4.2 蛋白质 -【帮课堂】2024-2025学年高二化学同步学与练（人教版2019选择性必修3）

第4章 生物大分子 第二节　蛋白质 板块导航 01/学习目标 明确内容要求，落实学习任务 02/思维导图 构建知识体系，加强学习记忆 03/知识导学 梳理教材内容，掌握基础知识 04/效果检测 课堂自我检测，发现知识盲点 05/问题探究 探究重点难点，突破学习任务 06/分层训练 课后训练巩固，提升能力素养 1.能根据氨基酸、蛋白质的官能团及官能团的转化，认识不同氨基酸、蛋白质及其性质上的差异。 2.认识蛋白质是生命活动的物质基础，是人体的必需营养物质，但是蛋白质的摄入量过多或过少都不利于人体健康，要合理安排饮食，注意营养搭配。 重点：蛋白质的结构与性质。 难点：蛋白质的性质。 一、氨基酸的结构和性质 1．氨基酸的组成和结构 (1)定义 羧酸分子烃基上的氢原子被 (—NH2)取代得到的化合物称为 。 (2)结构 【特别提醒】 ①R可以是烃基，也可以是氢原子。 ②组成人体内蛋白质的氨基酸有21种，其中8种必须通过食物摄取，称为必需氨基酸。 ③天然氨基酸大多数是α-氨基酸，组成蛋白质的氨基酸主要是α-氨基酸。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 H2N—CH2COOH 丙氨酸 谷氨酸 苯丙氨酸 半胱氨酸 3.氨基酸的性质 (1)物理性质 天然氨基酸均为 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―→＋H2O。 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 。如： 氨基酸二肽或多肽蛋白质。 二、蛋白质 1．蛋白质的组成和结构 (1)定义 蛋白质是由多种 通过 等相互连接形成的一类生物大分子。 (2)组成 蛋白质中主要含有 等元素，属于 ，其溶液具有 的某些性质。 (3)结构 蛋白质的结构不仅取决于多肽链的氨基酸种类、数目及排列顺序，还与其特定的空间结构有关。 2．蛋白质的性质 (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 或 基团，所以蛋白质与氨基酸一样具有 ，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 而使其从溶液中析出，这种作用称为 。 ②实验探究 实验操作 实验现象 加入饱和(NH4)2SO4溶液，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 用途 采用多次 和 ，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。 a．物理因素：加热、加压、搅拌、振荡、超声波、紫外线和放射线等。 b．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 ， 原有的生理活性，发生了 的变化 ③生活中的应用 a．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。 b．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 ，可用于检验蛋白质 三、酶 1.酶的定义 酶是一类由细胞产生的、对生物体内的化学反应具有 作用的有机化合物，其中绝大多数是 。 2.酶的特点 ① 的催化作用。 ②反应条件 ，一般在接近体温和中性的条件下反应。 ③高度的 性。 3.酶的应用 应用广泛，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。 1．请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)氨基酸分子中的—COOH能电离出H＋显酸性，—NH2能结合H＋显碱性(　　) (2)成肽反应的规律为—COOH脱—OH，—NH2脱—H，是分子间脱水反应，属于取代反应(　　) (3)肽键易水解生成羧基与氨基(　　) (4)氨基酸能发生酯化反应、成肽反应和水解反应(　　) (5)两个氨基酸分子脱水后形成的二肽中含有两个肽键(　　) (6)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(　　) (7)蛋白质遇浓硝酸都会显黄色(　　) (8)蛋白质水解的最终产物主要是α-氨基酸(　　) (9)通常用酒精消毒，其原理是酒精使细菌中的蛋白质盐析而失去生理活性(　　) (10)蛋白质被灼烧时会产生烧焦羽毛的气味，可用于鉴别合成纤维与蛋白质(　　) ►问题一 氨基酸 【典例1】下列关于氨基酸的叙述不正确的是(　　) A．天然氨基酸在室温下都是晶体，一般都能溶于水 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．两个氨基酸分子脱水后形成的二肽中含有两个肽键 【变式1-1】一种二肽的结构简式如图，合成这种二肽的氨基酸是(　　) A．和 B． C． D．和 【变式1-2】某有机物的结构简式如图所示： 下列关于该有机物的描述不正确的是(　　) A．该有机物具有两性，可与酸、碱反应 B．该有机物是由4种氨基酸分子脱水形成的三肽化合物 C．形成该有机物的氨基酸不都是α-氨基酸 D．是形成该有机物的其中一种氨基酸 ►问题二 蛋白质 【典例2】我国为人类科技发展作出巨大贡献。下列成果研究的物质属于蛋白质的是(　　) A．陶瓷烧制 B．黑火药 C．造纸术 D．合成结晶牛胰岛素 【变式2-1】欲将蛋白质从水中析出而又不改变它的性质应加入(　　) A．甲醛溶液 B．饱和Na2SO4溶液 C．CuSO4溶液 D．浓硫酸 【变式2-2】诺贝尔化学奖授予将“化学生物学提升为现代最大科学”的三位化学家，利用三人的研究成果，可以迅速地辨识蛋白质，制造出溶液中蛋白质分子的三维空间影像。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．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，析出蛋白质固体，此过程发生了物理变化 D．浓硝酸溅到皮肤上，使皮肤呈现黄色，是由于浓硝酸与皮肤发生了显色反应 ►问题三 酶 【典例3】“克隆羊”的关键技术之一是找到一些特殊的酶，这些酶能激活普通体细胞使之像生殖细胞一样发育成个体。有关酶的叙述错误的是(　　) A．高温或重金属盐能降低酶的活性 B．酶的催化作用具有选择性和专一性 C．酶不是高分子 D．酶有着广泛的应用，有的酶还可用于疾病的诊断 【变式3-1】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，衣服上的汗渍、油渍、血迹及人体排出的蛋白质遇到它，皆能水解而除去。下列衣料不能用加酶洗衣粉洗涤的是(　　) ①棉织品　②羊毛织品　③腈纶织品　④蚕丝织品　⑤涤纶织品　⑥锦纶织品 A．①②③ B．②④ C．③④⑤ D．③⑤⑥ 【变式3-2】弗朗西斯·阿诺德开发酶的应用包括发展更加环保的化学物质生产方式，如制药工业、生物工程，造福更加绿色的交通出行。下列有关说法错误的是(　　) A．酶的定向进化可以为有机化学领域提供有用的生物催化剂 B．温度越高，越有利于加强酶的催化效果 C．绝大多数的酶是具有高效催化功能的蛋白质 D．在人的消化液中，蛋白酶只能催化蛋白质的水解，脂肪酶只能催化脂肪的水解 1．下列有关酶的说法中错误的是 A．大多数酶是具有催化作用的蛋白质 B．酶的催化作用具有高效性和专一性 C．高温或重金属盐能使大多数酶失去活性 D．酶只有在强酸、强碱条件下才能发挥作用 2．酶在化学反应过程中的主要作用是 A．酶与反应物分子暂时性结合以降低反应的活化能 B．酶消耗反应中的副产物来促使反应进行完全 C．酶自身分解生成主产物，从而加快反应速率 D．酶分解会释放能量，以增加主产物分子的有效碰撞次数 3．1997年，英国的“克隆羊”备受世界关注。“克隆羊”的关键技术之一是找到一些特殊的酶，这些酶能激活普通体细胞使之像生殖细胞一样发育成个体。有关酶的叙述错误的是 A．高温或重金属盐能降低酶的活性 B．酶的催化作用具有选择性和专一性 C．酶是具有催化作用的蛋白质 D．酶只有在强酸或强碱性条件下才能起作用 4．下列说法正确的是 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．蛋白质在浓硝酸的作用下可发生水解反应 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．蛋白质在酶等催化剂作用下可以水解，生成氨基酸 5．下列有关酶的叙述错误的是 A．大多数酶属于蛋白质 B．酶的催化作用具有选择性和专一性 C．酶通常具有高效催化作用 D．高温或紫外线的照射会增加酶的活性 6．下列关于酶的叙述中，错误的是 A．酶是一种氨基酸 B．酶的催化条件通常较温和 C．酶是生物体中重要的催化剂 D．酶在重金属盐作用下会失去活性 7．下列叙述中正确的是 A．实验室用甲醛溶液(俗称福尔马林)保存动物标本 B．蛋白质在一定条件下发生水解反应生成葡萄糖 C．棉花和蚕丝的主要成分都是纤维素 D．食用植物油的主要成分是不饱和高级脂肪酸甘油酯，属于高分子化合物 8．下列关于蛋白质的说法不正确的是 A．蛋白质是天然高分子化合物 B．在鸡蛋清中滴加浓HNO3会变黄 C．酶是一种生物催化剂，主要由C、H、O三种元素组成 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 9．下列关于基本营养物质的描述，不正确的是 A．有些油脂能使溴水褪色 B．淀粉与纤维素均可制得乙醇 C．蛋白质与糖类都是高分子化合物 D．蛋白质在人体内消化后会产生氨基酸 10．甘氨酸是人体必须氨基酸，其结构如图，下列有关说法不正确的是    A．分子中碳原子有两种杂化形式 B．能与氢氧化钠、盐酸反应生成相应的盐 C．各元素的电负性大小顺序为：N>O>C>H D．由结构推测，固态的甘氨酸易溶于水 11．如图为氨基酸的结构通式，由n个氨基酸经过脱水缩合形成的物质为n肽。下列说法正确的是 A．氨基酸一定是手性分子 B．氨基酸是有机物，所以易溶于乙醚 C．氨基酸在一定条件下既能和酸发生反应，也能和碱发生反应 D．甘氨酸、甲硫氨酸与谷氨酸之间发生脱水缩合形成三肽，最多会有18种三肽产生(不考虑环肽) 12．2024年诺贝尔化学奖授予大卫・贝克等三位科学家，以表彰他们在蛋白质设计和蛋白质结构预测领域作出的贡献，他们的研究对理解生物功能和开发新药具有重要意义。下列关于蛋白溶菌酶的说法正确的是 A．结构中含有肽键，含有C、H、O、N等 B．存在氢键等化学键使结构能够稳定 C．在催化时，改变了反应的总能量变化 D．在高温下结构更稳定，活性更高 13．2024年诺贝尔化学奖表彰了三位科学家在蛋白质设计和结构预测领域作出的贡献，中国科学家颜宁在这方面也做了大量的工作，以下相关说法不正确的是 A．蛋白质分散在水中形成的分散系可以产生丁达尔效应 B．要使蛋白质晶化得到较大的蛋白质晶体需要快速结晶 C．通过X射线衍射可以得到高分辨率的蛋白质结构 D．蛋白质复杂结构的形成与极性键、非极性键、氢键、范德华力等有关 14．下列对氨基酸和蛋白质的描述正确的是 A．大豆富含蛋白质，豆浆煮沸后蛋白质变成氨基酸 B．氨基酸和蛋白质遇重金属离子均会变性 C．—氨基丙酸与—氨基苯丙酸混合物脱水可生成4种二肽 D．酶均是生物体对复杂反应具有高效催化作用的蛋白质 15．分子式与苯丙氨酸()相同，且同时符合下列两个条件的异构体的数目是 ①有带两个取代基的苯环 ②有一个硝基直接连接在苯环上 A．3 B．5 C．6 D．10 16．科学家发现脯氨酸可以催化羟醛缩合反应，其机理如图所示。下列说法错误的是 A．反应原料中的原子100%转化为产物 B．该过程涉及了加成反应 C．有机物①是反应催化剂，且只可以和碱生成盐 D．若原料用2-丁酮和苯甲醛，则产物可能为 17．甘氨酸()是最简单的氨基酸，时其。下列叙述错误的是 A．加水稀释甘氨酸溶液时，甘氨酸电离程度和都会增大 B．甘氨酸既能与盐酸反应，又能与反应 C．溶液中： D．下，甘氨酸的 18． （谷氨酸）为氨基酸类药，可防止肝昏迷。下列关于谷氨酸的说法不正确的是 A．能与酸、碱反应成盐 B．N原子的杂化方式为 C．分子中含手性碳原子 D．分子间能形成含有肽键的化合物 19．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。其转化过程如图所示，下列说法正确的是 A．酪氨酸所有原子共平面 B．对羟基苯丙酮酸最多与含的水溶液完全反应 C．尿黑酸最多可与含的溴水完全反应 D．酪氨酸既可与盐酸反应又可与氢氧化钠溶液反应 ( 6 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第4章 生物大分子 第二节　蛋白质 板块导航 01/学习目标 明确内容要求，落实学习任务 02/思维导图 构建知识体系，加强学习记忆 03/知识导学 梳理教材内容，掌握基础知识 04/效果检测 课堂自我检测，发现知识盲点 05/问题探究 探究重点难点，突破学习任务 06/分层训练 课后训练巩固，提升能力素养 1.能根据氨基酸、蛋白质的官能团及官能团的转化，认识不同氨基酸、蛋白质及其性质上的差异。 2.认识蛋白质是生命活动的物质基础，是人体的必需营养物质，但是蛋白质的摄入量过多或过少都不利于人体健康，要合理安排饮食，注意营养搭配。 重点：蛋白质的结构与性质。 难点：蛋白质的性质。 一、氨基酸的结构和性质 1．氨基酸的组成和结构 (1)定义 羧酸分子烃基上的氢原子被氨基(—NH2)取代得到的化合物称为氨基酸。 (2)结构 【特别提醒】 ①R可以是烃基，也可以是氢原子。 ②组成人体内蛋白质的氨基酸有21种，其中8种必须通过食物摄取，称为必需氨基酸。 ③天然氨基酸大多数是α-氨基酸，组成蛋白质的氨基酸主要是α-氨基酸。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 H2N—CH2COOH 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 3.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氨基酸的两性 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．与酸反应 ＋HCl―→。 b．与碱反应 ＋NaOH―→＋H2O。 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，该反应属于取代反应。如： 氨基酸二肽或多肽蛋白质。 二、蛋白质 1．蛋白质的组成和结构 (1)定义 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。 (2)组成 蛋白质中主要含有C、H、O、N、S等元素，属于天然有机高分子，其溶液具有胶体的某些性质。 (3)结构 蛋白质的结构不仅取决于多肽链的氨基酸种类、数目及排列顺序，还与其特定的空间结构有关。 2．蛋白质的性质 (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氨基与羧基，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实验探究 实验操作 实验现象 加入饱和(NH4)2SO4溶液，产生白色沉淀，加入H2O之后，沉淀溶解 结论 蛋白质的盐析是一个可逆过程，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。 a．物理因素：加热、加压、搅拌、振荡、超声波、紫外线和放射线等。 b．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 三支试管内均产生白色沉淀，加水后沉淀均不溶解 结论 变性后的蛋白质在水中不能重新溶解，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 a．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。 b．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 加入浓硝酸生成白色沉淀，加热后沉淀变黄色 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 三、酶 1.酶的定义 酶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.酶的特点 ①高效的催化作用。 ②反应条件温和，一般在接近体温和中性的条件下反应。 ③高度的专一性。 3.酶的应用 应用广泛，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。 1．请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)氨基酸分子中的—COOH能电离出H＋显酸性，—NH2能结合H＋显碱性(　　) (2)成肽反应的规律为—COOH脱—OH，—NH2脱—H，是分子间脱水反应，属于取代反应(　　) (3)肽键易水解生成羧基与氨基(　　) (4)氨基酸能发生酯化反应、成肽反应和水解反应(　　) (5)两个氨基酸分子脱水后形成的二肽中含有两个肽键(　　) (6)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(　　) (7)蛋白质遇浓硝酸都会显黄色(　　) (8)蛋白质水解的最终产物主要是α-氨基酸(　　) (9)通常用酒精消毒，其原理是酒精使细菌中的蛋白质盐析而失去生理活性(　　) (10)蛋白质被灼烧时会产生烧焦羽毛的气味，可用于鉴别合成纤维与蛋白质(　　) 【答案】(1)√　(2)√　(3)√　(4)×　(5)×　(6)×　(7)×　(8)√　(9)×　(10)√ ►问题一 氨基酸 【典例1】下列关于氨基酸的叙述不正确的是(　　) A．天然氨基酸在室温下都是晶体，一般都能溶于水 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．两个氨基酸分子脱水后形成的二肽中含有两个肽键 【答案】D 【解析】天然氨基酸熔点较高，室温下均为无色晶体，一般都能溶于水，A项正确；氨基酸中的氨基、羧基都不能水解，故不能发生水解反应，B项正确；氨基酸是两性化合物，氨基能与酸反应、羧基能与碱反应，均生成盐，C项正确；二肽中的“二”指的是发生反应的氨基酸的数目，并不是生成物中肽键的数目，D项错误。 【变式1-1】一种二肽的结构简式如图，合成这种二肽的氨基酸是(　　) A．和 B． C． D．和 【答案】D 【解析】该二肽的结构简式为，断裂肽键，氨基上增加一个氢原子，酮羰基上增加一个羟基，所以合成这种二肽的氨基酸是和，故选D。 【变式1-2】某有机物的结构简式如图所示： 下列关于该有机物的描述不正确的是(　　) A．该有机物具有两性，可与酸、碱反应 B．该有机物是由4种氨基酸分子脱水形成的三肽化合物 C．形成该有机物的氨基酸不都是α-氨基酸 D．是形成该有机物的其中一种氨基酸 【答案】BC 【解析】A对，该有机物中含有氨基、羧基，具有两性，可与酸、碱反应；B错，该有机物是由4种氨基酸分子(H2NCH2COOH、、、)脱水形成的四肽化合物。 ►问题二 蛋白质 【典例2】我国为人类科技发展作出巨大贡献。下列成果研究的物质属于蛋白质的是(　　) A．陶瓷烧制 B．黑火药 C．造纸术 D．合成结晶牛胰岛素 【答案】D 【解析】陶瓷的主要成分是硅酸盐，陶瓷烧制研究的物质是硅的化合物，A不符合题意；黑火药研究的物质是硫、碳和硝酸钾，B不符合题意；造纸术研究的物质是纤维素，C不符合题意；胰岛素的主要成分是蛋白质，故合成结晶牛胰岛素研究的物质是蛋白质，D符合题意。 【变式2-1】欲将蛋白质从水中析出而又不改变它的性质应加入(　　) A．甲醛溶液 B．饱和Na2SO4溶液 C．CuSO4溶液 D．浓硫酸 【答案】B 【解析】甲醛、强酸(如硫酸溶液)、强碱、重金属盐(如CuSO4溶液)等物质能使蛋白质变性，而蛋白质溶液中加入饱和Na2SO4溶液会发生盐析，盐析是一个可逆的过程，不改变蛋白质的性质，故选B。 【变式2-2】诺贝尔化学奖授予将“化学生物学提升为现代最大科学”的三位化学家，利用三人的研究成果，可以迅速地辨识蛋白质，制造出溶液中蛋白质分子的三维空间影像。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．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，析出蛋白质固体，此过程发生了物理变化 D．浓硝酸溅到皮肤上，使皮肤呈现黄色，是由于浓硝酸与皮肤发生了显色反应 【答案】B 【解析】蛋白质在酶的作用下水解的最终产物是氨基酸，A项正确；蚕丝的主要成分是蛋白质，B项错误；向蛋白质溶液中加入饱和Na2SO4溶液，蛋白质发生盐析，但蛋白质的活性并没有改变，此过程发生了物理变化，C项正确；皮肤不慎沾上浓硝酸会出现黄色，是蛋白质发生显色反应的结果，D项正确。 ►问题三 酶 【典例3】“克隆羊”的关键技术之一是找到一些特殊的酶，这些酶能激活普通体细胞使之像生殖细胞一样发育成个体。有关酶的叙述错误的是(　　) A．高温或重金属盐能降低酶的活性 B．酶的催化作用具有选择性和专一性 C．酶不是高分子 D．酶有着广泛的应用，有的酶还可用于疾病的诊断 【答案】C 【解析】酶是蛋白质，蛋白质在高温或重金属盐作用下，发生蛋白质变性，所以活性降低，故A正确；酶的专一性和选择性是指一种酶只能催化一种化合物或一类化合物的化学反应，故B正确；酶是一种特殊的蛋白质，属于高分子，故C错误。 【变式3-1】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，衣服上的汗渍、油渍、血迹及人体排出的蛋白质遇到它，皆能水解而除去。下列衣料不能用加酶洗衣粉洗涤的是(　　) ①棉织品　②羊毛织品　③腈纶织品　④蚕丝织品　⑤涤纶织品　⑥锦纶织品 A．①②③ B．②④ C．③④⑤ D．③⑤⑥ 【答案】B 【解析】碱性蛋白酶能使蛋白质水解，而羊毛织品和蚕丝织品的主要成分均属于蛋白质，因此不能用加酶洗衣粉洗涤。 【变式3-2】弗朗西斯·阿诺德开发酶的应用包括发展更加环保的化学物质生产方式，如制药工业、生物工程，造福更加绿色的交通出行。下列有关说法错误的是(　　) A．酶的定向进化可以为有机化学领域提供有用的生物催化剂 B．温度越高，越有利于加强酶的催化效果 C．绝大多数的酶是具有高效催化功能的蛋白质 D．在人的消化液中，蛋白酶只能催化蛋白质的水解，脂肪酶只能催化脂肪的水解 【答案】B 【解析】酶具有专一性、高效性，酶的定向进化可以为有机化学领域提供有用的生物催化剂，A正确；酶在高温下会变性失活，B错误；酶是一类具有催化功能的有机物，酶绝大多数是蛋白质，C正确；酶的作用具有专一性，D正确。 1．下列有关酶的说法中错误的是 A．大多数酶是具有催化作用的蛋白质 B．酶的催化作用具有高效性和专一性 C．高温或重金属盐能使大多数酶失去活性 D．酶只有在强酸、强碱条件下才能发挥作用 【答案】D 【解析】A．大多数酶是一种特殊的蛋白质，对发生在体内和体外的某些化学反应都能起催化作用，少部分酶为RNA，A正确； B．一种酶只能催化一种化合物或一类化合物的化学反应，具有高效性和专一性，B正确； C．大多数酶为蛋白质，高温或重金属盐可以使蛋白质变性，使大多数酶失去活性，C正确； D．由于大多数酶是蛋白质，因而会被高温、强酸、强碱等破坏而失去活性，即蛋白质发生变性，所以，酶在强酸性或强碱性条件下不能发挥作用，D错误；故选D。 2．酶在化学反应过程中的主要作用是 A．酶与反应物分子暂时性结合以降低反应的活化能 B．酶消耗反应中的副产物来促使反应进行完全 C．酶自身分解生成主产物，从而加快反应速率 D．酶分解会释放能量，以增加主产物分子的有效碰撞次数 【答案】A 【解析】A． 酶是生物催化剂，酶与反应物分子暂时性结合以降低反应的活化能，A正确； B．酶是生物催化剂，能大幅增大反应速率、但不影响反应程度，B错误； C． 结合选项A可知酶通过降低反应活化能从而加快反应速率，C错误； D．结合选项A可知酶通过降低反应活化能、增大了活化分子百分数、增加了反应的有效碰撞次数，D错误； 答案选A。 3．1997年，英国的“克隆羊”备受世界关注。“克隆羊”的关键技术之一是找到一些特殊的酶，这些酶能激活普通体细胞使之像生殖细胞一样发育成个体。有关酶的叙述错误的是 A．高温或重金属盐能降低酶的活性 B．酶的催化作用具有选择性和专一性 C．酶是具有催化作用的蛋白质 D．酶只有在强酸或强碱性条件下才能起作用 【答案】D 【解析】A.酶是蛋白质，蛋白质在高温或重金属盐作用下，发生蛋白质变性，所以活性降低，故A正确； B.酶的专一性和选择性是指一种酶只能催化一种化合物或一类化合物的化学反应，故B正确； C.酶是一种特殊的蛋白质，对发生在体内和体外的某些化学反应都能起催化作用，故C正确； D.由于大多数酶是蛋白质，因而会被高温、强酸、强碱等破坏而失去活性，即蛋白质发生变性，所以，酶在强酸性或强碱性条件下不能发挥作用，故D错误；故选D。 4．下列说法正确的是 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．蛋白质在浓硝酸的作用下可发生水解反应 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．蛋白质在酶等催化剂作用下可以水解，生成氨基酸 【答案】D 【解析】A．蛋白质的组成元素除C、H、O、N外还可能含有S、P等元素，A错误； B．蛋白质在浓硝酸的作用下，显黄色，发生颜色反应，B错误； C．酶具有专一性，蛋白酶只可以催化蛋白质的水解反应，C错误； D．蛋白质在酶等催化剂作用下可以水解，最终生成氨基酸，Ｄ正确；故选D。 5．下列有关酶的叙述错误的是 A．大多数酶属于蛋白质 B．酶的催化作用具有选择性和专一性 C．酶通常具有高效催化作用 D．高温或紫外线的照射会增加酶的活性 【答案】D 【解析】A．大多数酶属于蛋白质，极少数酶是RNA，故A正确； B．酶的专一性和选择性是指一种酶只能催化一种化合物或一类化合物的化学反应，故B正确； C．酶是蛋白质，绝大多数酶的化学本质是蛋白质。具有催化效率高，故C正确； D．由于大多数酶是蛋白质，高温或紫外线的照射会失去酶的活性，即蛋白质发生变性，活性减弱或丧失，故D错误。综上所述，答案为D。 6．下列关于酶的叙述中，错误的是 A．酶是一种氨基酸 B．酶的催化条件通常较温和 C．酶是生物体中重要的催化剂 D．酶在重金属盐作用下会失去活性 【答案】A 【解析】A．酶是生物活细胞产生的一种生物催化剂，在体内的化学反应中加快反应速度，绝大多数的酶本质是蛋白质，A错误； B．酶的催化作用会受到温度的影响，需要适宜的温度和 pH ，催化条件通常较温和，故 B 正确； C．酶是生物活细胞产生的一种生物催化剂，具有催化效率高、专一性的特点，C正确； D．酶是蛋白质在重金属盐作用下发生变性会失去活性，D正确；故选D。 7．下列叙述中正确的是 A．实验室用甲醛溶液(俗称福尔马林)保存动物标本 B．蛋白质在一定条件下发生水解反应生成葡萄糖 C．棉花和蚕丝的主要成分都是纤维素 D．食用植物油的主要成分是不饱和高级脂肪酸甘油酯，属于高分子化合物 【答案】A 【解析】A．甲醛能使蛋白质变性,防止细菌滋生，从而保存动物标本，A正确； B．蛋白质的最终水解产物是氨基酸，B错误； C．蚕丝的主要成分是蛋白质，C错误； D．油脂不是高分子化合物，D错误；故选A。 8．下列关于蛋白质的说法不正确的是 A．蛋白质是天然高分子化合物 B．在鸡蛋清中滴加浓HNO3会变黄 C．酶是一种生物催化剂，主要由C、H、O三种元素组成 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 【答案】C 【解析】A．蛋白质是构成细胞的基本物质，属于天然高分子化合物，A正确； B．鸡蛋清的主要成分是蛋白质，滴加浓HNO3会变黄，B正确； C．绝大多数酶是蛋白质，主要由C、H、O、N、S等多种元素组成，C错误； D．人造丝是一种人造纤维，主要成分是纤维素，灼烧没有烧焦羽毛的气味；蚕丝主要成分是蛋白质，灼烧有烧焦羽毛的气味，所以鉴别两者可采用灼烧闻气味的方法，D正确；故选C。 9．下列关于基本营养物质的描述，不正确的是 A．有些油脂能使溴水褪色 B．淀粉与纤维素均可制得乙醇 C．蛋白质与糖类都是高分子化合物 D．蛋白质在人体内消化后会产生氨基酸 【答案】C 【解析】A．油脂分为油和脂肪，油是不饱和脂肪酸的甘油酯，结构中含碳碳双键，能使溴水褪色，A正确； B．淀粉和纤维素均是葡萄糖的脱水缩合物，两者水解最终生成的是葡萄糖，葡萄糖在酒化酶的作用下能分解生成乙醇，B正确； C．糖类中的单糖和二糖都不是高分子化合物，C错误； D．蛋白质在人体内水解成多肽，最终水解为氨基酸，D正确；故选C。 10．甘氨酸是人体必须氨基酸，其结构如图，下列有关说法不正确的是    A．分子中碳原子有两种杂化形式 B．能与氢氧化钠、盐酸反应生成相应的盐 C．各元素的电负性大小顺序为：N>O>C>H D．由结构推测，固态的甘氨酸易溶于水 【答案】C 【解析】A．在分子中碳原子有sp2、sp3两种杂化形式，A正确； B．甘氨酸分子中有羧基，可以和氢氧化钠反应生成相盐，有氨基，可以和盐酸反应生成盐，B正确； C．同周期主族元素从左到右电负性逐渐增大，故电负大小顺序为：O>N>C>H，C错误； D．甘氨酸分子中存在氨基、羧基，均可以与水形成氢键，故固态的甘氨酸易溶于水，D正确；故选C。 11．如图为氨基酸的结构通式，由n个氨基酸经过脱水缩合形成的物质为n肽。下列说法正确的是 A．氨基酸一定是手性分子 B．氨基酸是有机物，所以易溶于乙醚 C．氨基酸在一定条件下既能和酸发生反应，也能和碱发生反应 D．甘氨酸、甲硫氨酸与谷氨酸之间发生脱水缩合形成三肽，最多会有18种三肽产生(不考虑环肽) 【答案】C 【解析】A．氨基酸中含有氨基和羧基，但不一定只含有一个氨基和羧基，且不一定连在同一个碳原子上，所以不一定是手性分子，A错误； B．氨基酸分子含有极性的氨基和羧基,所以易溶于水，难溶于乙醇、乙醚等有机溶剂，B错误； C．氨基酸含有氨基和羧基，在一定条件下既能和酸发生反应，也能和碱发生反应，C正确； D．A、B和C三种氨基酸，每种氨基酸的数量无限的情况下，可形成肽类化合物的种类：形成三肽的种类：3×3×3=27，D错误；故选C。 12．2024年诺贝尔化学奖授予大卫・贝克等三位科学家，以表彰他们在蛋白质设计和蛋白质结构预测领域作出的贡献，他们的研究对理解生物功能和开发新药具有重要意义。下列关于蛋白溶菌酶的说法正确的是 A．结构中含有肽键，含有C、H、O、N等 B．存在氢键等化学键使结构能够稳定 C．在催化时，改变了反应的总能量变化 D．在高温下结构更稳定，活性更高 【答案】A 【解析】A．蛋白溶菌酶属于蛋白质，结构中存在肽键，含有C、H、O、N等元素，故A正确； B．氢键主要作为稳定蛋白质的双螺旋结构的作用力，但氢键不是化学键，故B错误； C．溶菌酶作为酶类蛋白质，在催化反应时主要作用是降低反应的活化能，从而加快反应速率，但并不会改变反应的总能量变化，故C错误； D．高温会导致蛋白质变性，溶菌酶的结构会被破坏，活性降低，故D错误；故选A。 13．2024年诺贝尔化学奖表彰了三位科学家在蛋白质设计和结构预测领域作出的贡献，中国科学家颜宁在这方面也做了大量的工作，以下相关说法不正确的是 A．蛋白质分散在水中形成的分散系可以产生丁达尔效应 B．要使蛋白质晶化得到较大的蛋白质晶体需要快速结晶 C．通过X射线衍射可以得到高分辨率的蛋白质结构 D．蛋白质复杂结构的形成与极性键、非极性键、氢键、范德华力等有关 【答案】B 【解析】A．蛋白质分散在水中形成的分散系为胶体，可以产生丁达尔效应，A正确； B．要使蛋白质晶化得到较大的蛋白质晶体需要缓慢结晶，B错误； C．实验中得到的蛋白质为晶体，通过X射线衍射实验能区分晶体和非晶体，能得到高分辨率的蛋白质结构，C正确； D．蛋白质分子中存在范德华力，含氨基和羧基，能形成分子间氢键，蛋白质结构中存在很多极性键（如-NH2中的N-H键）与非极性键（如碳链中的C-C键），故蛋白质的复杂结构的形成与极性键、非极性键、氢键、范德华力等有关，D正确； 故选B。 14．下列对氨基酸和蛋白质的描述正确的是 A．大豆富含蛋白质，豆浆煮沸后蛋白质变成氨基酸 B．氨基酸和蛋白质遇重金属离子均会变性 C．—氨基丙酸与—氨基苯丙酸混合物脱水可生成4种二肽 D．酶均是生物体对复杂反应具有高效催化作用的蛋白质 【答案】C 【解析】A．豆浆煮沸是蛋白质发生了变性，不能生成氨基酸，A项错误； B．重金属盐能使蛋白质发生变性，但不能使氨基酸发生变性，B项错误； C．氨基酸生成二肽，是两个氨基酸分子脱去一个水分子，当同种氨基酸脱水，生成2种二肽，当不同种氨基酸脱水，可以是α-氨基丙酸脱羟基、α-氨基苯丙酸脱氢，也可以α-氨基丙酸脱氢、α-氨基苯丙酸脱羟基，生成2种二肽，所以共有4种，C项正确； D．酶是生物体对复杂反应具有高效催化作用的物质，主要是蛋白质，部分是RNA，D项错误； 答案选C。 15．分子式与苯丙氨酸()相同，且同时符合下列两个条件的异构体的数目是 ①有带两个取代基的苯环 ②有一个硝基直接连接在苯环上 A．3 B．5 C．6 D．10 【答案】C 【解析】苯丙氨酸的同分异构体有带两个取代基的苯环，有一个硝基直接连接在苯环上说明取代基可能为硝基和正丙基、硝基和异丙基，两种取代基在苯环上都有邻、间、对三种位置关系，则符合条件的同分异构体有：2×3=6种，故选C。 16．科学家发现脯氨酸可以催化羟醛缩合反应，其机理如图所示。下列说法错误的是 A．反应原料中的原子100%转化为产物 B．该过程涉及了加成反应 C．有机物①是反应催化剂，且只可以和碱生成盐 D．若原料用2-丁酮和苯甲醛，则产物可能为 【答案】C 【解析】A．由图可知，总反应方程式为该反应是加成反应，反应原料中的原子100%转化为产物，A正确； B．如图可知，该过程涉及了加成反应，B正确； C．由图中反应机理可知，催化剂脯氨酸为①，结构中有，可与碱生成盐，结构中还有，可与酸生成盐，C错误； D．若原料用2-丁酮（）和苯甲醛）（），则产物可能为，D正确；答案选C。 17．甘氨酸()是最简单的氨基酸，时其。下列叙述错误的是 A．加水稀释甘氨酸溶液时，甘氨酸电离程度和都会增大 B．甘氨酸既能与盐酸反应，又能与反应 C．溶液中： D．下，甘氨酸的 【答案】A 【解析】A．加水稀释甘氨酸稀溶液，其电离程度会增大，但溶液体积增大，c(H+)会减小，A错误； B．甘氨酸含有氨基和羧基，既能与盐酸反应，又能与NaOH反应，B正确； C．H2NCH2COONa稀溶液中H2NCH2COONa电离产生Na+和 H2NCH2COO-，H2NCH2COO-水解，所以离子浓度大小为：，C正确； D．升高温度促进甘氨酸的电离，则308 K下，甘氨酸的Ka>1.7×10-10，D正确； 故选A。 18． （谷氨酸）为氨基酸类药，可防止肝昏迷。下列关于谷氨酸的说法不正确的是 A．能与酸、碱反应成盐 B．N原子的杂化方式为 C．分子中含手性碳原子 D．分子间能形成含有肽键的化合物 【答案】B 【解析】A．谷氨酸中含有羧基，与NaOH可发生中和反应生成盐，含有氨基，可以与酸反应生成盐，故A正确； B．谷氨酸分子中氨基中为饱和N原子，采用sp3方式杂化，故B错误； C．手性碳原子是连接4个不同的原子或原子团的C原子，在谷氨酸分子( )中只有1个手性碳原子(用*标出)，故C正确； D. 谷氨酸含有羧基和氨基，分子间能发生脱水缩合反应形成多肽，故D正确； 故答案选B。 19．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。其转化过程如图所示，下列说法正确的是 A．酪氨酸所有原子共平面 B．对羟基苯丙酮酸最多与含的水溶液完全反应 C．尿黑酸最多可与含的溴水完全反应 D．酪氨酸既可与盐酸反应又可与氢氧化钠溶液反应 【答案】D 【解析】A．酪氨酸含有饱和碳原子，所以原子一定不在同一平面内，A错误； B．酚羟基和羧基都能与NaOH反应，1mol对羟基苯丙酮酸最多与含2molNaOH的水溶液完全反应，B错误； C．溴水能够与酚羟基的邻对位发生取代反应，1mol尿黑酸最多可与含3molBr2的溴水完全反应，C错误； D．酪氨酸含有羧基和酚羟基，可以与氢氧化钠反应，含有氨基可以与盐酸反应，D正确； 故选D。 ( 6 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$