氨基酸 蛋白质 核酸

Ⅰ、氨基酸

1. 概况

（1）组成蛋白质的主要元素：

蛋白质由C、H、O、N、S、P等元素组成。相对分子质量很大，一万到几千万，是天然的高分子。

（2）氨基酸与蛋白质的关系

蛋白质在一定条件下水解生成氨基酸；氨基酸通过肽键相互连接成蛋白质。

（3）什么是氨基酸

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。

（4）氨基酸分子的结构有什么特点

① 含有－NH₂ 及－COOH

② 除甘氨酸外，其余都是手性分子，且都是L型。

③ 20种常见氨基酸在结构上的相似之处？不同之处？

都是α－氨基酸，R－基不相同

（5）常见的氨基酸

人体内不能合成的氨基酸（必需氨基酸）有几种？8种

合成能力较差的氨基酸（半必需氨基酸）有几种？2种

2. 氨基酸的物理性质

无色晶体，有特殊香甜味，熔点较高（200℃），能溶于强酸或强碱溶液中，一般能溶于水，（难溶于乙醇、）。

3. 氨基酸的化学性质

（1）两性

当溶液中的氨基酸主要以两性离子的形式存在时，氨基酸在水中的溶解度最小，可以形成晶体析出。

不同的氨基酸出现这种情况的pH值各不相同。

利用这一差异，可以通过控制溶液的pH值分离氨基酸及多肽或蛋白质。

（2）成肽（缩合）反应

①氨基酸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，叫做成肽反应。

②成肽反应是分子间脱水反应，属于取代反应

③成肽的两个氨基酸分子（可以相同，也可以不同）

④两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水分子而形成多肽.

4. 氨基酸的检验

实验：茚三酮溶液中加入氨基酸溶液

现象：显紫色

注意：①利用该反应可以对氨基酸进行检测。但有的氨基酸呈其他颜色，如：脯氨酸、羟脯氨酸显黄色。

②蛋白质也能发生茚三酮反应，蛋白质与稀的茚三酮溶液共热，显蓝紫色。

Ⅱ、蛋白质

组成：蛋白质是一类含氮的生物高分子化合物，有C、H、O、N、S等元素，还有一些微量元素，构成的种类有10万种以上。

结构：天然蛋白质的结构独特而稳定，按照氨基酸的连接方式分为：一级结构、二级结构、三级结构、四级结构。

1. 化学性质：

（1）具有两性

（2）能够水解——结构中含有肽键

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

（3）盐析

实验：鸡蛋白溶液+浓Na₂SO₄溶液，再加水

现象：蛋白质凝聚，蛋白质重新溶解

结论：蛋白质溶液中加浓的无机盐溶液〔如Na₂SO₄、（NH₄）₂SO₄等〕，可使蛋白质的溶解度减小，破坏了蛋白质溶解形成的胶体结构，使蛋白质转变为沉淀而从溶液中析出——盐析。盐析是一个可逆的过程，故不影响蛋白质的性质

应用：利用多次盐析的方法分离、提纯蛋白质。

（4）变性

实验：①鸡蛋白溶液，加热，加水

②鸡蛋白溶液，加乙酸铅

现象：①② 蛋白质凝结，加水，不再溶解

结论：在热、强酸、强碱、重金属盐、甲醛、酒精、苯酚溶液、紫外线等作用下，蛋白质失去原有的可溶性而凝结，同时丧失了生理活性。这种过程是不可逆的。

应用：消毒原理

（5）颜色反应

实验：①鸡蛋白溶液，加浓硝酸

②鸡蛋白溶液，加10%NaOH  1%CuSO₄

③鸡蛋白溶液，加0.1%茚三酮

现象：①变成黄色；②紫玫瑰色溶液；③蓝紫色溶液

结论：蛋白质可以跟许多试剂发生特殊的颜色反应

应用：用于鉴别蛋白质的存在

（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

2. 神奇的蛋白质——酶

（1）酶的概念：酶是一类由活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。

① 酶的来源：活细胞产生的

② 酶的功能：具有生物催化作用，反应结束后，酶本身保持不变

③ 酶的类别：属于蛋白质

（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）

② 具有高度的专一性 （每种酶只催化一种或一类化合物的化学反应）

③ 具有高效催化作用 （相当于无机催化剂的10⁷~10¹³倍）

（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：

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。

Ш、核酸

1. 核酸的概念

核酸是一类含磷的高分子化合物，是由其结构单体核苷酸通过3′，5′－磷酸二酯键聚合而成的长链，继而形成具有复杂三维结构的大分子化合物。

2. 核酸的分类

根据核酸的化学组成：核糖核酸（简写为：RNA）、脱氧核糖核酸（简写为：DNA）

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。DNA同时还指挥着蛋白质的合成、细胞的分裂和制造新的细胞。

（2）RNA在蛋白质生物合成中起重要作用。根据DNA提供的信息控制体内蛋白质的合成。

小结

1. 氨基酸物理性质

无色晶体，有特殊香甜味，熔点较高（200℃），能溶于强酸或强碱溶液中，一般能溶于水，（难溶于乙醇、）。

2. 氨基酸化学性质——两性、成肽反应。

氨基酸的检验——茚三酮溶液——显紫色

3. 蛋白质的性质：

（1）具有两性

（2）能够水解——水解最终生成各种氨基酸

（3）盐析

（4）变性——在热、强酸、强碱、重金属盐、甲醛、酒精、苯酚溶液、紫外线等作用下

（5）颜色反应

（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

4. 酶的催化特点：

① 条件温和  ② 具有高度的专一性  ③ 具有高效催化作用