专题八 学生实验 蛋白质的性质 同步作业 《化学（医药卫生类）》同步教学 高教版

专题八 蛋白质和核酸 学生实验 蛋白质的性质 同步作业 一、基础题（共70分） （一）选择题（每题3分，共33分） 1. 下列关于蛋白质两性性质实验的描述，正确的是（ ） A. 蛋白质溶液仅能与酸反应，不能与碱反应 B. 蛋白质因含氨基和羧基，既能与盐酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应 C. 蛋白质的两性性质源于其组成中的肽键 D. 蛋白质与酸反应后会失去生理活性，无法恢复 2. 蛋白质盐析实验中，选用的试剂是（ ） A. 饱和硫酸铵溶液 B. 硫酸铜溶液 C. 甲醛溶液 D. 浓硝酸 3. 下列实验现象中，属于蛋白质变性的是（ ） A. 蛋白质溶液中加入饱和硫酸铵溶液，析出白色沉淀，加水溶解 B. 蛋白质溶液中加入硫酸铜溶液，出现蓝色沉淀，加水不溶解 C. 蛋白质溶液加热后出现浑浊，冷却后恢复澄清 D. 蛋白质溶液中加入蒸馏水稀释，浓度降低 4. 鉴别蛋白质的特征实验是（ ） A. 银镜反应 B. 双缩脲反应（与双缩脲试剂生成紫色络合物） C. 碘水显色反应 D. 与碘化铋钾试剂生成沉淀 5. 下列关于蛋白质颜色反应（与浓硝酸）的说法，错误的是（ ） A. 反应需加热条件，生成黄色沉淀 B. 该反应可用于鉴别含苯环的蛋白质 C. 反应原理是蛋白质的硝化反应 D. 所有蛋白质都能发生该颜色反应 6. 蛋白质盐析与变性的本质区别是（ ） A. 盐析可逆，变性不可逆 B. 盐析需加试剂，变性无需加试剂 C. 盐析生成沉淀，变性不生成沉淀 D. 盐析改变蛋白质溶解性，变性不改变溶解性 7. 下列操作中，不会导致蛋白质变性的是（ ） A. 蛋白质溶液中加入甲醛溶液 B. 蛋白质溶液煮沸10分钟 C. 蛋白质溶液中加入饱和氯化钠溶液 D. 蛋白质溶液中加入浓盐酸 8. 蛋白质两性实验中，向蛋白质溶液中逐滴加入盐酸，观察到的现象是（ ） A. 立即产生沉淀，沉淀不溶解 B. 溶液先澄清，后产生沉淀 C. 溶液始终澄清，无明显现象 D. 产生沉淀，继续加盐酸沉淀溶解 9. 关于双缩脲试剂的使用，正确的是（ ） A. 试剂需现配现用，先加硫酸铜溶液，后加氢氧化钠溶液 B. 反应需在碱性条件下进行，先加氢氧化钠溶液，后加硫酸铜溶液 C. 反应无需加热，常温下即可观察现象 D. 双缩脲试剂仅能与蛋白质反应，不能与二肽反应 10. 下列实验操作中，能证明蛋白质具有盐析性质的是（ ） A. 蛋白质溶液中加入饱和硫酸铵溶液，析出沉淀，加水后沉淀溶解 B. 蛋白质溶液中加入硫酸铜溶液，析出沉淀，加水后沉淀不溶解 C. 蛋白质溶液加热后析出沉淀，冷却后沉淀不溶解 D. 蛋白质溶液中加入浓硝酸，加热后析出黄色沉淀 11. 蛋白质实验中，下列安全操作错误的是（ ） A. 浓硝酸具有腐蚀性，需戴手套操作 B. 加热蛋白质溶液时，用酒精灯外焰加热，避免局部过热 C. 实验后剩余的硫酸铜溶液可直接倒入下水道 D. 双缩脲试剂中的硫酸铜溶液浓度较低，但若接触皮肤需及时清洗 （二）填空题（共28分） 1. 蛋白质具有两性的原因是分子中含______（碱性基团）和______（酸性基团），能与酸和碱发生______反应。 2. 蛋白质盐析是指在蛋白质溶液中加入______，使蛋白质溶解度降低而析出的过程，该过程______（填“可逆”或“不可逆”），常用于蛋白质的______。 3. 双缩脲试剂由______溶液和______溶液组成，使用时需先加______溶液营造碱性环境，再滴加______溶液，与蛋白质反应生成______色络合物。 4. 导致蛋白质变性的物理因素有______、______等，化学因素有______、______、______重金属盐等。 5. 蛋白质与浓硝酸的颜色反应需______条件，生成______色沉淀，该反应可用于鉴别______（填“所有蛋白质”或“含苯环的蛋白质”）。 6. 医药实验中，常用______（填试剂名称）检测蛋白质类药物的纯度，利用的是蛋白质的______反应。 （三）判断题（每题1分，共9分，对的打“√”，错的打“×”） 1. 蛋白质的两性实验中，向蛋白质溶液中加入过量氢氧化钠溶液，会导致蛋白质变性。（ ） 2. 盐析后的蛋白质仍保留生理活性，变性后的蛋白质失去生理活性。（ ） 3. 双缩脲反应的原理是肽键与铜离子形成络合物，因此二肽也能发生该反应。（ ） 4. 蛋白质溶液加热变性后，冷却至室温可恢复原状，说明变性可逆。（ ） 5. 饱和硫酸铵溶液既能使蛋白质盐析，也能使蛋白质变性，取决于加入量。（ ） 6. 蛋白质与浓硝酸的颜色反应是化学变化，体现了蛋白质的还原性。（ ） 7. 医药中，高温消毒的原理是利用高温使细菌的蛋白质变性，失去活性。（ ） 8. 蛋白质盐析实验中，析出的沉淀可用蒸馏水溶解，恢复为蛋白质溶液。（ ） 9. 双缩脲试剂与蛋白质的反应需在酸性条件下进行，否则无法观察到特征颜色。（ ） 二、提升题（共30分） 实验分析与探究题（每题10分，共30分） 1. ① 某学生进行蛋白质双缩脲反应实验时，未观察到紫色络合物，分析可能的误差原因（至少3点）；② 简述蛋白质盐析与变性的实验现象差异及本质区别，结合实验原理说明；③ 设计实验验证“蛋白质具有两性，既能与酸反应，又能与碱反应”，写出实验原理、仪器、步骤、预期现象及结论。 2. ① 结合医药专业，说明蛋白质变性实验在临床消毒、重金属盐中毒急救中的应用原理；② 某蛋白质类药物制剂疑似变性，如何通过实验判断其是否变性？写出实验方法及判断依据；③ 对比蛋白质的盐析、变性、颜色反应三大实验，分析各实验的反应本质（物理变化或化学变化），并说明判断理由。 3. ① 设计实验探究“温度对蛋白质变性的影响”，写出实验原理、仪器、步骤、预期现象及结论；② 蛋白质两性实验中，若向蛋白质溶液中先加硫酸铜溶液，后加氢氧化钠溶液，会出现什么现象？为什么？③ 简述蛋白质性质实验在医药质量检测中的应用，举例说明某类蛋白质药物的检测方法及依据。 参考答案 一、基础题 （一）选择题 1. B 2. A 3. B 4. B 5. D 6. A 7. C 8. D 9. B 10. A 11. C （二）填空题 1. 氨基（-NH₂）；羧基（-COOH）；中和 2. 轻金属盐或铵盐（如饱和硫酸铵溶液）；可逆；分离提纯 3. 氢氧化钠；硫酸铜；氢氧化钠；硫酸铜；紫 4. 高温；紫外线；强酸；强碱（或甲醛、酒精等） 5. 加热；黄；含苯环的蛋白质 6. 双缩脲试剂；双缩脲 （三）判断题 1. √ 2. √ 3. × 4. × 5. × 6. × 7. √ 8. √ 9. × 二、提升题 1. ① 误差原因：a. 双缩脲试剂使用顺序错误，先加了硫酸铜溶液，未营造碱性环境；b. 氢氧化钠溶液加入量不足，未达到碱性条件，铜离子无法与肽键形成络合物；c. 蛋白质溶液浓度过低，反应现象不明显；d. 实验温度过低，反应速率过慢，未观察到特征颜色；e. 蛋白质已变性，肽键结构被破坏，无法发生双缩脲反应。 ② 现象差异及本质区别：a. 实验现象差异：盐析时析出白色疏松沉淀，加水后沉淀溶解，溶液恢复澄清；变性时析出致密沉淀，加水后沉淀不溶解，溶液仍浑浊。b. 本质区别：盐析是物理变化，仅改变蛋白质的溶解度，不破坏蛋白质的空间结构和肽键；变性是化学变化，破坏蛋白质的空间结构（肽键未断裂），导致蛋白质失去生理活性。 ③ 两性性质验证实验： 实验原理：蛋白质含氨基（能与盐酸反应）和羧基（能与氢氧化钠反应），与酸、碱反应后均可通过双缩脲反应验证蛋白质结构未被破坏。 仪器：试管、胶头滴管、蛋白质溶液（如蛋清稀释液）、稀盐酸、氢氧化钠溶液、双缩脲试剂。 步骤：1. 取3支试管，编号为1、2、3，各加入2mL蛋白质溶液；2. 试管1：逐滴加入稀盐酸至溶液pH=2，振荡观察，后加入双缩脲试剂检测；3. 试管2：逐滴加入氢氧化钠溶液至溶液pH=12，振荡观察，后加入双缩脲试剂检测；4. 试管3：加入2mL蒸馏水，作为对照，加入双缩脲试剂检测。 预期现象及结论：试管1和试管2中溶液均先产生沉淀，加入双缩脲试剂后生成紫色络合物；试管3溶液澄清，加入双缩脲试剂生成紫色络合物。证明蛋白质既能与酸反应，又能与碱反应，具有两性。 2. ① 专业应用原理：a. 临床消毒：高温、酒精、甲醛等消毒方式，可使细菌、病毒的蛋白质变性，破坏其空间结构，失去繁殖和感染能力，达到消毒目的；b. 重金属盐中毒急救：重金属盐（如硫酸铜、硝酸银）会使人体组织蛋白变性，服用牛奶、蛋清等富含蛋白质的物质，可让蛋白质与重金属盐结合，避免重金属盐损伤人体细胞蛋白，随后通过代谢排出体外。 ② 蛋白质变性判断实验： 实验方法：取少量疑似变性的蛋白质药物制剂，溶解于蒸馏水中，分为两支试管；试管A加入饱和硫酸铵溶液，观察沉淀是否溶解；试管B加入双缩脲试剂，观察是否生成紫色络合物。 判断依据：若试管A中沉淀加水后溶解，试管B生成紫色络合物，说明蛋白质未变性；若试管A中沉淀加水后不溶解，试管B仍生成紫色络合物（肽键未断裂），说明蛋白质已变性；若试管B未生成紫色络合物，说明蛋白质肽键已断裂，完全变质。 ③ 反应本质分析：a. 盐析：物理变化，理由是仅改变蛋白质溶解度，未破坏蛋白质的结构和化学性质，沉淀可溶解恢复；b. 变性：化学变化，理由是破坏蛋白质的空间结构，导致生理活性丧失，沉淀不可溶解，属于结构上的化学变化；c. 颜色反应：化学变化，理由是蛋白质与浓硝酸发生硝化反应，生成新的黄色物质，属于化学变化。 3. ① 温度对蛋白质变性的影响实验： 实验原理：温度升高会加速蛋白质变性，不同温度下蛋白质变性程度不同，可通过沉淀是否溶解判断。 仪器：试管、胶头滴管、酒精灯、烧杯、温度计、蛋白质溶液、蒸馏水。 步骤：1. 取4支试管，编号为1-4，各加入2mL蛋白质溶液；2. 试管1：置于0℃冰浴中，试管2：室温（25℃）放置，试管3：50℃水浴加热，试管4：沸水浴加热，均保温10分钟；3. 观察四支试管现象，后各加入5mL蒸馏水，振荡观察沉淀是否溶解。 预期现象及结论：试管1和试管2溶液澄清，无沉淀或少量沉淀，加水后无明显变化；试管3出现少量沉淀，加水后部分溶解；试管4出现大量致密沉淀，加水后不溶解。证明温度越高，蛋白质变性越彻底，高温下变性不可逆。 ② 现象及原因：会出现蓝色絮状沉淀，无法观察到紫色络合物。原因：双缩脲反应需在碱性条件下进行，先加硫酸铜溶液，铜离子会与蛋白质发生变性反应，生成蓝色沉淀；后续加入氢氧化钠溶液，虽营造碱性环境，但蛋白质已变性，肽键无法与铜离子形成紫色络合物。 ③ 医药质量检测应用：蛋白质性质实验是蛋白质类药物质量检测的核心方法。例如，胰岛素（蛋白质类激素）的纯度检测：采用双缩脲反应，取胰岛素样品溶解后，加入双缩脲试剂，若生成明显紫色络合物，且颜色深浅与标准品一致，说明胰岛素纯度符合要求；若颜色过浅或无颜色，说明胰岛素含量不足或已变性失效。检测依据：胰岛素含多个肽键，能与双缩脲试剂发生特征反应，反应强度与蛋白质浓度正相关。 学科网（北京）股份有限公司 $