第二单元 蛋白质
1．认识蛋白质和氨基酸的关系；
2．认识氨基酸的组成、结构特点和主要化学性质；
3．认识蛋白质的组成和性质特点；
4．认识核酸的结构特点和生物功能。
知识01 氨基酸的组成、结构与性质
1．组成和结构
(1)最常见的有20种，被称为________氨基酸。这20种常见氨基酸中，除甘氨酸外，其余都是________分子，且都是________型。
(2)概念：氨基酸就是带有________的羧酸。羧酸分子中烃基上的一个或几个氢原子被________取代后生成的化合物称为氨基酸。
(3) 根据氨基和羧基的相对位置，氨基酸可以分为α-氨基酸、β-氨基酸等。自然界中最常见的为____________。
α-氨基酸的结构：，氨基和羧基连在________碳原子上。
2．常见的氨基酸
甘氨酸（氨基乙酸）：
丙氨酸（α-氨基丙酸）：
谷氨酸（2-氨基-1,5-戊二酸）：
苯丙氨酸（α-氨基苯丙酸）：
3．物理性质
固态氨基酸主要以________形式存在，熔点________，________挥发，________于有机溶剂。常见的氨基酸均为_______色结晶，熔点在200 ℃以上。
4．化学性质
(1)两性
氨基酸分子中既含有氨基(显______性)，又含有羧基(显______性)，因此，氨基酸是________化合物，能与酸、碱反应生成盐。反应方程式：
(2)成肽反应
两个氨基酸分子(可以相同，也可以不同)，在酸或碱的存在下加热，通过一分子的________与另一分子的________间脱去一分子水，缩合形成含有________________的化合物，称为成肽反应。
(3)茚三酮反应：凡含有—NH2的α-氨基酸遇茚三酮均显________反应。
氨基酸的成肽反应
1．两分子间缩合成二肽
++H2O
2．分子间或分子内缩合成环
+2H2O
+H2O
3．缩聚成多肽或蛋白质
4．两种不同分子脱水成肽
一分子与一分子发生缩合反应生成的二肽有四种，自身结合有两种，两两互相结合有两种。
5．氨基酸的缩合机理——羧脱羟基氨脱氢
脱去一分子水后形成肽键()。肽键可简写为“”，但不能写成“”，两者的连接方式不同。
【即学即练1】下列关于氨基酸的叙述中，不正确的是( )
A．天然氨基酸都是晶体，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
【即学即练2】对于反应，下列说法正确的是( )
A．固态甘氨酸以内盐形式存在，易溶于有机溶剂
B．在强碱性溶液中氨基酸主要以阳离子形式存在
C．甘氨酸是两性化合物，既能与酸反应，又能与碱反应
D．当甘氨酸以两性离子的形态存在时，在水中的溶解度最大
知识02 蛋白质的结构与性质
1．结构
(1)形成过程
由氨基酸通过_______等相互连接而形成的一类具有_______结构和一定_______功能的生物大分子。
(2)四级结构
一级结构：氨基酸残基在蛋白质肽链中的排列顺序称为蛋白质的一级结构。 蛋白质的___________首先取决于蛋白质的一级结构。
二级结构：蛋白质分子中肽链按一定的规律卷曲或折叠形成特定的空间结构。
三级结构：在二级结构的基础上，肽链还按照一定的空间结构进一步形成更复杂的结构。
四级结构：具有三级结构的多肽链按一定的空间排列方式结合在一起形成的聚集体结构。
2．化学性质
(1)两性
在多肽链的两端存在着自由的________和________，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：
+H2O
②水解过程：
蛋白质________________
(3)盐析
①实质：向蛋白质溶液中加入浓的________溶液（如饱和硫酸铵溶液、硫酸钠溶液等），能够破坏蛋白质溶解形成的________结构而降低蛋白质的________，使蛋白质转变为沉淀析出。
②特点：盐析是一个________过程，盐析出的蛋白质在水中能________，并不影响其________。
③应用：多次盐析和溶解可以__________蛋白质。
(4)变性
①概念：蛋白质遇到重金属盐、强酸、强碱、甲醛、酒精等物质，或用紫外线、X射线等照射蛋白质，会生成沉淀。
②特点：变性后的蛋白质________重新溶解，失去原有的___________，发生了不可逆的变化。
(5)颜色反应
①蛋白质遇双缩脲试剂会呈现________色。
②含有苯环的蛋白质与浓硝酸作用时会产生______色固态物质。
3．存在和作用
(1)存在：蛋白质是________和__________的重要组成部分，存在于一切生物体中。
(2)作用：有些蛋白质负责输送氧气，激素或酶在新陈代谢中起________或________作用，________能预防疾病的发生，________与遗传相关。
4．酶的催化特点
绝大多数的酶是蛋白质，具有催化作用，其催化反应具有条件温和、__________、__________等特点。
比较盐析和变性
盐析 变性
原理 加入无机盐溶液使蛋白质从溶液中析出 一定条件下，使蛋白质失去原有的生理活性
条件 浓的轻金属盐或铵盐，如(NH4)2SO4、Na2SO4、NaCl溶液等 加热、紫外线、X射线、重金属盐、强酸、强碱、乙醇、丙酮等
特点 可逆，蛋白质仍保持原有活性 不可逆，蛋白质失去原有活性
实例 蛋白质溶胶中加浓Na2SO4溶液使蛋白质析出 消毒、灭菌、给果树使用波尔多液
【即学即练3】绿色荧光蛋白(GFP)在紫外线照射下会发出鲜艳的绿光。下列有关说法正确的是( )
A．重金属离子能使GFP变性
B．天然蛋白质属于纯净物
C．GFP发出荧光是蛋白质的颜色反应
D．蛋白质通常用新制氢氧化铜悬浊液检验
【即学即练4】蛋白质是生命的基础，没有蛋白质就没有生命。
(1)蛋白质分子中主要含有 4种元素(用元素符号表示)。
(2)一种二肽的结构简式如图所示：
合成这种二肽的氨基酸的结构简式是 、 。
知识03 核酸的结构及生物功能
1．核酸的种类
核酸包括核糖核酸（RNA）和脱氧核糖核酸（DNA）两大类。
核酸是遗传物质的载体，DNA和RNA通过___________编码遗传信息，从而指导________的合成，并进一步确定生命的形式。
在生物体内，核酸主要以与蛋白质结合成________的形式存在于细胞中。
2．核酸的分子组成
核酸水解可得核苷酸，核苷酸由________、________和________组成。核酸中的戊糖可分为________和___________，对应的核酸分别是RNA和DNA。
3．核酸水解得到的碱基
(1)核糖核苷酸：________、________、________、________。
(2)脱氧核苷酸：________、________、________、________。
4．核酸的结构
(1)核酸的一级结构是指组成核酸的________的排列顺序。
(2)核酸的二级结构和三级结构是核酸的________结构。
5．碱基互补配对原则
DNA的双螺旋结构中，不同的碱基通过________两两配对，碱基配对存在着严格的关系，即一条链上的碱基A与另一条链上的碱基T通过两个氢键配对；同样，G和C之间通过三个氢键配对。
6．核酸的生物功能
(1)DNA主要存在于细胞核中，是___________的储存和携带者。
(2)RNA主要存在于细胞质中，以DNA为模板形成，将DNA的遗传信息翻译并表达成具有特定功能的蛋白质。
【即学即练5】我国在核酸的研究中取得了卓越成绩。下列有关核酸的叙述不正确的是( )
A．RNA中含磷酯键
B．DNA两条链上的碱基通过化学键作用相连接
C．可通过分析核酸水解的产物推测其组成与结构
D．根据组成中所含戊糖的不同分为RNA和DNA
题型一 氨基酸的组成、结构与性质
1．关于生物体内氨基酸的叙述错误的是( )
A．构成蛋白质的α-氨基酸的结构通式是
B．人体内所有氨基酸均可以互相转化
C．两个氨基酸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
2．某蛋白质充分水解后能分离出有机化合物R，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-1的NaOH溶液完全中和，则R的结构简式为( )
A．H2NCH2COOH
B．
C．
D．
题型二 蛋白质的结构与性质
3．下列关于酶的叙述中，不正确的是( )
A．绝大多数酶是一种糖类物质
B．绝大多数酶是一种蛋白质
C．酶是生物体内产生的催化剂
D．酶受到高温或重金属盐作用时会变性
4．由下列结构片段组成的蛋白质在胃液中水解，能产生的氨基酸是( )
A． B．H2NCH2 CH2CH2COOH
C． D．
题型三 核酸的结构及生物功能
5．DNA是生物体的重要组成物质，在它的碱基对中储存着遗传信息，与生物的生长、发育等正常生命活动以及癌变、突变等异常生命活动密切相关。下列有关DNA的说法中正确的是( )
A．核酸就是DNA
B．DNA水解得到的碱基含尿嘧啶(U)
C．DNA水解的最终产物之一戊糖是二糖
D．基因的化学本质是DNA分子中能代表某一遗传性状的核苷酸序列
6．下列叙述中，哪项不是核酸的生理功能( )
A．作为遗传信息的载体，存在于每个细胞中
B．是生物的遗传物质
C．是生物体进行生命活动的主要承担者
D．对生物体的遗传变异和蛋白质的生物合成有极其重要的作用
基础巩固
1．化学与社会、技术、环境、生活密切相关，下列有关说法错误的是( )
A．德尔塔(Delta)是一种病毒，传播性更强，其成分含有蛋白质
B．碘酒、84消毒液、75%的酒精都可用于消毒
C．中芯国际是我国生产芯片的龙头企业，所生产芯片的主要成分是单晶硅
D．“嫘祖栽桑蚕吐丝，抽丝织作绣神奇”中的“丝”与“新疆棉”成分相同
2．李白诗云“地白风色寒，雪花大如手”。冬季气候寒冷，宜多吃蛋类肉类和根茎食物，补充人体活动所需能量。下列有关说法不正确的是( )
A．淀粉和纤维素的分子式可以表示为(C6H10O5)n，两者互为同分异构体
B．淀粉、纤维素和蛋白质都属于天然有机高分子
C．驴皮制的阿胶主要成分为蛋白质
D．鸡蛋清溶液中加入饱和硫酸铜溶液使蛋白质变性而凝结
3．下列说法不正确的是( )
A．葡萄糖是一种有甜味的无色晶体，其化学本质为含有五个羟基的醛
B．蛋白质溶液中加入NaOH溶液，再加入CuSO4溶液，加热，会得到沉淀
C．可以用灼烧法区分真丝和人造丝
D．酯类的碱性水解反应称为皂化反应
4．下列有关酶的说法不正确的是( )
A．酶具有催化作用
B．酶的催化作用具有选择性和专一性
C．重金属盐能降低酶的活性
D．酶只有在强酸或强碱条件下才能发挥作用
5．一种二肽的结构简式为，合成这种二肽的氨基酸( )
6．青霉素是一种良效广谱抗生素，经酸性水解后得到青霉素氨基酸分子的结构简式如图所示，下列关于该物质的叙述不正确的是( )
A．属于α-氨基酸
B．既能和盐酸反应，又能和氢氧化钠溶液反应
C．核磁共振氢谱上共有6组峰
D．青霉素过敏严重者会导致死亡，用药前一定要进行皮肤敏感试验
7．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，溶液内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，接着加入饱和(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，接着滴加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．下列对核酸的叙述不正确的是( )
A．核酸的基本结构单位是核苷
B．核酸是生物的遗传物质
C．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
9．若DNA完全水解，可得到的物质是( )
A．脱氧核糖、核酸、磷酸 B．脱氧核糖、碱基、磷酸
C．核糖、碱基、磷酸 D．脱氧核糖、核糖、磷酸
10．大豆和鸡蛋中含有大量的蛋白质，由大豆和鸡蛋配制出来的菜肴有很多，它是人体营养物质中最重要的补品之一，请回答下列问题：
(1)我们所吃的豆腐是一种________。
A．蛋白质凝胶 B．纯蛋白质 C．脂肪 D．淀粉
(2)向鸡蛋清溶液中滴加一定量的醋酸铅溶液，现象为________________________，这种现象在化学上称为________________，滴加一定量的浓硝酸并微热，现象为____________________，为了鉴别某白色纺织品的成分是蚕丝还是“人造丝”，通常选用的简便方法是________(填序号)。
①滴加稀硝酸 ②滴加浓硫酸 ③滴加酒精 ④火焰上灼烧
(3)请以甘氨酸()为例，写出其与NaOH溶液反应的化学方程式：
__________________________________________________。
(4)市场上有一种加酶洗衣粉，即在洗衣粉中加入少量的碱性蛋白酶，它的催化活性很强，衣服的汗渍、血液及人体排放的蛋白质油渍遇到它，皆能水解除去。下列衣料中不能用加酶洗衣粉洗涤的是____________。
①棉织品 ②毛织品 ③腈纶织品 ④蚕丝织品 ⑤涤纶织品 ⑥锦纶织品
培优竞赛
1．L-多巴胺是一种有机化合物，它可用于帕金森综合征的治疗，其结构简式如下：
下列关于L-多巴胺的叙述正确的是( )
A．该分子中所有碳原子一定处于同一平面
B．一定条件下L-多巴胺可发生氧化、取代、加成
C．1 mol该有机化合物跟足量浓溴水反应，最多消耗2 mol Br2
D．它既与HCl反应又与NaOH反应，等物质的量L-多巴胺最多消耗HCl与NaOH的物质的量之比为3∶1
2．阿斯巴甜是一种具有清爽甜味的有机化合物，结构简式如图所示。下列说法不正确的是( )
A．存在对映异构体
B．分子式为C14H18N2O5
C．具有两性，能发生取代和氧化反应
D．1 mol阿斯巴甜完全水解最多消耗4 mol NaOH
3．香菇嘌呤存在于香菇中，有降低胆固醇含量的活性，其结构如图，下列说法错误的是( )
A．香菇嘌呤的分子式为C9H11O4N5
B．香菇嘌呤与甘氨酸(H2NCH2COOH)互为同系物
C．香菇嘌呤能与金属钠、NaOH反应
D．香菇嘌呤能发生加成、酯化反应
4．将15.1 g某芳香族化合物样品置于氧气流中完全燃烧，测得有关数据如下(实验前系统内的空气已排除，各步均吸收完全)：
燃烧产物增重8.1 g增重35.2 g氮气1.12 L(标准状况)
已知该有机化合物相对分子质量为151，且为α-氨基酸。关于该有机化合物的说法不正确的是( )
A．分子式为C8H9NO2
B．结构简式为
C．含有1个手性碳原子
D．既可与强酸反应又可与强碱反应
5．某蛋白质的结构片段如下：
(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，某氨基酸的碳、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)已知上述蛋白质结构片段的相对分子质量为364，则水解生成的各种氨基酸的相对分子质量之和为____________。第二单元 蛋白质
1．认识蛋白质和氨基酸的关系；
2．认识氨基酸的组成、结构特点和主要化学性质；
3．认识蛋白质的组成和性质特点；
4．认识核酸的结构特点和生物功能。
知识01 氨基酸的组成、结构与性质
1．组成和结构
(1)最常见的有20种，被称为蛋白质氨基酸。这20种常见氨基酸中，除甘氨酸外，其余都是手性分子，且都是L型。
(2)概念：氨基酸就是带有氨基的羧酸。羧酸分子中烃基上的一个或几个氢原子被氨基取代后生成的化合物称为氨基酸。
(3) 根据氨基和羧基的相对位置，氨基酸可以分为α-氨基酸、β-氨基酸等。自然界中最常见的为α-氨基酸。
α-氨基酸的结构：，氨基和羧基连在同一个碳原子上。
2．常见的氨基酸
甘氨酸（氨基乙酸）：
丙氨酸（α-氨基丙酸）：
谷氨酸（2-氨基-1,5-戊二酸）：
苯丙氨酸（α-氨基苯丙酸）：
3．物理性质
固态氨基酸主要以内盐形式存在，熔点较高，不易挥发，难溶于有机溶剂。常见的氨基酸均为无色结晶，熔点在200 ℃以上。
4．化学性质
(1)两性
氨基酸分子中既含有氨基(显碱性)，又含有羧基(显酸性)，因此，氨基酸是两性化合物，能与酸、碱反应生成盐。反应方程式：
(2)成肽反应
两个氨基酸分子(可以相同，也可以不同)，在酸或碱的存在下加热，通过一分子的氨基与另一分子的羧基间脱去一分子水，缩合形成含有肽键()的化合物，称为成肽反应。
(3)茚三酮反应：凡含有—NH2的α-氨基酸遇茚三酮均显紫色反应。
氨基酸的成肽反应
1．两分子间缩合成二肽
++H2O
2．分子间或分子内缩合成环
+2H2O
+H2O
3．缩聚成多肽或蛋白质
4．两种不同分子脱水成肽
一分子与一分子发生缩合反应生成的二肽有四种，自身结合有两种，两两互相结合有两种。
5．氨基酸的缩合机理——羧脱羟基氨脱氢
脱去一分子水后形成肽键()。肽键可简写为“”，但不能写成“”，两者的连接方式不同。
【即学即练1】下列关于氨基酸的叙述中，不正确的是( )
A．天然氨基酸都是晶体，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
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，A正确；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，B正确；氨基酸是两性化合物，能与酸、碱反应生成盐，C正确；天然蛋白质水解的最终产物是多种α-氨基酸，D错误。
【即学即练2】对于反应，下列说法正确的是( )
A．固态甘氨酸以内盐形式存在，易溶于有机溶剂
B．在强碱性溶液中氨基酸主要以阳离子形式存在
C．甘氨酸是两性化合物，既能与酸反应，又能与碱反应
D．当甘氨酸以两性离子的形态存在时，在水中的溶解度最大
答案：C
解析：固态甘氨酸中的氨基与羧基反应生成内盐，易溶于水，难溶于有机溶剂，故A错误；由转化关系可知，在强碱性溶液中氨基酸主要以阴离子形式存在，故B错误；甘氨酸分子中含有能与酸反应的氨基和能与碱反应的羧基，是典型的两性化合物，故C正确；当甘氨酸以两性离子的形态存在时，两性离子间相互吸引力最大，在水中的溶解度最小，故D错误。
知识02 蛋白质的结构与性质
1．结构
(1)形成过程
由氨基酸通过肽键等相互连接而形成的一类具有特定结构和一定生物学功能的生物大分子。
(2)四级结构
一级结构：氨基酸残基在蛋白质肽链中的排列顺序称为蛋白质的一级结构。 蛋白质的生物活性首先取决于蛋白质的一级结构。
二级结构：蛋白质分子中肽链按一定的规律卷曲或折叠形成特定的空间结构。
三级结构：在二级结构的基础上，肽链还按照一定的空间结构进一步形成更复杂的结构。
四级结构：具有三级结构的多肽链按一定的空间排列方式结合在一起形成的聚集体结构。
2．化学性质
(1)两性
在多肽链的两端存在着自由的氨基和羧基，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：
+H2O
②水解过程：
蛋白质多肽氨基酸
(3)盐析
①实质：向蛋白质溶液中加入浓的无机盐溶液（如饱和硫酸铵溶液、硫酸钠溶液等），能够破坏蛋白质溶解形成的胶体结构而降低蛋白质的溶解性，使蛋白质转变为沉淀析出。
②特点：盐析是一个可逆过程，盐析出的蛋白质在水中能溶解，并不影响其活性。
③应用：多次盐析和溶解可以分离提纯蛋白质。
(4)变性
①概念：蛋白质遇到重金属盐、强酸、强碱、甲醛、酒精等物质，或用紫外线、X射线等照射蛋白质，会生成沉淀。
②特点：变性后的蛋白质不能重新溶解，失去原有的生理活性，发生了不可逆的变化。
(5)颜色反应
①蛋白质遇双缩脲试剂会呈现紫玫瑰色。
②含有苯环的蛋白质与浓硝酸作用时会产生黄色固态物质。
3．存在和作用
(1)存在：蛋白质是细胞和组织结构的重要组成部分，存在于一切生物体中。
(2)作用：有些蛋白质负责输送氧气，激素或酶在新陈代谢中起调节或催化作用，抗体能预防疾病的发生，核蛋白与遗传相关。
4．酶的催化特点
绝大多数的酶是蛋白质，具有催化作用，其催化反应具有条件温和、效率高、高度专一等特点。
比较盐析和变性
盐析 变性
原理 加入无机盐溶液使蛋白质从溶液中析出 一定条件下，使蛋白质失去原有的生理活性
条件 浓的轻金属盐或铵盐，如(NH4)2SO4、Na2SO4、NaCl溶液等 加热、紫外线、X射线、重金属盐、强酸、强碱、乙醇、丙酮等
特点 可逆，蛋白质仍保持原有活性 不可逆，蛋白质失去原有活性
实例 蛋白质溶胶中加浓Na2SO4溶液使蛋白质析出 消毒、灭菌、给果树使用波尔多液
【即学即练3】绿色荧光蛋白(GFP)在紫外线照射下会发出鲜艳的绿光。下列有关说法正确的是( )
A．重金属离子能使GFP变性
B．天然蛋白质属于纯净物
C．GFP发出荧光是蛋白质的颜色反应
D．蛋白质通常用新制氢氧化铜悬浊液检验
答案：A
解析：GFP属于蛋白质，重金属离子能使其变性，A对；天然蛋白质属于混合物，B错；蛋白质的颜色反应是指含苯基的蛋白质遇浓HNO3变黄色，C错；新制Cu(OH)2悬浊液通常用来检验醛基的存在，D错。
【即学即练4】蛋白质是生命的基础，没有蛋白质就没有生命。
(1)蛋白质分子中主要含有 4种元素(用元素符号表示)。
(2)一种二肽的结构简式如图所示：
合成这种二肽的氨基酸的结构简式是 、 。
答案：(1)C、H、O、N
(2)
解析：(1)蛋白质分子中一定含有氨基和羧基,主要含有C、H、O、N 4种元素；
(2)已知结构简式为，断裂肽键，氨基上增加一个氢原子，羰基上增加一个羟基，所以合成这种二肽的氨基酸为、。
知识03 核酸的结构及生物功能
1．核酸的种类
核酸包括核糖核酸（RNA）和脱氧核糖核酸（DNA）两大类。
核酸是遗传物质的载体，DNA和RNA通过核酸序列编码遗传信息，从而指导蛋白质的合成，并进一步确定生命的形式。
在生物体内，核酸主要以与蛋白质结合成核蛋白的形式存在于细胞中。
2．核酸的分子组成
核酸水解可得核苷酸，核苷酸由碱基、戊糖和磷酸组成。核酸中的戊糖可分为核糖和脱氧核糖，对应的核酸分别是RNA和DNA。
3．核酸水解得到的碱基
(1)核糖核苷酸：腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、尿嘧啶。
(2)脱氧核苷酸：腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、胸腺嘧啶。
4．核酸的结构
(1)核酸的一级结构是指组成核酸的核苷酸的排列顺序。
(2)核酸的二级结构和三级结构是核酸的空间结构。
5．碱基互补配对原则
DNA的双螺旋结构中，不同的碱基通过氢键两两配对，碱基配对存在着严格的关系，即一条链上的碱基A与另一条链上的碱基T通过两个氢键配对；同样，G和C之间通过三个氢键配对。
6．核酸的生物功能
(1)DNA主要存在于细胞核中，是遗传信息的储存和携带者。
(2)RNA主要存在于细胞质中，以DNA为模板形成，将DNA的遗传信息翻译并表达成具有特定功能的蛋白质。
【即学即练5】我国在核酸的研究中取得了卓越成绩。下列有关核酸的叙述不正确的是( )
A．RNA中含磷酯键
B．DNA两条链上的碱基通过化学键作用相连接
C．可通过分析核酸水解的产物推测其组成与结构
D．根据组成中所含戊糖的不同分为RNA和DNA
答案：B
解析：核糖核酸和脱氧核糖核酸都是链状结构，都有磷酯键，故A正确；DNA两条链上的碱基通过氢键相连，不是化学键，故B错误；核酸经水解可得到很多核苷酸，可通过分析核酸水解的产物推测其组成与结构，故C正确；DNA和RNA中戊糖的不同，故可根据戊糖的不同将核酸分为DNA和RNA，故D正确。
题型一 氨基酸的组成、结构与性质
1．关于生物体内氨基酸的叙述错误的是( )
A．构成蛋白质的α-氨基酸的结构通式是
B．人体内所有氨基酸均可以互相转化
C．两个氨基酸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
答案：B
解析：α-氨基酸的通式为；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。
2．某蛋白质充分水解后能分离出有机化合物R，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-1的NaOH溶液完全中和，则R的结构简式为( )
A．H2NCH2COOH
B．
C．
D．
答案：A
解析：有机化合物R与KOH或HCl反应时为等物质的量完全反应，说明R分子中有一个氨基(—NH2式量为16)和一个羧基(—COOH式量为45)，此有机化合物相对分子的质量M＝＝75，通过式量分析：75-16-45＝14，说明含有1个亚甲基，结合是天然蛋白质，水解生成α-氨基酸，故选A。
题型二 蛋白质的结构与性质
3．下列关于酶的叙述中，不正确的是( )
A．绝大多数酶是一种糖类物质
B．绝大多数酶是一种蛋白质
C．酶是生物体内产生的催化剂
D．酶受到高温或重金属盐作用时会变性
答案：A
解析：绝大多数酶是一种蛋白质，而不是糖类物质；酶具有蛋白质的性质，当受到高温或重金属盐作用时会变性；酶还是生物体内产生的高效催化剂，其催化作用具有条件温和、不需加热、高度专一、催化效率高等特点。
4．由下列结构片段组成的蛋白质在胃液中水解，能产生的氨基酸是( )
A． B．H2NCH2 CH2CH2COOH
C． D．
答案：A
解析：两个氨基酸分子，在酸或碱的存在下加热，通过一分子的氨基和另一分子的羧基间脱去一分子水缩合形成含有肽键的化合物，称为成肽反应，蛋白质水解断裂的是肽键，生成相应的氨基酸，故该化合物生成的氨基酸的结构简式为、H2NCH2CH2COOH、、H2NCH2COOH，A项符合题意。
题型三 核酸的结构及生物功能
5．DNA是生物体的重要组成物质，在它的碱基对中储存着遗传信息，与生物的生长、发育等正常生命活动以及癌变、突变等异常生命活动密切相关。下列有关DNA的说法中正确的是( )
A．核酸就是DNA
B．DNA水解得到的碱基含尿嘧啶(U)
C．DNA水解的最终产物之一戊糖是二糖
D．基因的化学本质是DNA分子中能代表某一遗传性状的核苷酸序列
答案：D
解析：核酸包括DNA和RNA，A错误；DNA水解得到的碱基有四种，分别是腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)、胸腺嘧啶(T)，RNA水解才能得到尿嘧啶(U)，B错误；戊糖属于单糖，C错误。
6．下列叙述中，哪项不是核酸的生理功能( )
A．作为遗传信息的载体，存在于每个细胞中
B．是生物的遗传物质
C．是生物体进行生命活动的主要承担者
D．对生物体的遗传变异和蛋白质的生物合成有极其重要的作用
答案：C
解析：生命活动的主要承担者是蛋白质。
基础巩固
1．化学与社会、技术、环境、生活密切相关，下列有关说法错误的是( )
A．德尔塔(Delta)是一种病毒，传播性更强，其成分含有蛋白质
B．碘酒、84消毒液、75%的酒精都可用于消毒
C．中芯国际是我国生产芯片的龙头企业，所生产芯片的主要成分是单晶硅
D．“嫘祖栽桑蚕吐丝，抽丝织作绣神奇”中的“丝”与“新疆棉”成分相同
答案：D
解析：病毒主要成分是蛋白质和核酸，德尔塔病毒是病毒的一种，其成分中含有蛋白质，故A正确；碘酒、84消毒液、75%的酒精都能使蛋白质变性，都能杀菌消毒，故B正确；晶体硅是良好的半导体材料，是制造芯片的主要原料，故C正确；蚕丝成分为蛋白质，棉花成分为纤维素，二者成分不同，故D错误。
2．李白诗云“地白风色寒，雪花大如手”。冬季气候寒冷，宜多吃蛋类肉类和根茎食物，补充人体活动所需能量。下列有关说法不正确的是( )
A．淀粉和纤维素的分子式可以表示为(C6H10O5)n，两者互为同分异构体
B．淀粉、纤维素和蛋白质都属于天然有机高分子
C．驴皮制的阿胶主要成分为蛋白质
D．鸡蛋清溶液中加入饱和硫酸铜溶液使蛋白质变性而凝结
答案：A
解析：淀粉和纤维素的分子式可以表示为(C6H10O5)n，但两者分子中n不同，二者的分子式不相同，因此它们不是同分异构体，A错误；淀粉、纤维素和蛋白质都属于天然有机高分子，B正确；驴皮中含有丰富的蛋白质，由驴皮熬制的阿胶主要成分为蛋白质，C正确；硫酸铜溶液中含有的Cu2＋是重金属离子，能够使蛋白质分子发生变性而失去其生理活性，鸡蛋清溶液中含有鸡蛋白，因此向其中加入饱和硫酸铜溶液能够使蛋白质变性而凝结在一起，D正确。
3．下列说法不正确的是( )
A．葡萄糖是一种有甜味的无色晶体，其化学本质为含有五个羟基的醛
B．蛋白质溶液中加入NaOH溶液，再加入CuSO4溶液，加热，会得到沉淀
C．可以用灼烧法区分真丝和人造丝
D．酯类的碱性水解反应称为皂化反应
答案：D
解析：葡萄糖是一种有甜味的无色晶体，其结构简式为CHO(CHOH)4CH2OH，从结构简式中可以发现，葡萄糖是含有五个羟基的醛，A正确；NaOH溶液、CuSO4溶液、加热都可以使蛋白质变性，而产生沉淀，B正确；灼烧真丝有烧焦羽毛的气味，故可以用灼烧法区分真丝和人造丝，C正确；油脂的碱性水解反应称为皂化反应，不是所有的酯的碱性水解都叫皂化反应，D错误。
4．下列有关酶的说法不正确的是( )
A．酶具有催化作用
B．酶的催化作用具有选择性和专一性
C．重金属盐能降低酶的活性
D．酶只有在强酸或强碱条件下才能发挥作用
答案：D
解析：绝大多数酶属于蛋白质，在强酸或强碱条件下会变性。
5．一种二肽的结构简式为，合成这种二肽的氨基酸( )
答案：D
解析：该二肽的结构简式为，所以断裂肽键，氨基上增加一个氢原子，羰基上增加一个羟基，得到H2N—CH2—COOH和H2N—CH(CH3)—COOH。
6．青霉素是一种良效广谱抗生素，经酸性水解后得到青霉素氨基酸分子的结构简式如图所示，下列关于该物质的叙述不正确的是( )
A．属于α-氨基酸
B．既能和盐酸反应，又能和氢氧化钠溶液反应
C．核磁共振氢谱上共有6组峰
D．青霉素过敏严重者会导致死亡，用药前一定要进行皮肤敏感试验
答案：C
解析：该物质分子中含有的氨基、羧基都连接在同一个C原子上，因此属于α-氨基酸，A正确；该物质分子中含有氨基，能够与盐酸发生反应，含有羧基，能够与NaOH溶液发生反应，B正确；根据该物质结构简式可知，其分子中含有5种不同的H原子，因此核磁共振氢谱上共有5组峰，C错误；有些人对青霉素有过敏反应，严重者会导致死亡，因此用药前一定要进行皮肤敏感试验，D正确。
7．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，溶液内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，接着加入饱和(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，接着滴加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
答案：A
解析：步骤1，用激光笔照射，溶液内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，说明鸡蛋清发生了盐析而不是变性，B错误；步骤3，(CH3COO)2 Pb溶液属于重金属盐溶液，试管中出现白色沉淀，说明鸡蛋清发生了变性而不是盐析，C错误；步骤4，加热，试管中出现白色沉淀，说明鸡蛋清发生了变性而不是水解，D错误。
8．下列对核酸的叙述不正确的是( )
A．核酸的基本结构单位是核苷
B．核酸是生物的遗传物质
C．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
答案：A
解析：核酸是生物大分子，基本结构单位是核苷酸；核酸是生物的遗传物质；核酸因戊糖不同分为DNA和RNA两大类。
9．若DNA完全水解，可得到的物质是( )
A．脱氧核糖、核酸、磷酸 B．脱氧核糖、碱基、磷酸
C．核糖、碱基、磷酸 D．脱氧核糖、核糖、磷酸
答案：B
解析：核酸包括DNA和RNA，属于生物大分子，A错误；DNA分子的彻底水解产物是脱氧核糖、碱基、磷酸，B正确；组成DNA的戊糖是脱氧核糖，而不是核糖，C、D错误。
10．大豆和鸡蛋中含有大量的蛋白质，由大豆和鸡蛋配制出来的菜肴有很多，它是人体营养物质中最重要的补品之一，请回答下列问题：
(1)我们所吃的豆腐是一种________。
A．蛋白质凝胶 B．纯蛋白质 C．脂肪 D．淀粉
(2)向鸡蛋清溶液中滴加一定量的醋酸铅溶液，现象为________________________，这种现象在化学上称为________________，滴加一定量的浓硝酸并微热，现象为____________________，为了鉴别某白色纺织品的成分是蚕丝还是“人造丝”，通常选用的简便方法是________(填序号)。
①滴加稀硝酸 ②滴加浓硫酸 ③滴加酒精 ④火焰上灼烧
(3)请以甘氨酸()为例，写出其与NaOH溶液反应的化学方程式：
__________________________________________________。
(4)市场上有一种加酶洗衣粉，即在洗衣粉中加入少量的碱性蛋白酶，它的催化活性很强，衣服的汗渍、血液及人体排放的蛋白质油渍遇到它，皆能水解除去。下列衣料中不能用加酶洗衣粉洗涤的是____________。
①棉织品 ②毛织品 ③腈纶织品 ④蚕丝织品 ⑤涤纶织品 ⑥锦纶织品
答案：(1)A (2)产生白色沉淀 蛋白质的变性 鸡蛋白变黄 ④
(3) (4)②④
解析：(1)在豆浆中加入少量的石膏，能使豆浆凝结成豆腐，所以豆腐是一种蛋白质凝胶，故选A。
(2)向鸡蛋清溶液中滴加一定量的醋酸铅溶液，即蛋白质中加入重金属离子，发生蛋白质的变性，现象为产生白色沉淀；滴加一定量的浓硝酸并微热，发生蛋白质的显色反应，现象为鸡蛋白变黄；为了鉴别某白色纺织品的成分是蚕丝还是“人造丝”，通常选用的简便方法是在火焰上灼烧，因蚕丝的成分为蛋白质，灼烧时有烧焦羽毛的气味，而“人造丝”没有，故选④。
(3)甘氨酸中羧基能与氢氧化钠反应，反应的化学方程式。
(4)加酶洗衣粉，能将衣服上的汗渍、血迹和人体排放的蛋白质分解而除去，主要成分是蛋白质的纺织品就不能用加酶洗衣粉。①棉织品的主要成分为纤维素，②毛织品和④蚕丝织品的主要成分为蛋白质，③腈纶织品、⑤涤纶织品、⑥锦纶织品的主要成分是合成纤维；毛和蚕丝的主要成分都是蛋白质，在酶存在下能水解，故不能使用加酶洗衣粉，故选②④。
培优竞赛
1．L-多巴胺是一种有机化合物，它可用于帕金森综合征的治疗，其结构简式如下：
下列关于L-多巴胺的叙述正确的是( )
A．该分子中所有碳原子一定处于同一平面
B．一定条件下L-多巴胺可发生氧化、取代、加成
C．1 mol该有机化合物跟足量浓溴水反应，最多消耗2 mol Br2
D．它既与HCl反应又与NaOH反应，等物质的量L-多巴胺最多消耗HCl与NaOH的物质的量之比为3∶1
答案：B
解析：饱和碳原子及与之相连的原子最多3个共平面，苯环及与苯环相连的碳原子共平面，故则至少有7个碳原子共平面，但该分子中所有碳原子不一定处于同一平面，A错误；所含官能团有酚羟基、氨基、羧基，则一定条件下L-多巴胺中酚羟基可发生氧化、取代反应，苯环可发生加成反应，B正确；酚能和溴水发生取代反应，酚羟基邻位和对位的氢原子都可以被取代，则 1 mol 该有机化合物跟足量浓溴水反应，最多消耗3 mol Br2，C错误；氨基有碱性，羧基和酚羟基有酸性，故它既与HCl反应又与NaOH反应，等物质的量L-多巴胺最多消耗HCl与NaOH的物质的量之比为1∶3，D错误。
2．阿斯巴甜是一种具有清爽甜味的有机化合物，结构简式如图所示。下列说法不正确的是( )
A．存在对映异构体
B．分子式为C14H18N2O5
C．具有两性，能发生取代和氧化反应
D．1 mol阿斯巴甜完全水解最多消耗4 mol NaOH
答案：D
解析：阿斯巴甜分子含有手性碳原子，存在对映异构体，A正确；由结构简式可得阿斯巴甜分子式为 C14H18N2O5，B正确；阿斯巴甜含有羧基，可以和NaOH反应，也含有氨基，可以和HCl反应，故该化合物具有两性，阿斯巴甜含有羧基等基团，可以发生取代反应，与苯环相连的碳原子上连有氢原子，故阿斯巴甜可以被酸性高锰酸钾溶液氧化，C正确；1 mol阿斯巴甜水解产物最终消耗3 mol NaOH，D错误。
3．香菇嘌呤存在于香菇中，有降低胆固醇含量的活性，其结构如图，下列说法错误的是( )
A．香菇嘌呤的分子式为C9H11O4N5
B．香菇嘌呤与甘氨酸(H2NCH2COOH)互为同系物
C．香菇嘌呤能与金属钠、NaOH反应
D．香菇嘌呤能发生加成、酯化反应
答案：B
解析：由结构简式可知，香菇嘌呤的分子式为C9H11O4N5，故A正确；由结构简式可知，香菇嘌呤分子与甘氨酸的组成、结构不相似，不是同类物质，不属于同系物，故B错误；由结构简式可知，香菇嘌呤中含有的醇羟基、羧基能与金属钠反应，羧基能与NaOH反应，故C正确；由结构简式可知，香菇嘌呤中含有的碳氮双键能发生加成反应，醇羟基和羧基能发生酯化反应，故D正确。
4．将15.1 g某芳香族化合物样品置于氧气流中完全燃烧，测得有关数据如下(实验前系统内的空气已排除，各步均吸收完全)：
燃烧产物增重8.1 g增重35.2 g氮气1.12 L(标准状况)
已知该有机化合物相对分子质量为151，且为α-氨基酸。关于该有机化合物的说法不正确的是( )
A．分子式为C8H9NO2
B．结构简式为
C．含有1个手性碳原子
D．既可与强酸反应又可与强碱反应
答案：B
解析：该有机化合物完全燃烧的产物通过浓硫酸增重8.1 g，即水的质量为8.1 g，物质的量为＝0.45 mol，则含有氢原子为0.9 mol；再通过碱石灰，增重35.2 g，即二氧化碳的质量为35.2 g，物质的量为＝0.8 mol，则含有碳原子为0.8 mol；最后收集氮气标准状况下的体积为1.12 L，物质的量为＝0.05 mol，则含有氮原子为0.1 mol，有机化合物中n(C)∶n(H)∶n(N)＝0.8 mol∶0.9 mol∶0.1 mol＝8∶9∶1，已知该有机化合物相对分子质量为151，则分子中还含有2个O原子，分子式为C8H9O2N，A正确、B错误；该有机化合物为α-氨基酸，结构简式为，与氨基相连的C原子为手性碳原子，即含有1个手性碳原子，C正确；该有机化合物为氨基酸，既含有羧基，又含有氨基，则既可与强酸反应又可与强碱反应，D正确。
5．某蛋白质的结构片段如下：
(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，某氨基酸的碳、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)已知上述蛋白质结构片段的相对分子质量为364，则水解生成的各种氨基酸的相对分子质量之和为____________。
答案：(1)
(2)
②C16H14N2O2 (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。
(3)水解生成了4种氨基酸，相应增加了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。
