蛋白質(zhì)-2024年高中化學(xué)講義（選擇性必修三）

第22課蛋白質(zhì)

學(xué)習(xí)目標(biāo)

i.認識蛋白質(zhì)和氨基酸的關(guān)系；

2.認識氨基酸的組成、結(jié)構(gòu)特點和主要化學(xué)性質(zhì);

3.認識蛋白質(zhì)的組成和性質(zhì)特點。

知識梳理

一、氨基酸的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)

1、氨基酸的結(jié)構(gòu)特點

(1)定義：竣酸分子煌基上的氫原子被氨基取代得到的化合物稱為氨基酸，氨基酸分子中含有氨基和竣基,

屬于取代竣酸,最常見的有四種。

(2)官能團：分子中既含有一COOH(竣基)又含有一NHX氨基)。

(3)結(jié)構(gòu)特點

R—CH—COOH

①天然氨基酸主要是a氨基酸,其結(jié)構(gòu)簡式可以表示為4H。

②手性碳原子：除甘氨酸外，一般a-氨基酸中含手性碳原子,是手性分子,且都是L型，具有對映異構(gòu)體。

【易錯提醒】不是所有天然氨基酸都含手性碳原子，是手性分子，具有對映異構(gòu)體，如甘氨酸就不是手性

分子。

(4)重要的氨基酸

俗名結(jié)構(gòu)簡式系統(tǒng)命名

甘氨酸H2N—CH?—COOH氨基乙酸

CH3—『一COOH

丙氨酸2—氨基丙酸

NH2

HOOC-CH2—CH2—fH—COOH

谷氨酸2—氨基戊二酸

NH2

CH2—fH—COOH

苯丙氨酸2—氨基一3—苯基丙酸

NH2

HS—CH2—-COOH

半胱氨酸2—氨基一疏基丙酸

NH2

2、氨基酸的物理性質(zhì)：天然氨基酸均為無色晶體，熔點較高，多在200?300℃熔化時分解。一般能溶于

水，而難溶于乙醇、乙醛等有機溶劑。

3、氨基酸的化學(xué)性質(zhì)

⑴氨基酸的兩性：氨基酸分子中含有酸性基團一COOH和堿性基團一NH2,因此氨基酸是兩性化合物,能

與酸、堿反應(yīng)生成鹽

C

ICOOH+HCI-----?R-fH-COOH

N

H2

①與鹽酸的反應(yīng):NH3cl,氨基酸在強酸性溶液中以陽離子形式存在。

R一fH-COOH+NaOH-------—fH—COONa+H2O

②與氫氧化鈉反應(yīng)：N%NH?,氨基酸在強堿性溶液中以陰離子

形式存在。

（2）成肽反應(yīng):兩個氨基酸分子（可以相同，也可以不同）在一定條件下，通過氨基與竣基間縮合脫去水，形成

oH

=——

cr

含有肽鍵（）的化合物，發(fā)生成肽反應(yīng):

H

—

N

H-C—OHH2N-H—C—OH+H2O

R'

【名師拓展】①氨基酸的縮合機理：氨基酸的成肽反應(yīng)原理是由氨基提供的氫原子與竣基提供的羥基結(jié)合

生成水。肽鍵可簡寫為“一CONH—"，不能寫成“―CNHO—"，兩者的連接方式不同。

②反應(yīng)類型：取代反應(yīng)。

③由幾分子氨基酸結(jié)合而成叫幾肽。由兩個氨基酸分子縮合后形成的含有肽鍵的化合物稱為二肽。二肽還

可以繼續(xù)與其它氨基酸分子縮合生成三肽、四肽、五肽，以至生成長鏈的多肽，

如：兩分子氮基酸縮合>二肽——?三肽——?四肽——?...——?多肽（肽鍵）。

④多肽分子中肽鍵個數(shù)的判斷：由〃個氨基酸分子發(fā)生成肽反應(yīng)，生成一個肽鏈時，會生成（力一1）個水分子

和（〃一1）個肽鍵。

⑤由于肽中仍含有NH2和COOH,肽也有兩性。

（3）氨基酸縮合的反應(yīng)規(guī)律

兩分子間縮合

H2N一f+土心1-f—OH-------?H2N-fH—C-N—fH—C—OH+H2O

成二肽

RR'RR'

,NH2HOOC

/\ANHCH----R

兩分子間縮合R——+)——R4a||+2H2O

\/R-HC、‘NH

成環(huán)COOHH2N

II

O

一分子間縮合

R一CH—CH2-CH2-COOH----?\/+H2O

成環(huán)1HN--4

NH2、

OO

甘氨酸縮聚成

?CH2一c-OH---?H-J-NH-CH2-C^-OH+(?—1)H2O

高分子化合物

NH2

二、蛋白質(zhì)

1、定義：蛋白質(zhì)是由多種氨基酸通過肽鍵等相互連接形成的一類生物大分子，蛋白質(zhì)屬于天然有機高分

子化合物。

2、組成：蛋白質(zhì)由C、H、O、N、S等元素組成,有些蛋白質(zhì)含有P、Fe、Cu、Zn、Mn等。

3、存在：蛋白質(zhì)主要存在于生物體內(nèi)，如肌肉、毛發(fā)、皮膚、角、酶、抗體、病毒等；在植物中也很豐富,

如大豆、花生、谷物。

4、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)——四級結(jié)構(gòu)

(1)任何一種蛋白質(zhì)分子在天然狀態(tài)下均具有獨特而穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)

(2)蛋白質(zhì)分子特定的空間結(jié)構(gòu)：蛋白質(zhì)分子中各種氨基酸的連接方式和排列順序，稱為蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)。

多肽鏈卷曲盤旋和折疊的空間結(jié)構(gòu)，稱為蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)。蛋白質(zhì)分子在二級結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上進一步盤曲折

疊形成的三維結(jié)構(gòu)，稱為蛋白質(zhì)的三級結(jié)構(gòu)，進一步形成蛋白質(zhì)的四級結(jié)構(gòu)

一級蛋白質(zhì)分子中氨基酸單體的排列順序?qū)?/p>

結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的性質(zhì)和功能起著決定性作用

蛋肽鍵中的氧原子與氫原子之間存在氫

白二級

鍵，會使肽鏈盤繞或折疊成特定的空

質(zhì)結(jié)構(gòu)

間結(jié)構(gòu)

的

結(jié)三級肽鏈在二級結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上還會進一步盤

構(gòu)結(jié)構(gòu)曲折疊，形成更復(fù)雜的三級結(jié)構(gòu)

多個具有特定三級結(jié)構(gòu)的多肽鏈通過

四級非共價鍵相互作用(如氫鍵等)排列組

結(jié)構(gòu)裝，形成蛋白質(zhì)的四級結(jié)構(gòu)

5、蛋白質(zhì)的主要性質(zhì)

(1)蛋白質(zhì)的兩性：蛋白質(zhì)的多肽由多個氨基酸縮合形成，在多肽鏈的兩端必然存在著自由的氨基與我基,

同時側(cè)鏈中也往往存在酸性或堿性基團。因此，蛋白質(zhì)與氨基酸類似，也是兩性分子，既能與酸反應(yīng)，又

能與減反應(yīng)。

(2)蛋白質(zhì)的水解：蛋白質(zhì)在酸、堿或酸的作用下，逐步水解生成相對分子質(zhì)量較小的繼化合物，最終水解得

到氨基酸。天然蛋白質(zhì)水解的最終產(chǎn)物都是a氨基酸。食物中的蛋白質(zhì)在人體內(nèi)各種酶的作用下水解成各

種氨基酸，氨基酸被腸壁吸收進入血液，再在人體內(nèi)重新合成人體所需的蛋白質(zhì)。

H

I

HO

r—c—OH+—NH,

①水解原理:-N

②水解過程：蛋白質(zhì)一三儂選_>多肽—野一酸蛆.氨基酸

水解逐步水解

(3)蛋白質(zhì)的膠體性質(zhì)：蛋白質(zhì)是大分子化合物，其分子大小一般在1?100nm之間，其水溶液具有膠體溶液

的一般特性。如：具有丁達爾現(xiàn)象、布朗運動,不能透過半透膜以及較強的吸附作用

(4)蛋白質(zhì)的鹽析

【實驗43】pll5

在試管中加入2mL飽和(NH4)2SO4溶液，向其中加入幾滴雞蛋清溶液，振蕩，觀察現(xiàn)

實驗內(nèi)容

象。再繼續(xù)加入蒸儲水，振蕩，觀察現(xiàn)象

|蒸水］

雞蛋清溶液!1

實驗裝置n

1—>r

2mL飽和-7

(NH4)2SO4司&

實驗現(xiàn)象試管內(nèi)先有沉淀析出；加蒸儲水后沉淀又溶解

實驗結(jié)論飽和(NH4)2SC>4溶液能降低雞蛋清在水中的溶解度，但不改變雞蛋清的性質(zhì)

①概念：少量的某些可溶性鹽(如硫酸鏤、硫酸鈉、氯化鈉等)能促進蛋白質(zhì)的溶解。但當(dāng)這些鹽在蛋白質(zhì)溶

液中達到一定濃度時，反而使蛋白質(zhì)的溶解度降低而使其從溶液中析出,這種作用稱為鹽析。

②條件：濃的輕金屬鹽溶液或銹鹽溶液。少量的無機鹽能促進蛋白質(zhì)的溶解。

③特點與應(yīng)用：鹽析是可逆過程,繼續(xù)加水時，能使沉淀溶解,不影響蛋白質(zhì)的生理活性。采用多次鹽析

和溶解可分離提純蛋白質(zhì)。

(5)蛋白質(zhì)的變性

【實驗44】pll6

在三支試管中各加入2mL雞蛋清溶液，將一支試管加熱，向另兩支試管中分別加入硝酸

實驗內(nèi)容

銀溶液和乙醇，觀察現(xiàn)象。再向試管中加入蒸儲水，觀察產(chǎn)生的沉淀能否溶解

硝酸銀

/溶液

雞小蛋清-(

實驗裝置S一

秀一翻*喋

?1液水

加熱后，雞蛋清沉淀，凝結(jié)加入硝酸銀溶液后，雞蛋清加入乙醇后，雞蛋清沉淀，

實驗現(xiàn)象的雞蛋清放入蒸儲水中不溶沉淀，凝結(jié)的雞蛋清放入蒸凝結(jié)的雞蛋清放入蒸儲水中

解儲水中不溶解不溶解

實驗結(jié)論加熱、硝酸銀溶液、乙醇都能使蛋白質(zhì)的性質(zhì)發(fā)生改變

①概念：在某些物理因素或化學(xué)因素的影響下,蛋白質(zhì)的性質(zhì)和生理功能發(fā)生改變的現(xiàn)象，稱為蛋白質(zhì)的

變性。

物理因素：加熱、加壓、攪拌、振蕩、超聲波、紫外線和放射性等

化學(xué)因素：強酸、強堿、重金屬鹽、乙醇、甲醛等

②特點：變性會使蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，使其失去原有的生理活性,變性后的蛋白質(zhì)在水中丕能重新溶

解，是不可逆過程。利用蛋白質(zhì)的變性，可用于殺菌、消毒、防中毒，而疫苗等生物制劑的冷凍保存則為

了防止變性。

③蛋白質(zhì)的滲析、鹽析與變性的比較

滲析鹽析變性

利用半透膜分離膠體粒加入無機鹽使膠體中的一定條件下，使蛋白質(zhì)凝聚失去原

內(nèi)涵

子與小分子和離子物質(zhì)析出有生理活性

加熱、紫外線照射、X射線照射、

條件膠體、半透膜、水濃的無機鹽溶液

重金屬鹽、強酸、強堿、甲醛等

變化實質(zhì)物理變化物理變化化學(xué)變化

可逆，蛋白質(zhì)仍保持原有不可逆，蛋白質(zhì)已失去原有的生理

特點可逆，需多次換水

的生理活性活性

除雜，如除去淀粉膠體消毒滅菌，如給果樹使用波爾多

用途分離提純蛋白質(zhì)

中的NaCl雜質(zhì)等液，保存動物標(biāo)本等

【思考與討論pU7］參考答案：

(1)誤服重金屬鹽，可口服牛奶、蛋清或豆?jié){，其目的是吸收重金屬鹽解毒，減少人體蛋白質(zhì)變性。

(2)紫外線用于環(huán)境和物品消毒，放射線用于醫(yī)療器械消毒，都是利用紫外線或放射線使蛋白質(zhì)凝固，從而

使細菌死亡。

(6)蛋白質(zhì)的顯色反應(yīng)---可用于蛋白質(zhì)的分析檢測

【實驗45】pll7

實驗內(nèi)容向盛有2mL雞蛋清溶液的試管中加入5滴濃硝酸，加熱，觀察實驗現(xiàn)象

J濃硝酸

I

實驗裝置

雞蛋清目

溶液一gj

實驗現(xiàn)象試管內(nèi)先有白色沉淀，加熱后沉淀變黃色

實驗結(jié)論用蛋白質(zhì)的顏色反應(yīng)可以鑒別含苯環(huán)的蛋白質(zhì)

①顯色反應(yīng)：向蛋白質(zhì)溶液加入濃硝螫會有白色沉淀產(chǎn)生，加熱后沉淀變黃色,分子中含有苯環(huán)的蛋白質(zhì)

遇濃硝酸變黃色,利用此性質(zhì)可以鑒別某些蛋白質(zhì)。

②固體蛋白質(zhì)如皮膚、指甲遇濃硝酸變黃色。除了硝酸，其他一些試劑也可以與蛋白質(zhì)作用呈現(xiàn)特定的顏

色，可用于蛋白質(zhì)的分析檢測。

(7)蛋白質(zhì)的灼燒：蛋白質(zhì)在灼燒時，可聞到燒焦羽毛的特殊氣味,用此性質(zhì)可鑒別毛料纖維和合成纖維。

6、在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用

(1)蛋白質(zhì)是人類必需的營養(yǎng)物質(zhì)，能保證身體健康，食物加熱后，其中的蛋白質(zhì)發(fā)生了變性，有利于人體

消化吸收。

(2)動物的毛、皮和蠶絲的主要成分是蛋白質(zhì),可應(yīng)用于工業(yè)上。

(3)酶是一類特殊的蛋白質(zhì),是生物體內(nèi)重要的催化劑(注意：不是所有的酶都是蛋白質(zhì))。

(4)乙醇、苯酚和碘等作為消毒防腐藥可以使微生物的蛋白質(zhì)變性，導(dǎo)致其死亡，達到消毒的目的。

(5)高溫、紫外線可用于余菌消毒。

(6)疫苗等生物制劑需要在低溫下保存。

(7)攀登高山時為防止強紫外線引起皮膚和眼睛的蛋白質(zhì)變性灼傷,需要防曬護目。

(8)誤食重金屬離子可用豆?jié){或牛奶臨時急救。

【名師拓展】燙發(fā)原理：一般燙發(fā)時使用的還原劑可以使頭發(fā)中的二硫鍵斷裂，產(chǎn)生游離的筑基(一SH)。

再用一定的工具將頭發(fā)卷曲或拉直成需要的形狀。然后用氧化劑使疏基之間發(fā)生反應(yīng)，生成新的二硫鍵

(—S—S—),使頭發(fā)的形狀得以固定。

7、不同功能的蛋白質(zhì)

(1)結(jié)構(gòu)蛋白：肌球蛋白

(2)運輸?shù)鞍祝貉t蛋白

(3)調(diào)節(jié)蛋白：胰島素

(4)免疫蛋白：抗體

(5)催化蛋白：酶

三、酶

1、概念：是一類由細胞產(chǎn)生的、對生物體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)具有催化作用的有機物，其中大多數(shù)是蛋白質(zhì)。酶

對于許多有機化學(xué)反應(yīng)和生物體內(nèi)進行的復(fù)雜的反應(yīng)具有很強的催化作用。

2、催化特點

(1)條件溫和、不需加熱。在接近體溫和接近中性的條件下，酶就可以起催化作用。

(2)具有高度的專一性。如：蛋白酶只能催化蛋白質(zhì)的水解反應(yīng)，淀粉酶只對淀粉水解起催化作用。

(3)具有高效催化作用。酶催化的化學(xué)反應(yīng)速率比普通的催化劑高。?1013倍。

【名師拓展】使用酶作催化劑時，反應(yīng)溫度不能過高，原因是高溫下蛋白質(zhì)整生，酶失去催化活性

3、應(yīng)用

酶已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，如蛋白酶用于醫(yī)藥、制革等工業(yè)，淀粉酶用于食品、發(fā)酵、紡織等工業(yè)，有的

酶還可用于疾病的診斷。

問題探究

A問題一氨基酸的成肽反應(yīng)

【典例1】是一種由三種a氨基酸分子脫水縮合生成的五肽的結(jié)構(gòu)簡式，這種五肽徹底水解時，不可能產(chǎn)生

的氨基酸是（）

o00

H——N——CH—C——N—CHLC———CH—C

HCHHHcH-

33

OO-

U-

BI

HN

-I

N—-—

-C--C——

HH

HC2

I

H

C3

CH—CH—COOH

3I

A.NH2

CH—CH—CH—COOH

32I

B.NH2

C.H2N—CH2—COOH

CH—CH—CH—COOH

3I2

D.NH2

【答案】D

?n.

?

—C—N—

【解析】蛋白質(zhì)水解時是從肽鍵（：）處斷裂而生成氨基酸，該五肽水解生成的a氨基酸分別為

CH3—CH—COOHCH2—COOHCH3cH2—CH—COOH

NH、、,故得不到。

2NH2NH2D

【解題必備】1.兩分子間縮合成二肽

CH—COOHCH—COOH->CH—c—NH—CHCOOH

12222

NH2+NH2NH2O+H2O

2.分子間或分子內(nèi)縮合成環(huán)

O

II

c

/\

R—HCNH

HNCH-R

2RCHC00Hf\/

IC

NHO

2+2H2O

o

/

CH—c

2\

CH2—COOHNH

I/

CH2CH2NH2CH2-CH2+H20

3.縮聚成多肽或蛋白質(zhì)

0

II

nCH2COOH—HENH—CHZCiOH+(n-1)H2O

I

NH2

4.兩種不同分子脫水成肽

CH2—COOHCH3—CH—COOH

II

一分子NH2與一分子NH2發(fā)生縮合反應(yīng)生成的二肽有四種，自身結(jié)合有兩種，兩

兩互相結(jié)合有兩種。

5.氨基酸的縮合機理一竣脫羥基氨脫氫

0

|,....…一，OH

一C-i-OH+H-i-NH—III?

脫去一分子水后形成肽鍵(一c—N—)。肽鍵可簡寫為“一CONH—“，但不能寫成

“-CNHO—”，兩者的連接方式不同。

【變式11】甘氨酸和丙氨酸的混合物在一定條件下發(fā)生反應(yīng)生成鏈狀二肽的種數(shù)為

A.4種B.3種C.2種D.1種

【答案】A

【解析】氨基酸生成二肽，就是兩個氨基酸分子脫去一個水分子，當(dāng)同種氨基酸脫水，生成2種二肽即

HOOCCH2NHCOCH2NH2>HOOCCH(CH3)NHCOCH(CH3)NH2；當(dāng)是異種氨基酸脫水：可以是丙氨酸脫去羥

基，甘氨酸脫氫；也可以甘氨酸脫羥基，丙氨酸脫去氫，生成2種二肽即HOOCCH2NHCOCH(CH3)NH2、

H2NCH2CONHCH(CH3)COOH,所以共有4種，故答案為：A。

【變式12]一種二肽的結(jié)構(gòu)簡式如下，合成這種二肽的氨基酸是

o0

IIII

CN2—C—NH—CH—C—0H

NH2NH2

IIIIII

CH3—c—OHCH2—CH2—c—OHCH—CH-C-OH

A.NH2和隗B.g

IIII

CH—c—OH

2CH2—c—OHCH3—CH—c—OH

NH,nNH如NH

c.2D.2?和?2

【答案】D

oo

IIII

CN?—C—NH—CH—C—OH

||

ATTTATTT

【解析】該二肽的結(jié)構(gòu)簡式為21、口2，斷裂肽鍵，亞氨基上增加一個氫原子,

0

II9

，見一C一°HCH3—CH—C—OH

嫌基上增加一個羥基，所以合成這種二肽的氨基酸為NH2和NH2；答案選D。

A問題二蛋白質(zhì)的鹽析和變性

【典例2】綠色熒光蛋白(GFP)在紫外線照射下會發(fā)出鮮艷的綠光。下列有關(guān)說法正確的是()

A.重金屬離子能使GFP變性

B.天然蛋白質(zhì)屬于純凈物

C.GFP發(fā)出熒光是蛋白質(zhì)的顏色反應(yīng)

D.蛋白質(zhì)通常用新制氫氧化銅懸濁液檢驗

【答案】A

【解析】GFP屬于蛋白質(zhì)，重金屬離子能使其變性，A對；天然蛋白質(zhì)屬于混合物，B錯；蛋白質(zhì)的顏色

反應(yīng)是指含苯基的蛋白質(zhì)遇濃HNO3變黃色，C錯；新制Cu(OH)2懸濁液通常用來檢驗醛基的存在，D錯。

【解題必備】蛋白質(zhì)的鹽析和變性的比較

鹽析變性

原理加入無機鹽溶液使蛋白質(zhì)從溶液中析一定條件下，使蛋白質(zhì)失去原有的生理活

出性

條件濃的輕金屬鹽或鍍鹽，如(NH4)2SC)4、加熱、紫外線、X射線、重金屬鹽、強酸、

Na2so4、NaCl溶液等強堿、乙醇、丙酮等

特點可逆，蛋白質(zhì)仍保持原有活性不可逆，蛋白質(zhì)失去原有活性

實例蛋白質(zhì)溶膠中加濃Na2sCU溶液使蛋消毒、滅菌、給果樹使用波爾多液

白質(zhì)析出

【變式21】用雞蛋清進行如下實驗：

步驟1：在試管中加入雞蛋清溶液5mL,用激光筆照射，溶液內(nèi)出現(xiàn)一條光亮的通路。

步驟2：在試管中加入雞蛋清溶液2mL,接著加入飽和(NH4)2SO4溶液1mL,試管中出現(xiàn)白色沉淀。

步驟3：在試管中加入雞蛋清溶液2mL,接著滴加2滴1%(CH3coO)2Pb溶液，試管中出現(xiàn)白色沉淀。

步驟4：在試管中加入雞蛋清溶液2mL,加熱，試管中出現(xiàn)白色沉淀。

下列說法正確的是()

A.步驟1說明雞蛋清分散到水中形成了膠體

B.步驟2說明雞蛋清發(fā)生了變性

C.步驟3說明雞蛋清發(fā)生了鹽析

D.步驟4說明雞蛋清發(fā)生了水解

【答案】A

【解析】步驟1,用激光筆照射，溶液內(nèi)出現(xiàn)一條光亮的通路，說明雞蛋清分散到水中形成了膠體，A正確;

步驟2,加入飽和(NH4)2SO4溶液1mL，試管中出現(xiàn)白色沉淀，說明雞蛋清發(fā)生了鹽析而不是變性，B錯誤;

步驟3,(CH3co0)2Pb溶液屬于重金屬鹽溶液，試管中出現(xiàn)白色沉淀，說明雞蛋清發(fā)生了變性而不是鹽析,

C錯誤；步驟4,加熱，試管中出現(xiàn)白色沉淀，說明雞蛋清發(fā)生了變性而不是水解，D錯誤。

【變式22】下列關(guān)于蛋白質(zhì)的敘述中，不正確的是

①蛋白質(zhì)溶液里加入飽和硫酸鏤溶液，有沉淀析出，雖再加入蒸儲水，也不溶解

②人工合成的具有生命活力的蛋白質(zhì)結(jié)晶牛胰島素是我國科學(xué)家在1965年首次合成的

③重金屬鹽能使蛋白質(zhì)凝結(jié)，所以誤食重金屬鹽會中毒

④濃硝酸濺在皮膚上.使皮膚呈黃色是由于濃硝酸與蛋白質(zhì)發(fā)生了顯色反應(yīng)

⑤蛋白質(zhì)溶液里的蛋白質(zhì)能透過半透膜

A.①④B.①④⑤C.①⑤D.④⑤

【答案】C

【解析】①蛋白質(zhì)溶液中加入飽和(NH4)2SO4溶液，發(fā)生鹽析使蛋白質(zhì)析出，鹽析是可逆的，再加水會溶解,

故①錯誤；②人工合成的具有生命活性的蛋白質(zhì)結(jié)晶牛胰島素，是1965年我國科學(xué)家最先合成的，故②正

確；③重金屬鹽能使蛋白質(zhì)變性，變性是不可逆的，所以誤食重金屬鹽會中毒，故③正確；④皮膚中含有

蛋白質(zhì)，含有苯基的蛋白質(zhì)遇濃硝酸變黃色，所以濃HNCh濺在皮膚上，使皮膚呈黃色，是由于濃HNCh

和蛋白質(zhì)發(fā)生顯色反應(yīng)，故④正確；⑤蛋白質(zhì)分子的直徑在1至lOOnm之間，符合膠體的范圍，蛋白質(zhì)中

的蛋白質(zhì)分子不能透過半透膜，故⑤錯誤；故選C。

A問題三氨基酸、多肽、蛋白質(zhì)之間的關(guān)系

【典例3］能正確表示蛋白質(zhì)分子由簡到繁的結(jié)構(gòu)層次的順序是

①氨基酸②C、H、0、N等元素③氨基酸分子相互縮合④多肽⑤形成一定的空間結(jié)構(gòu)

A.①②③④⑤B.②①③④⑤C.②①③⑤④D.②①④③⑤

【答案】B

【解析】蛋白質(zhì)分子由簡到繁的結(jié)構(gòu)層次的順序：②C、H、O、N等元素一①氨基酸一③氨基酸分子相互

縮合一④多肽一⑤形成一定的空間結(jié)構(gòu)。故合理選項是B。

【解題必備】氨基酸，多肽和蛋白質(zhì)的區(qū)別為：性質(zhì)不同、氨基酸的數(shù)量不同、用途不同。氨基酸，多肽

和蛋白質(zhì)聯(lián)系是多肽和蛋白質(zhì)都是由氨基酸組成，多肽是蛋白質(zhì)水解的中間產(chǎn)物。

一、性質(zhì)不同

1、氨基酸：是竣酸碳原子上的氫原子被氨基取代后的化合物。

2、多肽：是a—氨基酸以肽鍵連接在一起而形成的化合物。

3、蛋白質(zhì)：是由氨基酸以“脫水縮合”的方式組成的多肽鏈經(jīng)過盤曲折疊形成的具有一定空間結(jié)構(gòu)的物質(zhì)。

二、氨基酸的數(shù)量不同

1、氨基酸：為一個氨基酸分子。

2、多肽：由250個氨基酸分子組成。

3、蛋白質(zhì)：由50個以上氨基酸分子組成。

【變式31】下列關(guān)于蛋白質(zhì)和氨基酸的敘述錯誤的是

A.濃HN03濺在皮膚上，使皮膚呈黃色，是由于濃HNOs和蛋白質(zhì)發(fā)生顏色反應(yīng)

B.蛋白質(zhì)溶液中加入飽和（「田4）2$°4溶液，蛋白質(zhì)析出，再加水也不溶解

C.蛋白質(zhì)水解的最終產(chǎn)物是氨基酸

D.氨基酸分子中含有2兄和-COOH結(jié)構(gòu)

【答案】B

【解析】A.濃HN03和蛋白質(zhì)能發(fā)生顏色反應(yīng)，所以不小心將濃HNC>3濺在皮膚上，會使皮膚呈黃色，A

正確；B.（NHJ2SO4為輕金屬的鹽，會使蛋白質(zhì)發(fā)生鹽析，往蛋白質(zhì)溶液中加入飽和（NHJ2SO4溶液，

蛋白質(zhì)會析出，加水后又溶解，B錯誤；C.蛋白質(zhì)是氨基酸通過縮聚反應(yīng)生成的高分子化合物，所以水解

的最終產(chǎn)物是氨基酸，C正確；D.氨基酸分子中既含有2凡又含有-COOH,是具有雙官能團的有機物，

D正確；故選B。

【變式32】下列對氨基酸和蛋白質(zhì)的描述正確的是

A.大豆富含蛋白質(zhì)，豆?jié){煮沸后蛋白質(zhì)變成氨基酸

B.氨基酸和蛋白質(zhì)遇重金屬離子均會變性

C.a一氨基丙酸與a一氨基苯丙酸混合物脫水成肽，可生成4種二肽

D.氨基酸溶于過量氫氧化鈉溶液時生成的離子在電場作用下向負極移動

【答案】C

【解析】A.豆?jié){煮沸是蛋白質(zhì)發(fā)生了變性，A項錯誤；B.重金屬鹽能使蛋白質(zhì)發(fā)生變性，但不能使氨基

酸發(fā)生變性，B項錯誤；C.氨基酸生成二肽，是兩個氨基酸分子脫去一個水分子，當(dāng)同種氨基酸脫水，生

成2種二肽，當(dāng)不同種氨基酸脫水，可以是n氨基丙酸脫羥基、a氨基苯丙酸脫氫，也可以n氨基丙酸脫氫、

a氨基苯丙酸脫羥基，生成2種二肽.所以共有4種，C項正確；D.氨基酸中一COOH和NaOH反應(yīng)生成

竣酸根離子，帶負電荷，在電場作用下應(yīng)該向正極移動，D項錯誤；答案選C。

強化訓(xùn)練

1.關(guān)于生物體內(nèi)氨基酸的敘述錯誤的是

R—CH—COOH

I

A.構(gòu)成蛋白質(zhì)的a氨基酸的結(jié)構(gòu)簡式是NH,

B.人體內(nèi)所有氨基酸均可以互相轉(zhuǎn)化

C.兩個氨基酸分子通過脫水縮合形成二肽

D.人體內(nèi)氨基酸分解代謝的最終產(chǎn)物是二氧化碳、水和尿素

【答案】B

R—CH—COOH

I

【解析】A.a氨基酸是指氨基和竣基連接在同一個碳原子上的氨基，結(jié)構(gòu)簡式是NH，，A正確;

B.人體內(nèi)的氨基酸有的可以在體內(nèi)轉(zhuǎn)化成為非必需氨基酸，有的不能轉(zhuǎn)化，只能從食物中獲得，為必需氨

基酸，B錯誤；C.兩個氨基酸通過脫水縮合以后形成的含有酰胺鍵的化合物叫做二肽，C正確；D.氨基

酸經(jīng)過脫氨基作用，含氮部分轉(zhuǎn)化成尿素，不含氮部分氧化分解產(chǎn)生二氧化碳和水，D正確；綜上所述答

案為B。

2.蛋白質(zhì)是生命的物質(zhì)基礎(chǔ)，是生命活動的主要承擔(dān)者。下列有關(guān)蛋白質(zhì)的說法正確的是

A.蛋白質(zhì)分子能透過半透膜

B.氨基酸和蛋白質(zhì)遇重金屬離子均會變性

C.酶是一種高效的生物催化劑，所有的酶都屬于蛋白質(zhì)

D.用甘氨酸和丙氨酸縮合最多可形成四種二肽

【答案】D

【解析】A.蛋白質(zhì)分子不能透過半透膜，A錯誤；B.蛋白質(zhì)遇重金屬離子會變性，氨基酸不能，B錯誤;

C.酶是一種高效的生物催化劑，大多數(shù)酶屬于蛋白質(zhì)，C錯誤；D.氨基酸生成二肽，就是兩個氨基酸分

子脫去一個水分子，當(dāng)同種氨基酸脫水，生成2種二肽；當(dāng)異種氨基酸脫水：可以是甘氨酸脫去羥基，丙

氨酸脫氫；也可以丙氨酸脫羥基，甘氨酸脫去氫，生成2種二肽，共4種，D正確；答案選D。

3.蛋白質(zhì)及勝肽均由胺基酸組成，是食品中的必要營養(yǎng)，也是構(gòu)成人體組織的要素及體內(nèi)諸多激素、酵素、

抗體等成分。有一小分子勝肽，其化學(xué)結(jié)構(gòu)如圖所示，則此勝肽由幾個胺基酸縮合而成？

D.6

由結(jié)構(gòu)簡式中肽鍵可知，勝肽由3個胺基酸分子縮合；故選

Ao

4.現(xiàn)一多肽化學(xué)式為C55H70O19N10,將其徹底水解后只得到下列四種氨基酸:

H2C—COOHH3C—HC—COOH

II

NH2NH2

甘氨酸(C2H5NO2)丙氨酸(C3H7NO2)

NH2

I

CH—COOH

/

(^—CH2—CH—COOH

H2C

\

H2C—COOH

NH2

苯丙氨酸(C9HliN()2)谷氨酸(C5H9NO4)

該多肽中所含肽鍵的數(shù)目以及水解后得到的谷氨酸的數(shù)目分別是（)

A.10,4B.10,3C.9,4D.9,3

【答案】C

【解析】由化學(xué)式知該多肽含10個N原子，且上述氨基酸分子中均只有1個氨基，故為十肽，含有9個肽

鍵。一分子十肽水解需消耗9個水分子，故反應(yīng)物中氧原子總數(shù)為19+9=28個，因每個竣基含2個氧原

子，故反應(yīng)物共有28+2=14個竣基。一個谷氨酸分子中有兩個竣基，故谷氨酸的分子個數(shù)為4。

5.蛋白質(zhì)是構(gòu)成細胞的基本物質(zhì)。下列有關(guān)蛋白質(zhì)的說法錯誤的是

A.蛋白質(zhì)在酸、堿或酶的作用下能發(fā)生水解反應(yīng)

B.任何結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)遇到濃HNO3都會變成黃色

C.可用灼燒法鑒別絲綢和化纖布料

D.高溫消毒的原理是高溫條件下蛋白質(zhì)變性

【答案】B

【解析】A.蛋白質(zhì)在酸、堿或酶的作用下能發(fā)生水解生成多肽，多肽進一步水解，最終生成氨基酸，A項

正確；B.只有滿足一定結(jié)構(gòu)（含苯環(huán)）的蛋白質(zhì)與濃硝酸作用才呈黃色，B項錯誤；C.絲綢的主要成分是蛋

白質(zhì)，灼燒時有燒焦羽毛的特殊氣味，故可用灼燒法鑒別絲綢和化纖布料，C項正確；D.重金屬鹽類、強

酸、強堿、乙醇、甲醛等物質(zhì)或加熱、紫外線等的作用下會使蛋白質(zhì)變性，使其失去生理活性，D項正確;

故選B。

6.蛋白質(zhì)的四級結(jié)構(gòu)如圖所示，下列說法不正確的是

H-A

I

H—C—R,

I'

C-0

H-A

I

H—C-R,

I

c-o

H-A

I

H-C-R.

L。

H-it

I

一級結(jié)構(gòu)二3^^三級結(jié)構(gòu)四級結(jié)構(gòu)

A.氨基酸脫水縮合形成酰胺鍵得到肽鏈

B.肽鏈之間存在氫鍵，使肽鏈盤繞或折疊成特定空間結(jié)構(gòu)

C.蛋白質(zhì)也具有兩性，既能與酸反應(yīng)，又能與堿反應(yīng)

D.向蛋白質(zhì)溶液中加入稀（「由4）2$。4溶液，能使蛋白質(zhì)溶解度降低而析出

【答案】D

【解析】A.是由一分子氨基酸的竣基和一分子氨基酸的氨基經(jīng)過脫水縮合脫去一分子水形成的酰胺鍵得到

肽鏈，A正確；B.多肽鏈盤曲、折疊時能夠形成特定的空間結(jié)構(gòu)，此時可能形成氫鍵，B正確；C.蛋白

質(zhì)中含有竣基和氨基，所以氨基酸和蛋白質(zhì)具有兩性，能和堿、酸反應(yīng)，C正確；D.向蛋白質(zhì)溶液中加入

（NHJ2SO4濃溶液，能使蛋白質(zhì)溶解度降低而析出，發(fā)生鹽析，鹽析是一個可逆過程，加水后又可以溶解,

因此稀河心°4溶液不可以，D錯誤；故選D。

7.下列關(guān)于蛋白質(zhì)和氨基酸的說法不正確的是

A.蛋白質(zhì)中只含C、H、。三種元素

B.蛋白質(zhì)水解的最終產(chǎn)物都是氨基酸

C.醫(yī)用酒精、紫外線殺菌消毒利用了蛋白質(zhì)變性

D.蛋白質(zhì)溶液是膠體，可以產(chǎn)生丁達爾效應(yīng)

【答案】A

【解析】A.蛋白質(zhì)中含C、H、O、N元素，有的蛋白質(zhì)還含有硫、磷、鐵、碘、銅、鋅等元素，A錯誤;

B.蛋白質(zhì)水解的最終產(chǎn)物為氨基酸，B正確；C.醫(yī)用酒精、紫外線都可使蛋白質(zhì)變性，C正確；D.蛋白

質(zhì)溶液是膠體，可以產(chǎn)生丁達爾效應(yīng)，D正確；故選A。

8.我國在有機分子簇集和自由基化學(xué)研究領(lǐng)域走在世界前列，某物質(zhì)A（結(jié)構(gòu)簡式如圖）是科學(xué)家在研究過

程中涉及的一種物質(zhì)。

①②③

「0OHH0

II

-C—N丁CrC—N丁CHrOOH

H2N—CH2-r-C

ZH2cH2coOH

CH

(1)A(填“是”或“不是")蛋白質(zhì)；A中官能團①的名稱為,該化合物是由個氨基酸分子

發(fā)生成肽反應(yīng)形成的。

(2)該化合物水解時，生成的芳香族化合物的結(jié)構(gòu)簡式為。組成中含有④的水解產(chǎn)物若發(fā)生分子內(nèi)成

肽反應(yīng)，則可得到種有機物。該化合物水解時生成的相對分子質(zhì)量最小的氨基酸與NaOH反應(yīng)的化

學(xué)方程式是。

【答案】(1)不是肽鍵4

Q\>-CH2-CH-COOH

(2)\—/2H2NCH2coOH+NaOH—HzNCH2coONa+HzO

【解析】(1)因A分子中只有3個肽鍵，故不是蛋白質(zhì)。A分子中有3個肽鍵，水解時可得到4個氨基酸分

子。

NH

I2

(2)水解產(chǎn)物中含有④的有機物為H°℃-CH-CH2-CH2-COOH,氨基處于非對稱位置上，故發(fā)生分子內(nèi)成肽反

應(yīng)時可得到2種含肽鍵的物質(zhì)。A水解得到的相對分子質(zhì)量最小的氨基酸是H2NCH2COOH,它與NaOH發(fā)

生的是中和反應(yīng)。

力提升

1.下列有關(guān)說法不正確的是

R—CH-COOH

I

A.構(gòu)成蛋白質(zhì)的1氨基酸的結(jié)構(gòu)簡式是NH2

B.蛋白質(zhì)溶液中分別加入濃NaCl溶液、OUS。,溶液，其過程是不可逆的

C.氨基酸是兩性化合物，能與酸、堿反應(yīng)生成鹽

D.加熱可破壞蛋白質(zhì)中的氫鍵，而使病毒喪失生物活性死亡

【答案】B

R—CH-COOH

I

【解析】A.a氨基酸是指氨基和竣基連接在同一個碳原子上的氨基酸，結(jié)構(gòu)簡式是NH2,A

正確；B.蛋白質(zhì)溶液中加入濃NaCl溶液發(fā)生鹽析，是物理變化，其過程可逆；加入CuSO4溶液，蛋白質(zhì)

變性，其過程是不可逆的，B錯誤；C.氨基酸具有氨基和竣基，氨基呈堿性能與酸反應(yīng)生成鹽、殘基呈酸

性能與堿反應(yīng)生成鹽，故氨基酸是兩性化合物，能與酸、堿反應(yīng)生成鹽，C正確；D.天然蛋白質(zhì)的空間結(jié)

構(gòu)是通過氫鍵等次級鍵維持的，而加熱變性后次級鍵被破壞，病毒死亡，D正確；綜上所述答案為B。

2.下列關(guān)于蛋白質(zhì)的敘述中不正確的是

A.蠶絲、病毒、毛發(fā)、皮膚等的主要成分都是蛋白質(zhì)

B.蛋白質(zhì)溶液中加入飽和(NHJ2SO4溶液，蛋白質(zhì)會析出，再加水重新溶解

C.重金屬鹽會使蛋白質(zhì)變性，所以吞服“領(lǐng)餐”會使人中毒

D.濃硝酸濺在皮膚上使皮膚呈黃色是由于蛋白質(zhì)和濃硝酸發(fā)生了顯色反應(yīng)

【答案】C

【解析】A.熟蠶結(jié)繭時所分泌絲液凝固而成的連續(xù)長纖維，主要成分是蛋白質(zhì)；病毒由蛋白質(zhì)和核酸組成,

毛發(fā)、皮膚等的主要成分都是蛋白質(zhì)，故A正確；B.蛋白質(zhì)溶液中加入飽和(NH4)2SC)4溶液，蛋白質(zhì)析出，

為蛋白質(zhì)的鹽析過程，蛋白質(zhì)的鹽析是可逆過程，再加水會溶解，故B正確；C.“領(lǐng)餐”的成分是硫酸鋼，

硫酸鋼不溶于酸，無法生成鋼離子，不會引起中毒，故C錯誤；D.濃硝酸能使蛋白質(zhì)發(fā)生顏色反應(yīng)，人的

皮膚主要是由蛋白質(zhì)構(gòu)成，所以將濃硝酸沾到了皮膚上，會產(chǎn)生黃色斑點，故D正確；故選C。

0

II

3.甘氨酸常作食品的調(diào)味劑，還可預(yù)防氧化、延緩衰老等。甘氨酸的結(jié)構(gòu)為H