜色反应
含苯环的蛋白质遇到浓硝酸会有白色沉淀产生，加热沉淀变黄色，
这种现象称为颜色反应。
(6)灼烧实验
灼烧蛋白质产生烧焦羽毛的气味，可用这种方法检验棉织品和毛
织品。
三、酶

1.概念
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
蛋白质。
2.酶的催化特点
(1)条件温和、不需加热。在接近体温和接近中性的条件下，酶就
可以起催化作用。在 30～50_℃时酶的活性最强，超过适宜的温度时，
酶将失去活性。
(2)具有高度的专一性。
(3)具有高效的催化作用。
四、核酸
1．概念：核酸是一类含磷的生物高分子化合物。
2．分类：
探究点一        氨基酸的结构与反应规律
1．氨基酸的结构与通性
(1)通式(α­氨基酸)： ，R 可以是烃基，
也可以是其他有机基团。分子中一定含有的官能团：—NH2(氨基)、
—COOH(羧基)。
(2)同分异构体：与分子式相同的硝基化合物互为同分异构体。如
H2N—CH2—COOH(氨基乙酸)的同分异构体是 CH3CH2NO2(硝基乙

烷)。
(3)通性：①与强酸、强碱均能发生反应，具有两性。氨基酸分子
中的氨基能结合 H＋，其有碱性；而羧基能电离出 H＋，其有酸性。
2．氨基酸分子缩合反应的规律
(1) 两 分 子 间 缩 合 ：
(2)分子间或分子内缩合成环：

(3)缩聚生成多肽或蛋白质：
(1)二肽是由 2 个氨基酸分子形成的，n 个氨基酸分子脱去(n－1)个
水分子，形成 n 肽，含有(n－1)个肽键。
(2)无论肽链有多长，在链的两端，一端有游离的氨基(—NH2)，称
为 N 端；另一端有游离的羧基(—COOH)，称为 C 端，因此，多肽也
具有“两性”。

两种不同的氨基酸发生成肽反应时，只能生成一种物质吗？
提示：错误。如甘氨酸和丙氨酸是不同的 α­氨基酸，二者形成二
肽时，由于两种氨基酸脱水缩合的方向不同，可以形成不同的二肽...