第二节 蛋白质
学习目标 重点难点
1.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。 2.认识蛋白质的组成和性质特点。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。 重 点 氨基酸和蛋白质的结构特点与主要性质。
难 点 氨基酸、多肽和蛋白质之间的相互转化关系。
新知探究(一)——氨基酸
1.氨基酸的分子结构
(1)氨基酸是羧酸分子烃基上的氢原子被 取代得到的化合物。分子中既含有 又含有 。
(2)天然氨基酸几乎都是α 氨基酸,其结构简式可以表示为 。α 氨基酸除甘氨酸外,一般均含有连接4个不同原子或原子团的手性碳原子,具有对映异构体。
2.常见的氨基酸
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
苯丙 氨酸 2 氨基 3 苯基丙酸
谷氨酸 2 氨基戊二酸
半胱 氨酸 2 氨基 3 巯基丙酸
3.氨基酸的性质
(1)物理性质
天然氨基酸均为 晶体,熔点 ,一般都 溶于水, 溶于乙醇、乙醚等有机溶剂。
(2)化学性质
①氨基酸的两性
氨基酸分子中含有 基团(—COOH)和 基团(—NH2)。因此氨基酸是 ,能与 反应生成盐。
a.与酸反应
+HCl
b.与碱反应
+NaOH
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 与 间缩合脱去水,形成含有 ()的化合物,发生成肽反应,该反应属于 反应。如:
[题点多维训练]
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.人体内氨基酸分解代谢的最终产物是水、二氧化碳和尿素
C.人体内所有氨基酸均可以在体内互相转化
D.两分子氨基酸通过脱水缩合可以形成二肽
2.(2024·河南安阳阶段练习)已知酪氨酸是一种生命活动不可缺少的氨基酸,其结构简式为(相对分子质量为181)。下列说法正确的是 ( )
A.其沸点与C10H21COOH相接近
B.分子中含有2个手性碳原子
C.能与盐酸或NaOH溶液反应
D.分子中苯环上的一氯一溴代物共有4种
3.苯丙氨酸的结构简式为。
(1)该分子的酸性基团是 ,苯丙氨酸与NaOH溶液反应的化学方程式: 。
(2)该分子的碱性基团是 ,苯丙氨酸
与盐酸反应的化学方程式: 。
(3)两分子苯丙氨酸形成二肽的化学方程式: 。
(4)在一定条件下,两分子苯丙氨酸也可以形成六元环状有机物,请写出反应的化学方程式:
。
4.两种氨基酸(可以是相同分子之间,也可以是不同分子之间)脱水可形成二肽,将甘氨酸()与丙氨酸()混合,反应生成的二肽有几种 写出其结构简式。
|归纳拓展|
(1)氨基酸的缩合机理
氨基酸的成肽反应原理是由氨基提供的氢原子与羧基提供的羟基结合生成水。即,脱去一分子水后形成肽键()。肽键可简写为“”不能写成“”,两者的连接方式不同。
(2)多肽分子中肽键个数的判断
由n个氨基酸分子发生成肽反应,生成一个肽链时,会生成(n-1)个水分子和(n-1)个肽键。
新知探究(二)——蛋白质和酶
1.蛋白质的组成
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。主要由C、H、O、N、S等元素组成,属于天然有机高分子。
2.蛋白质的化学性质
(1)两性
形成蛋白质的多肽是由多个氨基酸缩合形成的,在多肽链的两端必然存在着自由的 与 ,侧链中也往往存在酸性或碱性基团,所以蛋白质与氨基酸一样具有两性,能与酸、碱反应。
(2)水解
蛋白质多肽氨基酸
肽键水解原理示意图如下:
(3)盐析
①概念:少量的某些可溶性盐(如硫酸钠、硫酸铵、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 时,反而使蛋白质的溶解度 而使其从溶液中析出,这种作用称为盐析。
②实验探究
实验 操作
实验 现象 振荡后,产生 ,加入H2O之后,
结论 蛋白质的盐析是一个 过程,盐析出的蛋白质在水中仍能溶解,并不影响其活性
用途 采用多次盐析和溶解,可以分离提纯蛋白质
(4)变性
①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称为蛋白质的变性。
物理因素 加热、加压、搅拌、振荡、超声波、紫外线和放射线等
化学因素 强酸、强碱、重金属盐、乙醇、甲醛等
②实验探究
实验 操作
实验 现象 三支试管内均产生 ,加水后
结论 变性后的蛋白质在水中 ,失去原有的生理活性,发生了不可逆的变化
③生活中的应用
利用蛋白质 变性 食物加热后,其中的蛋白质发生了变性,有利于人体消化吸收;乙醇、苯酚和碘等作为消毒防腐药可以使微生物的蛋白质变性,导致其死亡,达到消毒的目的;紫外线可用于杀菌消毒
防止蛋白质 变性 疫苗等生物制剂需要在低温下保存;攀登高山时为防止强紫外线引起皮肤和眼睛的蛋白质变性灼伤,需要防晒护目
(5)显色反应
实验 操作
实验现象 加入浓硝酸生成 ,加热后沉淀变
结论 含有苯环的蛋白质遇浓硝酸会出现黄色,可用于检验蛋白质
3.酶
含义 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
催化特点 ①条件温和,不需加热;②具有高度的专一性;③具有高效催化作用
应用化学
小明的妈妈买了一件真丝连衣裙,售货员告诉她说,要按照真丝的洗涤要求进行清洗,一定不能使用加酶洗衣粉,妈妈觉得不可理解,回家求助小明,为什么真丝的衣服不能用加酶洗衣粉进行洗涤呢
[题点多维训练]
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)油脂、蛋白质、多糖均为天然高分子 ( )
(2)向两份蛋白质溶液中分别加入饱和NaCl溶液和CuSO4溶液,均有固体析出,且两者的原理相同 ( )
(3)所有蛋白质遇浓HNO3都显黄色 ( )
(4)烫发时,主要破坏头发中的二硫键(—S—S—) ( )
(5)因误食重金属盐中毒,急救时可以先口服牛奶、蛋清或豆浆 ( )
2.下列关于蛋白质的说法不正确的是 ( )
A.蛋白质是由多种氨基酸加聚而成的高分子
B.通常用酒精消毒,其原理是酒精使细菌中的蛋白质变性而失去生理活性
C.浓的Na2SO4溶液能使溶液中的蛋白质析出,加水后析出的蛋白质能继续溶解
D.鉴别织物成分是蚕丝还是人造丝可采用灼烧闻气味的方法
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 ( )
A. B.
C. D.
4.生命中无时无刻不进行着许许多多的化学反应,这些反应要根据环境的变化和身体的需要而灵活控制、自动调节,以维持生命活动,所有这一切都离不开酶。下列有关酶的叙述错误的是 ( )
A.酶是具有催化功能的有机化合物,绝大多数是蛋白质
B.酶的催化作用具有高效性和专一性
C.高温或紫外线的照射会使酶失去生理活性
D.酶通常在强酸或强碱的条件下发挥作用
|归纳拓展| 蛋白质溶液与盐溶液的作用
(1)浓的轻金属盐溶液能使蛋白质发生盐析。盐析是物理过程,是可逆的。采用多次盐析和溶解,可分离提纯蛋白质。
(2)稀的轻金属盐溶液不会降低蛋白质在水中的溶解度,反而会促进蛋白质的溶解。
(3)重金属盐溶液,不论是浓溶液还是稀溶液,均能使蛋白质变性,变性是化学过程,是不可逆的。
第二节 蛋白质
新知探究(一)
1.(1)氨基 氨基 羧酸 (2)
2.H2N—CH2—COOH
3.(1)无色 较高 能 难 (2)①酸性 碱性 两性化合物 酸、碱 +H2O
②氨基 羧基 肽键 取代
[题点多维训练]
1.选C 在人体内部分氨基酸可以相互转化,但是在人体内有8种氨基酸不能被合成,必须从食物中获得,被称为必需氨基酸,故C错误。
2.选C C10H21COOH的相对分子质量为186,但酪氨酸分子间能形成多个氢键,导致酪氨酸的沸点远高于C10H21COOH,A项错误;酪氨酸分子中只有与—NH2直接相连的碳原子是手性碳原子,即分子中只有1个手性碳原子,B项错误;酪氨酸分子中含有氨基、能与盐酸反应,含有羧基和酚羟基、能与NaOH溶液反应,C项正确;氯、溴位于苯环相邻位置有2种,氯、溴位于苯环相间位置有2种,氯、溴位于苯环相对位置有2种,故分子中苯环上的一氯一溴代物共有6种,D项错误。
3.(1)—COOH(或羧基)
+NaOH
(2)—NH2(或氨基)
+HCl
(3)2+H2O
(4)2
4.4种
新知探究(二)
2.(1)氨基 羧基 (3)①浓度 降低 ②白色沉淀 沉淀溶解 可逆 (4)②白色沉淀 沉淀均不溶解 不能重新溶解 (5)白色沉淀 黄色
[应用化学]
提示:由于加酶洗衣粉中加入了能够分解蛋白质的酶,而真丝是蛋白质,因此真丝的衣物不能用加酶洗衣粉进行清洗。
[题点多维训练]
1.(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)√
2.选A 由氨基酸合成蛋白质发生的是缩聚反应,故A项错误;酒精消毒的原理是使细菌中的蛋白质变性而失去原有的生理活性,故B项正确;盐析属于物理变化,是可逆过程,只改变蛋白质的溶解度,不改变蛋白质的活性,故C项正确;人造丝的主要成分是纤维素,灼烧时没有类似烧焦羽毛的特殊气味,故D项正确。
3.D 4.D(共72张PPT)
第二节
蛋白质
学习目标 重点难点 1.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。 2.认识蛋白质的组成和性质特点。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。 重 点 氨基酸和蛋白质的结构特点与主要性质。
难 点 氨基酸、多肽和蛋白质之间的相互转化关系。
目录
新知探究(一)——氨基酸
新知探究(二)——蛋白质和酶
课时跟踪检测
氨基酸
新知探究(一)
1.氨基酸的分子结构
(1)氨基酸是羧酸分子烃基上的氢原子被 取代得到的化合物。分子中既含有 又含有 。(2)天然氨基酸几乎都是α 氨基酸,其结构简式可以表示为 。α 氨基酸除甘氨酸外,一般均含有连接4个不同原子或原子团的手性碳原子,具有对映异构体。
氨基
氨基
羧酸
2.常见的氨基酸
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
苯丙氨酸 2 氨基 3 苯基丙酸
H2N—CH2—COOH
谷氨酸 2 氨基戊二酸
半胱氨酸 2 氨基 3 巯基丙酸
续表
3.氨基酸的性质
(1)物理性质
天然氨基酸均为 晶体,熔点 ,一般都 溶于水, 溶于乙醇、乙醚等有机溶剂。
无色
较高
能
难
(2)化学性质
①氨基酸的两性
氨基酸分子中含有 基团(—COOH)和 基团(—NH2)。因此氨基酸是 ,能与 反应生成盐。
a.与酸反应
酸性
碱性
两性化合物
酸、碱
b.与碱反应
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_____
与 间缩合脱去水,形成含有 ( )的化合物,发生成肽反应,该反应属于 反应。如:
―→
。
氨基
羧基
肽键
取代
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.人体内氨基酸分解代谢的最终产物是水、二氧化碳和尿素
C.人体内所有氨基酸均可以在体内互相转化
D.两分子氨基酸通过脱水缩合可以形成二肽
[题点多维训练]
√
解析:在人体内部分氨基酸可以相互转化,但是在人体内有8种氨基酸不能被合成,必须从食物中获得,被称为必需氨基酸,故C错误。
2.(2024·河南安阳阶段练习)已知酪氨酸是一种生命活动不可缺少的氨基酸,其结构简式为 (相对分子质量为181)。下列说法正确的是( )
A.其沸点与C10H21COOH相接近
B.分子中含有2个手性碳原子
C.能与盐酸或NaOH溶液反应
D.分子中苯环上的一氯一溴代物共有4种
√
解析:C10H21COOH的相对分子质量为186,但酪氨酸分子间能形成多个氢键,导致酪氨酸的沸点远高于C10H21COOH,A项错误;酪氨酸分子中只有与—NH2直接相连的碳原子是手性碳原子,即分子中只有1个手性碳原子,B项错误;酪氨酸分子中含有氨基、能与盐酸反应,含有羧基和酚羟基、能与NaOH溶液反应,C项正确;氯、溴位于苯环相邻位置有2种,氯、溴位于苯环相间位置有2种,氯、溴位于苯环相对位置有2种,故分子中苯环上的一氯一溴代物共有6种,D项错误。
3.苯丙氨酸的结构简式为 。
(1)该分子的酸性基团是 ,苯丙氨酸与NaOH溶液反应的化学方程式:
。
(2)该分子的碱性基团是 ,苯丙氨酸与盐酸反应的化学方程式:
—COOH(或羧基)
—NH2(或氨基)
。
(3)两分子苯丙氨酸形成二肽的化学方程式:
(4)在一定条件下,两分子苯丙氨酸也可以形成六元环状有机物,请写出反应的化学方程式:
。
。
4.两种氨基酸(可以是相同分子之间,也可以是不同分子之间)脱水可形成二肽,将甘氨酸( )与丙氨酸( )混合,反应生成的二肽有几种 写出其结构简式。
答案:4种
|归纳拓展|
(1)氨基酸的缩合机理
氨基酸的成肽反应原理是由氨基提供的氢原子与羧基提供的羟基结合生成水。即 ,脱去一分子水后形成肽键( )。肽键可简写为“ ”不能写成“ ”,两者的连接方式不同。
(2)多肽分子中肽键个数的判断
由n个氨基酸分子发生成肽反应,生成一个肽链时,会生成(n-1)个水分子和(n-1)个肽键。
蛋白质和酶
新知探究(二)
1.蛋白质的组成
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。主要由C、H、O、N、S等元素组成,属于天然有机高分子。
2.蛋白质的化学性质
(1)两性
形成蛋白质的多肽是由多个氨基酸缩合形成的,在多肽链的两端必然存在着自由的 与 ,侧链中也往往存在酸性或碱性基团,所以蛋白质与氨基酸一样具有两性,能与酸、碱反应。
氨基
羧基
(2)水解
蛋白质 多肽 氨基酸
肽键水解原理示意图如下:
(3)盐析
①概念:少量的某些可溶性盐(如硫酸钠、硫酸铵、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 时,反而使蛋白质的溶解度 而使其从溶液中析出,这种作用称为盐析。②实验探究
浓度
降低
实验操作
实验现象 振荡后,产生 ,加入H2O之后,_________
结论 蛋白质的盐析是一个 过程,盐析出的蛋白质在水中仍能溶解,并不影响其活性
用途 采用多次盐析和溶解,可以分离提纯蛋白质
白色沉淀
沉淀溶解
可逆
(4)变性
①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称为蛋白质的变性。
物理因素 加热、加压、搅拌、振荡、超声波、紫外线和放射线等
化学因素 强酸、强碱、重金属盐、乙醇、甲醛等
②实验探究
实验操作
实验现象 三支试管内均产生 ,加水后_____________
结论 变性后的蛋白质在水中 ,失去原有的生理活性,发生了不可逆的变化
白色沉淀
沉淀均不溶解
不能重新溶解
③生活中的应用
利用蛋白 质变性 食物加热后,其中的蛋白质发生了变性,有利于人体消化吸收;乙醇、苯酚和碘等作为消毒防腐药可以使微生物的蛋白质变性,导致其死亡,达到消毒的目的;紫外线可用于杀菌消毒
防止蛋白质变性 疫苗等生物制剂需要在低温下保存;攀登高山时为防止强紫外线引起皮肤和眼睛的蛋白质变性灼伤,需要防晒护目
(5)显色反应
实验操作
实验现象 加入浓硝酸生成 ,加热后沉淀变_____
结论 含有苯环的蛋白质遇浓硝酸会出现黄色,可用于检验蛋白质
白色沉淀
黄色
3.酶
含义 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
催化特点 ①条件温和,不需加热;②具有高度的专一性;
③具有高效催化作用
应用化学
小明的妈妈买了一件真丝连衣裙,售货员告诉她说,要按照真丝的洗涤要求进行清洗,一定不能使用加酶洗衣粉,妈妈觉得不可理解,回家求助小明,为什么真丝的衣服不能用加酶洗衣粉进行洗涤呢
提示:由于加酶洗衣粉中加入了能够分解蛋白质的酶,而真丝是蛋白质,因此真丝的衣物不能用加酶洗衣粉进行清洗。
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)油脂、蛋白质、多糖均为天然高分子( )
(2)向两份蛋白质溶液中分别加入饱和NaCl溶液和CuSO4溶液,均有固体析出,且两者的原理相同( )
(3)所有蛋白质遇浓HNO3都显黄色( )
(4)烫发时,主要破坏头发中的二硫键(—S—S—) ( )
(5)因误食重金属盐中毒,急救时可以先口服牛奶、蛋清或豆浆( )
[题点多维训练]
×
×
×
√
√
2.下列关于蛋白质的说法不正确的是 ( )
A.蛋白质是由多种氨基酸加聚而成的高分子
B.通常用酒精消毒,其原理是酒精使细菌中的蛋白质变性而失去生理活性
C.浓的Na2SO4溶液能使溶液中的蛋白质析出,加水后析出的蛋白质能继续溶解
D.鉴别织物成分是蚕丝还是人造丝可采用灼烧闻气味的方法
√
解析:由氨基酸合成蛋白质发生的是缩聚反应,故A项错误;酒精消毒的原理是使细菌中的蛋白质变性而失去原有的生理活性,故B项正确;盐析属于物理变化,是可逆过程,只改变蛋白质的溶解度,不改变蛋白质的活性,故C项正确;人造丝的主要成分是纤维素,灼烧时没有类似烧焦羽毛的特殊气味,故D项正确。
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 ( )
A. B.
C. D.
√
4.生命中无时无刻不进行着许许多多的化学反应,这些反应要根据环境的变化和身体的需要而灵活控制、自动调节,以维持生命活动,所有这一切都离不开酶。下列有关酶的叙述错误的是 ( )
A.酶是具有催化功能的有机化合物,绝大多数是蛋白质
B.酶的催化作用具有高效性和专一性
C.高温或紫外线的照射会使酶失去生理活性
D.酶通常在强酸或强碱的条件下发挥作用
√
|归纳拓展|蛋白质溶液与盐溶液的作用
(1)浓的轻金属盐溶液能使蛋白质发生盐析。盐析是物理过程,是可逆的。采用多次盐析和溶解,可分离提纯蛋白质。
(2)稀的轻金属盐溶液不会降低蛋白质在水中的溶解度,反而会促进蛋白质的溶解。
(3)重金属盐溶液,不论是浓溶液还是稀溶液,均能使蛋白质变性,变性是化学过程,是不可逆的。
课时跟踪检测
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1.(2024·全国新课标卷)文房四宝是中华传统文化的瑰宝。下列有关叙述错误的是 ( )
A.羊毛可用于制毛笔,主要成分为蛋白质
B.松木可用于制墨,墨的主要成分是单质碳
C.竹子可用于造纸,纸的主要成分是纤维素
D.大理石可用于制砚台,主要成分为硅酸盐
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解析:大理石可用于制砚台,大理石的主要成分是CaCO3,不属于硅酸盐,D项错误。
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2.据报道,某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奇效。已知半胱氨酸的结构简式为 ,则下列说法错误的是( )
A.半胱氨酸属于α 氨基酸
B.半胱氨酸既能跟强酸反应又能跟强碱反应
C.半胱氨酸不能与NaOH溶液反应放出碱性气体
D.两分子半胱氨酸脱水形成的二肽结构简式为
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解析:A对,半胱氨酸可以看作是HSCH2CH2COOH中α 碳原子上的氢原子被氨基取代的产物,是α 氨基酸;B对,半胱氨酸既含有羧基又含有氨基,既能跟强碱反应又能跟强酸反应;C对,半胱氨酸与NaOH溶液反应只能生成半胱氨酸钠,不能生成氨气;D错,两分子半胱氨酸脱水形成的二肽结构简式应为 。
√
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3.下列关于蛋白质的叙述中不正确的是 ( )
A.天然蛋白质水解的最终产物是α 氨基酸
B.蛋白质溶于水后,若加入饱和Na2SO4溶液,会使蛋白质溶解度降低而析出
C.在蛋白质溶液中,加入1%醋酸铅溶液,产生白色沉淀,过滤后,向白色沉淀中加入蒸馏水,沉淀溶解
D.蛋白质分子中含有肽键( )
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解析:A项,天然蛋白质都是α 氨基酸脱水缩合形成的高分子化合物,所以水解的最终产物是α 氨基酸,正确。B项,会产生盐析现象,正确。C项,蛋白质已发生变性,再加水,沉淀不会溶解,错误。D项,蛋白质分子中含有羧基与氨基形成的肽键,正确。
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4. 是由三种α 氨基酸分子脱水缩合生成的五肽。这种五肽彻底水解时,不可能产生的氨基酸是( )
A. B.
C. D.
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解析:根据多肽水解时肽键断裂形成—NH2和—COOH,可确定最终水解生成的氨基酸,经分析D项氨基酸不可能产生。
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5.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。
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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
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解析: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。
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6.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
解析:蚕丝的主要成分为蛋白质,B错误。
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7.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 ( )
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解析: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。
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8.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,它的结构简式是 。
(1)酪氨酸能发生的化学反应类型有 。
A.取代反应 B.加成反应
C.酯化反应 D.中和反应
ABCD
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解析:—COOH能发生酯化反应、中和反应,含有苯环可发生取代反应和加成反应。氨基酸缩合既可以形成链状也可以形成环状,其中形成环状时可以产生更多的水分子。
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(2)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: 。
解析:—COOH能发生酯化反应、中和反应,含有苯环可发生取代反应和加成反应。氨基酸缩合既可以形成链状也可以形成环状,其中形成环状时可以产生更多的水分子。
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(3)三分子酪氨酸发生成肽反应,最多可以生成 个水分子。
解析:—COOH能发生酯化反应、中和反应,含有苯环可发生取代反应和加成反应。氨基酸缩合既可以形成链状也可以形成环状,其中形成环状时可以产生更多的水分子。
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9.(1)从鸡蛋清的溶液中提取蛋白质的方法有 和 。
(2)鸡蛋腐败时,常闻到刺激性气味,该有刺激性气味的气体主要是 ,说明鸡蛋中的蛋白质含有 元素。
(3)蛋白质溶液中含杂质Cl-,有人用滴加AgNO3溶液的方法除Cl-,这样操作错误的原因是 。
除去Cl-的方法是 。
盐析
渗析
H2S
硫
Ag+能使蛋白质变性
渗析
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(4)浓HNO3溅到皮肤上,使皮肤呈 色,这是由于浓HNO3和蛋白质发生了 反应。
(5)鉴定一种物质的成分是真丝还是人造丝,可取一小块进行 ,这是因为
黄
显色
灼烧
真丝的主要成分是蛋白质,灼烧时会有烧焦羽毛的
。
气味
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(6)现有淀粉和蛋白质胶体的混合液,要把蛋白质和淀粉分离开,可进行的操作是________________________________________________
, 要检验其中蛋白质的存在,可取混合液少许,向其中加入1 mL ,加热至沸腾,溶液中生成 ,说明有蛋白质存在。
向溶液中加入适量饱和(NH4)2SO4或Na2SO4溶液,
使蛋白质盐析变成沉淀,过滤,分离出蛋白质
浓硝酸
黄色沉淀
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10.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 。
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解析: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: 、 、 、
,其中 不属于α 氨基酸。
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(2)上述蛋白质的结构片段水解后的氨基酸中,某氨基酸中碳、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。
C16H14N2O2
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解析: 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)。
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(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 。
解析: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。
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高阶思维训练
11.(2024·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
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解析: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。
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12.(2024·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
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解析: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。
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13.化学家利用“自然化学连接法”提高蛋白质合成的效率,反应机理如图(其中 和 各表示一种多肽片段)。下列说法不正确的是( )
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A.过程1中有 键和34 键的断裂
B.a、b生成c的同时还生成RH
C.c和d互为同分异构体
D.总反应的化学反应速率主要取决于过程2
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解析:由结构简式知,过程1中有C—S键和34S—H键的断裂,故A正确;a、b生成c的同时还生成RSH,故B错误;由结构简式知,c和d分子组成完全相同,原子之间连接顺序不同,所以二者互为同分异构体,故C正确;化学反应速率主要取决于慢反应,故D正确。课时跟踪检测(二十四) 蛋白质
1.(2024·全国新课标卷)文房四宝是中华传统文化的瑰宝。下列有关叙述错误的是 ( )
A.羊毛可用于制毛笔,主要成分为蛋白质
B.松木可用于制墨,墨的主要成分是单质碳
C.竹子可用于造纸,纸的主要成分是纤维素
D.大理石可用于制砚台,主要成分为硅酸盐
2.据报道,某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奇效。已知半胱氨酸的结构简式为,则下列说法错误的是 ( )
A.半胱氨酸属于α 氨基酸
B.半胱氨酸既能跟强酸反应又能跟强碱反应
C.半胱氨酸不能与NaOH溶液反应放出碱性气体
D.两分子半胱氨酸脱水形成的二肽结构简式为
3.下列关于蛋白质的叙述中不正确的是 ( )
A.天然蛋白质水解的最终产物是α 氨基酸
B.蛋白质溶于水后,若加入饱和Na2SO4溶液,会使蛋白质溶解度降低而析出
C.在蛋白质溶液中,加入1%醋酸铅溶液,产生白色沉淀,过滤后,向白色沉淀中加入蒸馏水,沉淀溶解
D.蛋白质分子中含有肽键()
4.
是由三种α 氨基酸分
子脱水缩合生成的五肽。这种五肽彻底水解时,不可能产生的氨基酸是 ( )
A. B.
C. D.
5.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
6.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
7.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 ( )
8.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,它的结构简式是。
(1)酪氨酸能发生的化学反应类型有 。
A.取代反应 B.加成反应
C.酯化反应 D.中和反应
(2)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: 。
(3)三分子酪氨酸发生成肽反应,最多可以生成 个水分子。
9.(1)从鸡蛋清的溶液中提取蛋白质的方法有 和 。
(2)鸡蛋腐败时,常闻到刺激性气味,该有刺激性气味的气体主要是 ,说明鸡蛋中的蛋白质含有 元素。
(3)蛋白质溶液中含杂质Cl-,有人用滴加AgNO3溶液的方法除Cl-,这样操作错误的原因是 。
除去Cl-的方法是 。
(4)浓HNO3溅到皮肤上,使皮肤呈 色,这是由于浓HNO3和蛋白质发生了 反应。
(5)鉴定一种物质的成分是真丝还是人造丝,可取一小块进行 ,这是因为 。
(6)现有淀粉和蛋白质胶体的混合液,要把蛋白质和淀粉分离开,可进行的操作是 ,
要检验其中蛋白质的存在,可取混合液少许,向其中加入1 mL ,加热至沸腾,溶液中生成 ,说明有蛋白质存在。
10.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,某氨基酸中碳、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 。
高阶思维训练
11.(2024·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
12.(2024·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
13.化学家利用“自然化学连接法”提高蛋白质合成的效率,反应机理如图(其中和各表示一种多肽片段)。下列说法不正确的是 ( )
A.过程1中有键和34键的断裂
B.a、b生成c的同时还生成RH
C.c和d互为同分异构体
D.总反应的化学反应速率主要取决于过程2
课时跟踪检测(二十四)
1.选D 大理石可用于制砚台,大理石的主要成分是CaCO3,不属于硅酸盐,D项错误。
2.选D A对,半胱氨酸可以看作是HSCH2CH2COOH中α 碳原子上的氢原子被氨基取代的产物,是α 氨基酸;B对,半胱氨酸既含有羧基又含有氨基,既能跟强碱反应又能跟强酸反应;C对,半胱氨酸与NaOH溶液反应只能生成半胱氨酸钠,不能生成氨气;D错,两分子半胱氨酸脱水形成的二肽结构简式应为。
3.选C A项,天然蛋白质都是α 氨基酸脱水缩合形成的高分子化合物,所以水解的最终产物是α 氨基酸,正确。B项,会产生盐析现象,正确。C项,蛋白质已发生变性,再加水,沉淀不会溶解,错误。D项,蛋白质分子中含有羧基与氨基形成的肽键,正确。
4.选D 根据多肽水解时肽键断裂形成—NH2和—COOH,可确定最终水解生成的氨基酸,经分析D项氨基酸不可能产生。
5.选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。
6.选B 蚕丝的主要成分为蛋白质,B错误。
7.选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。
8.解析:—COOH能发生酯化反应、中和反应,含有苯环可发生取代反应和加成反应。氨基酸缩合既可以形成链状也可以形成环状,其中形成环状时可以产生更多的水分子。
答案:(1)ABCD
(2)
(3)3
9.(1)盐析 渗析 (2)H2S 硫 (3)Ag+能使蛋白质变性 渗析 (4)黄 显色 (5)灼烧 真丝的主要成分是蛋白质,灼烧时会有烧焦羽毛的气味 (6)向溶液中加入适量饱和(NH4)2SO4或Na2SO4溶液,使蛋白质盐析变成沉淀,过滤,分离出蛋白质 浓硝酸 黄色沉淀
10.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:、、
、,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。
答案:(1)
(2)①+NaOH+H2O
②C16H14N2O2 ③6 (3)436
11.选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。
12.选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。
13.选B 由结构简式知,过程1中有C—S键和34S—H键的断裂,故A正确;a、b生成c的同时还生成RSH,故B错误;由结构简式知,c和d分子组成完全相同,原子之间连接顺序不同,所以二者互为同分异构体,故C正确;化学反应速率主要取决于慢反应,故D正确。
