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高中化學選修5知識點:蛋白質和核酸
酚羥基能與羧酸成酯嗎
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一、氨基酸的結構和性質
1
。
氨基酸的分子結構
(1)
從結構上看,氨基酸可以看作是羧酸分子中烴基上的氫原子被氨基取代的產物。分子中既含有羧基又含有氨基。
(2)
天然氨基酸幾乎都是
α
氨基酸,其結構簡式可以表示為
2
。
常見的氨基酸
3。
氨基酸的性質
(1)
物理性質
天然氨基酸均為無色晶體,熔點較高,能溶於強酸或強鹼溶液中,大部分能溶於水,難溶於乙醇、乙醚。
(2)
化學性質
①兩性
氨基酸分子中含有酸性基團
-COOH
,鹼性基團
-NH
2
。
甘氨酸與鹽酸反應的化學方程式是
甘氨酸與
NaOH
溶液反應的化學方程式是
②成肽反應
氨基酸分子間透過一分子的氨基與另一分子的羧基間脫去一分子水,縮合形成含有肽鍵的化合物,該反應屬於取代反應。如:
(1)
氨基酸的縮合機理
氨基酸的成肽反應原理是由氨基提供的氫原子與羧基提供的羥基結合生成水。即
,脫去一分子水後形成肽鍵
(
)
。肽鍵可簡寫為
“
-CONH-
”
,不能寫成
“
-CNHO-
”
,兩者的連線方式不同。
(2)
多肽分子中肽鍵個數的判斷
由
n
個氨基酸分子發生成肽反應,生成一個肽鏈時,會生成
(n
-
1)
個水分子和
(
n
-
1)
個肽鍵。
相關連結
氨基酸縮合的反應規律
(1)
兩分子間縮合
(2)
分子間或分子內縮合成環
二、蛋白質的結構和性質
1
。蛋白質的組成和結構
(1)
組成:蛋白質中主要含有
C
、
H
、
O
、
N
等元素,屬於天然有機高分子化合物。其溶液具有膠體的某些性質。
(2)
四級結構
2
。
蛋白質的化學性質
(1)
特徵反應
①顏色反應:分子中含有苯基的蛋白質遇濃硝酸變黃色。
②蛋白質灼燒,可聞到燒焦羽毛的特殊氣味。
(2)
兩性
形成蛋白質的多肽是由多個氨基酸發生成肽反應形成的,在多肽鏈的兩端存在著自由的氨基和羧基,側鏈中也有酸性或鹼性基團,所以蛋白質與氨基酸一樣具有兩性,能與酸或鹼反應。
(3)
水解反應
(4)
鹽析
向蛋白質溶液中加入一定濃度的鹽
(
如硫酸銨、硫酸鈉、氯化鈉等
)
溶液,會使蛋白質的溶解度降低而從溶液中析出的現象稱為蛋白質的鹽析。鹽析是一個可逆過程,可用於分離提純蛋白質。
(5)
變性
蛋白質在某些物理因素
(
如加熱、加壓、攪拌、振盪、紫外線照射、超聲波等
)
或化學因素
(
如強酸、強鹼、重金屬鹽、乙醇、福爾馬林、丙酮等
)
的影響下,其理化性質和生理功能發生改變的過程稱為蛋白質的變性。蛋白質變性後在水中不能重新溶解,是不可逆過程,可用於殺菌消毒。
蛋白質鹽析和變性的不同點
相關連結
蛋白質溶液與鹽溶液的反應
鹽溶液的濃度大小,輕金屬鹽溶液和重金屬鹽溶液對蛋白質的影響是不同的:
(1)
濃的輕金屬鹽溶液能使蛋白質發生鹽析。蛋白質凝結成固體而從溶液中析出,鹽析出來的蛋白質仍保持原有的性質和生理活性,鹽析是物理過程,也是可逆的。利用鹽析,可分離提純蛋白質。
(2)
稀的輕金屬鹽溶液,不會降低蛋白質在水中的溶解度,反而會促進蛋白質的溶解。
(3)
重金屬鹽溶液,不論是濃溶液還是稀溶液,均能使蛋白質變性,變性後的蛋白質不再具有原有的可溶性和生理活性,變性過程是化學過程,變性是不可逆的。加熱、紫外線、強酸、強鹼、某些有機物也能使蛋白質變性。利用此性質可殺菌、消毒。
三、酶和核酸
1
。
酶
酶具有生理活性,是對於許多有機化學反應和生物體內進行的複雜的反應具有很強的催化作用的有機物,其中絕大多數酶是蛋白質。酶的催化作用具有以下特點:
①條件溫和,不需加熱。
②具有高度的專一性。
③具有高效催化作用。
2
。
核酸
(1)
核酸是一類分子骨架由磷酸和五碳糖交叉排列而成的長鏈高分子化合物,它在生物體的生長、繁殖、遺傳、變異等生命現象中起著決定性作用。
(2)
核酸的類別及其比較
(1)
酶本身所具有的性質可以結合蛋白質的性質來掌握,高溫可使酶變性失去催化活性。
(2)
酶的催化作用具有不同於工業催化劑的特點。
知識點總結