文档文本内容
第三节 蛋白质和核酸
一、氨基酸
1、氨基酸的分子结构
氨基酸是羧酸分子烃基上的氢原子被氨基(—NH2)取代后的产物。氨基酸的
命名是以羧基为母体，氨基为取代基，碳原子的编号通常把离羧基最近的碳原
子称为α 碳原子，离羧基次近碳原子称为β 碳原子，依次类推。
2、氨基酸的物理性质
常温下状态：无色晶体；熔、沸点：较高；溶解性：能溶于水，难溶于有
机溶剂。
3、氨基酸的化学性质
（1）甘氨酸与盐酸反应的化学方程式：
；
（2）甘氨酸与氢氧化钠反应的化学方程式：
氨基酸是两性化合物,基中—COOH 为酸性基团,—NH2为碱性基团。
（3）成肽反应
两个氨基酸分子(可以相同也可以不同)在酸或碱存在下加热，通过一分子
的氨基和另一分子的羧基脱去一分子水，缩合形成含有肽键的化合物，称为成
肽反应。
【习题一】
下列对氨基酸和蛋白质的描述正确的是（ ）
A．氨基酸和蛋白质遇重金属离子均会变性
B．蛋白质水解的最终产物是氨基酸
C．α-氨基丙酸与α-氨基苯丙酸混合物脱水成肽，只生成2 种二肽
D．氨基酸溶于过量氢氧化钠溶液中生成的离子，在电场作用下向负极移动
【分析】A．重金属盐能使蛋白质发生变性；
B．氨基酸是组成蛋白质的基本单位，蛋白质水解的最终产物是氨基酸；
α-氨基丙酸与α-氨基苯丙酸混合物脱水成肽，生成4 种二肽；
D．氨基酸中-COOH 和NaOH 反应生成羧酸根离子，应该向正极移动。
【解答】解：A．重金属盐能使蛋白质发生变性，但不能使氨基酸发生变性，故
A 错误；
B．氨基酸通过发生水解反应生成蛋白质，所以蛋白质最终水解产物是氨基酸，
故B 正确；
C．氨基酸生成二肽，是两个氨基酸分子脱去一个水分子，当同种氨基酸脱水，
生成2 种二肽；是异种氨基酸脱水：可以是α-氨基丙酸脱羟基、α-氨基苯丙
酸脱氢；也可以α-氨基丙酸脱氢、α-氨基苯丙酸脱羟基，生成2 种二肽。所
以共有4 种，故C 错误；
D．氨基酸中-COOH 和NaOH 反应生成羧酸根离子，带负电荷，应该向正极移动，
故D 错误；
故选：B。
【习题二】
下列叙述错误的是（ ）
A．氨基酸在一定条件下可发生缩聚反应
B．氨基酸具有两性
C．天然蛋白蛋水解的最终产物均为α-氨基酸
D．饱和Na2SO4、CuSO4溶液均可用于蛋白质的盐析
【分析】A．氨基酸在一定条件下可发生缩聚反应形成多肽；
B．氨基酸中有氨基和羧基，氨基能与酸反应，羧基能与碱反应；
C．天然蛋白质是α-氨基酸形成的；
D．硫酸铜是重金属盐．
【解答】解：A．氨基酸可发生缩聚反应形成多肽，故A 正确；
B．氨基酸分子中含有氨基（-NH2）和羧基（-COOH），既能够和与酸反应，又
能与碱反应，故B 正确；
C．天然蛋白质水解的最终产物是α-氨基酸，故C 正确；
D．硫酸铜是重金属盐，蛋白质遇硫酸铜发生变性，故D 错误。
故选：D。
二、蛋白质的结构与性质
1、蛋白质的结构
蛋白质是一类高分子化合物，主要由C、H、O、N、S 等元素组成。
蛋白质分子结构的显著特征是：具有独特而稳定的结构。蛋白质的特殊功
能和活性与多肽链的氨基酸种类、数目及排列顺序、特定空间结构相关。
2、蛋白质的性质
（1）水解
蛋白质在酸、碱或酶的作用下，水解成相对分子质量较小的肽类化合物，
最终水解得到各种氨基酸。
（2）盐析
盐析是一个可逆过程，不影响(填“影响”或“不影响”)蛋白质的活性。
因此可用盐析的方法来分离提纯蛋白质。
（3）变性
影响蛋白质变性的因素有：
物理因素：加热、加压、搅拌、振荡、紫外线照射、超声波等。
化学因素：强酸、强碱、重金属盐、三氧乙酸、乙醇、丙酮等。
变性是一个不可逆(填“可逆”或“不可逆”)的过程，变性后的蛋白质生理活
性也同时失去。
（4）颜色反应
颜色反应一般是指浓硝酸与含有苯基的蛋白质反应，这属于蛋白质的特征
反应。
3、 蛋白质的一级结构是指各种氨基酸的连接方式和排列顺序；
蛋白质的二级结构是指多肽链卷曲盘旋和折叠的空间结构；
蛋白质的三级结构是指在二级结构基础上进一步盘曲折叠形成的三维结构；
蛋白质的四级结构是指亚基的立体排布、亚基间相互作用与布局。
【习题三】
下列说法不正确的是（ ）
A．蛋白质、淀粉、纤维素都是天然高分子化合物
B．蔗糖属于多糖，能发生水解
C．碘酒滴到土豆片上，可观察到土豆片变蓝
D．蛋白质、油脂、糖类是三大基本营养物质
【分析】A．相对分子质量在10000 以上的有机化合物为高分子化合物，高分子
化合物分为天然高分子化合物、合成高分子化合物，淀粉、纤维素、蛋白质为
天然高分子化合物；
B．多糖是由糖苷键结合的糖链，至少要超过10 个以上的单糖组成的聚合糖高
分子碳水化合物；
C．土豆的成分是淀粉；
D．糖类、脂肪和蛋白质是维持人体生命活动所必需的三大营养物质．
【解答】解：A．淀粉、蛋白质、纤维素都是天然有机高分子化合物，故A 正确；
B．蔗糖属于二糖，不是多糖，故B 错误；
C．土豆的成分是淀粉，碘单质遇淀粉变蓝色，故C 正确；
D．糖类、脂肪和蛋白质是维持人体生命活动所必需的三大营养物质，故D 正确。
故选：B。
【习题四】
关于氨基酸和蛋白质的认识不正确的是（ ）
A．氨基酸和蛋白质都是两性分子
B．蛋白质可发生水解，最终得到各种氨基酸
C．强紫外线灼伤人体皮肤属于皮肤蛋白质的颜色反应
D．酶是生物体内许多复杂反应的高效催化剂
【分析】A．氨基酸和蛋白质都含有氨基和羧基；
B．蛋白质可发生水解生成氨基酸；
C．紫外线能使蛋白质变性；
D．酶可作催化剂．
【解答】解：A．氨基酸和蛋白质都含有氨基和羧基，都属于两性分子，故A 正
确；
B．蛋白质可发生水解生成各种氨基酸，故B 正确；
C．紫外线能使蛋白质变性，蛋白质遇浓硝酸反应颜色反应，故C 错误；
D．酶是蛋白质，可作生物体内许多复杂反应的催化剂，故D 正确。
故选：C。
三、酶
酶的催化作用的特点：
（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。
【习题五】
1997 年，英国的“克隆羊”备受世界关注．“克隆羊”的关键技术是找到一些
特殊的酶，这些酶能激活普通细胞，使之像生殖细胞一样发育成个体．有关酶
的叙述错误的是（ ）
A．酶是一种具有催化作用的蛋白质
B．酶的催化作用具有选择性和专一性
C．高温或重金属盐能降低酶的活性
D．酶只有在强酸性或强碱性条件下才能发挥作用
【分析】酶是生物体内活细胞产生的生物催化剂，在体内的化学反应中能够加
快反应速度；绝大多数酶的化学本质是蛋白质．具有催化效率高、专一性强、
作用条件温和等特点，据此即可解答．
【解答】解：A．酶是一种特殊的蛋白质，对发生在体内和体外的某些化学反应
都能起催化作用，故A 正确；
B．酶的专一性和选择性是指一种酶只能催化一种化合物或一类化合物的化学反
应，故B 正确；
C．酶是蛋白质，蛋白质在高温或重金属盐作用下，发生蛋白质变性，所以活性
降低，故C 正确；
D．由于大多数酶是蛋白质，因而会被高温、强酸、强碱等破坏而失去活性，即
蛋白质发生变性，所以，酶在强酸性或强碱性条件下不能发挥作用，故D 错误；
故选：D。
【习题六】
酶是蛋白质，因而具有蛋白质的特性，酶又是生物制造出来的催化剂，能在许
多有机反应中发挥作用，如图表示温度t 与反应速度v 的关系曲线中，有酶参
加的是（ ）
A.
B.
C.
D.
【分析】根据图中反应速度和温度的图象走向，可判断酶催化效率强弱，据此
解答．
【解答】解：酶是一种蛋白质，酶又是生物制造出来的催化剂，酶促进反应速
率一般要求在常温、常压、中性酸碱度等温和的条件下进行，因为酶是蛋白质，
酶在适宜的温度下（30℃～50℃时）催化活性最高，在高温、强酸、强碱等环
境中容易失去活性，所以随着温度的升高，酶的催化效率先增大，后减小，D
选项图中反应速度和温度的图象走向符合这一特点，
故选：D。
四、核酸
1、核酸分为DNA 和RNA。核酸水解产生核苷酸，再水解产生磷酸、核苷。核苷
再水解产生戊糖、碱基。
2、盐析与变性区别的方法
项目
盐析
变性
含义
蛋白质中加入浓无机轻金属盐溶液使其
溶解度降低而从溶液中析出
蛋白质在热、酸、碱、重金属
盐、紫外线等作用下，性质改
变而凝结
作用
降低蛋白质的溶解度，不改变其性质，
用于分离提纯蛋白质
破坏蛋白质的结构，改变蛋白
质的性质
特征
可逆过程
不可逆过程
实质
溶解度降低，物理变化
结构、性质改变，化学变化
用途
提纯蛋白质
杀菌消毒
影响
因素
无机盐的浓度：浓的无机轻金属盐溶液
使蛋白质盐析，稀的无机轻金属盐溶液
增大蛋白质的溶解度
加热、酸、碱、重金属盐、紫
外线、甲醛、苯酚等均可使蛋
白质变性
3、焰色反应、显色反应、颜色反应的比较
焰色反应
显色反应
颜色反应
含义
钠、钾等多种金属元
素被灼烧时，使火焰
呈现某种颜色。钠元
素的焰色为黄色，钾
元素的焰色为紫色
酚类物质遇三氯化铁(Fe3
＋)溶液后，溶液显示某
种颜色，如苯酚；淀粉
遇碘(I2)显蓝色
蛋白质遇某些试剂后显
示某种特殊的颜色。鸡
蛋白、人的皮肤等遇浓
硝酸显黄色
显色
实质
物质变化
化学变化
化学变化
重要
应用
鉴别钠、钾等金属元
素
鉴别苯酚、淀粉
鉴别某些蛋白质
注意：利用焰色反应只能鉴别某些金属元素,如碱金属及Ca、Ba、Cu 等；利用
颜色反应只能鉴别含苯环的蛋白质。
【习题七】
下列关于核酸的说法不正确的是（ ）
A．核酸是高分子化合物
B．核酸中肯定含有磷
C．核酸可分为脱氧核糖核酸和核糖核酸
D．核酸和酶一样属于蛋白质
分析】1、核酸是遗传信息的携带者，是一切生物的遗传物质，在生物体的遗传、
变异和蛋白质的生物合成中具有重要作用，细胞中的核酸根据所含五碳糖的不
同分为DNA（脱氧核糖核酸）和RNA（核糖核酸）两种，构成DNA 与RNA 的基本
单位分别是脱氧核苷酸和核糖核苷酸，每个脱氧核苷酸分子是由一分子磷酸、
一分子脱氧核糖糖和一分子含氮碱基形成，每个核糖核苷酸分子是由一分子磷
酸、一分子核糖和一分子含氮碱基形成。
2、脱氧核苷酸和核糖核苷酸在组成上的差异有：①五碳糖不同，脱氧核苷酸中
的五碳糖是脱氧核糖，核糖核苷酸中的五碳糖是核糖；②碱基不完全相同，脱
氧核苷酸中的碱基是A、T、G、C，核糖核苷酸中的碱基是A、U、G、C。
3、细胞生物（包括原核生物和真核生物）的细胞中含有DNA 和RNA 两种核酸、
其中DNA 是遗传物质，非细胞生物（病毒）中含有DNA 或RNA 一种核酸、其遗
传物质是DNA 或RNA。
【解答】解：A、核酸、蛋白质、多糖都属于高分子化合物，A 正确；
B、核酸的组成元素为C、H、O、N、P，B 正确；
C、核酸可分为脱氧核糖核酸和核糖核酸，C 正确；
D、核酸不属于蛋白质，酶绝大多数是蛋白质，少数是RNA，D 错误。
故选：D。
