蛋白质：生物学里有化学

李宏华

“生命是蛋白体的存在方式，这个存在方式的基本因素在于和它周围的外部自然界的不断新陈代谢，而且这种新陈代谢一停止，生命就随之停止，结果便是蛋白质的分解。”

——恩格斯

【命题素材】

冠状病毒：全人类的公敌

冠状病毒是一类主要引起呼吸道、肠道疾病的病原体。这类病毒在电子显微镜底下看起来是圆球形的，表面有许多规则排列的突起，整个病毒颗粒就像一顶帝王的皇冠，因此得名“冠状病毒”。冠状病毒有自己的核酸和蛋白质，当它进入人体后，借助人体内的原料进行增殖。当人体发病时，就是它的蛋白质起了作用。

结晶牛胰岛素：不朽的丰碑

1965年，我国科技工作者成功人工全合成了具有生物活性的结晶牛胰岛素。这是中国乃至世界科学史上的一大成就。在认识生命现象、揭开生命奥秘的伟大历程中，中国做出了重要贡献。结晶牛胰岛素属于有机物，是一种蛋白质分子，是牛胰脏中胰岛β细胞所分泌的一种调节糖代谢的蛋白质激素。2020年是我国人工全合成结晶牛胰岛素55周年。

创造全新的蛋白质

蛋白质是长线性分子，它可以折叠形成明确的立体形状。蛋白质对很多生物功能至关重要，例如皮肤代谢、食物消化以及血液里氧的运输等。尽管人体中自然的蛋白质会执行一系列任务，但它们似乎只有有限的几千种结构类型而已。英国科学家戴克·沃尔夫森教授曾尝试重新设计出一种人造蛋白质分子，尽管所使用的原料源于自然的蛋白质，但设计出的蛋白质的形状是全新的，且目前尚未在自然界中观察到。

蛋白质也会“练瑜伽”

决定蛋白质功能的，不仅是氨基酸序列，还有蛋白质“练瑜伽”的姿势。化学课上，老师们组装的分子模型总是“硬邦邦”的，而事实上，很多有机大分子都是柔性的，十分柔软，可以通过扭曲、折叠及翻转做出很多“高难度动作”，像极了“瑜伽大师”。蛋白质为什么要“练瑜伽”？因为蛋白质只有正确地折叠，才会具有正常的生理功能。一旦折叠出现错误，要么活性丧失，要么被降解掉，有时还会让人患病。

蛋白质与老年痴呆症

《科学》杂志曾公布一项研究，展示了一个与以往全然不同的蛋白质合成方式：一个名叫Rqc2的蛋白质，其作用与信使RNA一致。研究人员表明，Rqc2看似异常的行为，很可能是人体内无缺陷蛋白质的有效保障。当人们体内缺乏对于自身蛋白质监控的这一过程，便很有可能患上老年痴呆症。此发现对于开发针对神经变性疾病的治疗方法尤为重要，是今后此类研究的主要方向。

【例1】（原创）病毒最基本的成分便是遗传物質（DNA与RNA）和蛋白质。国家卫健委高级别专家组成员李兰娟院士曾在记者会上透露：新型冠状病毒怕酒精、不耐高温，56℃持续30分钟，就可以灭活新型冠状病毒。下列说法不正确的是（ ）

A.新型冠状病毒怕酒精是因为酒精能使蛋白质失去生理活性

B.加热能使蛋白质变性，蛋白质变性是可逆过程

C.重金属盐能使蛋白质变性，但吞服“钡餐”不会引起中毒

D.蛋白质水解的产物是氨基酸

【解析】无论何种形式的消毒，其原理都是使细菌、病毒中的蛋白质变性而失去原有生理活性（灭活），A项正确。加热能使蛋白质变性，但是蛋白质变性是不可逆的，变性后的蛋白质在水中不溶解，同时也会失去原有的生理活性，B项错误。硫酸钡虽然是重金属盐，但是在人体内不会产生钡离子，所以不会使人中毒，C项正确。蛋白质水解的产物是氨基酸，D项正确。

【答案】B

【方法点拨】蛋白质的性质

【例2】面对突如其来的新型冠状病毒肺炎疫情，越来越多的人意识到了口罩的重要作用。医用口罩是由无纺布材料制成的，其原料是聚丙烯。下列说法正确的是（ ）

A.聚丙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色

B.聚丙烯是由丙烯发生加聚反应而生成的

C.天然橡胶、聚丙烯、纤维素都是有机天然高分子化合物

D.聚丙烯的分子式为（C3H6）n，它是一种纯净物

【解析】聚丙烯中不含有碳碳双键，故不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，A项错误。聚丙烯是由丙烯发生加聚反应而生成，B项正确。聚丙烯不是天然有机高分子化合物，属于合成有机高分子化合物，C项错误。n有不同的取值，聚丙烯属于混合物，D项错误。

【答案】B

【方法点拨】此题主要考查有机高分子化合物的判断。有机高分子化合物（又称高聚物）一般相对分子质量从几千到几百万不等，结构中有重复的结构单元。有机高分子化合物可以分为天然有机高分子化合物（如淀粉、纤维素、蛋白质、天然橡胶等）和合成有机高分子化合物（如聚乙烯、聚氯乙烯等）。

【例3】当含下列结构片段的蛋白质在胃液中水解时，不可能产生的氨基酸是（ ）