同步精练精析鲁科版必修2：335蛋白质

3.3.5 蛋白质（鲁科版必修2）
【典例导悟】
【典例1】（2010·南京高一检测）下列不属于蛋白质变性的是
A.往蛋白质溶液里加入食盐使之变浑浊
B.病人注射前用医用消毒酒精进行消毒
C.往蛋白质溶液中加入浓硝酸会出现沉淀
D.用福尔马林浸泡动物标本
【典例2】通过粮食发酵可获得某含氧有机化合物A，其相对分子质量为46,其中碳的质量分数为52.2%,氢的质量分数为13.0%。化合物A具有如下性质：
(1)根据上述信息，对该化合物可做出的判断是______；
A.一定含有—OH
B.一定含有—COOH
C.A为乙醇
D.A为葡萄糖
(2)含A的体积分数为75%的水溶液可以作______，原因是_______________________________________；
(3)A与金属钠反应的化学方程式为________________；
（4）A与空气中的氧气在铜或银催化下反应生成Y，Y的结构简式是__________________;
（5）A与高锰酸钾反应可生成Z，在加热和浓硫酸的作用下，A与Z反应可生成一种有香味的物质W，若184 g A 和120 g Z反应能生成106 g W，计算该反应的产率。
【思路点拨】解答本题要注意以下两点：
（1）由A的相对分子质量，结合碳、氢的质量分数，确定其分子式。
（2）由分子式结合其性质确定官能团，进而推断A的结构。
【自主解答】由题意知：
氧的质量分数为：1-52.2%-13.0%=34.8%
则C、H、O原子个数分别为：
所以化合物A的分子式为C2H6O。
由题意可知，A能与Na反应生成气体，A又能与CH3COOH反应生成有香味的产物即能发生酯化反应，可推断A中含有羟基，又根据A的分子式C2H6O，可判断A为乙醇。75%的乙醇的水溶液在医疗上用于消毒，是因为75%的乙醇的水溶液能使蛋白质变性。
【变式训练】有机物中决定主要化学性质的原子团称为官能团，某有机物结构简式为
为了证实该有机物的结构和性质，你认为先检验的官能团是__________，所选试剂是__________，其次检验的官能团是__________，所选试剂是__________，最后检验的官能团是__________，所选试剂是__________。
【学业达标训练】
1.下列物质中不属于天然高分子化合物的是（ ）
A.牛油 B.棉花 C.淀粉 D.蚕丝
【解析】选A。牛油属于油脂，油脂的相对分子质量虽然较大，但不属于高分子化合物；棉花的主要成分是纤维素，蚕丝的主要成分是蛋白质，B、C、D均属于天然高分子化合物，故选A项。
2.（2009·福建高考）下列关于常见有机物的说法不正确的是（ ）
A.乙烯和苯都能与溴水反应
B.乙酸和油脂都能与氢氧化钠溶液反应
C.糖类和蛋白质都是人体重要的营养物质
D.乙烯和甲烷可用酸性高锰酸钾溶液鉴别
【解析】选A。苯不能与溴水发生反应，可以与液溴反应，A错误；乙酸与NaOH发生酸碱中和，油脂在碱性条件下能水解，B正确；糖类、油脂和蛋白质是重要的营养物质，C正确；乙烯可以使高锰酸钾溶液退色，而甲烷不可以，D正确。
3.2009年在世界各国肆虐的猪流感又称甲型H1N1流感，该病毒中的化学成分为蛋白质，在高温加热时可杀死甲型H1N1病毒。上述方法是利用了蛋白质性质中的（ ）
A.盐析 B.变性 C.水解 D.显色反应
【解析】选B。加轻金属盐或铵盐能使蛋白质发生盐析；在酶作用下蛋白质可发生水解反应；蛋白质遇浓硝酸发生显色反应；加热、强酸、强碱、重金属盐等能使蛋白质变性，从而失去原有的生理活性，故选B项。
4.为了鉴别某白色纺织品的成分是蚕丝还是“人造丝”，选用的最简便方法是（ ）
A.滴加浓硝酸 B.滴加浓硫酸
C.滴加酒精 D.火焰上灼烧
【解析】选D。蚕丝是蛋白质，“人造丝”是纤维素。鉴别蛋白质的依据主要有：①有些蛋白质分子（有苯环存在）跟浓HNO3作用时呈黄色。②蛋白质被灼烧时，有烧焦羽毛的气味（常以此来区别毛织物和棉织物）。
5.下列关于蛋白质的叙述中正确的是（ ）
A.天然蛋白质组成元素只有磷、氢、氧、氮四种
B.加热会使蛋白质变性，因此食生鸡蛋白所获营养价值更高
C.向鸡蛋清中加入食盐，会使蛋白质凝固变性
D.用一束光线照射蛋白质溶液，可以产生丁达尔现象
【解析】选D。本题考查蛋白质的组成与基本性质。天然蛋白质主要由C、H、O、N四种元素组成，除此之外，还含有少量S、P等；蛋白质受热后变性，失去原有的可溶性和生理作用，但熟鸡蛋更易被消化吸收，其水解最终产物仍为α- 氨基酸；向鸡蛋清中加入食盐，蛋白质析出，该过程为盐析，而不是变性；蛋白质溶液具有胶体的性质。
6.①乙酸乙酯 ②淀粉 ③蛋白质 ④油脂，在稀酸存在下分别进行水解，最终生成物只有一种的是（ ）
A.①和② B.只有② C.②③和④ D.只有④
【解析】选B。乙酸乙酯在酸性条件下水解得到乙酸和乙醇；淀粉水解最终得到葡萄糖；蛋白质水解得到多种氨基酸；油脂在酸性条件下水解得到高级脂肪酸和甘油，故选B项。
7.（2010·龙岩高一检测）下列变化过程不可逆的有（ ）
A.蛋白质的盐析 B.二氧化硫的催化氧化
C.蛋白质的变性 D.酯在酸性条件下的水解
【解析】选C。蛋白质的盐析、二氧化硫的催化氧化、酯在酸性条件下的水解过程均是可逆的，而蛋白质的变性是不可逆过程，故选C项。
8.（1）从鸡蛋白的溶液中提取鸡蛋白的方法可采用_________。
（2）鸡蛋腐败时，常闻到有臭鸡蛋气味的气体，该气体主要含________，说明蛋白质中含有________元素。
（3）误食重金属盐会中毒，这是因为_____________。
（4）浓HNO3溅在皮肤上，使皮肤呈现_________色，这是由于浓HNO3和蛋白质发生了_________反应的缘故。
【解析】提纯蛋白质可用盐析的方法，具有臭鸡蛋气味气体为H2S，说明蛋白质中含有S元素。重金属盐会造成人体中毒，HNO3溅到皮肤上，使皮肤显黄色，发生了显色反应。
答案：（1）盐析 （2）H2S S
（3）重金属盐使蛋白质发生变性 （4）黄 显色
9.蛋白质是生命的基础，没有蛋白质就没有生命。请回答下列问题：
（1）人体摄入的蛋白质在胃蛋白酶和胰蛋白酶的作用下，水解成_________ ，被人体吸收后，重新结合成人体所需的蛋白质。人体内蛋白质也在不断分解，最后生成尿素排出体外。
（2）蛋白质在一定条件下能发生变性，从而失去生理活性。万一误服硫酸铜溶液，此时应立即作怎样的处理？ ___________________________________________。
（3）青霉素是医学上一种常用的抗生素，在体内经酸性水解后得到青霉氨基酸，其结构简式为：
请写出青霉氨基酸可能具有的一种化学性质。
【解析】（1）蛋白质在蛋白酶的催化作用下水解生成氨基酸。
（2）CuSO4溶液属于重金属盐溶液，能使蛋白质变性，为了保护人体中的蛋白质，可摄入富含蛋白质的物质或能使Cu2+ 沉淀的物质来解毒。
（3）青霉氨基酸分子中含有—COOH和—NH2，具有酸性、碱性、与金属钠反应、发生酯化反应等化学性质。
答案：（1）氨基酸 （2）喝大量的牛奶（或豆浆或鸡蛋清或灌肥皂水等） （3）酸性、碱性、与金属钠反应、能发生酯化反应等（任写出一种即可）
【素能综合检测】
一、选择题（本题包括5小题，每小题4分，共20分）
1.（2010·三明高一检测）有人形象地把人体比喻为一架缓慢氧化着的“高级机器”，人体在正常生命过程中也需要不断地补充燃料。依照这种观点，你认为人们通常摄入的下列物质中不能看作燃料的是（ ）
A.淀粉类物质 B.水
C.脂肪类物质 D.蛋白质
【解析】选B。由于淀粉、脂肪、蛋白质在人体内氧化时会释放能量，可以看作为人体提供能量的燃料，而水在人体的新陈代谢过程中不会释放能量，故选B项。
2.下列叙述中正确的是（ ）
A.天然蛋白质水解的最终产物都是氨基酸
B.通过盐析作用析出的蛋白质不再溶于水
C.在蛋白质溶液中加入福尔马林（甲醛溶液）产生沉淀，再加入大量水，沉淀又溶解
D.在蛋白质溶液中滴加饱和硫酸铵溶液可以使蛋白质变性
【解析】选A。天然蛋白质是由氨基酸缩合而成的，其水解的最终产物都是氨基酸；盐析是可逆的；甲醛能使蛋白质变性而析出，变性是不可逆的；而饱和硫酸铵溶液可以使蛋白质发生盐析。故选A项。
3.（2009·广东高考）下列叙述不正确的是（ ）
A.天然气和沼气的主要成分是甲烷
B.等物质的量的乙醇和乙酸完全燃烧时所需氧气的质量相等
C.纤维素乙酸酯、油脂和蛋白质在一定条件下都能水解
D.葡萄糖和蔗糖都含有C、H、O三种元素，但不是同系物
【解析】选B。等物质的量的乙醇完全燃烧所需氧气比乙酸要多，故B项不正确；纤维素乙酸酯和油脂均为酯，可以水解，蛋白质水解可生成氨基酸，故C正确；葡萄糖和蔗糖分子组成上不相差整数个—CH2原子团，故它们不互为同系物，D项正确。
4.下列组成中，可能是氨基酸的是（ ）
A.C3H7N B.C3H5NO
C.C2H5NO2 D.C3H6O2
【解析】选C。A项中无氧元素，不可能形成羧基；B项中有氧元素，但只有1个氧原子，不可能形成羧基；D项中无氮元素，不可能形成氨基；C项中各元素可能形成甘氨酸，故选C项。
5.将淀粉浆和淀粉酶的混合物放入半透膜袋中，扎好后浸入流动的温水中，经过足够长的时间后，取出袋内的液体，分别与①碘水；②新制Cu(OH)2加热；③浓硝酸(微热)作用，其现象依次是（ ）
A.显蓝色；无砖红色沉淀；显黄色
B.不显蓝色；无砖红色沉淀；显黄色
C.显蓝色；有砖红色沉淀；不显黄色
D.不显蓝色；有砖红色沉淀；不显黄色
【解析】选B。淀粉酶在一定温度条件下，可使淀粉水解。水解产物是葡萄糖，可通过半透膜。在流动的温水中经过足够长时间后，淀粉应发生完全水解，袋内应既无淀粉，也无葡萄糖，但淀粉酶是生物催化剂，属蛋白质，为高分子化合物，它不能通过半透膜，因此仍在袋内。加入碘水，因无淀粉，则不显蓝色；加入新制Cu(OH)2共热，因无葡萄糖，不会有砖红色沉淀；加入浓HNO3微热，会因有蛋白质(淀粉酶)的存在而显黄色。
二、非选择题（本题包括3小题，共30分）
6.（8分）下面有4种有机物，用提供的试剂分别鉴别，将所用试剂及产生的现象的序号填在各个横线上。
（1）___________；（2）___________；
（3）___________；（4）___________。
有机物 试剂 现象
（1）乙烯 a.溴水 A.橙色退去
（2）葡萄糖 b.浓硝酸 B.呈蓝色
（3）淀粉 c.碘水 C.出现砖红色沉淀
（4）蛋白质 d.新制氢氧化铜 D.呈黄色
【解析】（1）鉴别乙烯，用溴水，现象为溴水的橙色退去；
（2）葡萄糖，用新制Cu（OH）2悬浊液，现象：产生砖红色沉淀；
（3）淀粉，用碘水，现象：变蓝；
（4）蛋白质，用浓硝酸，现象：呈黄色。
总之，利用其官能团的特性或物质的特征反应来鉴别。
答案：（1）a、A （2）d、C （3）c、B
（4）b、D
7.（10分）蛋白质在人体内的变化过程可以简单的表示如下：
试回答下列问题：
步骤①的反应类型是_____________________；
【解析】（1）蛋白质在胃蛋白酶和胰蛋白酶的作用下发生水解反应，生成各种氨基酸，生成的氨基酸被重新吸收发生缩聚反应又合成各种人体所需要的蛋白质，所以步骤
①为水解反应（或取代反应），步骤②为缩聚反应。
（2）由于巯基具有较强酸性，所以1 mol半胱氨酸能够和2 mol NaOH反应。
（3）设每天需从食物里摄取的蛋白质的质量至少为x，根据氮元素守恒则有：15％×x＝25 g×，解得：
x＝77.8 g。
［实验·探究］
8.（12分）实验室用燃烧法测定某种氨基酸（CxHyOzNp）的分子组成。取W g该种氨基酸放在纯氧中充分燃烧，生成CO2、H2O和N2。现按如图所示装置进行实验（铁架台、铁夹、酒精灯等未画出）。
请回答下列有关问题：
（1）实验开始时，首先要通入一段时间的氧气，其理由是___________________。
（2）装置图中需要加热的仪器有_______（用字母填空，下同）。操作时应先点燃_______处的酒精灯。
（3）A装置中发生反应的化学方程式是：
__________________________________。
（4）D装置的作用是_________________________。
（5）读取N2的体积时，应注意：
①______________________________________;
②______________________________________。
（6）实验中测得N2的体积为V mL(已折算为标准状况)。为确定此氨基酸的分子式，还需要的有关数据有______（用字母填空）。
A.生成二氧化碳气体的质量
B.生成水的质量
C.通入氧气的体积
D.氨基酸的相对分子质量
【解析】观察装置图可知，该实验是通过测定氨基酸在纯氧中燃烧后生成H2O的质量（被B中浓H2SO4吸收），CO2的质量（被C中碱石灰吸收），及N2的体积（即F中排入水的体积）及氨基酸的相对分子质量，来确定氨基酸的分子组成，据此可回答各问题。
答案：（1）排除体系中的N2和CO2 （2）A和D D
（4）吸收未反应的O2，保证最终收集的气体是N2
（5）①量筒内液面与广口瓶中的液面相平
②视线与量筒内凹液面的最低处在同一水平线上
（6）A、B、D