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【转载】高中化学选修5的辅导十三  

2014-01-23 11:03:42|  分类: 化学辅导 |  标签: |举报 |字号 订阅

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关于氨基酸和蛋白质

l      氨基酸:分子中含氨基和羧基两种官能团。天然氨基酸分子中的氨基都在羧基直接相连的碳原子上。课本p86给出的四种天然氨基酸,要记住名称(包括俗名)和结构简式。

l      分子中只含有一个氨基和一个羧基的氨基酸与含有相同碳原子数的一硝基取代烷烃是类别同分异构体。如甘氨酸与硝基乙烷。

l      氨基中的氮原子上有一对孤对电子,可以结合一个氢离子,形成配位键,显碱性;羧基显酸性;所以氨基酸是两性化合物。注意它们生成的盐的写法:课本p87 。

l      氨基酸的缩聚反应:氨基酸的分子之间,一个分子中的羧基脱去羟基,另一个分子中的氨基脱去一个氢原子,可以结合成肽键(或者叫酰胺键)(?CO?NH?)(脱去的部分结合成水。)生成物达到高分子的水平时,就叫做缩聚反应。注意高分子的写法,头尾部分与加聚产物不同!比如由甘氨酸缩聚成的高分子为:

l      练习:有一种多肽,分子式是

   C55H70O19N10 ,它完全水解的产物就

是课本p86给出的四种氨基酸,问:

1、这是几肽?

2、一分子此多肽完全水解可得几分子谷氨酸?

3、一分子此多肽完全水解可得几分子苯丙氨酸?

解:因为课本p86给出的四种氨基酸分子中都只有一个氨基,(每个氨基中只有一个氮原子),此多肽分子中一共有10个氮原子,所以是十肽。给出的四种氨基酸分子中,除了谷氨酸有两个羧基以外,都只有一个羧基,(每个羧基中有两个氧原子。)这样一来,10个氨基酸中分子如果有x个谷氨酸分子,则根据氧原子总数有:

4x+2(10?x)=19+9=28 (加9是因为完全水解还需要9分子水,其中含9个氧原子。)解之,x=4;给出的四种氨基酸分子中,甘氨酸和丙氨酸的不饱和度都是1,谷氨酸是2,(羧基中的碳氧双键)。而苯丙氨酸则为5,(苯环4,羧基1)。而且这些不饱和度在缩合成多肽时不被破坏,所以如果这个多肽分子中有y个苯丙氨酸单元,则据不饱和度有

1×(10-4-y)+ 2×4 + 5y = (55+1)?(70-10)÷2=26

解之,y=3 。

【根据有机物分子式,求不饱和度的计算公式:

 Ω(不饱和度)=碳原子数+1-(氢原子数+卤素原子数-氮原子数)÷2    氧原子、硫原子不影响不饱和度。】

l  蛋白质根据分子组成及形状可以分为:

  1、纤维蛋白,如头发,羊毛,蚕丝,指甲等,不溶于水;

  2、球蛋白,如蛋清,酶等,可溶于水;

  3、结合蛋白,如核蛋白,血红蛋白等,含有非氨基酸成分。

l  蛋白质的高级结构被破坏,也会引起蛋白质的生理、生化性质的改变。不一定需要破坏到一级结构的肽键。

l  蛋白质分子很大,线度(或者叫做直径)达到10-9m~10-7m之间,所以,也可以认为是胶体。溶于水的蛋白质不发生聚沉,是因为蛋白质分子中的氨基、羧基这些亲水基团吸引水分子,在分子表面形成一层水化膜,不同分子的水化膜极性相同,互相排斥,使得蛋白质分子不能够彼此粘接而下沉。向蛋白质溶液中加入较大量的盐时,由于盐电离产生的离子需要水化,就会夺取蛋白质分子表面的水化膜上的水分子,蛋白质分子失去表面的水化膜,就会彼此粘接而下沉,这就相当于减小了蛋白质的溶解度而析出,叫做盐析(盐效应中的盐析效应)。盐析不会破坏蛋白质的结构,是可逆的,只要加水,蛋白质仍然可以溶解。此法可以用来分离、提纯蛋白质。

l  蛋白质的变性是不可逆的,变性的蛋白质不再有生理、生化活性。有消毒、防腐等作用的物质通常都是能够使得蛋白质发生变性的物质。皮革的鞣制也是蛋白质变性。

l  蛋白质黄色反应(简称黄蛋白反应):分子中含有苯环的蛋白质(一般蛋白质都含有),遇到浓硝酸,会变为黄色的物质(如果是蛋白质的溶液,则出现黄色沉淀。)。可以用来鉴别蛋白质。

l  纤维蛋白(如羊毛,蚕丝。),纤维素(如棉,麻。),合成纤维(如涤纶,晴纶等。)的鉴别:点燃,有烧头发、羽毛臭味的是蛋白质;有烧纸气味的是纤维素;有其它特殊气味的是合成纤维。

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