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2024人教版高中化学选择性必修3同步
第二节 蛋白质
基础过关练
题组一 氨基酸
1.关于生物体内氨基酸的叙述中错误的是( )
A.构成天然蛋白质的氨基酸分子的结构简式可表示为
B.氨基酸是两性化合物,能与酸、碱反应生成盐
C.氨基酸在人体内代谢的最终产物是水、二氧化碳和尿素
D.天然蛋白质水解最终可以得到α-氨基酸、β-氨基酸等多种氨基酸
2.(2023上海华东师大三附中期末)一种二肽的结构简式为,合成这种二肽的氨基酸是( )
A.和
B.
C.
D.和
3.(经典题)科学家发现半胱氨酸能增强艾滋病病毒感染者的免疫力,对控制艾滋病病毒的蔓延有效。已知半胱氨酸的结构简式为,则下列说法中不正确的是( )
A.半胱氨酸属于α-氨基酸
B.半胱氨酸具有两性
C.两分子半胱氨酸脱水形成的二肽的结构简式为
D.与NaOH溶液混合加热时,可放出一种碱性气体
4.(2023辽宁朝阳统考)一种以脯氨酸()作催化剂的反应如图所示。下列说法错误的是( )
A.X分子中不存在手性碳原子
B.X分子中的所有碳原子的杂化方式相同
C.脯氨酸既可以形成分子内氢键,又可以形成分子间氢键
D.Y分子中有7种不同化学环境的氢原子
5.酪氨酸是一种生命活动不可缺少的氨基酸,它的结构简式如图所示:
回答下列问题:
(1)酪氨酸能发生的化学反应类型有 (填字母)。
A.取代反应 B.氧化反应
C.酯化反应 D.中和反应
(2)在酪氨酸的同分异构体中,同时满足如下三个条件的有 种(不考虑立体异构)。
①属于氨基酸且碳骨架与酪氨酸相同;
②与氯化铁溶液能发生显色反应;
③氨基(—NH2)不与苯环直接相连。
(3)已知氨基酸能与碱反应,写出酪氨酸与足量的NaOH溶液反应的化学方程式: 。
题组二 蛋白质
6.(2023陕西宝鸡期中)下列关于蛋白质的说法正确的是( )
A.蛋白质中一定含有C、H、O、N、S、P元素
B.凡是含有“—CO—NH—”的化合物均为蛋白质
C.决定蛋白质性质的基团主要有肽键、氨基与羧基
D.蛋白质分子水解时断裂的是肽键中的C、O之间的键
7.(2022江苏南通模拟)用鸡蛋清进行如下实验:
步骤1:在试管中加入鸡蛋清溶液5 mL,用激光笔照射,出现一条光亮的通路。
步骤2:在试管中加入鸡蛋清溶液2 mL,再加入饱和(NH4)2SO4溶液1 mL,试管中出现白色沉淀。
步骤3:在试管中加入鸡蛋清溶液2 mL,再滴加2滴 1% (CH3COO)2Pb溶液,试管中出现白色沉淀。
步骤4:在试管中加入鸡蛋清溶液2 mL,加热,试管中出现白色沉淀。
下列说法正确的是( )
A.步骤1说明鸡蛋清分散到水中形成了胶体
B.步骤2说明鸡蛋清发生了变性
C.步骤3说明鸡蛋清发生了盐析
D.步骤4说明鸡蛋清发生了水解
8.下列关于蛋白质的说法不正确的是( )
A.蛋白质在酶的作用下最终水解成氨基酸
B.阿胶的主要成分是蛋白质,蚕丝的主要成分是纤维素
C.向蛋白质溶液中加入饱和硫酸钠溶液,析出固体,加蒸馏水后又溶解
D.浓硝酸溅到皮肤上,使皮肤呈现黄色,是由于皮肤中含有含苯环的蛋白质
9.(2022陕西延安期中)当含有下列结构片段的蛋白质水解时,产生的氨基酸的种类有( )
A.2种 B.3种 C.4种 D.5种
题组三 酶
10.(经典题)(2022河北石家庄月考)下列有关酶的叙述错误的是( )
A.大多数酶是蛋白质
B.酶的催化作用具有选择性和专一性
C.酶通常具有高效催化作用
D.高温或紫外线的照射会增加酶的活性
11.绝大多数酶是蛋白质,因而具有蛋白质的特性;酶又是生物体内的催化剂,能在许多有机反应中发挥作用。在下面表示温度T与反应速率v之间关系的曲线中,有酶参加的是( )
能力提升练
题组 氨基酸、蛋白质性质的综合考查
(2023江苏苏州期中统考)组成蛋白质的氨基酸主要是α-氨基
酸,α-氨基酸指的是氨基和羧基都连在同一个碳原子上的氨基酸。两个氨基酸分子缩合后形成的含有肽键的化合物称为二肽。下列有关说法正确的是( )
A.将饱和(NH4)2SO4溶液加入鸡蛋清溶液中,可以提取蛋白质
B.在油脂中加入淀粉酶,以促进油脂水解
C.最简单的α-氨基酸是甘氨酸(氨基乙酸),由两个甘氨酸分子形成的二肽有两种
D.酶是生物体内重要的催化剂,它是一种氨基酸,具有两性
2.青霉素是医学上一种常用的抗生素,在人体内经酸性水解后,得到青霉氨基酸,青霉氨基酸的结构简式如图所示(分子中的—SH与—OH具有类似性质):
下列关于青霉氨基酸的推断合理的是( )
A.青霉氨基酸分子中所有碳原子均在同一直线上
B.青霉氨基酸不能与酸反应
C.多个青霉氨基酸分子能形成多肽
D.1 mol青霉氨基酸与足量的金属钠反应生成0.5 mol H2
3.(2023江苏南京第五中学月考)阿斯巴甜具有清爽的甜味,结构如图所示。下列有关说法正确的是 ( )
A.分子式为C14H18N2O5,阿斯巴甜不属于蛋白质
B.阿斯巴甜的水解产物中只有一种氨基酸
C.阿斯巴甜在一定条件下不能与酸反应,只能与碱反应
D.阿斯巴甜分子中有3个手性碳原子
4.(经典题)蛋白质在酸、碱或酶的作用下,逐步水解成相对分子质量较小的多肽,最终水解得到氨基酸。某蛋白质的结构片段如下:
回答下列问题:
(1)上述蛋白质的结构片段的水解产物中不属于α-氨基酸的是 (填结构简式)。
(2)上述蛋白质的结构片段水解得到的氨基酸中,某氨基酸分子中碳、氢原子数比值最大。
①该氨基酸与NaOH溶液反应的化学方程式为
。
②两分子该氨基酸缩合形成的环状物质的分子式为
。
③该氨基酸的同分异构体中,含硝基且苯环上除硝基外只有甲基的有 种(不考虑立体异构)。
(3)已知上述蛋白质结构片段的相对质量为364,则水解生成的各种氨基酸的相对分子质量之和为 。
答案与分层梯度式解析
第二节 蛋白质
基础过关练
1.D 2.D 3.C 4.B 6.C 7.A 8.B 9.B
10.D 11.D
1.D 天然蛋白质水解得到α-氨基酸,α-氨基酸的结构简式可表示为,A正确;氨基酸分子中—COOH是酸性基团,—NH2是碱性基团,故氨基酸是两性化合物,能与酸、碱反应生成盐,B正确;氨基酸在人体内代谢的最终产物为二氧化碳、水和尿素,C正确;天然蛋白质水解最终得到多种α-氨基酸,D错误。
2.D 断裂该二肽的肽键中的C—N键,氮原子连接氢原子,碳原子连接羟基,即可得到合成该二肽的氨基酸,为、。
3.C 由题给半胱氨酸的结构简式可知,分子中氨基和羧基连在同一个碳原子上,所以半胱氨酸属于α-氨基酸,A项正确;因为氨基为碱性基团,羧基为酸性基团,所以半胱氨酸具有两性,B项正确;两分子的半胱氨酸脱水形成二肽应是氨基与羧基脱水缩合的结果,形成的二肽的结构简式应为,C项不正确;是氨基酸的铵盐,故电离出的N与OH-在加热条件下反应会放出氨气,D项正确。
4.B 连接4个不同原子或原子团的碳原子为手性碳原子,故X分子中没有手性碳原子,A正确;X分子中酮羰基上的碳原子为sp2杂化,其余碳原子为sp3杂化,即X分子中碳原子的杂化方式不同,B错误;脯氨酸分子中含羧基和—NH—,则脯氨酸既可形成分子内氢键,又可形成分子间氢键,C正确;由Y的结构可知,Y分子中有7种不同化学环境的氢原子,D正确。
5.答案 (1)ABCD
(2)5
(3)+2NaOH +2H2O
解析 (1)由酪氨酸的结构简式可知,分子中含有氨基、羧基、酚羟基,能发生中和反应、酯化反应、取代反应和氧化反应。
(2)由于碳骨架相同,且含有酚羟基,侧链不变,将酪氨酸分子中的羟基置于另一个取代基的邻位、间位,有2种结构;侧链变为“”后与—OH在苯环上可处于邻、间、对位,有3种结构,总共5种。
(3)酚羟基和羧基均能与NaOH溶液发生反应。
6.C 蛋白质主要含C、H、O、N、S元素,还可能含P、Fe等元素,A错误;蛋白质中一定含肽键,但含—CO—NH—的化合物不一定是蛋白质,B错误;决定蛋白质性质的基团主要有肽键、氨基与羧基,C正确;蛋白质分子水解时断裂的是肽键中的C、N之间的键,D错误。
7.A 步骤1中用激光笔照射,出现一条光亮的通路,说明鸡蛋清分散到水中形成了胶体,A正确;步骤2加入饱和(NH4)2SO4溶液1 mL,试管中出现白色沉淀,鸡蛋清发生了盐析,B错误;(CH3COO)2Pb溶液属于重金属盐溶液,使鸡蛋清发生变性,C错误;步骤4中加热,试管中出现白色沉淀,鸡蛋清发生变性,D错误。
8.B 蚕丝的主要成分是蛋白质,B错误。
9.B 蛋白质水解时断裂肽键中的C—N键,碳原子连接羟基,氮原子连接氢原子,生成相应氨基酸,该蛋白质的结构片段水解生成的氨基酸有、、,B正确。
10.D 绝大多数酶是蛋白质,A正确;酶的催化作用具有选择性和专一性,B正确;酶通常具有高效的催化作用,C正确;高温或紫外线照射会使酶的活性减弱或丧失,D错误。
11.D 绝大多数酶是蛋白质,一般在接近体温和中性的条件下活性最高,温度过高,酶变性而失去催化作用。
易错分析 (1)酶本身所具有的性质可以结合蛋白质的性质来理解,高温可使酶变性而失去催化作用。(2)酶的催化作用具有不同于无机催化剂的特点。
能力提升练
1.A 2.C 3.A
1.A 将饱和(NH4)2SO4溶液加入鸡蛋清溶液中,会发生盐析,可以提取蛋白质,A正确;淀粉酶不能促进油脂水解,B错误;两个甘氨酸分子形成的二肽只有1种,C错误;绝大多数酶为蛋白质,D错误。
2.C 青霉氨基酸分子中碳原子间均为碳碳单键,所有碳原子不在同一直线上,A项错误;青霉氨基酸分子中含有—NH2,能与酸反应生成盐,B项错误;青霉氨基酸分子中含有氨基和羧基,多个青霉氨基酸分子能形成多肽,C项正确;青霉氨基酸分子中—COOH、—SH均可以与Na反应,所以1 mol青霉氨基酸与足量的金属钠反应生成1 mol H2,D项错误。
3.A 由阿斯巴甜的结构可知分子式为C14H18N2O5,分子中只含有1个,不属于蛋白质,A正确;阿斯巴甜水解时、酯基均断裂,生成、两种氨基酸,B错误;阿斯巴甜分子中含—NH2、—COOH,具有两性,既能与酸反应,又能与碱反应,C错误;阿斯巴甜分子中有2个手性碳原子,D错误。
4.答案 (1)
(2)①+NaOH +H2O ②C16H14N2O2 ③6
(3)436
解析 (1)根据蛋白质的水解规律,可得该蛋白质的结构片段水解生成的氨基酸有:、、、,其中不属于α-氨基酸。
(2)②该蛋白质的结构片段水解得到的氨基酸中,分子中碳、氢原子数比值最大,其分子式为C8H9NO2,两分子该有机物缩合形成环状物质时应脱去两分子H2O,根据原子守恒可知所得缩合物的分子式为C16H14N2O2;③满足题意的同分异构体有6种,分别是、、(六个标号位置上是硝基)。
(3)该蛋白质的结构片段水解生成了4种氨基酸,相应地增加了4个H2O分子的相对分子质量,即水解生成的各种氨基酸的相对分子质量之和为364+72=436。
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