第3课时 氨基酸和蛋白质
学习目标 1.认识蛋白质的组成和性质特点。2.认识氨基酸的组成、结构特点和主要化学性质,知道氨基酸和蛋白质的关系,了解氨基酸、蛋白质与人体健康的关系。3.认识人工合成多肽、蛋白质等的意义,体会化学科学在生命科学发展中所起的重要作用。
一、氨基酸
1.氨基酸概念
(1)概念:氨基酸是 取代了羧酸分子中烃基上的氢原子形成的取代羧酸。
(2)官能团: 。
2.常见α-氨基酸
(1)α-氨基酸含义
氨基和羧基连在 上的氨基酸。
(2)常见α-氨基酸
名称 结构简式
甘氨酸
丙氨酸
苯丙氨酸
谷氨酸
3.氨基酸的化学性质
(1)两性
氨基酸的羧基(—COOH)能电离出H+而显酸性,氨基(—NH2)能结合H+而显碱性,氨基酸是两性化合物,通常以两性离子形式存在。
阳离子 两性离子
阴离子
(2)成肽反应
一个氨基酸分子中的羧基和另一个氨基酸分子中的氨基,发生分子间脱水反应生成二肽。
(3)分子间或分子内缩合成环
+2H2O
(4)缩聚生成多肽或蛋白质
+nH2O
1.H2N—CH2—COOH与H2N—CH2—CH2—COOH组成的混合物,在适当条件下形成两分子的直链脱水产物有 ( )
A.2种 B.3种
C.4种 D.5种
2.已知半胱氨酸的结构简式为,则下列说法不正确的是 ( )
A.半胱氨酸属于α-氨基酸
B.半胱氨酸是一种两性化合物
C.两分子半胱氨酸脱水形成的二肽的结构简式为
D.与HS—CH2—CH2—CH2—NO2互为同分异构体
3.是由多种氨基酸分子脱水缩合生成的五肽,这种五肽水解时不能产生的氨基酸是 ( )
A.
B.
C.NH2—CH2—COOH
D.
二、蛋白质 酶
1.蛋白质
(1)概念
由α-氨基酸分子按一定的顺序以 连接起来的生物大分子。
(2)核心官能团
肽键( )。
(3)分子大小
相对分子质量一般在 以上,含肽键 个以上。
(4)蛋白质的结构
α-氨基酸是构成蛋白质的结构单元,其分子的排列顺序决定了蛋白质的功能,蛋白质的结构不仅取决于多肽链的 种类、数目及排列顺序,还与其特定的空间结构有关。
(5)蛋白质的性质
2.酶
(1)概念
酶是一种高效的 ,大多数酶属于 。
(2)催化特点
4.下列关于蛋白质的叙述中不正确的是 ( )
A.用稀释的福尔马林(甲醛水溶液)浸泡植物种子的目的是对种子进行杀菌,杀死病原微生物等
B.乙醇能杀菌消毒是利用了乙醇的强氧化性,将蛋白质氧化而使其变性失去生理活性
C.重金属盐能使蛋白质凝聚,故误食重金属盐会中毒,可服用生鸡蛋清或牛奶解毒
D.蛋白质溶液里加入硫酸铵溶液,蛋白质析出,向析出的蛋白质中加水,蛋白质溶解
5.下列有关蛋白质的说法不正确的是 ( )
A.蛋白质为天然高分子化合物,均不溶于水
B.青苹果汁遇碘溶液显蓝色,说明青苹果中含有淀粉
C.误食重金属盐,可饮用大量牛奶或鸡蛋清缓解
D.可用灼烧法鉴别羊毛织品和化纤织品
6.关于蛋白质性质的说法中,不正确的是 ( )
A.蛋白质溶液中加入任何盐溶液,都会使蛋白质发生变性
B.蛋白质水解的最终产物是多种氨基酸
C.微热条件下,不是所有蛋白质遇到浓硝酸时都会显黄色
D.蛋白质既能与强酸反应又能与强碱反应
【题后归纳】 蛋白质盐析和变性的比较
盐析 变性
内涵 在蛋白质溶液中加一定浓度的无机盐溶液,会使其溶解度降低而析出 蛋白质在某些条件下性质和生理功能发生改变,失去原有的生理活性
条件 加入某些可溶性盐溶液 加热、紫外线、X射线、强酸、强碱、强氧化剂、重金属盐、甲醛、酒精、苯酚等有机物
特点 可逆,蛋白质仍然保持原有的性质 不可逆,蛋白质失去原有的生理活性
实质 物理变化(溶解度降低) 化学变化(结构、性质改变)
用途 分离、提纯蛋白质 杀菌、消毒、缓解重金属盐中毒等
微专题3 多官能团有机物性质的判断
1.有机物特征反应与有机物官能团关系
(1)使溴水褪色,则该物质中可能含有碳碳双键、碳碳三键、醛基等。
(2)使KMnO4(H+)溶液褪色,则该物质中可能含有碳碳双键、碳碳三键、羟基、醛基等或为苯的同系物。
(3)遇FeCl3溶液发生显色反应,则该物质含有酚羟基。
(4)遇浓硝酸变黄,该物质是含苯环的蛋白质。
(5)遇I2变蓝,则该物质为淀粉。
(6)加入新制Cu(OH)2悬浊液,加热,有砖红色沉淀生成,或加入银氨溶液,水浴加热,有银镜产生,表示该物质含有—CHO或HCOO—。
(7)加入Na放出H2,表示该物质含有—OH或—COOH。
(8)加入NaHCO3溶液产生气体,表示该物质含有—COOH。
(9)加入溴水出现白色沉淀,表示该物质含有酚羟基。
2.有机分子中官能团与无机反应物之间的定量关系
(1)R—CHO~2[Ag(NH3)2]+~2Ag
R—CHO~2Cu(OH)2~Cu2O
~4[Ag(NH3)2]+~4Ag
~4Cu(OH)2~2Cu2O
(2)2—OH~2Na~H2
2—COOH~2Na~H2
—COOH~HC~CO2
(3)~H2、~2H2、
~3H2、~2H2
(4)R—X~NaOH —OH(酚羟基)~NaOH
(5)~NaOH
~2NaOH
3.多官能团有机物性质的判断
首先判断分子中的官能团的类别,然后根据相关官能团的性质判断该物质可能具有的性质。
类别 官能团 结构特点 主要化学性质
卤代烃 —X C—X键有极性,易断裂 ①取代(水解)反应; ②消去反应
醇 —OH C—O键、 O—H键有极性,易断裂 ①与钠反应; ②取代反应; ③消去反应; ④分子间脱水; ⑤氧化反应; ⑥酯化反应
酚 —OH —OH与苯环直接相连,—OH与苯环相互影响 ①有弱酸性; ②显色反应; ③取代反应: —OH的邻、对位易被取代
醛 —CHO CO键有不饱和性 ①加成反应; ②氧化反应; ③还原反应
羧酸 —COOH C—O键、O—H键有极性,易断裂 ①具有酸性; ②酯化反应
酯 —COOR C—O键易断裂 水解反应
1.对羟基苯甲酸乙酯用于食品防腐剂,工业上可用下列方法制备,以下说法错误的是 ( )
+C2H5OH+H2O
A.对羟基苯甲酸能发生取代反应
B.可用浓溴水检验产物中是否有对羟基苯甲酸乙酯生成
C.1mol对羟基苯甲酸乙酯最多与2molNaOH溶液反应
D.乙醇脱水生成的乙烯不存在顺反异构
2.(课标全国Ⅰ)紫花前胡醇()可从中药材当归和白芷中提取得到,能提高人体免疫力。有关该化合物,下列叙述错误的是 ( )
A.分子式为C14H14O4
B.不能使酸性重铬酸钾溶液变色
C.能够发生水解反应
D.能够发生消去反应生成双键
3.(2023·江苏淮安高二下期中)抵抗流感病毒的药物盐酸阿比多尔的结构简式如下图,下列说法正确的是 ( )
A.不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B.不能与NaOH溶液发生水解反应
C.该物质与FeCl3溶液不会发生显色反应
D.1mol该有机物最多与7molH2发生加成反应
4.某有机物的结构简式为,则下列说法正确的是 ( )
A.1mol该有机物与足量的金属钠反应,最多可消耗2molNa
B.1mol该有机物与足量的NaOH溶液反应,最多可消耗3molNaOH
C.1mol该有机物与足量的NaHCO3溶液反应,最多可消耗2molNaHCO3
D.羟基的活泼性:③>②>①
5.多巴胺结构如图所示,下列说法错误的是 ( )
A.多巴胺分子式为C8H11NO2
B.多巴胺可以发生加成、取代、氧化反应
C.和溴水反应时,1mol多巴胺可以消耗6mol溴单质
D.多巴胺既可以与强酸反应,又可以与强碱反应
1.蛋白质溶液分别做如下处理后,仍不失去生理活性的是 ( )
A.高温加热 B.紫外线照射
C.加食盐水 D.加福尔马林
2.甘氨酸在NaOH溶液中存在的形式是 ( )
A. B.
C. D.
3.有一分子式为C8H14N2O5的二肽,经水解得丙氨酸和另一种氨基酸X,则X的化学式可能是 ( )
A.C3H7NO3 B.C5H9NO4
C.C5H11NO5 D.C5H7NO4
4.大多数酶是蛋白质,因而具有蛋白质的特性,酶又是生物制造出来的催化剂,因而能在许多有机反应中发挥作用。下图表示温度t与反应速率v的关系曲线中,有酶参加的是 ( )
5.“民以食为天,食以安为先”。近年来屡屡发生的“劣质奶粉”“苏丹红”“多宝鱼”等食品安全事件严重威胁消费者的健康和生命安全。劣质奶粉中的蛋白质的含量低于0.37%,被称为“空壳奶粉”。
(1)下列有关说法正确的是 (填字母序号)。
A.蛋白质是重要的营养物质,它有助于食物的消化和排泄
B.蛋白质在淀粉酶的作用下,可水解成葡萄糖等
C.在家中可采用灼烧法定性检查奶粉中是否含有蛋白质,蛋白质燃烧可产生特殊的气味
D.蛋白质水解的最终产物是氨基酸
(2)奶粉中蛋白质含量的国家标准是每100g婴幼儿奶粉中含蛋白质12~25g。其测定方法是奶粉经水解产生氨基酸,再经过其他反应生成氨,由氨计算出氮,再由氮求出蛋白质的含量(蛋白质含氮量按16%计算)。某市质检局对市场中的某个品牌的奶粉,取100g样品进行检验。取该样品进行反应后生成的NH3和7.5g19.6%的稀硫酸恰好完全反应,请你通过计算判断这袋奶粉是否属于合格奶粉。
第3课时 氨基酸和蛋白质
一、1.(1)氨基 (2)—NH2与—COOH 2.(1)同一个碳原子
(2)
对点训练
1.C [两分子氨基酸脱水形成二肽时,既可以同种氨基酸分子间脱水,也可以不同种氨基酸分子间脱水,其中H2N—CH2—COOH与H2N—CH2—CH2—COOH分子间脱水时形成两种二肽。]
2.C [由题目给出的半胱氨酸的结构简式可知,氨基在羧基邻位碳原子上,所以属于α-氨基酸;因为氨基为碱性基团,羧基为酸性基团,所以半胱氨酸是一种两性化合物;两分子半胱氨酸脱水形成二肽应是氨基与羧基反应的结果
;氨基酸与硝基化合物互为同分异构体。]
3.D [断开肽键,从左到右产生的氨基酸为A、C、A、B、C。所以不产生D。选D。]
二、1.(1)肽键 (2) (3)10 000 50 (4)氨基酸
2.(1)生物催化剂 蛋白质 (2)正常值 7 专一性 107~1013
对点训练
4.B [甲醛能使蛋白质变性,达到杀菌的目的,A正确;乙醇没有强氧化性,乙醇杀菌消毒不是利用乙醇的氧化性,B错误;蛋白质遇重金属盐后发生变性就失去了生理功能,因此人误食重金属盐后体内蛋白质发生了变性,可服用生鸡蛋清或牛奶以减轻重金属盐对人体蛋白质的破坏,C正确;盐析过程是可逆过程,因此盐析出的蛋白质仍可溶于水中,D正确。]
5.A [A错,鸡蛋清蛋白可溶于水形成胶体。B对,遇碘溶液显蓝色,可用来检验淀粉的存在。C对,误食重金属盐时,可饮用大量牛奶或鸡蛋清,利用蛋白质变性的原理缓解中毒症状。D对,羊毛属于蛋白质,灼烧时有烧焦羽毛的气味。]
6.A [蛋白质溶液中加入浓的(NH4)2SO4、Na2SO4等溶液时,蛋白质会发生盐析,加入可溶性重金属盐溶液时会发生蛋白质的变性;含有苯环的蛋白质遇浓硝酸才会显黄色。](共84张PPT)
第 节 羧酸 氨基酸和蛋白质
第 章 官能团与有机化学反应
第 课时 氨基酸和蛋白质
3
2
4
1.认识蛋白质的组成和性质特点。2.认识氨基酸的组成、结构特点和主要化学性质,知道氨基酸和蛋白质的关系,了解氨基酸、蛋白质与人体健康的关系。3.认识人工合成多肽、蛋白质等的意义,体会化学科学在生命科学发展中所起的重要作用。
学习目标
一、氨基酸
二、蛋白质 酶
目
录
CONTENTS
课堂达标训练
课后巩固训练
一、氨基酸
对点训练
1.氨基酸概念
(1)概念:氨基酸是 取代了羧酸分子中烃基上的氢原子形成的取代羧酸。
(2)官能团: 。
2.常见α-氨基酸
(1)α-氨基酸含义
氨基和羧基连在 上的氨基酸。
氨基
—NH2与—COOH
同一个碳原子
(2)常见α-氨基酸
3.氨基酸的化学性质
(1)两性
氨基酸的羧基(—COOH)能电离出H+而显酸性,氨基(—NH2)能结合H+而显碱性,氨基酸是两性化合物,通常以两性离子形式存在。
(2)成肽反应
一个氨基酸分子中的羧基和另一个氨基酸分子中的氨基,发生分子间脱水反应生成二肽。
1.H2N—CH2—COOH与H2N—CH2—CH2—COOH组成的混合物,在适当条件下形成两分子的直链脱水产物有( )
A.2种 B.3种 C.4种 D.5种
解析 两分子氨基酸脱水形成二肽时,既可以同种氨基酸分子间脱水,也可以不同种氨基酸分子间脱水,其中H2N—CH2—COOH与H2N—CH2—CH2—COOH分子间脱水时形成两种二肽。
C
C
D
解析 断开肽键,从左到右产生的氨基酸为A、C、A、B、C。所以不产生D。选D。
二、蛋白质 酶
对点训练
1.蛋白质
(1)概念
由α-氨基酸分子按一定的顺序以 连接起来的生物大分子。
(2)核心官能团
肽键( )。
(3)分子大小
相对分子质量一般在 以上,含肽键 个以上。
肽键
10 000
50
(4)蛋白质的结构
α-氨基酸是构成蛋白质的结构单元,其分子的排列顺序决定了蛋白质的功能,蛋白质的结构不仅取决于多肽链的 种类、数目及排列顺序,还与其特定的空间结构有关。
(5)蛋白质的性质
氨基酸
2.酶
(1)概念
酶是一种高效的 ,大多数酶属于 。
(2)催化特点
生物催化剂
蛋白质
正常值
7
专一性
107~1013
4.下列关于蛋白质的叙述中不正确的是( )
A.用稀释的福尔马林(甲醛水溶液)浸泡植物种子的目的是对种子进行杀菌,杀死病原微生物等
B.乙醇能杀菌消毒是利用了乙醇的强氧化性,将蛋白质氧化而使其变性失去生理活性
C.重金属盐能使蛋白质凝聚,故误食重金属盐会中毒,可服用生鸡蛋清或牛奶解毒
D.蛋白质溶液里加入硫酸铵溶液,蛋白质析出,向析出的蛋白质中加水,蛋白质溶解
B
解析 甲醛能使蛋白质变性,达到杀菌的目的,A正确;乙醇没有强氧化性,乙醇杀菌消毒不是利用乙醇的氧化性,B错误;蛋白质遇重金属盐后发生变性就失去了生理功能,因此人误食重金属盐后体内蛋白质发生了变性,可服用生鸡蛋清或牛奶以减轻重金属盐对人体蛋白质的破坏,C正确;盐析过程是可逆过程,因此盐析出的蛋白质仍可溶于水中,D正确。
5.下列有关蛋白质的说法不正确的是( )
A.蛋白质为天然高分子化合物,均不溶于水
B.青苹果汁遇碘溶液显蓝色,说明青苹果中含有淀粉
C.误食重金属盐,可饮用大量牛奶或鸡蛋清缓解
D.可用灼烧法鉴别羊毛织品和化纤织品
解析 A错,鸡蛋清蛋白可溶于水形成胶体。B对,遇碘溶液显蓝色,可用来检验淀粉的存在。C对,误食重金属盐时,可饮用大量牛奶或鸡蛋清,利用蛋白质变性的原理缓解中毒症状。D对,羊毛属于蛋白质,灼烧时有烧焦羽毛的气味。
A
6.关于蛋白质性质的说法中,不正确的是( )
A.蛋白质溶液中加入任何盐溶液,都会使蛋白质发生变性
B.蛋白质水解的最终产物是多种氨基酸
C.微热条件下,不是所有蛋白质遇到浓硝酸时都会显黄色
D.蛋白质既能与强酸反应又能与强碱反应
解析 蛋白质溶液中加入浓的(NH4)2SO4、Na2SO4等溶液时,蛋白质会发生盐析,加入可溶性重金属盐溶液时会发生蛋白质的变性;含有苯环的蛋白质遇浓硝酸才会显黄色。
A
【题后归纳】 蛋白质盐析和变性的比较
盐析 变性
内涵 在蛋白质溶液中加一定浓度的无机盐溶液,会使其溶解度降低而析出 蛋白质在某些条件下性质和生理功能发生改变,失去原有的生理活性
条件 加入某些可溶性盐溶液 加热、紫外线、X射线、强酸、强碱、强氧化剂、重金属盐、甲醛、酒精、苯酚等有机物
特点 可逆,蛋白质仍然保持原有的性质 不可逆,蛋白质失去原有的生理活性
实质 物理变化(溶解度降低) 化学变化(结构、性质改变)
用途 分离、提纯蛋白质 杀菌、消毒、缓解重金属盐中毒等
课堂达标训练
1.蛋白质溶液分别做如下处理后,仍不失去生理活性的是( )
A.高温加热 B.紫外线照射
C.加食盐水 D.加福尔马林
解析 高温加热、紫外线照射、加福尔马林均能使蛋白质变性。
C
2.甘氨酸在NaOH溶液中存在的形式是( )
D
A.C3H7NO3 B.C5H9NO4 C.C5H11NO5 D.C5H7NO4
B
4.大多数酶是蛋白质,因而具有蛋白质的特性,酶又是生物制造出来的催化剂,因而能在许多有机反应中发挥作用。下图表示温度t与反应速率v的关系曲线中,有酶参加的是( )
解析 酶作为生物催化剂,在适宜的温度下其催化性能很高,但如果温度过高就会失去生理活性,其催化性能降低甚至丧失,综合分析只有D曲线符合。
D
5.“民以食为天,食以安为先”。近年来屡屡发生的“劣质奶粉”“苏丹红”“多宝鱼”等食品安全事件严重威胁消费者的健康和生命安全。劣质奶粉中的蛋白质的含量低于0.37%,被称为“空壳奶粉”。
(1)下列有关说法正确的是 (填字母序号)。
A.蛋白质是重要的营养物质,它有助于食物的消化和排泄
B.蛋白质在淀粉酶的作用下,可水解成葡萄糖等
C.在家中可采用灼烧法定性检查奶粉中是否含有蛋白质,蛋白质燃烧可产生特殊的气味
D.蛋白质水解的最终产物是氨基酸
CD
解析 (1)蛋白质是营养物质,提供人体所需的能量,它在人体内,可以在蛋白酶的作用下水解成氨基酸。蛋白质还有两大性质:“颜色反应”和“燃烧反应”,蛋白质遇到浓硝酸时显黄色,在燃烧时产生特殊的气味,所以只有C、D项正确。
(2)奶粉中蛋白质含量的国家标准是每100 g婴幼儿奶粉中含蛋白质12~25 g。其测定方法是奶粉经水解产生氨基酸,再经过其他反应生成氨,由氨计算出氮,再由氮求出蛋白质的含量(蛋白质含氮量按16%计算)。某市质检局对市场中的某个品牌的奶粉,取100 g样品进行检验。取该样品进行反应后生成的NH3和7.5 g 19.6%的稀硫酸恰好完全反应,请你通过计算判断这袋奶粉是否属于合格奶粉。
答案 (2)不属于
课后巩固训练
A级 合格过关练
选择题只有1个选项符合题意
1.下列物质中可以使蛋白质变性的是( )
①福尔马林 ②酒精 ③高锰酸钾溶液 ④硫酸铵溶液 ⑤硫酸铜溶液
⑥双氧水 ⑦硝酸
A.除④⑦外 B.除③⑥外
C.①②⑤ D.除④外
D
解析 ①福尔马林是甲醛的水溶液,可以使蛋白质变性,正确;②酒精可以使蛋白质失去生理活性而变性,正确;③⑥高锰酸钾溶液和双氧水有强氧化性,有杀菌、消毒能力,可以使蛋白质变性,正确;④硫酸铵溶液不能使蛋白质变性,错误;⑤硫酸铜溶液是重金属盐溶液,能使蛋白质失去生理活性而变性,正确;⑦硝酸有强腐蚀性和强氧化性,可以使蛋白质变性,正确,即除④外均正确。
2.下列说法错误的是( )
A.氨基酸、多肽、蛋白质都是高分子化合物
B.甘氨酸的结构简式为NH2—CH2COOH
C.氨基酸是一种两性化合物
D.三肽中含有两个肽键
解析 A.氨基酸不是高分子化合物,A项错误;B.甘氨酸的结构简式为NH2—CH2COOH,B项正确;C.氨基酸含有氨基和羧基,是一种两性化合物,C项正确;D.三肽是三个氨基酸分子脱去两个水分子形成的化合物,其中含有两个肽键,D项正确。故选A。
A
3.下列物质:①丙氨酸,②醋酸,③蛋白质,④小苏打,⑤Al(OH)3,⑥苯酚钠,
⑦(NH4)2SO3。其中既能与盐酸反应又能与NaOH反应的是( )
A.①④⑤⑥ B.全部 C.①③④⑤⑥ D.①③④⑤⑦
解析 ①丙氨酸分子中既有氨基又有羧基,既能与盐酸反应又能与NaOH反应;②醋酸只能和NaOH反应:③蛋白质分子中既有氨基又有羧基,既能与盐酸反应又能与NaOH反应;④小苏打是NaHCO3,既能与盐酸反应又能与NaOH反应;⑤Al(OH)3是两性氢氧化物,既能与盐酸反应又能与NaOH反应;⑥苯酚钠是强碱弱酸盐,只能和盐酸反应;⑦(NH4)2SO3是弱酸弱碱盐,既能与盐酸反应又能与NaOH反应。
D
4.某含氮有机化合物C4H9NO2有多种同分异构体,其中属于氨基酸的异构体数目有( )
A.3种 B.4种
C.5种 D.6种
C
5.关于生物体内氨基酸的叙述中错误的是( )
C
解析 题中氨基酸分子结构通式表示正确,A正确;在人体内,氨基酸最终代谢产物是水、二氧化碳和尿素,B正确;人体内并非所有氨基酸都可相互转化,有8种氨基酸在人体内不能通过转化来合成,必须从食物中摄取,C错误;两分子氨基酸通过脱水缩合形成二肽,D正确。
6.下列关于蛋白质的说法正确的是( )
A.蛋白质属于天然高分子化合物,组成元素只有C、H、O、N
B.用浓Na2SO4、CuSO4溶液或浓HNO3使蛋清发生盐析,进而分离、提纯蛋白质
C.蛋白酶是蛋白质,它不仅可以催化蛋白质的水解反应,还可以催化淀粉的水解反应
D.蛋白质水解产生的甘氨酸(H2N—CH2—COOH)既显酸性,又显碱性,是最简单的氨基酸
D
解析 蛋白质的组成元素除C、H、O、N外,还有S等元素,A错;浓CuSO4溶液和浓HNO3均会使蛋白质变性,不能用于蛋白质的分离、提纯,B错;酶的催化作用具有高度的专一性,蛋白酶只能催化蛋白质的水解反应,不能催化淀粉的水解反应,C错。
7.蛋白质是人体必需的营养物质,鱼、肉、蛋、奶等食品中富含蛋白质。进入人体的这些蛋白质并不能直接被人体吸收和利用,而是首先在人体中蛋白酶的作用下转化为各种氨基酸后才能被人体利用。现有如下几种氨基酸,其中不是由天然蛋白质水解得到的是( )
C
解析 天然蛋白质的水解产物为α 氨基酸,即—NH2和—COOH连在同一个碳原子上,据此可知C符合题意。
8.下列有机物水解时,键断裂(用虚线表示)错误的是( )
A
9.阿斯巴甜是有甜味的有机化合物,结构简式如图所示。下列说法不正确的是( )
A.阿斯巴甜属于氨基酸,分子式为C14H18N2O5
B.阿斯巴甜分子中共有11种不同化学环境的氢原子
C.阿斯巴甜能发生氧化、取代、消去反应
D.阿斯巴甜在一定条件下既能与酸反应,又能与碱反应
C
解析 阿斯巴甜分子中既含有氨基又含有羧基,所以属于氨基酸,在一定条件下既能与酸反应,又能与碱反应,分子式为C14H18N2O5,A、D项正确;阿斯巴甜分子结构不对称,分子中有11种不同化学环境的氢原子,B项正确;阿斯巴甜分子中含有羧基,可以发生酯化反应,含有酰胺基和酯基,可以发生水解反应,酯化反应和水解反应均属于取代反应,阿斯巴甜可以在氧气中燃烧,该反应属于氧化反应,而阿斯巴甜不能发生消去反应,C项错误。
10.我国科学家在有机分子簇集和自由基化学研究领域中取得重大研究成果。据悉,他们在研究过程中曾涉及如下有机物:
C
11.某天然蛋白质充分水解后,能分离出有机物R,R可与等物质的量的KOH或盐酸完全反应,4.45 g R可与50 mL 1 mol·L-1的NaOH完全中和,则R的结构简式为( )
B
12.现有淀粉溶液、蛋清、葡萄糖溶液,区别它们时,下列试剂和对应现象依次是( )
试剂:①新制Cu(OH)2悬浊液 ②碘水 ③浓硝酸
现象:a.变蓝色 b.产生砖红色沉淀 c.变黄色
A.②—a、①—c、③—b B.③—a、②—c、①—b
C.②—a、③—c、①—b D.②—c、③—a、①—b
解析 淀粉溶液遇碘水变蓝色;蛋清的主要成分是蛋白质,遇浓硝酸变黄色;葡萄糖溶液具有还原性,能够将新制Cu(OH)2还原生成砖红色沉淀Cu2O。
C
13.请根据所示化合物的结构简式回答问题:
(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构简式: (任写一种),并写出此氨基酸与盐酸反应的化学方程式:
。
羧基
H︰·
4
3
四
H2NCH2COOH
H2NCH2COOH+HCl――→HOOCCH2NH3Cl(答案合理即可)
14.已知氨基酸可发生如下反应:
(1)写出B、D的结构简式:B ,D 。
(2)写出C→E的化学方程式: 。
(3)写出C→D的化学方程式: 。
15.鸡蛋中含有丰富的蛋白质,鸡蛋白中蛋白质分子直径在1~100 nm之间,具有胶体的性质。取新鲜鸡蛋的鸡蛋白溶于水,分装于试管中,分别进行如下实验,回答下列问题:
(1)向试管里缓慢地加入饱和的硫酸铵溶液,观察到的现象是
; 再向试管里加入足量的蒸馏水,观察到的现象是
。
(2)向试管里缓慢地加入硫酸铜溶液.观察到的现象是 ;
再向试管里加入足量的蒸馏水,观察到的现象是 。
有白色沉淀析出
沉淀溶解
有白色沉淀析出
沉淀不溶解
(3)已知鸡蛋白遇到浓硝酸会变黄色,这个反应可以用来鉴别某些含有苯环的蛋白质。把10 mL鸡蛋白溶液和5 mL NaCl溶液的混合液体,加入用半透膜制成的袋内,将此袋浸入盛蒸馏水的烧杯中(如图所示)。2 min后,取烧杯中的液体分别进行实验。
①加入AgNO3溶液,现象是 。
②加入浓硝酸,现象是 。
有白色沉淀析出
无明显变化
解析 (1)硫酸铵溶液能够使蛋白质发生盐析,降低蛋白质的溶解度,使其以沉淀形式析出,该过程发生了物理变化,所得沉淀和原蛋白质的性质相同,所以加入足量的蒸馏水,沉淀又会溶解,是一个可逆过程。(2)硫酸铜属于重金属盐,它能够使蛋白质发生变性,从而析出沉淀,该过程发生了化学变化,所得沉淀和原蛋白质的性质不同,所以加入足量的蒸馏水,沉淀不会溶解,是一个不可逆过程。(3)胶体微粒不能透过半透膜,而溶液中的分子或离子能够透过半透膜,所以烧杯中含有Cl-而不含鸡蛋白,加入AgNO3溶液会产生AgCl白色沉淀,加入浓硝酸不能变黄。
B级 素养培优练
16.对下列三种有机物的叙述不正确的是( )
D
解析 三种有机物分别含有羧基、羟基、羧基,都可以发生酯化反应,A项正确;阿司匹林分子中含有羧基和酯基,可与NaOH溶液反应,在碱性条件下生成可溶于水的钠盐,B项正确;麻黄碱的分子式为C10H15NO,苯环上只有1个取代基,则对应的苯环上的一氯代物有3种,C项正确;青霉素氨基酸含有氨基,可与盐酸反应,D项错误。
17.尿黑酸症是由酪氨酸在人体内非正常代谢而产生的一种疾病。其转化过程如下:
下列说法错误的是( )
A.1 mol酪氨酸最多能与1 mol HCl、2 mol NaOH反应
B.酪氨酸能发生加成、取代、消去和缩聚反应
C.1 mol对羟苯丙酮酸最多可与4 mol H2反应
D.1 mol尿黑酸最多可与3 mol Br2反应
B
解析 1 mol酪氨酸分子中含有1 mol羧基、1 mol酚羟基和1 mol氨基,最多能与
1 mol HCl、2 mol NaOH反应,A项正确;酪氨酸中的苯环能发生加成反应,羧基能发生取代反应,氨基和羧基能发生缩聚反应,但酪氨酸不能发生消去反应,B项错误;1 mol对羟苯丙酮酸分子中含有1 mol苯环、1 mol羰基,能与4 mol H2发生加成反应,C项正确;尿黑酸中酚羟基的邻位上的氢原子能与Br2发生取代反应,故1 mol尿黑酸最多可与3 mol Br2反应,D项正确。
18.某种甜味剂A的甜度是蔗糖的200倍,由于它的热值低、口感好、副作用小,已在90多个国家广泛使用,A的结构简式为
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)。
19.(2023·徐州高二检测)(1)下面是一个蛋白质部分水解生成的四肽分子结构示意图,它可以看作是4个氨基酸缩合脱去3个水分子而得。
式中,R、R'、R″、R 可能是相同或不同的烃基或有取代基的烃基。
—NH—CO—称为肽键,现有一个“多肽”,其分子式是C55H70O19N10。
蛋白质完全水解的产物类别(除肽键外,取代基的烃基中不含氮原子)是
,该多肽是 (填汉字)肽。
氨基酸
十
解析 (1)氨基酸可以脱水缩合形成二肽、三肽、多肽、蛋白质等,则它们完全水解时从肽键处断裂可以得到氨基酸,故蛋白质完全水解得到氨基酸。每个氨基酸分子中都有一个氮原子,该多肽分子式为C55H70O19N10,有10个氮原子,则该多肽为十肽。
(2)取1~5号五支试管,分别加入2.0 mL 3.0%的过氧化氢溶液,实验如下:
编号 向试管中加入物质 实验结果
1 1 mL唾液 无气泡
2 锈铁钉 少量气泡
3 两小块新鲜猪肝 大量气泡
4 两小块新鲜猪肝,0.5 mL 1.0 mol·L-1的盐酸 无气泡
5 两小块新鲜猪肝,0.5 mL 1.0 mol·L-1的NaOH溶液 无气泡
注:新鲜猪肝中含较多的过氧化氢酶。
①能说明酶催化具有专一性的试管编号是 。
②能说明酶催化具有高效性的试管编号是 。
③4、5号试管中无气泡的原因是
。
1,3
2,3
在强酸或强碱性条件下,过氧化氢酶(蛋白质)发生变性
解析 (2)①1号试管和3号试管的实验结果比较,不同的催化剂即不同的酶催化不同的物质,所以可说明酶的催化具有专一性。②2号试管和3号试管的实验结果比较可知,锈铁钉对过氧化氢的分解的催化效果远远小于过氧化氢酶的催化效果,可说明酶的催化具有高效性。③3号和4号、5号试管的实验结果比较,3中新鲜猪肝的催化效果明显,但4号和5号试管是有新鲜猪肝但是有强酸和强碱,而催化效果没有了,说明在强酸或强碱性条件下,过氧化氢酶(蛋白质)发生变性。
20.下列是某蛋白质的结构片段:
(1)上述蛋白质的结构片段的水解产物中不属于α 氨基酸的结构简式是
。
(2)上述蛋白质的结构片段水解后的氨基酸中,某氨基酸碳、氢原子数比值最大。
①该氨基酸与NaOH反应的化学方程式为
。
②两分子该氨基酸缩合形成环状物质的分子式为 。
③该氨基酸的同分异构体中,属于硝基化合物且苯环上除硝基外只有甲基的同分异构体有 种
(3)已知上述蛋白质结构片段的式量为364,则水解生成的各种氨基酸的式量之和为 。
C16H14N2O2
6
436
(1)α-氨基戊二酸中含有的官能团名称为 。
(2)反应①的反应类型为 。
(3)反应B→C可看作两步,其中间产物的分子式为C5H7O3N,且结构中含有五元环。写出由B反应生成中间产物的化学方程式:
。
(4)合成路线中设计反应③、④的目的是 。
氨基、羧基
取代(或酯化)反应
提纯脯氨酸
解析 (4)合成路线中设计的反应③是五氯酚与脯氨酸反应,反应④是反应③生成的产物脱去五氯酚,故反应③、④的目的是提纯脯氨酸。第2章 作业16 氨基酸和蛋白质
A级 合格过关练
选择题只有1个选项符合题意(1~12题,每小题4分)
1.下列物质中可以使蛋白质变性的是 ( )
①福尔马林 ②酒精 ③高锰酸钾溶液 ④硫酸铵溶液 ⑤硫酸铜溶液 ⑥双氧水 ⑦硝酸
除④⑦外 除③⑥外
①②⑤ 除④外
2.下列说法错误的是 ( )
氨基酸、多肽、蛋白质都是高分子化合物
甘氨酸的结构简式为NH2—CH2COOH
氨基酸是一种两性化合物
三肽中含有两个肽键
3.下列物质:①丙氨酸,②醋酸,③蛋白质,④小苏打,⑤Al(OH)3,⑥苯酚钠,⑦(NH4)2SO3。其中既能与盐酸反应又能与NaOH反应的是 ( )
①④⑤⑥ 全部
①③④⑤⑥ ①③④⑤⑦
4.某含氮有机化合物C4H9NO2有多种同分异构体,其中属于氨基酸的异构体数目有 ( )
3种 4种
5种 6种
5.关于生物体内氨基酸的叙述中错误的是 ( )
构成天然蛋白质的氨基酸分子的结构通式可表示为
人体内氨基酸的分解代谢最终产物是水、二氧化碳和尿素
人体内所有氨基酸均可以互相转化
两分子氨基酸通过脱水缩合可以形成二肽
6.下列关于蛋白质的说法正确的是 ( )
蛋白质属于天然高分子化合物,组成元素只有C、H、O、N
用浓Na2SO4、CuSO4溶液或浓HNO3使蛋清发生盐析,进而分离、提纯蛋白质
蛋白酶是蛋白质,它不仅可以催化蛋白质的水解反应,还可以催化淀粉的水解反应
蛋白质水解产生的甘氨酸(H2N—CH2—COOH)既显酸性,又显碱性,是最简单的氨基酸
7.蛋白质是人体必需的营养物质,鱼、肉、蛋、奶等食品中富含蛋白质。进入人体的这些蛋白质并不能直接被人体吸收和利用,而是首先在人体中蛋白酶的作用下转化为各种氨基酸后才能被人体利用。现有如下几种氨基酸,其中不是由天然蛋白质水解得到的是 ( )
8.下列有机物水解时,键断裂(用虚线表示)错误的是 ( )
①
②
③
①③ ①②
③ ①②③
9.阿斯巴甜是有甜味的有机化合物,结构简式如图所示。下列说法不正确的是 ( )
阿斯巴甜属于氨基酸,分子式为C14H18N2O5
阿斯巴甜分子中共有11种不同化学环境的氢原子
阿斯巴甜能发生氧化、取代、消去反应
阿斯巴甜在一定条件下既能与酸反应,又能与碱反应
10.我国科学家在有机分子簇集和自由基化学研究领域中取得重大研究成果。据悉,他们在研究过程中曾涉及如下有机物:
下列关于该有机物的描述,不正确的是 ( )
具有两性,可与酸、碱反应
由4种氨基酸分子脱水形成的四肽化合物
1mol该有机物最多可消耗3molNaOH
是形成该有机物的一种氨基酸
11.某天然蛋白质充分水解后,能分离出有机物R,R可与等物质的量的KOH或盐酸完全反应,4.45gR可与50mL1mol·L-1的NaOH完全中和,则R的结构简式为 ( )
12.现有淀粉溶液、蛋清、葡萄糖溶液,区别它们时,下列试剂和对应现象依次是 ( )
试剂:①新制Cu(OH)2悬浊液 ②碘水 ③浓硝酸
现象:a.变蓝色 b.产生砖红色沉淀 c.变黄色
②—a、①—c、③—b
③—a、②—c、①—b
②—a、③—c、①—b
②—c、③—a、①—b
13.(8分)请根据所示化合物的结构简式回答问题:
(1)(2分)该化合物中,官能团⑦的名称是 ,
官能团①的电子式是 。
(2)(3分)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)(3分)写出该化合物水解生成的氨基酸的结构简式: (1分)(任写一种),并写出此氨基酸与盐酸反应的化学方程式:
(2分)。
14.(6分)已知氨基酸可发生如下反应:
+HNO2+N2↑+H2O
且已知:D、E的相对分子质量分别为162和144,可发生如下物质间的转化:
(1)(2分)写出B、D的结构简式:B ,
D 。
(2)(2分)写出C→E的化学方程式:
。
(3)(2分)写出C→D的化学方程式:
。
15.(6分)鸡蛋中含有丰富的蛋白质,鸡蛋白中蛋白质分子直径在1~100nm之间,具有胶体的性质。取新鲜鸡蛋的鸡蛋白溶于水,分装于试管中,分别进行如下实验,回答下列问题:
(1)(2分)向试管里缓慢地加入饱和的硫酸铵溶液,观察到的现象是 ;
再向试管里加入足量的蒸馏水,观察到的现象是 。
(2)(2分)向试管里缓慢地加入硫酸铜溶液.观察到的现象是 ;
再向试管里加入足量的蒸馏水,观察到的现象是 。
(3)(2分)已知鸡蛋白遇到浓硝酸会变黄色,这个反应可以用来鉴别某些含有苯环的蛋白质。把10mL鸡蛋白溶液和5mLNaCl溶液的混合液体,加入用半透膜制成的袋内,将此袋浸入盛蒸馏水的烧杯中(如图所示)。2min后,取烧杯中的液体分别进行实验。
①加入AgNO3溶液,现象是 。
②加入浓硝酸,现象是 。
B级 素养培优练
(16~17题,每小题4分)
16.对下列三种有机物的叙述不正确的是 ( )
三种有机物都能发生酯化反应
阿司匹林能与NaOH溶液反应生成可溶性物质
麻黄碱的分子式是C10H15NO,苯环上的一氯代物有3种
青霉素氨基酸不能与盐酸反应,但能与NaOH溶液反应
17.尿黑酸症是由酪氨酸在人体内非正常代谢而产生的一种疾病。其转化过程如下:
下列说法错误的是 ( )
1mol酪氨酸最多能与1molHCl、2molNaOH反应
酪氨酸能发生加成、取代、消去和缩聚反应
1mol对羟苯丙酮酸最多可与4molH2反应
1mol尿黑酸最多可与3molBr2反应
18.(6分)某种甜味剂A的甜度是蔗糖的200倍,由于它的热值低、口感好、副作用小,已在90多个国家广泛使用,A的结构简式为
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:+R'—OH
②酯比酰胺容易水解。
请填写下列空白:
(1)(2分)在稀酸条件下加热,化合物A首先生成的水解产物是 和 。
(2)(3分)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)(1分)化合物A分子内的官能团之间也可以发生反应,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)。
19.(5分)(2023·徐州高二检测)(1)(2分)下面是一个蛋白质部分水解生成的四肽分子结构示意图,它可以看作是4个氨基酸缩合脱去3个水分子而得。
式中,R、R'、R″、R 可能是相同或不同的烃基或有取代基的烃基。—NH—CO—称为肽键,现有一个“多肽”,其分子式是C55H70O19N10。
蛋白质完全水解的产物类别(除肽键外,取代基的烃基中不含氮原子)是 ,该多肽是 (填汉字)肽。
(2)(3分)取1~5号五支试管,分别加入2.0mL3.0%的过氧化氢溶液,实验如下:
编号 向试管中加入物质 实验结果
1 1mL唾液 无气泡
2 锈铁钉 少量气泡
3 两小块新鲜猪肝 大量气泡
4 两小块新鲜猪肝,0.5mL1.0mol·L-1的盐酸 无气泡
5 两小块新鲜猪肝,0.5mL1.0mol·L-1的NaOH溶液 无气泡
注:新鲜猪肝中含较多的过氧化氢酶。
①能说明酶催化具有专一性的试管编号是 。
②能说明酶催化具有高效性的试管编号是 。
③4、5号试管中无气泡的原因是
。
20.(7分)下列是某蛋白质的结构片段:
(1)(1分)上述蛋白质的结构片段的水解产物中不属于α 氨基酸的结构简式是 。
(2)(4分)上述蛋白质的结构片段水解后的氨基酸中,某氨基酸碳、氢原子数比值最大。
①(2分)该氨基酸与NaOH反应的化学方程式为
。
②(1分)两分子该氨基酸缩合形成环状物质的分子式为 。
③(1分)该氨基酸的同分异构体中,属于硝基化合物且苯环上除硝基外只有甲基的同分异构体有 种。
(3)(2分)已知上述蛋白质结构片段的式量为364,则水解生成的各种氨基酸的式量之和为 。
21.(6分)脯氨酸()是人体所需的氨基酸之一,工业上可用α-氨基戊二酸合成,其合成路线如下:
(1)(1分)α-氨基戊二酸中含有的官能团名称为 。
(2)(1分)反应①的反应类型为 。
(3)(2分)反应B→C可看作两步,其中间产物的分子式为C5H7O3N,且结构中含有五元环。写出由B反应生成中间产物的化学方程式:
。
(4)(2分)合成路线中设计反应③、④的目的是
。
作业16 氨基酸和蛋白质
1.D [①福尔马林是甲醛的水溶液,可以使蛋白质变性,正确;②酒精可以使蛋白质失去生理活性而变性,正确;③⑥高锰酸钾溶液和双氧水有强氧化性,有杀菌、消毒能力,可以使蛋白质变性,正确;④硫酸铵溶液不能使蛋白质变性,错误;⑤硫酸铜溶液是重金属盐溶液,能使蛋白质失去生理活性而变性,正确;⑦硝酸有强腐蚀性和强氧化性,可以使蛋白质变性,正确,即除④外均正确。]
2.A [A.氨基酸不是高分子化合物,A项错误;B.甘氨酸的结构简式为NH2—CH2COOH,B项正确;C.氨基酸含有氨基和羧基,是一种两性化合物,C项正确;D.三肽是三个氨基酸分子脱去两个水分子形成的化合物,其中含有两个肽键,D项正确。故选A。]
3.D [①丙氨酸分子中既有氨基又有羧基,既能与盐酸反应又能与NaOH反应;②醋酸只能和NaOH反应:③蛋白质分子中既有氨基又有羧基,既能与盐酸反应又能与NaOH反应;④小苏打是NaHCO3,既能与盐酸反应又能与NaOH反应;⑤Al(OH)3是两性氢氧化物,既能与盐酸反应又能与NaOH反应;⑥苯酚钠是强碱弱酸盐,只能和盐酸反应;⑦(NH4)2SO3是弱酸弱碱盐,既能与盐酸反应又能与NaOH反应。]
4.C [氨基酸分子中一定含有氨基(—NH2)和羧基(—COOH),根据分子式C4H9NO2可知,除—NH2和—COOH外,残余基团为—C3H6。①当烃基—C3H6无支链时的同分异构体为、、;②当烃基—C3H6有支链时的同分异构体为、。]
5.C [题中氨基酸分子结构通式表示正确,A正确;在人体内,氨基酸最终代谢产物是水、二氧化碳和尿素,B正确;人体内并非所有氨基酸都可相互转化,有8种氨基酸在人体内不能通过转化来合成,必须从食物中摄取,C错误;两分子氨基酸通过脱水缩合形成二肽,D正确。]
6.D [蛋白质的组成元素除C、H、O、N外,还有S等元素,A错;浓CuSO4溶液和浓HNO3均会使蛋白质变性,不能用于蛋白质的分离、提纯,B错;酶的催化作用具有高度的专一性,蛋白酶只能催化蛋白质的水解反应,不能催化淀粉的水解反应,C错。]
7.C [天然蛋白质的水解产物为α-氨基酸,即—NH2和—COOH连在同一个碳原子上,据此可知C符合题意。]
8.A [①为二肽的水解,断裂的化学键应为;③为酯的水解,断裂的化学键应为,故①③错误。]
9.C [阿斯巴甜分子中既含有氨基又含有羧基,所以属于氨基酸,在一定条件下既能与酸反应,又能与碱反应,分子式为C14H18N2O5,A、D项正确;阿斯巴甜分子结构不对称,分子中有11种不同化学环境的氢原子,B项正确;阿斯巴甜分子中含有羧基,可以发生酯化反应,含有酰胺基和酯基,可以发生水解反应,酯化反应和水解反应均属于取代反应,阿斯巴甜可以在氧气中燃烧,该反应属于氧化反应,而阿斯巴甜不能发生消去反应,C项错误。]
10.C [该有机物中含有氨基、羧基,具有两性,可与酸、碱反应,A项不选;形成该四肽的4种氨基酸分子分别为H2N—CH2COOH、H2N—CH(CH3)COOH、、HOOCCH2CH2CH(NH2)COOH,B项不选;1 mol该有机物中含有2 mol羧基,且肽键水解生成羧基,则最多可消耗5 mol NaOH,C项选;是形成该有机物的一种氨基酸,D项不选。]
11.B [有机物R可与等物质的量的KOH或盐酸完全反应,说明R分子中含有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH)。n(R)=n(NaOH)=c(NaOH)·V(NaOH)=1 mol·L-1×0.05 L=0.05 mol,M(R)==89 g·mol-1。即此有机物的相对分子质量为89。因R是天然蛋白质水解的产物,故其是α-氨基酸,分子结构中应含有“”,结合相对分子质量可求得其残基的相对质量为89-74=15,显然只能是甲基(—CH3),从而确定有机物R的结构简式为。]
12.C [淀粉溶液遇碘水变蓝色;蛋清的主要成分是蛋白质,遇浓硝酸变黄色;葡萄糖溶液具有还原性,能够将新制Cu(OH)2还原生成砖红色沉淀Cu2O。]
13.(1)羧基 H︰· (2)4 3 四
(3)H2NCH2COOH H2NCH2COOH+HCl
HOOCCH2NH3Cl(答案合理即可)
解析 观察结构可知,①是氨基,⑦是羧基,分子结构中共有③⑤⑥3个肽键,故该物质是四肽,它水解后生成4种氨基酸:H2NCH2COOH、 、、。氨基酸与盐酸反应时,只有氨基发生反应而羧基不反应。
14.(1)
(2)+2H2O
(3)+H2O
解析 由B的分子式可推知,两个丙氨酸分子间脱去两个水分子生成B:。由题目中所给信息可总结出:在HNO2作用下,氨基酸中的—NH2可转变成—OH,可得C:。由于C中含有—COOH和—OH,所以分子间可以脱水,脱去一个水分子可得D:
,脱去两个水分子可得E:。
15.(1)有白色沉淀析出 沉淀溶解
(2)有白色沉淀析出 沉淀不溶解
(3)①有白色沉淀析出 ②无明显变化
解析 (1)硫酸铵溶液能够使蛋白质发生盐析,降低蛋白质的溶解度,使其以沉淀形式析出,该过程发生了物理变化,所得沉淀和原蛋白质的性质相同,所以加入足量的蒸馏水,沉淀又会溶解,是一个可逆过程。(2)硫酸铜属于重金属盐,它能够使蛋白质发生变性,从而析出沉淀,该过程发生了化学变化,所得沉淀和原蛋白质的性质不同,所以加入足量的蒸馏水,沉淀不会溶解,是一个不可逆过程。(3)胶体微粒不能透过半透膜,而溶液中的分子或离子能够透过半透膜,所以烧杯中含有Cl-而不含鸡蛋白,加入AgNO3溶液会产生AgCl白色沉淀,加入浓硝酸不能变黄。
16.D [三种有机物分别含有羧基、羟基、羧基,都可以发生酯化反应,A项正确;阿司匹林分子中含有羧基和酯基,可与NaOH溶液反应,在碱性条件下生成可溶于水的钠盐,B项正确;麻黄碱的分子式为C10H15NO,苯环上只有1个取代基,则对应的苯环上的一氯代物有3种,C项正确;青霉素氨基酸含有氨基,可与盐酸反应,D项错误。]
17.B [1 mol酪氨酸分子中含有1 mol羧基、1 mol酚羟基和1 mol氨基,最多能与1 mol HCl、2 mol NaOH反应,A项正确;酪氨酸中的苯环能发生加成反应,羧基能发生取代反应,氨基和羧基能发生缩聚反应,但酪氨酸不能发生消去反应,B项错误;1 mol对羟苯丙酮酸分子中含有1 mol苯环、1 mol羰基,能与4 mol H2发生加成反应,C项正确;尿黑酸中酚羟基的邻位上的氢原子能与Br2发生取代反应,故1 mol尿黑酸最多可与3 mol Br2反应,D项正确。]
18.(1) CH3OH
(2)HOOCCH2CH(NH2)COOH CH3OH
(3)
解析 (1)题给信息中酯比酰胺容易水解,在稀酸条件下加热,化合物A首先发生的是酯基的水解,则水解产物为
和CH3OH。
(2)在较浓酸和长时间加热条件下,化合物A可发生酰胺和酯的水解,最终水解产物为HOOCCH2CH(NH2)COOH、、CH3OH。
(3)化合物A分子内的官能团之间也可以发生反应,再生成一个酰胺键,结合信息①可以知道应为—COOH与—NH2或—COO—与—NH2的取代反应,生成产物有甲醇,则应为—COO—与—NH2的取代反应,另一种生成物为。
19.(1)氨基酸 十
(2)①1,3 ②2,3 ③在强酸或强碱性条件下,过氧化氢酶(蛋白质)发生变性
解析 (1)氨基酸可以脱水缩合形成二肽、三肽、多肽、蛋白质等,则它们完全水解时从肽键处断裂可以得到氨基酸,故蛋白质完全水解得到氨基酸。每个氨基酸分子中都有一个氮原子,该多肽分子式为C55H70O19N10,有10个氮原子,则该多肽为十肽。(2)①1号试管和3号试管的实验结果比较,不同的催化剂即不同的酶催化不同的物质,所以可说明酶的催化具有专一性。②2号试管和3号试管的实验结果比较可知,锈铁钉对过氧化氢的分解的催化效果远远小于过氧化氢酶的催化效果,可说明酶的催化具有高效性。③3号和4号、5号试管的实验结果比较,3中新鲜猪肝的催化效果明显,但4号和5号试管是有新鲜猪肝但是有强酸和强碱,而催化效果没有了,说明在强酸或强碱性条件下,过氧化氢酶(蛋白质)发生变性。
20.(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如下:、、、H2N—CH2—COOH,其中不属于α-氨基酸。
(2)分子中碳、氢原子数比值最大,其分子式为C8H9NO2,两分子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;满足题意的同分异构体应有6种,分别是、、(六个位置上是硝基)。(3)水解生成了4种氨基酸,相应地增加了4个H2O分子的式量,即水解生成的各种氨基酸的式量之和为364+72=436。
21.(1)氨基、羧基 (2)取代(或酯化)反应
(3)+CH3CH2OH (4)提纯脯氨酸
解析 (4)合成路线中设计的反应③是五氯酚与脯氨酸反应,反应④是反应③生成的产物脱去五氯酚,故反应③、④的目的是提纯脯氨酸。
