4.3.1 核酸——高二化学人教版（2019）选修三课堂速测
一、核酸的组成
1．分类：核酸分为脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)，绝大多数生物体的遗传物质是DNA。
2．组成
(1)核酸是一种生物大分子，是由许多核苷酸单体形成的聚合物。
(2)核苷酸水解得到磷酸和核苷，核苷水解得到戊糖和碱基，其中戊糖有脱氧核糖和核糖，在核酸中以环状结构的形式存在。
(3)碱基的名称(符号)和结构简式
①腺嘌呤(A)：。
②鸟嘌呤(G)：。
③胞嘧啶(C)：。
④胸腺嘧啶(T)：。
⑤尿嘧啶(U)：。
3．定义：核酸可以看作磷酸、戊糖和碱基通过一定方式结合而成的生物大分子。
4．两种核酸中的碱基(具有碱性的杂环有机化合物)
(1)RNA中的碱基主要有腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)和尿嘧啶(U)四种。
(2)DNA中的碱基主要有腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)和胸腺嘧啶(T)四种。
5．核酸的合成与水解
6．腺苷三磷酸(ATP)
(1)形成：腺嘌呤核苷中的核糖羟基与磷酸反应，可形成腺苷酸(AMP)、腺苷二磷酸(ADP)及腺苷三磷酸(ATP)。
(2)ATP中的特殊键
磷酸与核糖之间通过磷酯键连接，磷酸与磷酸之间形磷酸酐键。
(3)ATP的水解过程的能量变化
二、核酸的结构
1．DNA的双螺旋结构特点
(1)DNA分子由两条多聚核苷酸链组成，两条链平行盘绕，形成双螺旋结构。
(2)每条链中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，碱基排列在内侧。
(3)两条链上的碱基通过氢键作用，腺嘌呤(A)与胸腺嘧啶(T)配对，鸟嘌呤(G)与胞嘧啶(C)配对，结合成碱基对，遵循碱基互补配对原则。
2．RNA的结构
RNA也是以核苷酸为基本构成单位，其中的戊糖和碱基与DNA中的不同，核糖替代了脱氧核糖，尿嘧啶(U)替代了胸腺嘧啶(T)。RNA分子一般呈单链状结构，比DNA分子小得多。
三、核酸的生物功能
1．基因：有一定碱基排列顺序的DNA片段含有特定的遗传信息，称为基因。
2．生物功能
(1)DNA分子的复制
亲代DNA分子的两条链解开后作为母链模板，在酶的作用下，利用游离的核苷酸各自合成一段与母链互补的子链。最后形成两个与亲代DNA完全相同的子代DNA分子，使核酸携带的遗传信息通过DNA复制被精确地传递给下一代，并通过控制蛋白质的合成来影响生物体特定性状的发生和发育。
(2)RNA的生物功能
RNA主要负责传递、翻译和表达DNA所携带的遗传信息。
3．中国在核酸的研究中的贡献
(1)1981年，人工合成了具有生物活性的核酸分子——酵母丙氨酸转移核糖核酸。
(2)1999年，参与了人类基因组计划。
(3)2002年，完成了水稻基因组图谱的绘制。
【针对训练】
1.核酸检测是诊断新冠肺炎的重要依据，下列关于核酸的结构和性质说法正确的是( )
A.核酸是一种无机酸
B.核酸的性质与蛋白质相似，不会变性
C.组成核酸的元素有C、H、O、N、P等
D.核酸是生物小分子化合物
2.蛋白质和核酸共有的主要组成元素是( )
A.C、H、O B.C、H、O、N、P C.C、H、O、N D.C、H、O、P
3.下列有关核酸的叙述中，正确的是( )
A.除病毒外，一切生物中都有核酸存在
B.核酸分子均呈双螺旋结构
C.核酸是生物的遗传物质
D.组成核酸的基本单位是脱氧核糖核苷酸
4.下列对核酸的叙述不正确的是( )
A.核酸的基本单元是核苷
B.核酸是生物的遗传物质
C.天然的核酸有DNA和RNA两大类
D.核酸最早在细胞核中发现，且具有酸性
5.将双螺旋结构的DNA分子彻底水解，得到的产物是( )
A.两条脱氧核糖核苷酸长链 B.四种脱氧核糖核苷酸
C.磷酸、含氮碱基、脱氧核糖 D.C、H、O、N、P五种元素
6.现在艾滋病病毒的感染者在各国逐年增加，已检测发现艾滋病病毒含尿嘧啶（U），则其含有的物质是( )
A.RNA B.DNA C.脱氧核糖核苷酸 D.氨基酸
7.如图表示DNA分子结构中的一部分，其中连接碱基A与T的是( )
A.肽键 B.氢键 C.磷酸酯键 D.二硫键
8.2020年，新冠病毒在全球肆虐。因为核酸是生命的基础物质，是病毒的“身份证”，所以患者的确诊需要对病毒的核酸检测。以下关于核酸的论述正确的是( )
A.核酸是核蛋白的非蛋白部分，它是由氨基酸残基组成的
B.核酸水解产物中含有磷酸、葡萄糖和碱基
C.核酸、核苷酸都是高分子化合物
D.核酸有核糖核酸和脱氧核糖核酸两类，对蛋白质的合成和生物遗传起重要作用
9.DNA指纹法在案件侦破工作中有着重要用途。刑侦人员将从案发现场得到的血液、头发样品中提取的DNA，与犯罪嫌疑人的DNA进行比较就可能为案件的侦破提供证据。
（1）DNA侦破的准确率非常高，原因是绝大多数的生物，其遗传信息储存在______中，而且每个个体DNA的脱氧核苷酸序列各有特点。
（2）DNA是细胞内携带________的物质，它的信息量非常大。
（3）核酸包括_____和_______，其基本组成单元分别是_____和__________。
答案以及解析
1.答案：C
解析：核酸是由多个核苷酸单体聚合而形成的有机酸，A错误；在某些有机试剂、加热等化学或物理因素的影响下核酸可以发生变性，B错误；根据核酸的组成，可知组成核酸的元素有C H、O、N、P等，C正确；核酸是由核苷酸单体聚合形成的生物大分子，D错误。
2.答案：C
解析：蛋白质主要由C、H、O、N、S等元素组成，核酸由C、H、O、N、P元素组成。
3.答案：C
解析：大多数病毒由核酸和蛋白质组成，A错误；DNA分子呈双螺旋结构，RNA分子一般呈单链状结构，B错误；核酸是生物的遗传物质，C正确；核酸按五碳糖的不同分为核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA)两大类，其中组成DNA的基本单位是脱氧核糖核苷酸，组成RNA的基本单位是核糖核苷酸，D错误。
4.答案：A
解析：核酸是生物大分子，基本单元是核苷酸；核酸是生物的遗传物质；天然的核酸根据其组成中所含戊糖的不同分为DNA和RNA两大类。
5.答案：C
解析：多个脱氧核糖核苷酸分子间脱水形成磷酯键后聚合而成的脱氧核糖核苷酸链构成了脱氧核糖核酸(DNA)，而脱氧核苷酸的结构可看成由一个脱氧核糖分子分别与一个磷酸分子、一个碱基分子通过分子间脱水连接而成的，故DNA分子完全水解得到的产物是磷酸、含氮碱基、脱氧核糖，C正确。
6.答案：A
解析：尿嘧啶（U）是RNA特有的碱基，艾滋病病毒中含有U，说明其含有RNA。
7.答案：B
解析：DNA分子结构中连接碱基A与T的是氢键，故选B。
8.答案：D
解析：核酸和核蛋白是细胞核的组成成分，核酸是由许多核苷酸单体形成的聚合物，A错误；核酸水解产物中含有磷酸、戊糖和碱基，B错误；核酸为高分子化合物，核苷酸不是高分子化合物，C错误；核酸对蛋白质的合成和生物遗传起重要作用，D正确。
9.答案：（1）DNA
（2）遗传信息
（3）DNA；RNA；脱氧核苷酸；核糖核苷酸
解析：所有具有细胞结构的生物，其遗传物质都是DNA，每个个体各不相同的根本原因是所含有的遗传信息不同，即DNA不同，这些DNA不同的原因是脱氧核苷酸的排列顺序不同。4.1.1 糖类——高二化学人教版（2019）选修三课堂速测
一、糖类的组成和分类
1．组成：一般含碳、氢、氧三种元素，通式一般为Cm(H2O)n，称为碳水化合物。
但要注意：(1)糖类不一定均符合Cm(H2O)n组成，如脱氧核糖的分子式为C5H10O4。
(2)符合Cm(H2O)n组成的物质不一定是糖类，如乙酸的分子式为C2H4O2[或C2(H2O)2]。故碳水化合物表示糖类并不准确。
2．定义：糖类是多羟基醛、多羟基酮和它们的脱水缩合物。
3．分类
单糖 寡糖(低聚糖) 多糖
概念 不能水解的糖 1 mol糖水解后能产生2～10 mol单糖的糖 1 mol糖水解后能产生10 mol以上单糖的糖
代表物及分子式 葡萄糖、果糖 蔗糖、麦芽糖 淀粉、纤维素
C6H12O6 C12H22O11 (C6H10O5)n
二、单糖
1．葡萄糖
(1)存在与物理性质
葡萄糖存在于水果、蜂蜜，以及植物的种子、叶、根、花中。动物的血液和淋巴液中也含有葡萄糖。葡萄糖是易溶于水的无色晶体，熔点为146 ℃，有甜味，但甜度不如蔗糖。
(2)分子式与结构特点
分子式为C6H12O6，分子中含有醛基和羟基，属于醛糖。结构简式为CH2OH(CHOH)4CHO。
(3)化学性质
葡萄糖具有醛和醇的特征反应
①还原性：与新制Cu(OH)2悬浊液反应、银镜反应、使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色。
②不饱和性：与H2发生加成反应。
③与羧酸等发生取代反应。1 mol葡萄糖可以与5_mol乙酸发生酯化反应。
④体内氧化反应提供能量，是一种重要的营养物质。
C6H12O6＋6O26CO2＋6H2O
葡萄糖
PS：葡萄糖的环状结构
αD吡喃葡萄糖 链状葡萄糖 βD吡喃葡萄糖
2．果糖
(1)存在与物理性质
果糖在水果和蜂蜜中含量较高，它比蔗糖的甜度高。纯净的果糖为无色晶体，易溶于水，吸湿性强。
(2)分子式与结构特点
果糖的分子式为C6H12O6，是葡萄糖的同分异构体。果糖是一种多羟基酮，属于酮糖。结构简式为。
3．核糖与脱氧核糖
核糖与脱氧核糖分别是生物体的遗传物质核糖核酸(RNA)与脱氧核糖核酸(DNA)的重要组成部分。它们都是含有5个碳原子的单糖——戊糖。均为醛糖，具有还原性。
二者的结构简式分别为CH2OH(CHOH)3CHO和CH2OH(CHOH)2CH2CHO。
4．糖类分子与手性
(1)手性碳原子：在分子中连有4个不同的原子或原子团的碳原子叫做不对称碳原子，也叫手性碳原子。
(2)手性分子：含有手性碳原子存在不能重叠、互为镜像的对映异构体的分子称手性分子：如为手性分子。
三、二糖——蔗糖与麦芽糖
1．来源及用途
名称 存在 常见物质 分子式 用途
蔗糖 大多数植物体中(甜菜、甘蔗中含量最高) 红糖、白糖 C12H22O11 甜味食品
麦芽糖 发芽的谷粒和麦芽中 饴糖 C12H22O11 甜味食品
2.物理性质
(1)蔗糖：无色晶体，易溶于水，较难溶于乙醇，甜味仅次于果糖。
(2)麦芽糖：无色晶体，易溶于水，有甜味，但甜味不如蔗糖。
3．化学性质——水解反应
(1)蔗糖是一种二糖，可以在酸或酶的作用下，水解生成葡萄糖和果糖，化学方程式为
。
(2)麦芽糖与蔗糖互为同分异构体，在酸或酶催化下，麦芽糖发生水解反应生成葡萄糖，化学方程式为。
(3)还原性：蔗糖为非还原糖，麦芽糖为还原糖。
四、多糖——淀粉与纤维素
1．淀粉和纤维素的组成与结构
二者都是由大量葡萄糖单元相互连接组成，属于天然有机高分子；分子式可以表示为(C6H10O5)n或[C6H7O2(OH)3]n，但二者的n值不同，二者不是同分异构体。
2．淀粉
(1)存在与物理性质
①存在：在种子、块根和块茎中含量丰富，谷类和薯类含淀粉较多。天然淀粉由直链淀粉和支链淀粉组成。支链淀粉含量很高的一些谷物，如糯米、糯玉米等有比较黏的口感。
②物理性质：淀粉是白色粉末状物质，没有甜味，不溶于冷水。在热水中淀粉会部分溶解，形成胶状的淀粉糊。
(2)化学性质——淀粉属于非还原糖
①酯化反应：分子中葡萄糖单元中有醇羟基，与羧酸发生酯化反应。
②在酸或酶的作用下水解，其水解反应方程式为
。
③淀粉遇I2变蓝，可以用碘水检验淀粉。
(3)应用——食物和工业原料。
3．纤维素
纤维素参与构成了植物的细胞壁，起着保护和支持作用。如自然界中的棉、麻、木材、秸秆中存在大量纤维素。
(1)物理性质
纤维素是白色纤维状物质，没有甜味，不溶于水，也不溶于一般的有机溶剂。
(2)化学性质——纤维素属于非还原糖
①酯化反应：可以与醋酸、硝酸发生酯化反应制备醋酸纤维、硝酸纤维。
②水解反应方程式
。
(3)应用：①纤维素硝酸酯又称硝酸纤维，极易燃烧，可用于生产火药、塑料和涂料等。
②纤维素乙酸酯又称醋酸纤维，不易燃烧，是一种纺织工业原料，可用于生产塑料、过滤膜、胶片等。
③黏胶纤维是经化学处理后的纤维素。
黏胶纤维中的长纤维一般称为人造丝，短纤维称为人造棉，都可用于纺织工业。
PS：甲壳质与壳聚糖的形成
①甲壳质是由乙酰氨基葡萄糖相互结合形成的一种多糖，是节肢动物外壳的重要成分。
②壳聚糖是甲壳质在碱溶液中脱去乙酰基，生成以氨基葡萄糖为单体的高聚物。可溶于酸溶液，具有良好的生物相溶性和一定的抑菌作用。
【针对训练】
1.《尚书·洪范篇》有“稼稿作甘”之句，“甘”即饴糖。饴糖的主要成分是一种二糖，1 mol该二糖完全水解可生成2 mol葡萄糖。饴糖的主要成分是( )
A.淀粉 B.纤维素 C.果糖 D.麦芽糖
2.下列叙述正确的是( )
A.糖类物质都是有甜味的
B.凡是由C、H、O三种元素组成的有机化合物都是糖类
C.糖类物质又叫碳水化合物，其分子式可用通式表示
D. 糖类一般是指分子中有两个或两个以上羟基的醛或酮以及水解后可以生成多羟基醛或多羟基酮的有机化合物
3.下列关于糖类的说法错误的是( )
A.糖类在自然界中分布广泛，如粮食中的淀粉、植物茎叶中的纤维素
B.糖类又称碳水化合物，其组成一定符合通式
C.根据能否水解，可将糖类分为单糖、寡糖和多糖
D.根据能否与银氨溶液、氢氧化铜等弱氧化剂反应，可将糖类分为还原糖和非还原糖
4.下列物质中符合的组成，但不属于糖类的是( )
①纤维素 ②甲酸甲酯 ③淀粉 ④甲醛 ⑤丙酸
⑥乳酸(羟基丙酸) ⑦乙二醇 ⑧乙酸
A.②③④⑥ B.②④⑥⑧ C.①③④⑦ D.②④⑤⑧
5.下列关于葡萄糖的叙述中，正确的是( )
A.葡萄糖属于多羟基醛，是一种单糖
B.葡萄糖属于多羟基酮，能发生加成反应
C.葡萄糖因为具有甜味，所以属于糖类化合物
D.葡萄糖可以水解
6.下列有关麦芽糖的叙述中，错误的是( )
A.麦芽糖易溶于水，有甜味
B.麦芽糖能发生银镜反应，是一种还原糖
C.1 mol麦芽糖水解得到1 mol葡萄糖和1 mol果糖
D.麦芽糖和蔗糖互为同分异构体
7.有关葡萄糖与果糖的下列说法中，不正确的是( )
①二者互为同分异构体
②二者都易溶于水
③二者都能发生银镜反应、都能与新制反应生成砖红色沉淀
④葡萄糖能发生酯化反应，而果糖不能
⑤都能与发生加成反应生成六元醇
⑥果糖是最甜的糖，而葡萄糖无甜味
A.①②③ B.④⑤ C.④⑥ D.⑥
8.葡萄糖氧化反应（）放出的热量是人体生命活动所需能量的重要来源。医学上葡萄糖溶液可作为药物的溶媒，同时能给病人补充体液和能量。
（1）葡萄糖是__________（填“电解质”或“非电解质”）。
（2）一袋500mL规格的医用葡萄糖注射液含葡萄糖50g，在实验室准确配制一份这样的葡萄糖溶液，需用到的玻璃仪器有：烧杯、玻璃棒__________、__________、细口瓶。
（3）90g葡萄糖在人体内完全氧化供能，理论上需要消耗标准状况下的__________L。
（4）人体血糖（血液中的葡萄糖）正常值为3.9~6.1。某人体检报告血糖值为0.92，他的血糖__________（填“偏高”“正常”或“偏低”）。
（5）生化法处理污水需添加葡萄糖为微生物提供能量，污水中葡萄糖浓度达到0.04时处理效果较好。处理一份300mL的污水样本需要添加0.54葡萄糖溶液__________mL（忽略溶液混合时体积的变化）。
9.如图为人体在某项生理过程中所发生的化学反应示意图。
（1）图中标有字母的物质中_________代表酶。
（2）如果B代表蔗糖，则C和D代表_________（填物质名称）。
（3）下列关于葡萄糖与蔗糖相比较的说法中错误的是_________。
A.它们的分子式不同，但组成元素相同
B.蔗糖能水解，葡萄糖却不能
C.它们互为同分异构体
D.葡萄糖是单糖，蔗糖是二糖
答案以及解析
1.答案：D
解析：1 mol麦芽糖完全水解可生成2 mol葡萄糖，所以饴糖的主要成分是麦芽糖。
2.答案：D
解析：单糖、低聚糖一般有甜味，多糖(如淀粉、纤维素)没有甜味，故A错误；由C、H、O组成的有机化合物常见的有醇、酚、醛、酸及酯和糖类，故B错误；大多数糖类物质符合碳水化合物的通式，少数糖类物质不符合碳水化合物的通式，如鼠李糖，符合碳水化合物通式的也不一定是糖类物质，如乙酸，故C错误；D项是糖类概念的正确表述，故D正确。
3.答案：B
解析：大多数糖类的组成符合的通式，但有些糖类的组成不符合该通式，如脱氧核糖的分子式是，不符合。
4.答案：B
解析：纤维素、淀粉属于糖类；甲酸甲酯、甲醛、乳酸和乙酸的分子式可分别变形为，都符合通式，但都不属于糖类；丙酸的分子式为，乙二醇的分子式为，不符合通式，故B项正确。
5.答案：A
解析：葡萄糖的结构简式为，属于多羟基醛，葡萄糖属于单糖，不能水解，A正确，B、D错误；糖类一般为多羟基醛或多羟基酮以及能水解生成它们的物质，与其是否有甜味无关，C错误。
6.答案：C
解析：麦芽糖易溶于水，有甜味；麦芽糖分子中含有醛基，能发生银镜反应，是一种还原糖；1 mol麦芽糖水解生成2 mol葡萄糖；麦芽糖和蔗糖的分子式相同，结构不同，二者互为同分异构体。
7.答案：C
解析：二者分子式相同，结构不同，①正确；二者都易溶于水，②正确；果糖虽无醛基，但果糖在碱性溶液中可发生反应产生醛糖及含醛基的有机物，能发生银镜反应、能与新制反应，③正确；二者都含有羟基，所以都能发生酯化反应，④错误；二者都能与发生加成反应生成六元醇，⑤正确；葡萄糖也有甜味，⑥错误。
8.答案：（1）非电解质
（2）500mL容量瓶；胶头滴管
（3）67.2
（4）正常
（5）24
解析：（1）葡萄糖在水溶液中和熔融状态下都不导电，属于非电解质。
（2）一袋500mL规格的医用葡萄糖注射液含葡萄糖50g，在实验室准确配制一份这样的葡萄糖溶液，需用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、500mL容量瓶、胶头滴管、细口瓶。
（3）90g葡萄糖物质的量=，在人体内完全氧化供能，，理论上需要消耗标准状况下的的体积为。
（4）某人体检报告血糖值为0.92，可知他的血糖浓度为，人体血糖（血液中的葡萄糖）正常值3.9~6.1，说明他的血糖正常。
（5）污水中葡萄糖浓度达到0.04时处理效果较好，设处理一份300mL污水样本需要添加0.54葡萄糖溶液的体积为mL，则得到，解得=24。
9.答案：（1）A
（2）葡萄糖和果糖
（3）C
解析：（1）由图示分析可知，A表示酶，酶对于许多有机化学反应和生物体内进行的复杂的反应具有很强的催化作用，题给变化总反应可表示为。
（2）蔗糖是二糖，水解生成葡萄糖和果糖。
（3）葡萄糖与蔗糖的组成元素相同，都是C、H、O，A正确；蔗糖是二糖，可以水解，葡萄糖是单糖，不能水解，B、D正确；葡萄糖和蔗糖的分子式不同，不互为同分异构体，C错误。4.2.1 蛋白质——高二化学人教版（2019）选修三课堂速测
一、氨基酸
1．结构特点
(1)定义：羧酸分子烃基上的氢原子被氨基取代得到的化合物。含有的官能团有羧基和氨基。
(2)结构特点
①α氨基酸的结构简式可表示为，其官能团为氨基(—NH2)和羧基(—COOH)。
②手性碳原子：除甘氨酸外，一般α氨基酸中含手性碳原子，是手性分子，具有对映异构体。
(3)重要的氨基酸
俗名 结构简式 系统命名
甘氨酸 氨基乙酸
丙氨酸 2氨基丙酸
谷氨酸 2氨基戊二酸
苯丙氨酸 2氨基3苯基丙酸
半胱氨酸 2氨基3巯基丙酸
2.氨基酸的性质
(1)物理性质
天然氨基酸均为无色晶体，熔点较高，多在200～300 ℃熔化时分解。一般能溶于水，而难溶于乙醇、乙醚等有机溶剂。
(2)化学性质
①两性
氨基酸分子中含有酸性基团—COOH和碱性基团—NH2，因此氨基酸是两性化合物，能与酸、碱反应生成盐。
a．与盐酸的反应：
。
b．与氢氧化钠反应：
。
②成肽反应
两个氨基酸分子(可以相同，也可以不同)在一定条件下，通过氨基与羧基间缩合脱去水，形成含有肽键的化合物，发生成肽反应。
PS：①两分子氨基酸二肽―→三肽―→四肽―→…―→多肽(肽键)。
②肽链通过盘曲、折叠，相互结合形成蛋白质。
二、蛋白质
1．定义与组成
蛋白质是由多种氨基酸通过肽键等相互连接形成的一类生物大分子，是一般细胞中含量最多的有机分子。主要由C、H、O、N、S等元素组成，有些蛋白质还含有P、Fe、Zn、Cu等元素。
2．四级结构
3．蛋白质的主要性质
(1)两性
蛋白质的多肽由多个氨基酸缩合形成，在多肽链的两端必然存在着自由的氨基与羧基，同时侧链中也往往存在酸性或碱性基团。因此，蛋白质既能与酸反应，又能与碱反应。
(2)水解
①水解原理
②水解过程
蛋白质多肽氨基酸。
(3)盐析：①定义：少量的某些可溶性盐(如硫酸铵、硫酸钠、氯化钠等)能促进蛋白质的溶解。但当这些盐在蛋白质溶液中达到一定浓度时，反而使蛋白质的溶解度降低而使其从溶液中析出，这种作用称为盐析。
②特点与应用：蛋白质的盐析是一个可逆过程，可以用于分离提纯蛋白质。
(4)变性
概念 在某些物理或化学因素的影响下，蛋白质的性质和生理功能发生改变的现象
影响因素 物理 加热、加压、搅拌、振荡、紫外线和放射线、超声波等
化学因素 强酸、强碱、重金属盐、乙醇、甲醛、丙酮等
特点 变性会使蛋白质的结构发生变化，使其失去原有的生理活性，在水中不能重新溶解，是不可逆过程
PS：在日常生活中有时需要利用蛋白质变性，如食物加热、消毒等，有时防止蛋白质变性，如疫苗等生物制剂需低温保存等。
(5)显色反应——可用于蛋白质的分析检测
①向蛋白质溶液加入浓硝酸会有白色沉淀产生，加热后沉淀变黄色。
②固体蛋白质如皮肤、指甲遇浓硝酸变黄色。
PS：烫发原理：一般烫发时使用的还原剂可以使头发中的二硫键断裂，产生游离的巯基(—SH)。再用一定的工具将头发卷曲或拉直成需要的形状。然后用氧化剂使巯基之间发生反应，生成新的二硫键(—S—S—)，使头发的形状得以固定。
三、酶
1．概念
是一类由细胞产生的、对生物体内的化学反应具有催化作用的有机化合物，其中绝大多数是蛋白质。
2．催化特点
(1)条件温和、不需加热，一般接近体温和中性条件。
(2)具有高度的专一性，如蛋白酶只能催化蛋白质水解反应。
(3)具有高效催化作用，一般是普通催化剂的107倍。
PS：使用酶作催化剂时，反应温度不能过高，原因是高温下蛋白质变性，酶失去催化活性。
3．应用
酶已经得到了广泛的应用，如蛋白酶用于医药、制革等工业，淀粉酶用于食品、发酵、纺织等工业，有的酶还可用于疾病的诊断。
【针对训练】
1.下列关于氨基酸的叙述中，不正确的是( )
A.天然氨基酸室温下都是晶体，一般能溶于水
B.氨基酸都不能发生水解反应
C.氨基酸是两性化合物，能与酸、碱反应生成盐
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.关于生物体内氨基酸的叙述中错误的是( )
A.构成蛋白质的氨基酸分子的结构通式可表示为
B.人体内氨基酸的分解代谢最终产物是水、二氧化碳和尿素
C.人体内所有氨基酸均可以互相转化
D.两分子氨基酸通过脱水缩合可以形成二肽
3.关于生物体内氨基酸的叙述错误的是( )
A.构成蛋白质的α-氨基酸的结构简式是
B.人体内所有氨基酸均可以互相转化
C.两个氨基酸分子通过脱水缩合形成二肽
D.人体内氨基酸分解代谢的最终产物是二氧化碳、水和尿素
4.据美国《农业研究》杂志报道，美国的科学家发现半胱氨酸能增强艾滋病毒感染者的免疫力，对控制艾滋病毒的蔓延有奇效。已知半胱氨酸的结构简式为，则下列说法错误的是( )
A.两分子半胱氨酸脱水形成二肽的结构简式为
B.半胱氨酸是一种两性物质
C.可与过量NaOH溶液反应放出氨气
D.天然蛋白质水解产物均为氨基酸
5.下图表示蛋白质分子结构的一部分，图中A、B、C、D标出了分子中不同的键，当蛋白质发生水解反应时，断裂的键是( )
A.A B.B C.C D.D
6.如图为两种氨基酸的结构示意图，若2分子氨基酸通过肽键形成二肽，则形成的二肽共有几种结构( )
A.2种 B.3种 C.4种 D.5种
7.美国华裔科学家钱永健因在研究绿色荧光蛋白方面做出的贡献而获得诺贝尔化学奖。下列关于绿色荧光蛋白的说法不正确的是( )
A.一定含有C、H、O、N四种元素
B.绿色荧光蛋白可水解生成葡萄糖
C.绿色荧光蛋白属于高分子化合物
D.绿色荧光蛋白的分子中含有肽键
8.下列过程中不涉及蛋白质变性的是( )
A.酒精杀菌、消毒
B.腌制松花蛋
C.淀粉水解
D.给重金属盐中毒的患者服用大量鲜牛奶
9.酪氨酸是一种生命活动不可缺少的氨基酸，它的结构简式如下：
（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，除酪氨酸外还有________种。
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（）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：____________。
10.A是某天然蛋白质在一定条件下发生水解得到的产物之一。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，不含和基团。
(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，写出符合下列条件的所有异构体的结构简式：__________。
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分子中的氨基与羧基的位置关系不同
答案以及解析
1.答案：D
解析：天然氨基酸熔点较高，室温下均为晶体，一般能溶于水而难溶于乙醇、乙醚等有机溶剂；氨基酸是两性化合物，能与酸、碱反应生成盐；氨基酸分子间能发生成肽反应，但氨基酸都不能发生水解反应；天然蛋白质水解的最终产物是α-氨基酸。
2.答案：C
解析：部分氨基酸可以在人体内相互转化，但是有几种氨基酸在人体内不能合成，必须从食物中获得，称为必需氨基酸，故C错误。
3.答案：B
解析：α-氨基酸的结构简式为；人体内氨基酸分解代谢的最终产物是水、二氧化碳和尿素；两个氨基酸分子脱水缩合可形成二肽；在人体内能够通过转氨基作用形成的只有12种非必需氨基酸，还有8种必需氨基酸必须从食物中摄取，因此“人体内所有氨基酸均可以相互转化”的说法是错误的。
4.答案：A
解析：一个半胱氨酸分子中的羧基与另一个半胱氨酸分子中的氨基发生脱水缩合，生成二肽的结构简式应为，故A错误；半膀氨酸分子中含有羧基和氨基，羧基显酸性，氨基显碱性，因此半胱氨酸是一种两性物质，故B正确；中含有，加入过量NaOH溶液，能产生，故C正确；天然蛋白质水解的最终产物是氨基酸，故D正确。
5.答案：C
解析：两个氨基酸分子（可以相同，也可以不同）在一定条件下，通过氨基和羧基间缩合脱去水形成含有肽键的化合物，发生成肽反应，所以蛋白质水解断裂的是肽键，故选C。
6.答案：C
解析：形成的二肽可能为2分子形成的二肽、2分子形成的二肽、 的羧基和的氨基脱去一分子水形成的二肽、的羧基和的氨基脱去一分子形成的二肽，共4种。故选C。
7.答案：B
解析：绿色荧光蛋白是蛋白质，含有氨基和羧基，所以一定含有C、H、O、N四种元素，故A正确；绿色荧光蛋白是蛋白质，可水解生成氨基酸，故B错误；绿色荧光蛋白是蛋白质，属于高分子化合物，故C正确；绿色荧光蛋白是蛋白质，分子中含有肽键，故D正确。
8.答案：C
解析：酒精能杀菌、消毒是由于酒精能使蛋白质变性，A正确；腌制松花蛋用到的生石灰遇水生成的氢氧化钙能使蛋白质变性，B正确；淀粉水解和蛋白质无关，C错误；重金属盐能使蛋白质变性，服用鲜牛奶可以减轻重金属盐对人体的伤害，D正确。
9、
（1）答案：ABCD
解析：由酪氨酸的结构简式可知，分子中含有氨基、羧基、酚羟基及苯环，酪氨酸能发生中和反应、酯化反应、取代反应和氧化反应。
（2）答案：5
解析：由于碳骨架相同，且含有酚羟基，侧链不变，将酪氨酸中的羟基置于邻、间位，有2种；侧链变为“”后与—OH处于邻、间、对位的有3种，共5种。
（3）答案：
解析：酚羟基和羧基均能与NaOH溶液发生反应。
10.答案：(1)质谱仪；181
(2)
(3)
解析：(1)测定有机物的相对分子质量的仪器是质谱仪。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%，由可知，A中最多可有3个氧原子，A是天然蛋白质的水解产物， 则A为氨基酸，分子中含有、COOH，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(醇羟基)，COOH与OH个数之比为1:1，即分子中含有1个COOH和1个OH，则A分子中含有3个氧原子，A的摩尔质量为。
(2)根据上述分析，A为氨基酸，A分子中含有苯环、、COOH、OH，不含和，可推得A的结构简式为；A分子中含OH和COOH，一定条件下可发生缩聚反应生成聚酯。
(3)满足条件：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，说明含有、OH、COOH，两取代基在苯环上是对位位置关系；②催化氧化产物能发生银镜反应，说明分子中含有结构；③分子中氨基与羧基的位置关系与A分子中的氨基与羧基的位置关系不同，符合条件的有机物的结构简式为。
