1、第三節蛋白質和核酸1.1.了解氨基酸的組成、結構特點和主要化學性質。了解氨基酸的組成、結構特點和主要化學性質。2.2.了解二肽、多肽的概念。了解二肽、多肽的概念。3.3.了解蛋白質的組成、結構和性質。了解蛋白質的組成、結構和性質。4.4.認識人工合成多肽、蛋白質、核酸等的意義認識人工合成多肽、蛋白質、核酸等的意義, ,體會化學科學體會化學科學在生命科學發展中所起的重要作用。在生命科學發展中所起的重要作用。一、氨基酸的結構和性質一、氨基酸的結構和性質1.1.概念和結構概念和結構: :(1)(1)概念概念: :羧酸分子中烴基上的氫原子被羧酸分子中烴基上的氫原子被_取代的化合物。取代的化合物。(2)

2、(2)結構結構:-:-氨基酸的結構簡式為氨基酸的結構簡式為_,_,官能團為官能團為_和和_。氨基氨基氨基氨基( (NHNH2 2) )羧基羧基( (COOH)COOH)(3)(3)常見的氨基酸。常見的氨基酸。俗名俗名結構簡式結構簡式系統命名系統命名甘氨酸甘氨酸_-氨基乙酸氨基乙酸丙氨酸丙氨酸_-氨基丙酸氨基丙酸谷氨酸谷氨酸_2-2-氨基氨基-1,5-1,5-戊二酸戊二酸苯丙氨酸苯丙氨酸_-氨基苯丙酸氨基苯丙酸H H2 2N NCHCH2 2COOHCOOH2.2.氨基酸的性質氨基酸的性質: :(1)(1)物理性質物理性質: :天然的氨基酸均為天然的氨基酸均為_色晶體色晶體, ,熔點熔點_,_,

3、能溶于能溶于_或或_溶液中溶液中, ,大部分大部分_溶于水溶于水,_,_溶于乙醇、乙醚。溶于乙醇、乙醚。(2)(2)化學性質。化學性質。兩性兩性11氨基酸分子中既含有氨基酸分子中既含有_,_,又含有又含有_,_,是是_化合物化合物, ,因而因而能與能與_、_反應生成鹽。反應生成鹽。無無較高較高強酸強酸強堿強堿能能難難羧基羧基氨基氨基兩性兩性酸酸堿堿a.-a.-氨基酸與鹽酸的反應氨基酸與鹽酸的反應: :b.-b.-氨基酸與氫氧化鈉的反應氨基酸與氫氧化鈉的反應: :成肽反應成肽反應兩個氨基酸分子兩個氨基酸分子( (可以相同可以相同, ,也可以不同也可以不同),),在酸或堿的存在下加在酸或堿的存在下

4、加熱熱, ,通過一分子的通過一分子的_和另一分子的和另一分子的_間脫去間脫去_水水, ,縮合成含有縮合成含有_的化合物的反應的化合物的反應, ,稱為成肽反應。稱為成肽反應。例如例如: :氨基氨基羧基羧基一分子一分子氨基酸氨基酸 _ _ 蛋白質蛋白質 脫水脫水 脫水脫水 二肽或多肽二肽或多肽二、蛋白質的結構與性質二、蛋白質的結構與性質1.1.蛋白質的組成結構蛋白質的組成結構: :(1)(1)組成組成: :一類非常重要的含氮生物高分子化合物一類非常重要的含氮生物高分子化合物, ,其相對分子其相對分子質量從幾萬到幾千萬質量從幾萬到幾千萬, ,它是由它是由_等元素組成等元素組成, ,有些有些蛋白質含有

5、蛋白質含有P,P,少量蛋白質還含有微量少量蛋白質還含有微量FeFe、CuCu、ZnZn、MnMn等。等。(2)(2)結構。結構。C C、H H、O O、N N、S S一級結構一級結構二級結構二級結構三級結構三級結構2.2.蛋白質的主要性質蛋白質的主要性質: :在蛋白質多肽鏈的兩端存在著自由的在蛋白質多肽鏈的兩端存在著自由的_和和_,_,因此蛋白質與氨基酸一樣也是因此蛋白質與氨基酸一樣也是_分子分子, ,既能既能與與_反應又能與反應又能與_反應反應, ,除此之外除此之外, ,蛋白質還具有如下性質蛋白質還具有如下性質: :(1)(1)水解水解: :蛋白質在蛋白質在_的作用下的作用下, ,水解生成相

6、對分子質水解生成相對分子質量較小的量較小的_,_,最終水解得到各種氨基酸。天然蛋白質最終水解得到各種氨基酸。天然蛋白質水解的最終產物都是水解的最終產物都是_。水解原理水解原理: :水解過程水解過程: :蛋白質蛋白質 _ _ _。氨基氨基羧基羧基兩性兩性酸酸堿堿酸、堿或酶酸、堿或酶肽類化合物肽類化合物-氨基酸氨基酸 水解水解 水解水解 多肽多肽氨基酸氨基酸(2)(2)鹽析。鹽析。概念概念: :向蛋白質溶液中加入大量的向蛋白質溶液中加入大量的_如如_、_溶液等溶液等,使蛋白質的使蛋白質的_降低而從溶液中析出。降低而從溶液中析出。特點特點: :鹽析屬于鹽析屬于_,_,是可逆的過程是可逆的過程, ,鹽

7、析析出的蛋白質鹽析析出的蛋白質稀釋后仍能溶解稀釋后仍能溶解, ,并未改變并未改變_。應用應用: :多次鹽析和溶解可以分離、提純蛋白質。多次鹽析和溶解可以分離、提純蛋白質。濃鹽溶液濃鹽溶液NaClNaCl(NH(NH4 4) )2 2SOSO4 4溶解度溶解度物理變化物理變化蛋白質的活性蛋白質的活性(3)(3)變性。變性。概念概念在某些物理因素或化學因素的影響下在某些物理因素或化學因素的影響下, ,蛋白質蛋白質的的_發生改變的現象發生改變的現象影影響響因因素素物理因素物理因素_、加壓、攪拌、振蕩、紫外線照射、超、加壓、攪拌、振蕩、紫外線照射、超聲波聲波22等等化學因素化學因素_、_、_、乙醇、福

8、爾馬林、乙醇、福爾馬林、丙酮等丙酮等特點特點變性會使蛋白質的結構發生變化變性會使蛋白質的結構發生變化, ,使其失去使其失去_,_,在水中不能重新溶解在水中不能重新溶解, ,是是_過程過程理化性質和生理功能理化性質和生理功能加熱加熱強酸強酸強堿強堿重金屬鹽重金屬鹽生理活性生理活性不可逆不可逆(4)(4)顏色反應顏色反應: :含有含有_的蛋白質遇到濃硝酸變的蛋白質遇到濃硝酸變_。(5)(5)灼燒灼燒: :所有的蛋白質灼燒時均產生所有的蛋白質灼燒時均產生_的氣味。的氣味。苯基苯基黃色黃色燒焦羽毛燒焦羽毛三、酶三、酶1.1.概念概念: :是一類由是一類由_產生的、對生物體內的化學反應具有產生的、對生物

9、體內的化學反應具有_作用的有機物作用的有機物, ,其中大多數是其中大多數是_。2.2.催化特點催化特點: :(1)(1)條件條件_、不需加熱。、不需加熱。(2)(2)具有高度的具有高度的_。(3)(3)具有高效具有高效_。細胞細胞催化催化蛋白質蛋白質溫和溫和專一性專一性催化作用催化作用四、核酸四、核酸1.1.組成組成: :一類含一類含_的生物高分子化合物的生物高分子化合物, ,相對分子質量可達十相對分子質量可達十幾萬至幾百萬。幾萬至幾百萬。2.2.作用作用: :核酸在生物體的生長、繁殖、遺傳、變異等生命現象核酸在生物體的生長、繁殖、遺傳、變異等生命現象中起著決定性的作用。中起著決定性的作用。3

10、.3.性質性質: :具有酸性。具有酸性。4.4.分類分類: :(1)(1)脫氧核糖核酸脫氧核糖核酸(DNA):(DNA):生物遺傳信息的載體生物遺傳信息的載體; ;還指揮著蛋白質還指揮著蛋白質的合成、細胞的分裂和新細胞的制造。的合成、細胞的分裂和新細胞的制造。(2)(2)核糖核酸核糖核酸(RNA):(RNA):根據根據DNADNA提供的信息控制體內蛋白質的合成。提供的信息控制體內蛋白質的合成。磷磷【思考辨析思考辨析】1.1.判斷正誤判斷正誤: :(1)(1)氨基酸既能與強酸反應氨基酸既能與強酸反應, ,也能與強堿反應。也能與強堿反應。( )( )分析分析: :氨基酸含有氨基和羧基氨基酸含有氨基

11、和羧基, ,是兩性分子是兩性分子, ,因而既能與酸反應因而既能與酸反應又能與堿反應。又能與堿反應。(2)(2)蛋白質水解的最終產物都是蛋白質水解的最終產物都是-氨基酸。氨基酸。( )( )分析分析: :并不是所有蛋白質水解的最終產物都是并不是所有蛋白質水解的最終產物都是-氨基酸氨基酸, ,只有只有天然蛋白質的水解產物才是天然蛋白質的水解產物才是-氨基酸。氨基酸。(3)(3)蛋白質遇濃硝酸都會顯黃色。蛋白質遇濃硝酸都會顯黃色。( )( )分析分析: :只有含苯環的蛋白質遇濃硝酸才會顯黃色。只有含苯環的蛋白質遇濃硝酸才會顯黃色。(4)(4)醫療器械的高溫消毒的實質是蛋白質的變性。醫療器械的高溫消毒

12、的實質是蛋白質的變性。( )( )分析分析: :蛋白質在高溫條件下會發生變性。醫療器械的高溫消毒蛋白質在高溫條件下會發生變性。醫療器械的高溫消毒是在高溫下使病菌中的蛋白質變性是在高溫下使病菌中的蛋白質變性, ,失去生理活性。失去生理活性。(5)(5)酶的催化作用是溫度越高越好。酶的催化作用是溫度越高越好。( )( )分析分析: :酶是蛋白質的一種酶是蛋白質的一種, ,溫度高會使蛋白質變性溫度高會使蛋白質變性, ,失去生理活失去生理活性。性。2.2.問題思考問題思考: :(1)(1)向兩份蛋白質溶液中分別加入飽和的向兩份蛋白質溶液中分別加入飽和的NaNa2 2SOSO4 4溶液和溶液和CuSOC

13、uSO4 4溶溶液液, ,均有固體析出均有固體析出, ,兩者原理相同嗎兩者原理相同嗎? ?分析分析: :不同。加入飽和的不同。加入飽和的NaNa2 2SOSO4 4溶液溶液, ,降低了蛋白質的溶解度使降低了蛋白質的溶解度使其析出其析出, ,這是物理變化這是物理變化; ;加入加入CuSOCuSO4 4溶液溶液, ,使蛋白質變性使蛋白質變性, ,這是化這是化學變化。學變化。(2)(2)在實驗室里經常用福爾馬林來保存動物標本在實驗室里經常用福爾馬林來保存動物標本, ,生活中能用該生活中能用該物質來保鮮食物嗎物質來保鮮食物嗎? ?分析分析: :不能。因為福爾馬林可以使蛋白質變性不能。因為福爾馬林可以使

14、蛋白質變性, ,所以在生活中不所以在生活中不能用來保鮮食品能用來保鮮食品, ,否則會對人體健康造成一定傷害。否則會對人體健康造成一定傷害。【知識鏈接知識鏈接】11常見的具有兩性的物質常見的具有兩性的物質在化學上在化學上, ,兩性的物質是指既可跟酸反應兩性的物質是指既可跟酸反應, ,又能跟堿反應的物質。又能跟堿反應的物質。常見的具有兩性的物質常見的具有兩性的物質, ,如兩性氧化物如兩性氧化物AlAl2 2O O3 3、ZnOZnO、BeO;BeO;兩性兩性氫氧化物氫氧化物Al(OH)Al(OH)3 3、Zn(OH)Zn(OH)2 2、Be(OH)Be(OH)2 2; ;氨基酸、蛋白質等結構氨基酸

15、、蛋白質等結構中既含中既含NHNH2 2, ,又含又含COOHCOOH的有機物。的有機物。22超聲波超聲波頻率高于頻率高于20 00020 000赫茲的聲波赫茲的聲波, ,它方向性好它方向性好, ,穿透能力強穿透能力強, ,易于獲易于獲得較集中的聲能得較集中的聲能, ,在水中傳播距離遠在水中傳播距離遠, ,可用于測距、測速、清洗、可用于測距、測速、清洗、焊接、碎石、殺菌消毒等。在醫學、軍事、工業、農業上有很焊接、碎石、殺菌消毒等。在醫學、軍事、工業、農業上有很多的應用。超聲波因其頻率下限大約等于人的聽覺上限而得名。多的應用。超聲波因其頻率下限大約等于人的聽覺上限而得名。一、氨基酸的性質一、氨基

16、酸的性質1.1.氨基酸的兩性氨基酸的兩性: :氨基酸分子中的氨基酸分子中的COOHCOOH能電離出能電離出H H+ +, ,顯酸顯酸性性, ,NHNH2 2能結合能結合H H+ +, ,顯堿性。顯堿性。作為堿作為堿:RCH(NH:RCH(NH2 2)COOH+H)COOH+H+ + RCH(N )COOHRCH(N )COOH作為酸作為酸:RCH(NH:RCH(NH2 2)COOH+OH)COOH+OH- - RCH(NHRCH(NH2 2)COO)COO- -+H+H2 2O O3H2.2.氨基酸的縮合氨基酸的縮合: :(1)(1)兩分子間縮合。兩分子間縮合。(2)(2)分子間或分子內縮合成

17、環。分子間或分子內縮合成環。(3)(3)縮聚成多肽或蛋白質。縮聚成多肽或蛋白質。【學而后思學而后思】(1)(1)寫出由寫出由 分子間合成環狀二肽的化分子間合成環狀二肽的化學方程式。學方程式。提示提示: : (2)(2)甘氨酸分子和丙氨酸分子混合甘氨酸分子和丙氨酸分子混合, ,最多可形成幾種二肽最多可形成幾種二肽? ?寫出寫出二肽的結構簡式。二肽的結構簡式。提示提示: :4 4種。種。 二、蛋白質的性質二、蛋白質的性質1.1.蛋白質的水解蛋白質的水解: :在酸、堿或酶的作用下在酸、堿或酶的作用下, ,肽鍵斷裂肽鍵斷裂, ,碳原子連碳原子連接羥基接羥基, ,氮原子連接氫原子。氮原子連接氫原子。肽鍵

18、水解原理示意圖如下肽鍵水解原理示意圖如下: :2.2.鹽析和變性的比較。鹽析和變性的比較。鹽析鹽析變性變性概念概念蛋白質在某些鹽的濃溶蛋白質在某些鹽的濃溶液中溶解度降低而析出液中溶解度降低而析出蛋白質在加熱、強酸、強堿蛋白質在加熱、強酸、強堿等條件下性質發生改變而凝等條件下性質發生改變而凝結起來結起來特征特征可逆可逆不可逆不可逆實質實質溶解度降低溶解度降低, ,物理變化物理變化結構、性質改變結構、性質改變, ,化學變化化學變化條件條件堿金屬、鎂、鋁等輕金堿金屬、鎂、鋁等輕金屬鹽或銨鹽的濃溶液屬鹽或銨鹽的濃溶液加熱、強酸、強堿、強氧化加熱、強酸、強堿、強氧化劑、紫外線、重金屬鹽、苯劑、紫外線、重

19、金屬鹽、苯酚、甲醛、乙醇等酚、甲醛、乙醇等用途用途分離、提純蛋白質分離、提純蛋白質殺菌、消毒殺菌、消毒實例實例硫酸銨或硫酸鈉等鹽溶硫酸銨或硫酸鈉等鹽溶液使蛋白質鹽析液使蛋白質鹽析重金屬鹽重金屬鹽( (例如硫酸銅例如硫酸銅) )溶液溶液能使蛋白質變性能使蛋白質變性3.3.顏色反應、顯色反應、焰色反應的比較。顏色反應、顯色反應、焰色反應的比較。焰色反應焰色反應顯色反應顯色反應顏色反應顏色反應含義含義鈉、鉀等金屬元鈉、鉀等金屬元素灼燒時素灼燒時, ,火焰火焰呈現某種顏色。呈現某種顏色。鈉元素為黃色鈉元素為黃色, ,鉀元素鉀元素( (透過藍透過藍色鈷玻璃色鈷玻璃) )為紫為紫色色苯酚與三價鐵離苯酚與三

20、價鐵離子的溶液顯紫色子的溶液顯紫色; ;淀粉與單質碘顯淀粉與單質碘顯藍色藍色; ;三價鐵離子三價鐵離子與硫氰根離子顯與硫氰根離子顯紅色紅色蛋白質遇某些試蛋白質遇某些試劑后顯示某種特劑后顯示某種特殊的顏色殊的顏色, ,雞蛋雞蛋白、人的皮膚等白、人的皮膚等遇濃硝酸顯黃色遇濃硝酸顯黃色顯色顯色實質實質物理變化物理變化化學變化化學變化化學變化化學變化重要重要應用應用鑒別鈉、鉀等金鑒別鈉、鉀等金屬元素、三價鐵屬元素、三價鐵離子離子鑒別苯酚、淀粉、鑒別苯酚、淀粉、三價鐵離子三價鐵離子鑒別某些蛋白質鑒別某些蛋白質【知識備選知識備選】蛋白質的顏色反應蛋白質的顏色反應蛋白質可以與許多物質反應呈現不同的顏色蛋白質

21、可以與許多物質反應呈現不同的顏色: :(1)(1)在堿性銅溶液中在堿性銅溶液中, ,蛋白質中的肽鍵與銅離子形成紫紅色絡合蛋白質中的肽鍵與銅離子形成紫紅色絡合物物, ,此反應可用于蛋白質的定性和定量測定此反應可用于蛋白質的定性和定量測定, ,該反應在有機化學該反應在有機化學上稱為雙縮脲反應。上稱為雙縮脲反應。(2)(2)所有的蛋白質都能與茚三酮生成藍紫色物質所有的蛋白質都能與茚三酮生成藍紫色物質, ,此反應也可用此反應也可用于蛋白質的定性和定量測定。于蛋白質的定性和定量測定。(3)(3)考馬斯亮藍在酸性條件下呈棕紅色考馬斯亮藍在酸性條件下呈棕紅色, ,與蛋白質反應呈藍色與蛋白質反應呈藍色, ,此

22、反應常用于蛋白質含量的測定。此反應常用于蛋白質含量的測定。【學而后思學而后思】(1)(1)下面是由兩種氨基酸分子間互相結合而成的蛋白質下面是由兩種氨基酸分子間互相結合而成的蛋白質: : , ,試寫出其水解后兩種試寫出其水解后兩種產物的結構簡式。產物的結構簡式。提示提示: :由于氨基酸在縮聚時生成的是由于氨基酸在縮聚時生成的是 , ,所以蛋白所以蛋白質水解時斷裂的必是質水解時斷裂的必是 中的中的C CN N鍵鍵, ,即即 , ,所以斷鍵后生成物為所以斷鍵后生成物為(2)(2)肌肉注射前用酒精棉球擦拭皮膚的目的是什么肌肉注射前用酒精棉球擦拭皮膚的目的是什么? ?提示提示: :病菌病毒的主要成分是蛋

23、白質病菌病毒的主要成分是蛋白質, ,酒精能使蛋白質變性酒精能使蛋白質變性, ,而而起到殺菌消毒的作用。起到殺菌消毒的作用。類型類型 一一 氨基酸的性質氨基酸的性質【典例典例】(2013(2013泰安高二檢測泰安高二檢測) )據雜志報道據雜志報道, ,美國的科學家美國的科學家發現半胱氨酸能增強艾滋病病毒感染者的免疫力發現半胱氨酸能增強艾滋病病毒感染者的免疫力, ,對控制艾對控制艾滋病病毒的蔓延有奇效。已知半胱氨酸的結構簡式為滋病病毒的蔓延有奇效。已知半胱氨酸的結構簡式為 , ,則下列說法錯誤的是則下列說法錯誤的是( () )A.A.半胱氨酸屬于半胱氨酸屬于-氨基酸氨基酸B.B.半胱氨酸既能跟強酸

24、反應又能跟強堿反應半胱氨酸既能跟強酸反應又能跟強堿反應C.C.半胱氨酸不能與半胱氨酸不能與NaOHNaOH溶液反應放出堿性氣體溶液反應放出堿性氣體D.D.兩分子半胱氨酸脫水形成的二肽結構簡式為兩分子半胱氨酸脫水形成的二肽結構簡式為【解題指南解題指南】解答本題要注意以下兩點解答本題要注意以下兩點: :(1)(1)半胱氨酸既含有羧基又含有氨基。半胱氨酸既含有羧基又含有氨基。(2)(2)含有氨基的物質不能與強堿反應生成氨氣。含有氨基的物質不能與強堿反應生成氨氣。【解析解析】選選D D。A A項項, ,半胱氨酸可以看作是半胱氨酸可以看作是HSCHHSCH2 2CHCH2 2COOHCOOH中中-碳碳原

25、子上的氫原子被氨基取代的產物原子上的氫原子被氨基取代的產物, ,是是-氨基酸氨基酸;B;B項項, ,半胱氨半胱氨酸既含有羧基又含有氨基酸既含有羧基又含有氨基, ,既能跟強堿反應又能跟強酸反應既能跟強堿反應又能跟強酸反應;C;C項項, ,半胱氨酸與半胱氨酸與NaOHNaOH溶液反應只能生成半胱氨酸鈉溶液反應只能生成半胱氨酸鈉, ,不能生成氨不能生成氨氣氣;D;D項項, ,兩分子半胱氨酸脫水形成的二肽結構簡式應為兩分子半胱氨酸脫水形成的二肽結構簡式應為 【變式訓練變式訓練】近年來近年來, ,在我國部分地區結核病又有死灰復燃在我國部分地區結核病又有死灰復燃并蔓延的趨勢。并蔓延的趨勢。PASPAS是治

26、療結核病的有效藥物之一是治療結核病的有效藥物之一, ,其結構為其結構為 。關于。關于PASPAS的描述不正確的是的描述不正確的是( () )A.A.既能與既能與NaOHNaOH溶液反應溶液反應, ,又能與鹽酸反應又能與鹽酸反應B.1 mol PASB.1 mol PAS最多能消耗最多能消耗2 mol2 mol的鹽酸的鹽酸C.C.其易溶于水而易被人體吸收其易溶于水而易被人體吸收D.D.按其結構按其結構,PAS,PAS屬于氨基酸屬于氨基酸【解析解析】選選D D。氨基可以和鹽酸反應。氨基可以和鹽酸反應, ,酚羥基可以和酚羥基可以和NaOHNaOH反應反應, ,選項選項A A正確正確; ;氨基和氨基和

27、COONaCOONa都能和鹽酸反應都能和鹽酸反應,1 mol PAS,1 mol PAS最多能最多能消耗消耗2 mol2 mol的鹽酸的鹽酸, ,選項選項B B正確正確;PAS;PAS從結構上看是一種鈉鹽從結構上看是一種鈉鹽, ,易溶易溶于水于水,C,C正確正確; ;按其結構按其結構,PAS,PAS不屬于氨基酸不屬于氨基酸, ,故選故選D D。【變式備選變式備選】L-L-多巴是一種有機物多巴是一種有機物, ,它可用于帕金森氏綜合癥它可用于帕金森氏綜合癥的治療的治療, ,其結構簡式如下圖所示。下列關于其結構簡式如下圖所示。下列關于L-L-多巴的酸堿性的多巴的酸堿性的敘述正確的是敘述正確的是( (

28、) )A.A.既沒有酸性既沒有酸性, ,也沒有堿性也沒有堿性B.B.既具有酸性既具有酸性, ,也具有堿性也具有堿性C.C.只有酸性只有酸性, ,沒有堿性沒有堿性D.D.只有堿性只有堿性, ,沒有酸性沒有酸性【解析解析】選選B B。氨基酸的重要性質就是其兩性。氨基酸的重要性質就是其兩性, ,其中氨基其中氨基( (NHNH2 2) )具有堿性具有堿性, ,羧基羧基( (COOH)COOH)具有酸性。具有酸性。類型類型 二二 蛋白質的性質蛋白質的性質【典例典例】天然蛋白質的水解產物中含有有機物天然蛋白質的水解產物中含有有機物A,A,它由它由C C、H H、O O、N 4N 4種元素組成。它能溶于鹽酸

29、生成種元素組成。它能溶于鹽酸生成B,B,也能溶于也能溶于NaOHNaOH溶液生成溶液生成C,C,兩分子兩分子A A在一定條件下失去一分子水結合成在一定條件下失去一分子水結合成D D。已知。已知D D的相對分的相對分子質量是子質量是312,312,它遇到濃硝酸時顯黃色它遇到濃硝酸時顯黃色, ,若若A A分子中不含甲基分子中不含甲基, ,試試推導推導A A的結構簡式。的結構簡式。【解題指南解題指南】解答本題應注意以下解答本題應注意以下3 3點點: :(1)(1)由由A A是天然蛋白質的水解產物及是天然蛋白質的水解產物及A A的性質推測的性質推測A A是是-氨基酸。氨基酸。(2)(2)由由D D的相

30、對分子質量推測的相對分子質量推測A A的相對分子質量。的相對分子質量。(3)(3)由遇到濃硝酸時顯黃色推測由遇到濃硝酸時顯黃色推測D D中含有苯環。中含有苯環。【解析解析】由有機物由有機物A A含含C C、H H、O O、N 4N 4種元素知種元素知A A可能是氨基酸或可能是氨基酸或蛋白質蛋白質, ,它能溶于鹽酸又能溶于它能溶于鹽酸又能溶于NaOH,NaOH,且兩分子且兩分子A A結合成一分子結合成一分子D,D,由由D D的相對分子質量的相對分子質量312,312,分析分析A A應是氨基酸應是氨基酸,D,D是二肽是二肽,B,B是氨基酸是氨基酸的鹽酸鹽的鹽酸鹽,C,C是氨基酸的鈉鹽。是氨基酸的鈉

31、鹽。M MD D=312,M=312,MA A=(312+18)=(312+18)2=165,2=165,由由D D遇到濃硝酸時顯黃色推測遇到濃硝酸時顯黃色推測D D中含有苯環中含有苯環, ,可推測可推測A A中含有苯環。中含有苯環。從從A A中含有羧基、氨基、苯環可得中含有羧基、氨基、苯環可得,A,A分子余下的結構的相對分分子余下的結構的相對分子質量為子質量為165-77-45-16=27,165-77-45-16=27,應為應為C C2 2H H3 3, ,所以所以A A為苯丙氨酸為苯丙氨酸, , 答案答案: :【名師點評名師點評】講解本題時應注意以下兩點講解本題時應注意以下兩點: :(1

32、)(1)解答本題的重點在于根據二肽的相對分子質量來求算氨基解答本題的重點在于根據二肽的相對分子質量來求算氨基酸的相對分子質量。酸的相對分子質量。(2)(2)本題的難點在于根據提供的信息本題的難點在于根據提供的信息( (天然蛋白質水解產生天然蛋白質水解產生-氨基酸、遇濃硝酸顯黃色說明含有苯基、不含甲基氨基酸、遇濃硝酸顯黃色說明含有苯基、不含甲基) )結合相對結合相對分子質量來推斷氨基酸的結構簡式。分子質量來推斷氨基酸的結構簡式。【變式訓練變式訓練】(2013(2013武漢高二檢測武漢高二檢測) )將淀粉和淀粉酶的混合物將淀粉和淀粉酶的混合物放入半透膜袋中放入半透膜袋中, ,扎好袋口浸入流動的溫水

33、中。相當長一段時扎好袋口浸入流動的溫水中。相當長一段時間后間后, ,取袋內液體分別與碘水、新制取袋內液體分別與碘水、新制Cu(OH)Cu(OH)2 2( (加熱加熱) )和濃硝酸和濃硝酸( (微熱微熱) )作用作用, ,其現象分別是其現象分別是( () )A.A.顯藍色、無現象、顯黃色顯藍色、無現象、顯黃色B.B.顯藍色、紅色沉淀、無現象顯藍色、紅色沉淀、無現象C.C.無現象、變黑色、顯黃色無現象、變黑色、顯黃色D.D.無現象、紅色沉淀、無現象無現象、紅色沉淀、無現象【解析解析】選選C C。相當長一段時間內受淀粉酶的催化作用淀粉已。相當長一段時間內受淀粉酶的催化作用淀粉已水解完全水解完全, ,

34、故遇碘水不變藍故遇碘水不變藍; ;淀粉水解產生葡萄糖淀粉水解產生葡萄糖, ,能與新制氫能與新制氫氧化銅產生氧化銅產生CuCu2 2O O紅色沉淀紅色沉淀, ,但由于淀粉酶是蛋白質但由于淀粉酶是蛋白質, ,在此條件下在此條件下不水解不水解, ,新制氫氧化銅使淀粉酶變性變黑新制氫氧化銅使淀粉酶變性變黑, ,從而掩蓋了從而掩蓋了CuCu2 2O O的顏的顏色色; ;淀粉酶遇濃硝酸發生顏色反應呈黃色。淀粉酶遇濃硝酸發生顏色反應呈黃色。【變式備選變式備選】(2013(2013聊城高二檢測聊城高二檢測) )欲將蛋白質從水中析出而欲將蛋白質從水中析出而又不改變它的性質又不改變它的性質, ,應加入應加入( (

35、) )A.(NHA.(NH4 4) )2 2SOSO4 4溶液溶液 B.B.酒精溶液酒精溶液C.Pb(NOC.Pb(NO3 3) )2 2溶液溶液 D.NaOHD.NaOH溶液溶液【解析解析】選選A A。(NH(NH4 4) )2 2SOSO4 4溶液可使蛋白質從水中析出而又不改溶液可使蛋白質從水中析出而又不改變它的性質變它的性質, ,這是蛋白質的鹽析這是蛋白質的鹽析, ,為物理變化為物理變化; ;而酒精溶液、而酒精溶液、Pb(NOPb(NO3 3) )2 2溶液、溶液、NaOHNaOH溶液均會使蛋白質變性而失去生理活性溶液均會使蛋白質變性而失去生理活性, ,故故選選A A。1.1.氨基酸不能

36、發生的反應是氨基酸不能發生的反應是( () )A.A.酯化反應酯化反應 B.B.與堿溶液的反應與堿溶液的反應C.C.縮合反應縮合反應 D.D.水解反應水解反應【解析解析】選選D D。氨基酸分子中含有。氨基酸分子中含有COOH,COOH,可發生酯化反應和中可發生酯化反應和中和反應和反應; ;含有含有NHNH2 2和和COOH,COOH,可發生縮合反應可發生縮合反應; ;氨基酸是構成蛋氨基酸是構成蛋白質的基礎物質白質的基礎物質, ,不能發生水解反應。不能發生水解反應。2.(2.(雙選雙選) )核酸存在于一切生物體中核酸存在于一切生物體中, ,也是生命的基礎物質。對也是生命的基礎物質。對核酸的研究是

37、近年來科學研究最活躍的領域。以下關于核酸的核酸的研究是近年來科學研究最活躍的領域。以下關于核酸的論述正確的是論述正確的是( () )A.A.核酸是核蛋白的非蛋白部分核酸是核蛋白的非蛋白部分, ,也是由氨基酸殘基組成的也是由氨基酸殘基組成的B.B.核酸有核糖核酸和脫氧核糖核酸兩類核酸有核糖核酸和脫氧核糖核酸兩類, ,共同對蛋白質的合成共同對蛋白質的合成和生物遺傳起重要作用和生物遺傳起重要作用C.C.核酸是高分子化合物核酸是高分子化合物, ,可以進一步水解得到核苷酸可以進一步水解得到核苷酸, ,核苷酸仍核苷酸仍然是高分子化合物然是高分子化合物D.D.核酸水解產物中含有磷酸、戊糖和堿基核酸水解產物中

38、含有磷酸、戊糖和堿基【解析解析】選選B B、D D。A A的前半句是對的的前半句是對的, ,后半句與前半句矛盾后半句與前半句矛盾;C;C項項中核酸是高分子化合物中核酸是高分子化合物, ,但核苷酸不是高分子化合物。但核苷酸不是高分子化合物。3.3.下列敘述中不正確的是下列敘述中不正確的是( () )A.A.蛋白質溶液中加入飽和蛋白質溶液中加入飽和(NH(NH4 4) )2 2SOSO4 4溶液溶液, ,蛋白質析出蛋白質析出, ,再加水也再加水也不溶解不溶解B.B.氨基酸既可以與鹽酸反應氨基酸既可以與鹽酸反應, ,也能與也能與NaOHNaOH反應反應C.C.重金屬鹽能使蛋白質變性重金屬鹽能使蛋白質變性, ,所以誤食重金屬鹽會中毒所以誤食重金屬鹽會中毒D.D.濃硝酸濺在皮膚上使皮膚呈黃色濃硝酸濺在皮膚上使皮膚呈黃色, ,是由于濃硝酸和蛋白質發是由于濃硝酸和蛋白質發生顏