蛋白质和核酸
一、选择题
1．下列关于蛋白质的叙述中，不正确的是( )
①蛋白质溶液里加入饱和硫 ( http: / / www.21cnjy.com )酸铵溶液有蛋白质析出，即使再加入水也不溶解 ②人工合成的具有生命活力的蛋白质——结晶牛胰岛素是我国科学家在1965年首次合成的 ③重金属盐能使蛋白质变性，所以误食重金属盐会中毒 ④浓硝酸溅在皮肤上使皮肤呈黄色，是由于浓硝酸与蛋白质发生了颜色反应 ⑤蛋白质溶液里的蛋白质分子能透过半透膜
⑥颜色反应和灼烧都能用来检验蛋白质 ⑦酶是一种重要的蛋白质，在高温下有很强的活性，几乎能催化身体中的各类反应
A．①④ B．①④⑤
C．①⑤⑦ D．⑤⑥⑦
答案：C
2．某物质的结构式如下：
( http: / / www.21cnjy.com )，下列叙述中不正确的是( )
A．1 mol该物质最多可与1 mol H2加成
B. 1 mol该物质最多可与2 mol NaOH完全反应
C．该物质可与醇发生酯化反应，也可与酸发生酯化反应
D．该物质既能与碱反应，又能与盐酸反应，也能与氯化氢反应
解析：A错误，由于原物质中有苯环和一个 ( http: / / www.21cnjy.com )双键，与H2加成最多的是1?4；B正确，该物质苯环上有—OH属于酚，所以可以和2 mol NaOH作用；C正确，有—OH和—COOH，所以可以和醇、酸发生酯化；D正确，因为是氨基酸所以与酸、碱能反应，由于有双键，能与HCl发生加成反应。
答案：A
3．某蛋白质充分水解后能分离出有机物R ( http: / / www.21cnjy.com )，R可与等物质的量的KOH或盐酸完全反应。3.75 g R与50 mL 1 mol/L的NaOH溶液完全中和，则R的结构简式为( )
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解析：有机物R与KOH或HCl反应 ( http: / / www.21cnjy.com )时为等物质的量完全反应，说明R分子中有一个氨基和一个羧基。此有机物的相对分子质量Mr＝＝75，则有：75－16(—NH2)－45(－COOH)＝14
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答案：A
4．下列说法正确的是( )
A．若两种二肽互为同分异构体，则二者的水解产物不一致
B．丙氨酸和苯丙氨酸脱水，最多可生成3种二肽
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D．氨基酸、淀粉均属于高分子化合物
解析：A项可以用列举法推断，两种不同的氨基酸可以形成两种二肽，且这两种二肽互为同分异构体，例如，1分子H2N—CH2—COOH和1分子H2N—CH2CH2—COOH可以形成两种二肽，这两种二肽互为同分异构体：H2NCH2CONHCH2CH2COOH和HOOCCH2NHOCCH2CH2NH2，但是它们的水解产物相同，A项错误。丙氨酸和苯丙氨酸脱水生成二肽，有4种脱水方式，即丙氨酸和苯丙氨酸分别自身脱水，丙氨酸与苯丙氨酸分子间脱水，二者分子间脱水又有两种形式：丙氨酸分子中的氨基与苯丙氨酸分子中的羧基脱水或丙氨酸分子中的羧基与苯丙氨酸分子中的氨基脱水。故最多生成4种二肽，B项错误。甘氨酸分别自身缩合可形成2种二肽，交叉缩合可形成2种二肽，C项正确。氨基酸不属于高分子化合物，D项错误。
答案：C
5．下列说法正确的是( )
A．将(NH4)2SO4、CuSO4溶液分别加入蛋白质溶液，都出现沉淀，表明二者均可使蛋白质变性
B．糖类、油脂和蛋白质均可发生水解反应
C．向两份蛋白质溶液中分别滴加饱和NaCl溶液和CuSO4溶液，均有固体析出，说明蛋白质均发生变性
D．酒精能使蛋白质变性，可用于杀菌消毒
解析：蛋白质溶液遇(NH4)2SO4、饱 ( http: / / www.21cnjy.com )和NaCl溶液发生盐析而形成沉淀，A、C项均错误；油脂和蛋白质在一定条件下均可发生水解，但是糖类中单糖不能水解，B项错误；病毒、细菌的成分中含有蛋白质，而酒精能使蛋白质失去生理活性，可用于杀菌消毒，D项正确。
答案：D
6．某种解热镇痛药的结构简式为
( http: / / www.21cnjy.com )，当它完全水解时，可得到的产物有( )
A．2种 B．3种
C．4种 D．5种
解析：该有机物分子中含有3个可水解的官能团，包括2个，完全水解后可得4种产物。
答案：C
7．研究发现，负责编码合成葡萄糖苷酶的基因发生变异的人罹患帕金森氏病的风险比普通人高27倍。下列有关酶的叙述中错误的是( )
A．酶是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
解析：酶是具有催化作用的蛋白质，会在强酸、强碱、重金属盐、紫外线、高温及一些有机物的作用下变性而失去生物活性。
答案：D
8．褪黑素是一种内源性生物钟调节剂，在人体内由食物中的色氨酸转化得到。
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下列说法不正确的是( )
A．色氨酸分子中存在氨基和羧基，可形成内盐，具有较高的熔点
B．在色氨酸水溶液中，可通过调节溶液的pH使其形成晶体析出
C．在一定条件下，色氨酸可发生缩聚反应
D．褪黑素与色氨酸结构相似，也具有两性化合物的特性
解析：由色氨酸的结构知，其分子中既含 ( http: / / www.21cnjy.com )—NH2又含有—COOH，故具有两性，可以形成内盐(自身分子内羧基与氨基盐)，也可以羧基(—COOH)与氨基(—NH2)脱水聚合形成多肽等高分子化合物。而褪黑素中不含有—COOH，故不具有两性，A、C正确，D错误；B项调节色氨酸的pH，可使电离平衡向生成色氨酸的方向移动，溶解度降低析出晶体。故选D。
答案：D
9．下列说法正确的是( )
A．糖类、油脂和蛋白质均可发生水解反应
B．将(NH4)2SO4、CuSO4溶液分别加入蛋白质溶液，都出现沉淀，表明二者均可使蛋白质变性
C．科学家发现一种新细菌的DNA链中有砷(As)元素，该As元素最有可能取代了普通DNA链中的P元素
D．蛋白质的水解产物都含有羧基和羟基
解析：单糖不能发生水解，A项错；蛋白质 ( http: / / www.21cnjy.com )溶液中加入饱和(NH4)2SO4溶液发生盐析(盐析是可逆过程，不破坏蛋白质的生理活性，加水后又溶解)，蛋白质溶液中加入CuSO4等重金属盐溶液会变性析出(变性是不可逆过程，蛋白质失去了生理活性，加水不再溶解)，B项错误；As和P是同主族元素，性质相似，C项正确；蛋白质的水解产物是氨基酸，含有羧基和氨基，D项错。
答案：C
10．下列关于有机物的叙述正确的是( )
A．淀粉、油脂和蛋白质都是高分子化合物
B．蛋白质是结构复杂的高分子化合物，分子中都含有C、H、O、N四种元素
C．氨基酸、淀粉均属于高分子化合物
D．若两种二肽互为同分异构体，则二者的水解产物不一致
解析：油脂不是高分子化合物，A ( http: / / www.21cnjy.com )项错；蛋白质是氨基酸缩合而成的高分子化合物，都含有C、H、O、N四种元素，B正确；氨基酸不是高分子化合物，C项错；甘氨酸和丙氨酸之间脱水可以形成两种二肽，互为同分异构体，但水解产物相同，D项错误。
答案：B
11.已知扎那米韦是流感病毒神经氨酸酶抑制剂，其对流感病毒的抑制是以缓慢结合的方式进行的，具有高度特异性，其分子结构如下所示。
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下列说法正确的是( )
A．该物质的分子式为C12H19N4O7
B．1 mol该物质与NaOH溶液反应，可以消耗4 mol NaOH
C．在一定条件下，该物质可以发生消去、加成、取代等反应
D．该物质能使溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色，能与FeCl3溶液发生显色反应
解析：
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答案：C
12．得重感冒之后，常吃一种抗生素——头孢氨苄，分子式：C16H17N3O4S·H2O，其化学结构式为：
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有关其说法正确的是( )
A．在一定条件下，能发生水解反应生成氨基酸
B．1 mol该分子最多能与7 mol H2反应
C．该分子能与碳酸钠反应，不能与盐酸反应
D．头孢氨苄易溶于水，能使溴水褪色
解析：头孢氨苄含有肽键、氨基、羧基、碳 ( http: / / www.21cnjy.com )碳双键，故其水解能生成氨基酸，A正确；由于肽键中的碳氧双键和羧基中的碳氧双键难进行加成，故1 mol该分子只能与4 mol的氢气反应，B不正确；氨基的存使得它有碱性，能与盐酸反应，C不正确；分子亲水基不多，水溶性不大，D不正确。
答案：A
二、填空题
13．某种甜味剂A的甜度是蔗糖的200倍，由于它热量值低、口感好、副作用小，已在90多个国家广泛应用。A的结构简式为： ( http: / / www.21cnjy.com )
已知：①在一定条件下，羧酸酯或羧酸与含—NH2的化合物反应可以生成酰胺。如：
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②酯比酰胺容易水解。
请填写下列空白：
(1)在稀酸条件下加热，化合物A首先生成的水解产物是________和________。
(2)在较浓酸和长时间加热条件下，化合物A可以水解生成________、________和________。
(3)化合物A分子内的官能团之间也可以发生 ( http: / / www.21cnjy.com )反应，再生成一个酰胺键，产物是甲醇和________。(填写结构简式，该分子中除苯环以外，还含有一个6原子组成的环)
答案：
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14．营养品和药品都是保证人类健康不可缺少的物质，其性质和制法是化学研究的主要内容。
已知：酪氨酸是一种生命活动不可缺少的氨基酸，它的结构简式为 ( http: / / www.21cnjy.com )
(1)酪氨酸能发生的化学反应类型有________。
A．取代反应 B．氧化反应
C．酯化反应 D．中和反应
(2)酪氨酸的同分异构体中，同时满足下列条件的，除酪氨酸外还有________种。
①属于氨基酸且“碳骨架”与酪氨酸的相同；②与FeCl3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， ( http: / / www.21cnjy.com )写出酪氨酸与足量NaOH溶液反应的化学方程式________________________________________。
解析：(1)酪氨酸分子中含有—COOH，能发生酯化反应(取代反应)、中和反应；含有的酚羟基易被氧化，可发生氧化反应，该物质还可与浓溴水发生苯环上的取代反应。(2)符合条件的同分异构体包括： ( http: / / www.21cnjy.com )
( http: / / www.21cnjy.com )
答案：(1)ABCD (2)5
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15．中科院蒋锡夔院士和中科院上海有机 ( http: / / www.21cnjy.com )化学所计国桢研究员因在有机分子簇集和自由基化学研究领域取得重大成果，而荣获国家自然科学一等奖。据悉，他们在研究过程中曾涉及如下一种有机物。请根据所示化合物的结构简式回答问题：
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(1)该化合物中，官能团⑦的名称是________，官能团①的电子式是________。
(2)该化合物是由________个氨基酸分子脱水形成的。分子结构中含有________个肽键，称为________肽。
(3)写出该化合物水解生成的氨基酸的结 ( http: / / www.21cnjy.com )构简式：________________________(任写一种)，并写出此氨基酸与氢氧化钠溶液反应的化学方程式：________________________________ ________________________________________。
解析：观察结构可知，①是氨基，⑦是羧基，分子结构中共有③⑤⑥三个肽键，故该物质是四肽，它水解后生成4种氨基酸： ( http: / / www.21cnjy.com )
答案：(1)羧基
(2)4 3 四
(3)H2NCH2COOH H2NCH2COOH＋NaOH―→
H2NCH2COONa＋H2O(答案合理即可)
16．A是某天然蛋白质一定条件下发生水解 ( http: / / www.21cnjy.com )得到的产物之一。经测定：A的相对分子质量不超过200，其中氧元素所占质量分数约为26.5%；等物质的量的A分别与NaOH、Na充分反应，消耗两者的物质的量之比为1?2，经仪器分析A分子中含有苯环，不含“—CH2—”和“—CH3”基团。
(1)测定A的相对分子质量的仪器是__________________ ______________________________________________________，
A的摩尔质量为______________。
(2)一定条件下A分子间发生反应生成 ( http: / / www.21cnjy.com )聚酯的化学方程式为：________________________________________________________________________。
(3)A的同分异构体有多种，写出符合下 ( http: / / www.21cnjy.com )列条件的所有同分异构体的结构简式：_________________________________________。
①与A具有相同的官能团，是二取代苯，且苯环上的一溴代物有两种；
②催化氧化产物能发生银镜反应；
③分子中氨基与羧基的位置关系与A分子氨基与羧基的位置关系不同。
解析：A的相对分子质量不超过200，其中 ( http: / / www.21cnjy.com )氧元素所占质量分数约为26.5%，由200×26.5%＝53可知A中最多可有3个氧原子，A是天然蛋白质水解产物，则A为α 氨基酸，分子中含有—NH2、—COOH。由等物质的量的A分别与NaOH、Na充分反应，消耗两者的物质的量之比为1?2，可知分子中还含有—OH，两者个数之比为1?1，即分子中含有1个—COOH和1个—OH。则A的摩尔质量为＝181(g/mol)，分子中含有苯环、—NH2、—COOH、—OH，不含“—CH2—”和“—CH3”基团，可推得A的结构。
答案：(1)质谱仪 181 g/mol
( http: / / www.21cnjy.com )4.3 蛋白质和核酸
1．下列物质中属于氨基酸的是( )
A．CH3CH2COOH
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解析：氨基酸中既有—COOH又有—NH2，对照各选项只有D项符合。C项中的分子和氨基酸的类似之处为同一个碳原子上连有—NH2和，但其不属于氨基酸。
答案：D
2．某物质的球棍模型如图所示，关于该物质的说法不正确的是( )
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A．该物质的结构简式如图所示 ( http: / / www.21cnjy.com )
B．该物质可以发生加成反应
C．该物质既可以与强酸反应也可以与强碱反应
D．该物质可以聚合成高分子化合物
解析：题给结构简式中应将六元环改为苯环， ( http: / / www.21cnjy.com )A项不正确；该物质分子中含有苯环，可与氢气发生加成反应，B项正确；氨基可与强酸反应，而羧基可与强碱反应，C项正确；分子中含有羧基和氨基，故该物质可以聚合成高分子化合物，D项正确。
答案：A
3．由 ( http: / / www.21cnjy.com )重复结构单元形成的蛋白质在胃液中水解时，不可能产生的氨基酸是( )
( http: / / www.21cnjy.com )
解析：将所给蛋白质结构单元从 (肽键)中的C—N断开，与—OH相连，与—H相连，即可找出水解后不可能产生的氨基酸。
( http: / / www.21cnjy.com )
答案：D
4．甘氨酸和丙氨酸混合，在一定条件下发生缩合反应生成二肽的化合物共有( )
A．4种 B．3种
C．2种 D．1种
解析：甘氨酸与丙氨酸混合反应生成二肽的方式 ( http: / / www.21cnjy.com )有：甘氨酸与甘氨酸反应生成二肽，丙氨酸与丙氨酸反应生成二肽，其中甘氨酸与丙氨酸能以两种方式反应生成二肽，故生成的二肽共有4种。
答案：A
5．下列四种化合物①NaHCO3 ②Al(OH)3 ③(NH4)2S
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既能跟盐酸反应，又能跟氢氧化钠溶液反应的是( )
A．②④ B．①⑥
C．①②③⑤ D．①②③④
答案：D
6．下列关于蛋白质的叙述中，正确的是( )
A．蛋白质溶液里加(NH4)2SO4溶液可提纯蛋白质
B．蛋白质是由多种α 氨基酸加聚而成的天然高分子化合物
C．温度越高，酶对某些化学反应的催化效率越高
D．任何结构的蛋白质遇到浓HNO3都会显黄色
解析：(NH4)2SO4溶液不是重金属盐， ( http: / / www.21cnjy.com )加入(NH4)2SO4溶液，蛋白质会产生“盐析”现象，但盐析是可逆反应，加水后蛋白质会继续溶解，A对；氨基酸生成蛋白质发生的是脱去水分子的缩聚反应而不是加聚反应，B错；酶是一种蛋白质，在高温下变性，而不再具有催化活性，属于不可逆过程，C错；一般情况下，只有含苯环的蛋白质遇到浓HNO3才会发生颜色反应而变黄，D错。故选A。
答案：A
7．天然蛋白质水解的最终产 ( http: / / www.21cnjy.com )物中含有某物质A，A由C、H、O、N四种元素组成。A既能与NaOH溶液反应，又能与HCl反应，且含有苯环不含甲基。在一定条件下，两分子A发生缩合反应生成B和一分子水，B的相对分子质量为312。据此推断A、B的结构简式：A________________________，B______________________。
解析：由A＋A―→B＋H2O及B的相对分子质量可推知，A的相对分子质量为＝165。因A分子中含有C6H5—、—COOH、—NH2，则A分子中剩余基团的式量为165－77－45－16＝27，因A分子中不含甲基，故剩余基团应为，天然蛋白质水解的最终产物为α 氨基酸，故A的结构简式为，B的结构简式为 ( http: / / www.21cnjy.com )。
答案： ( http: / / www.21cnjy.com )
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8．某有机物含有C、H、O、N四种元素，下图为该有机物的球棍模型。
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(1)该有机物的化学式________，结构简式________；
(2)该物质属于________；
A．有机物 B．氨基酸
C．二肽 D．糖
E．油脂
(3)该有机物可能发生的化学反应有(填编号)________；
①水解 ②加聚 ③取代 ④消去 ⑤酯化 ⑥与H2加成
(4)该有机物发生水解反应的化学方程式为_______________。
解析：由有机物的球棍模型可知其结构简式为
( http: / / www.21cnjy.com )，该有机物分子结构中含有肽键( ( http: / / www.21cnjy.com ))和—OH，故它能发生水解、取代、消去和酯化反应。
答案：(1)C5H11NO2 ( http: / / www.21cnjy.com )
(2)A (3)①③④⑤
(4) ＋H2O
CH3CH2COOH＋H2N—CH2—CH2OH
