第四章第三节蛋白质和核酸
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w（蛋白质）=w（N）×6.25
2.蛋白质的结构
一级结构：
蛋白质分子中各种氨 基酸的连接方式和排 列顺序叫蛋白质的一 级结构。蛋白质的生 物活性首先取决于蛋 白质的一级结构。
一级结构
二级结构：
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。蛋白质的二级结构主要
依靠肽链中氨基酸残基亚氨
二
基上的氢原子与羰基上的氧
（1）淀粉酶应用于食品、发酵、纺织、制药等工业； （2）蛋白酶应用于医药、制革等工业； （3）脂肪酶应用于脂肪水解、羊毛脱脂等； （4）酶还可用于疾病的诊断。
五.核酸
1.核酸的概念
核酸是一类含磷的生物高分子化合物，一 般由几千到几十万个原子组成，相对分子 质量达十几万至几百万。最早由细胞中分 离得到且具有酸性而得名。
二肽 两个氨基酸分子脱去一个水分子而形成二肽， 多个氨基酸分子脱去多水个分子而形成多肽。
注意:（1）肽中因肽键的存在, 可以水解。 （2）成肽反应是分子间脱水反应，属于 取代反应。
氨基酸的成肽反应
HO
HO
HO
HO
H NCH2C OH H NCH2C OH H NCH2C OH H NCH2C OH
第三节 蛋白质和核酸
一.蛋白质的存在和组成
组成细胞的基础物质
存在：
动物体的肌肉、皮肤、 毛、发、蹄、角等
植物的各种器官也含蛋白质
蛋白质广泛存在于生物体内，蛋白质是生命的基 础，没有蛋白质就没有生命。
蛋白质是一切生命的基础，而氨基酸则是组成 蛋白质的基本结构单元。
二、氨基酸的结构与性质
1. 氨基酸：羧酸分子里烃基上的氢原子被氨基取 代后的生成物叫氨基酸。
（α-氨基丙酸）
（α-氨基-β-苯基丙酸）
除甘氨酸外，氨基酸均含有手性碳，有对映异构。
5. 氨基酸的化学性质
1. 显酸、碱两性 (1)酸性
NH2CH2COOH+NaOH→NH2CH2COONa+H2O (2)碱性
NH2CH2COOH+HCl→ [NH3CH2COOH] Cl
2. 成肽反应
肽键
两个氨基酸分子（可以相同，也可以不 同），在酸或碱的存在下加热，通过一分子 的氨基与另一分子的羧基间脱去一分子水， 缩合形成含有肽键的化合物，称为成肽反应。
1.什么是酶
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.酶催化作用具有的特点
（1）条件温和，不需加热。 （2）具有高度的专一性。 （3）具有高效催化作用。
3.影响酶作用的因素：
（1）酶作用要求适宜的温度 （2）酶作用要求适宜的pH （在接近体温和接近中性的条件下）
4.酶的应用：
性质6:燃烧产生烧焦羽毛气味
用于区别合成纤维与蛋白质(如真丝、蚕丝、 纯毛、毛线等)
归纳：检验蛋白质的方法 (1)燃烧； (2)颜色反应。
[小结]
蛋白质的性质
1.具有两性
2.盐析
可逆过程, 可分离, 提纯蛋白质
3.变性
不可逆过程, 蛋白质丧失生理活性
4.颜色反应
检验某些蛋白质
5.能够水解
蛋白质＋H2O 酸，碱或酶 氨基酸
多肽
水解
HO NCH2C
蛋白质
性质5:能够水解 (结构中含有肽键)
水解原理：
H
OH
O
|
||
|
||
H—N—CH2—C——N—CH2—C—OH
HO H
注意：不同的蛋白质水解最终生成各种氨基酸， 但只有天然蛋白质水解均生成α-氨基酸
能发生水解反应的有机物 (1)卤代烃的水解(碱性条件)； (2)酯的水解(酸性或碱性条件)； (3)油脂的水解(酸、碱或酶)； (4)二糖或多糖的水解(酸或酶)； (5)蛋白质的水解(酸、碱或酶)。
H2O
H2O
H2O
H O H OH O
NCH2C NCH2C NCH2C
两个氨基酸可以结合
成为一个二肽分子。 结分合子中，失得去到一一个个H肽2键O 。
多肽
这样由于可以结合无 数的氨基酸分子，所
蛋白质
以蛋白质分子很大。
HO NCH2C
二
氨
肽
成肽反应 基
酸
多
肽 链
M>1万
蛋 白 质
蛋
白 质 属 于 天 然 高 分 子 化 合 物
性质4: 颜色反应
实验：
浓硝酸
（1）鸡蛋白溶液
变成黄色
【现象】鸡蛋白溶液遇浓硝酸会有白色沉淀产生，
微热沉淀颜色变黄。
注：含有苯基的蛋白质均能发生这个反应。如皮 肤，指甲等。
应用：用于鉴别蛋白质的存在
概念对比 颜色反应与金属的焰色反应
颜色反应: 一般指有明显颜色变化的化学
反应,如苯酚与FeCl3溶液呈紫色;碘与淀粉呈 蓝色；某些蛋白质与浓硝酸呈黄色。
失了生理活性。这种过程是不可逆的
应用：消毒原理
概念对比
盐析
变性
变化条件
变化性质 变化过程
浓的轻金属盐 受热、紫外线、酸、碱、
溶液
重金属盐和某些有机物
物理变化 (溶解度降低)
化学变化 (蛋白质性质改变)
可逆
不可逆
用
分离提纯
途
杀菌消毒
【学与问】
（1）为什么误食重金属盐类时, 可以喝大量的牛 奶、蛋清或豆浆来解毒？
4.核酸的化学组成
核酸的元素组成:C、H、O、N、P 其中P在各种核酸中的含量比较恒定： RNA平均含磷量8.9% DNA平均含磷量9.1%
核酸的组成：
焰色反应: 是指某些金属及其化合物在
灼烧时能使火焰体现出一定的颜色。 颜色反应和焰色反应都可用于物质的检验
蛋白质的水解反应
HO
HO
HO
HO
H NCH2C OH H NCH2C OH H NCH2C OH H NCH2C OH
H2O 水解
H2O
H2O
HO NCH2C
H OH O NCH2C NCH2C
（2）为什么在农业上用波尔多液（由硫酸铜、生石 灰和水制成）来消灭病虫害？春天为什么要在树木 的枝干上涂抹石灰浆?
（3）钡盐也属于重金属盐，医院在做胃透视时要服 用“钡餐”BaSO4为何不会中毒？能否改服BaCO3？ 不能。BaSO4是一种不溶性的重金属盐， BaCO 3在 胃酸的作用下会溶解，重金属离子Ba2+会使人体蛋 白质变性而中毒。
【注意】形成蛋白质的多肽是由多个氨基酸脱水形成 的，在多肽的两端必然存在着自由的氨基与羧基，因 此蛋白质也具有两性。
【小结】既能与酸反应又能与碱反应的物质
（两性）
(1)多元弱酸的酸式盐；如NaHCO3、NaHSO3、NaHS等 (2)弱酸的铵盐；如(NH4)2CO3、(NH4)2SO3、(NH4)2S等 (3)具两性的物质； 如Al、Al2O3、Al(OH)3等 (4)具有双官能团的某些有机物；如氨基酸、蛋白质等
科学视野 我国现代取得的成就
1965年我国科技工作 者成功合成了具有生 物活性的——结晶牛 胰岛素。这是科学史 上的一大成就，可以 说是科学史上又一 “丰碑”。在认识生 命现象揭开生命奥秘 的伟大历程中，做出 了重要贡献。
三.蛋白质的结构和性质
1.组成蛋白质的元素主要有：C、H、O、N、S等
有些蛋白质含有P，少量蛋白质还含有微量Fe、 Cu、Zn、Mn等，人体内所具有的蛋白质种类 达到10万种以上。
6.燃烧产生烧焦羽毛气味
检验纯毛和化纤品
【练习】
1.下列过程中，不可逆的是（ C ）
A.蛋白质的盐析 B.酯的水解 C.蛋白质白变性 D.氯化铁的水解
2.欲将蛋白质从水中析出而又不改变它的性
质应加入（ C ）
A.甲醛溶液 C.饱和Na2SO4溶液
B.CuSO4溶液 D.浓硫酸
四.酶 —生物催化剂
2.核酸分类和分布
根据核酸的化学组成，分为两类: 核糖核酸（简写为：RNA）—细胞质 脱氧核糖核酸（简写为： DNA）—细胞核
3.核酸的重要功能
（1）DNA是主要遗传物质，是遗传信息的载 体，蛋白质的合成的模板，指挥着蛋白质的 合成、细胞的分裂和制造。
（2）RNA根据DNA提供的信息，参与蛋白质 的合成。
性质2:盐析 实验：
鸡蛋白溶液饱和硫酸钠蛋白质凝聚 水 蛋白质重新溶解 盐析是一个可逆的过程，故不影响蛋白质的性质
【要求】浓的可溶性非重金属盐溶液 应用：利用多次盐析的方法分离、提纯蛋白质。
性质3:变性
实验：
鸡蛋白溶液 加 热 蛋白质凝结 加水 不再溶解 鸡蛋白溶液 醋酸铅 蛋白质凝结 加水 不再溶解 条件：紫外线，X光，强酸碱，重金属盐、有机物等 结果：蛋白质失去原有的可溶性而凝结，同时丧
2. 氨基酸的物理性质： 无色晶体，熔点较高，在200—3000C时熔化 分解。一般能溶于水，难溶于乙醇、乙醚。
3. 天然蛋白质的氨基酸都是α-氨基酸，即氨基 在羧基的α碳位上。 α-氨基酸的结构通式：
4. 几种常见的α-氨基酸：
(1) 甘氨酸
(3) 谷氨酸
（α-氨基乙酸） (2) 丙氨酸
（2-氨基-1,5-戊二酸） (4) 苯丙氨酸
级 结
原子之间的氢键而实现。
构
三级结构：
具(3)、蛋白质的结构
有 四级结构：
三
级 结
蛋白质Biblioteka Baidu子中
构 的
亚基的立体排
四 级
多 布、亚基间的
结
肽 链
相互作用与布
构
叫 亚
局称为蛋白质
基 的四级结构。
3.蛋白质的性质
性质1:具有两性
下列物质中既能与盐酸反应，又能与NaOH溶液
反应的是 ( D )
①NaHCO3 ; ②(NH4)2S ; ③Al(OH)3 ; ④蛋白质 ⑤H2N-CH2-COOH ; ⑥CH3-COOH ；⑦ NH4Cl A.①②③ B.①②④⑤ C.⑤⑥ D.①②③④⑤
2.蛋白质的结构
一级结构：
蛋白质分子中各种氨 基酸的连接方式和排 列顺序叫蛋白质的一 级结构。蛋白质的生 物活性首先取决于蛋 白质的一级结构。
一级结构
二级结构：
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。蛋白质的二级结构主要
依靠肽链中氨基酸残基亚氨
二
基上的氢原子与羰基上的氧
（1）淀粉酶应用于食品、发酵、纺织、制药等工业； （2）蛋白酶应用于医药、制革等工业； （3）脂肪酶应用于脂肪水解、羊毛脱脂等； （4）酶还可用于疾病的诊断。
五.核酸
1.核酸的概念
核酸是一类含磷的生物高分子化合物，一 般由几千到几十万个原子组成，相对分子 质量达十几万至几百万。最早由细胞中分 离得到且具有酸性而得名。
二肽 两个氨基酸分子脱去一个水分子而形成二肽， 多个氨基酸分子脱去多水个分子而形成多肽。
注意:（1）肽中因肽键的存在, 可以水解。 （2）成肽反应是分子间脱水反应，属于 取代反应。
氨基酸的成肽反应
HO
HO
HO
HO
H NCH2C OH H NCH2C OH H NCH2C OH H NCH2C OH
第三节 蛋白质和核酸
一.蛋白质的存在和组成
组成细胞的基础物质
存在：
动物体的肌肉、皮肤、 毛、发、蹄、角等
植物的各种器官也含蛋白质
蛋白质广泛存在于生物体内，蛋白质是生命的基 础，没有蛋白质就没有生命。
蛋白质是一切生命的基础，而氨基酸则是组成 蛋白质的基本结构单元。
二、氨基酸的结构与性质
1. 氨基酸：羧酸分子里烃基上的氢原子被氨基取 代后的生成物叫氨基酸。
（α-氨基丙酸）
（α-氨基-β-苯基丙酸）
除甘氨酸外，氨基酸均含有手性碳，有对映异构。
5. 氨基酸的化学性质
1. 显酸、碱两性 (1)酸性
NH2CH2COOH+NaOH→NH2CH2COONa+H2O (2)碱性
NH2CH2COOH+HCl→ [NH3CH2COOH] Cl
2. 成肽反应
肽键
两个氨基酸分子（可以相同，也可以不 同），在酸或碱的存在下加热，通过一分子 的氨基与另一分子的羧基间脱去一分子水， 缩合形成含有肽键的化合物，称为成肽反应。
1.什么是酶
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.酶催化作用具有的特点
（1）条件温和，不需加热。 （2）具有高度的专一性。 （3）具有高效催化作用。
3.影响酶作用的因素：
（1）酶作用要求适宜的温度 （2）酶作用要求适宜的pH （在接近体温和接近中性的条件下）
4.酶的应用：
性质6:燃烧产生烧焦羽毛气味
用于区别合成纤维与蛋白质(如真丝、蚕丝、 纯毛、毛线等)
归纳：检验蛋白质的方法 (1)燃烧； (2)颜色反应。
[小结]
蛋白质的性质
1.具有两性
2.盐析
可逆过程, 可分离, 提纯蛋白质
3.变性
不可逆过程, 蛋白质丧失生理活性
4.颜色反应
检验某些蛋白质
5.能够水解
蛋白质＋H2O 酸，碱或酶 氨基酸
多肽
水解
HO NCH2C
蛋白质
性质5:能够水解 (结构中含有肽键)
水解原理：
H
OH
O
|
||
|
||
H—N—CH2—C——N—CH2—C—OH
HO H
注意：不同的蛋白质水解最终生成各种氨基酸， 但只有天然蛋白质水解均生成α-氨基酸
能发生水解反应的有机物 (1)卤代烃的水解(碱性条件)； (2)酯的水解(酸性或碱性条件)； (3)油脂的水解(酸、碱或酶)； (4)二糖或多糖的水解(酸或酶)； (5)蛋白质的水解(酸、碱或酶)。
H2O
H2O
H2O
H O H OH O
NCH2C NCH2C NCH2C
两个氨基酸可以结合
成为一个二肽分子。 结分合子中，失得去到一一个个H肽2键O 。
多肽
这样由于可以结合无 数的氨基酸分子，所
蛋白质
以蛋白质分子很大。
HO NCH2C
二
氨
肽
成肽反应 基
酸
多
肽 链
M>1万
蛋 白 质
蛋
白 质 属 于 天 然 高 分 子 化 合 物
性质4: 颜色反应
实验：
浓硝酸
（1）鸡蛋白溶液
变成黄色
【现象】鸡蛋白溶液遇浓硝酸会有白色沉淀产生，
微热沉淀颜色变黄。
注：含有苯基的蛋白质均能发生这个反应。如皮 肤，指甲等。
应用：用于鉴别蛋白质的存在
概念对比 颜色反应与金属的焰色反应
颜色反应: 一般指有明显颜色变化的化学
反应,如苯酚与FeCl3溶液呈紫色;碘与淀粉呈 蓝色；某些蛋白质与浓硝酸呈黄色。
失了生理活性。这种过程是不可逆的
应用：消毒原理
概念对比
盐析
变性
变化条件
变化性质 变化过程
浓的轻金属盐 受热、紫外线、酸、碱、
溶液
重金属盐和某些有机物
物理变化 (溶解度降低)
化学变化 (蛋白质性质改变)
可逆
不可逆
用
分离提纯
途
杀菌消毒
【学与问】
（1）为什么误食重金属盐类时, 可以喝大量的牛 奶、蛋清或豆浆来解毒？
4.核酸的化学组成
核酸的元素组成:C、H、O、N、P 其中P在各种核酸中的含量比较恒定： RNA平均含磷量8.9% DNA平均含磷量9.1%
核酸的组成：
焰色反应: 是指某些金属及其化合物在
灼烧时能使火焰体现出一定的颜色。 颜色反应和焰色反应都可用于物质的检验
蛋白质的水解反应
HO
HO
HO
HO
H NCH2C OH H NCH2C OH H NCH2C OH H NCH2C OH
H2O 水解
H2O
H2O
HO NCH2C
H OH O NCH2C NCH2C
（2）为什么在农业上用波尔多液（由硫酸铜、生石 灰和水制成）来消灭病虫害？春天为什么要在树木 的枝干上涂抹石灰浆?
（3）钡盐也属于重金属盐，医院在做胃透视时要服 用“钡餐”BaSO4为何不会中毒？能否改服BaCO3？ 不能。BaSO4是一种不溶性的重金属盐， BaCO 3在 胃酸的作用下会溶解，重金属离子Ba2+会使人体蛋 白质变性而中毒。
【注意】形成蛋白质的多肽是由多个氨基酸脱水形成 的，在多肽的两端必然存在着自由的氨基与羧基，因 此蛋白质也具有两性。
【小结】既能与酸反应又能与碱反应的物质
（两性）
(1)多元弱酸的酸式盐；如NaHCO3、NaHSO3、NaHS等 (2)弱酸的铵盐；如(NH4)2CO3、(NH4)2SO3、(NH4)2S等 (3)具两性的物质； 如Al、Al2O3、Al(OH)3等 (4)具有双官能团的某些有机物；如氨基酸、蛋白质等
科学视野 我国现代取得的成就
1965年我国科技工作 者成功合成了具有生 物活性的——结晶牛 胰岛素。这是科学史 上的一大成就，可以 说是科学史上又一 “丰碑”。在认识生 命现象揭开生命奥秘 的伟大历程中，做出 了重要贡献。
三.蛋白质的结构和性质
1.组成蛋白质的元素主要有：C、H、O、N、S等
有些蛋白质含有P，少量蛋白质还含有微量Fe、 Cu、Zn、Mn等，人体内所具有的蛋白质种类 达到10万种以上。
6.燃烧产生烧焦羽毛气味
检验纯毛和化纤品
【练习】
1.下列过程中，不可逆的是（ C ）
A.蛋白质的盐析 B.酯的水解 C.蛋白质白变性 D.氯化铁的水解
2.欲将蛋白质从水中析出而又不改变它的性
质应加入（ C ）
A.甲醛溶液 C.饱和Na2SO4溶液
B.CuSO4溶液 D.浓硫酸
四.酶 —生物催化剂
2.核酸分类和分布
根据核酸的化学组成，分为两类: 核糖核酸（简写为：RNA）—细胞质 脱氧核糖核酸（简写为： DNA）—细胞核
3.核酸的重要功能
（1）DNA是主要遗传物质，是遗传信息的载 体，蛋白质的合成的模板，指挥着蛋白质的 合成、细胞的分裂和制造。
（2）RNA根据DNA提供的信息，参与蛋白质 的合成。
性质2:盐析 实验：
鸡蛋白溶液饱和硫酸钠蛋白质凝聚 水 蛋白质重新溶解 盐析是一个可逆的过程，故不影响蛋白质的性质
【要求】浓的可溶性非重金属盐溶液 应用：利用多次盐析的方法分离、提纯蛋白质。
性质3:变性
实验：
鸡蛋白溶液 加 热 蛋白质凝结 加水 不再溶解 鸡蛋白溶液 醋酸铅 蛋白质凝结 加水 不再溶解 条件：紫外线，X光，强酸碱，重金属盐、有机物等 结果：蛋白质失去原有的可溶性而凝结，同时丧
2. 氨基酸的物理性质： 无色晶体，熔点较高，在200—3000C时熔化 分解。一般能溶于水，难溶于乙醇、乙醚。
3. 天然蛋白质的氨基酸都是α-氨基酸，即氨基 在羧基的α碳位上。 α-氨基酸的结构通式：
4. 几种常见的α-氨基酸：
(1) 甘氨酸
(3) 谷氨酸
（α-氨基乙酸） (2) 丙氨酸
（2-氨基-1,5-戊二酸） (4) 苯丙氨酸
级 结
原子之间的氢键而实现。
构
三级结构：
具(3)、蛋白质的结构
有 四级结构：
三
级 结
蛋白质Biblioteka Baidu子中
构 的
亚基的立体排
四 级
多 布、亚基间的
结
肽 链
相互作用与布
构
叫 亚
局称为蛋白质
基 的四级结构。
3.蛋白质的性质
性质1:具有两性
下列物质中既能与盐酸反应，又能与NaOH溶液
反应的是 ( D )
①NaHCO3 ; ②(NH4)2S ; ③Al(OH)3 ; ④蛋白质 ⑤H2N-CH2-COOH ; ⑥CH3-COOH ；⑦ NH4Cl A.①②③ B.①②④⑤ C.⑤⑥ D.①②③④⑤