6-2生命活动的物质基础——蛋白质 同步作业 《化学（加工制造类）》同步教学 高教版

主题六 常见生物分子及合成高分子化合物 第二节 生命活动的物质基础——蛋白质 同步作业 一、基础题（共70分） （一）选择题（每题3分，共33分） 1. 下列关于蛋白质的组成元素，说法正确的是（ ） A. 只含有C、H、O三种元素 B. 含有C、H、O、N四种元素，部分含有S、P C. 含有C、H、O、N、P五种元素 D. 含有C、H、O、S四种元素 2. 蛋白质的基本组成单位是（ ） A. 葡萄糖 B. 氨基酸 C. 核苷酸 D. 脂肪酸 3. 下列关于氨基酸的说法，错误的是（ ） A. 氨基酸分子中含有氨基（-NH₂）和羧基（-COOH） B. 氨基酸能与酸、碱发生反应 C. 氨基酸之间通过脱水缩合形成蛋白质 D. 所有氨基酸都能溶于水 4. 下列过程中，不属于蛋白质变性的是（ ） A. 鸡蛋煮熟 B. 牛奶加热杀菌 C. 蛋白质溶液中加入饱和硫酸铵溶液 D. 皮革鞣制加工 5. 加工制造中，羊毛、蚕丝的主要成分是（ ） A. 淀粉 B. 纤维素 C. 蛋白质 D. 油脂 6. 下列关于蛋白质性质的说法，正确的是（ ） A. 蛋白质都具有甜味 B. 蛋白质能发生水解反应，最终产物是氨基酸 C. 蛋白质都能溶于水形成溶液 D. 蛋白质不能发生盐析现象 7. 下列试剂中，能使蛋白质发生盐析的是（ ） A. 硫酸铜溶液 B. 甲醛溶液 C. 饱和硫酸铵溶液 D. 硝酸银溶液 8. 加工制造中，用于食品防腐的甲醛，其作用是（ ） A. 使蛋白质盐析 B. 使蛋白质变性 C. 促进蛋白质水解 D. 增强蛋白质的溶解性 9. 下列关于蛋白质在工业中应用的说法，错误的是（ ） A. 蛋白质可用于制作食品添加剂（如凝固剂、乳化剂） B. 蛋白质可用于制造皮革、毛皮制品 C. 蛋白质可用于制备生物肥料 D. 蛋白质可用于制造塑料薄膜 10. 下列现象与蛋白质变性无关的是（ ） A. 医用酒精消毒 B. 紫外线照射杀菌 C. 蛋白质溶液中加入氯化钠溶液析出沉淀 D. 重金属盐中毒 11. 下列关于蛋白质水解的说法，正确的是（ ） A. 蛋白质水解只能生成二肽 B. 蛋白质水解需要在酸、碱或酶的催化下进行 C. 蛋白质水解产物不能再发生水解 D. 蛋白质水解过程中不消耗水分子 （二）填空题（每空2分，共28分） 1. 蛋白质是由______通过______反应形成的高分子化合物，其相对分子质量较大，结构复杂。 2. 氨基酸分子中同时含有______（-NH₂）和______（-COOH），因此具有______性，既能与______反应，又能与______反应。 3. 蛋白质的主要性质有：① 水解反应：在酸、碱或酶的催化下，水解最终生成______；② 盐析：向蛋白质溶液中加入某些盐溶液，蛋白质溶解度降低而析出，该过程是______（填“可逆”或“不可逆”）的；③ 变性：在______、______、______、重金属盐等作用下，蛋白质的结构发生改变，失去生理活性，该过程是不可逆的。 4. 加工制造中，皮革工业常用______、______等方法使蛋白质变性，从而获得质地坚韧、不易腐烂的皮革制品；食品工业中，鸡蛋、牛奶等蛋白质丰富的原料可用于制作______、______等食品。 5. 蛋白质的检验方法：向蛋白质溶液中加入浓硝酸，加热后会出现______色沉淀，该反应可用于蛋白质的鉴别。 （三）判断题（每题1分，共9分，对的打“√”，错的打“×”） 1. 所有蛋白质都含有C、H、O、N、S五种元素。（ ） 2. 氨基酸是构成蛋白质的基本单位，天然氨基酸都是α-氨基酸。（ ） 3. 蛋白质的盐析是物理变化，变性是化学变化。（ ） 4. 蛋白质水解的最终产物是葡萄糖。（ ） 5. 重金属盐能使蛋白质变性，因此误食重金属盐可饮用牛奶、豆浆解毒。（ ） 6. 蛋白质溶液是胶体，能产生丁达尔效应。（ ） 7. 甲醛能使蛋白质变性，可用于食品保鲜。（ ） 8. 羊毛、棉花的主要成分都是蛋白质。（ ） 9. 蛋白质在一定条件下能发生水解反应，也能发生燃烧反应。（ ） 二、提升题（共30分） （一）实验设计题（10分） 某学生需验证蛋白质的盐析和变性现象，设计实验方案如下： 1. 实验目的：验证蛋白质的盐析和变性现象，比较两者的差异； 2. 实验原理：① 蛋白质盐析：饱和硫酸铵溶液使蛋白质溶解度降低析出，加水后可溶解；② 蛋白质变性：加热、重金属盐等使蛋白质结构改变，失去溶解性，加水后不溶解； 3. 所需仪器和药品： 仪器：______、______、______、______、______； 药品：鸡蛋白溶液、饱和硫酸铵溶液、硫酸铜溶液、蒸馏水、酒精灯、试管夹； 4. 实验步骤： 5. 预期现象和结论： 6. 注意事项： （二）分析题（10分） 1. 加工制造中，皮革鞣制的核心是使蛋白质变性，分析常见的鞣制方法（如加酸、加碱、加重金属盐）的原理，说明鞣制后皮革性质的变化（如硬度、韧性、耐腐蚀性）； 2. 食品加工中，蛋白质的变性既有有利的一面，也有不利的一面。分析蛋白质变性在食品加工中的应用（如煮熟鸡蛋、制作豆腐）和危害（如食品变质），提出防止食品中蛋白质变性的储存方法； 3. 蛋白质在工业中应用广泛，分析蛋白质作为食品添加剂的优势（如乳化性、凝固性），举例说明蛋白质在非食品领域的应用（如皮革、生物制药），并说明其利用的蛋白质性质。 （三）计算题（10分） 1. 某蛋白质的相对分子质量为12000，已知氨基酸的平均相对分子质量为120，该蛋白质由n个氨基酸通过脱水缩合形成，计算n的值（忽略肽键之间的连接，脱水缩合时每形成一个肽键脱去一分子水）（写出计算过程）； 2. 氨基酸分子中含有氨基和羧基，假设某氨基酸的分子式为C₃H₇NO₂，该氨基酸与盐酸反应生成盐的化学方程式为C₃H₇NO₂ + HCl→C₃H₈ClNO₂。若3.1g该氨基酸（C₃H₇NO₂摩尔质量75g/mol）与足量盐酸反应，计算生成盐的质量（C₃H₈ClNO₂摩尔质量110.5g/mol）（写出计算过程）； 3. 蛋白质在人体内完全氧化分解的产物为CO₂、H₂O和尿素[CO(NH₂)₂]，假设某蛋白质中氮元素的质量分数为16%，若摄入50g该蛋白质，计算其中氮元素的质量，以及理论上生成尿素的质量（尿素中氮元素的质量分数为46.7%，计算结果保留一位小数）（写出计算过程）。 参考答案 一、基础题 （一）选择题 1. B 2. B 3. D 4. C 5. C 6. B 7. C 8. B 9. D 10. C 11. B （二）填空题 1. 氨基酸；脱水缩合 2. 氨基；羧基；两性；酸；碱（或碱；酸） 3. 氨基酸；可逆；加热；紫外线；甲醛（或酒精、重金属盐等合理答案） 4. 加酸；加碱（或加鞣剂、加热等合理答案）；豆腐；酸奶（或鸡蛋糕、奶酪等合理答案） 5. 黄 （三）判断题 1. × 2. √ 3. √ 4. × 5. √ 6. √ 7. × 8. × 9. √ 二、提升题 （一）实验设计题 3. 仪器：试管；胶头滴管；酒精灯；试管夹；烧杯（或玻璃棒） 4. 实验步骤： ① 验证蛋白质盐析： 取1支试管，加入3mL鸡蛋白溶液，向试管中逐滴加入饱和硫酸铵溶液，振荡，观察现象； 待出现沉淀后，向试管中加入5mL蒸馏水，振荡，观察沉淀是否溶解； ② 验证蛋白质变性： 取1支试管，加入3mL鸡蛋白溶液，用试管夹夹持试管，在酒精灯上加热至沸腾，观察现象； 待溶液冷却后，向试管中加入5mL蒸馏水，振荡，观察沉淀是否溶解； 另取1支试管，加入3mL鸡蛋白溶液，向试管中滴加2-3滴硫酸铜溶液，振荡，观察现象； 向上述试管中加入5mL蒸馏水，振荡，观察沉淀是否溶解。 5. 预期现象和结论： ① 盐析现象：加入饱和硫酸铵溶液后，试管中出现白色沉淀，加入蒸馏水后沉淀溶解，说明蛋白质盐析是可逆过程，不改变蛋白质的生理活性； ② 变性现象：加热后试管中出现白色沉淀，加入蒸馏水后沉淀不溶解；加入硫酸铜溶液后出现白色沉淀，加入蒸馏水后沉淀不溶解，说明蛋白质变性是不可逆过程，蛋白质失去生理活性。 6. 注意事项： ① 滴加饱和硫酸铵溶液时需逐滴加入，避免过量导致沉淀过多； ② 加热蛋白质溶液时需均匀受热，避免试管炸裂； ③ 硫酸铜溶液具有毒性和腐蚀性，操作时需小心，避免接触皮肤和衣物。 （二）分析题 1. 鞣制原理与皮革性质变化：① 加酸鞣制：酸能破坏蛋白质分子中的氢键，使蛋白质分子结构重新排列，形成致密的交联结构；② 加碱鞣制：碱能使蛋白质分子中的肽键部分水解，同时促进蛋白质分子交联；③ 重金属盐鞣制（如铬盐）：重金属离子与蛋白质分子中的羧基、氨基结合，形成稳定的配位键，使蛋白质结构固化。性质变化：① 硬度增加：蛋白质分子交联后，分子间作用力增强，皮革从柔软的生皮变为坚韧的熟皮；② 韧性提升：交联结构使皮革具有良好的耐磨性和抗拉伸性，不易断裂；③ 耐腐蚀性增强：变性后的蛋白质不易被微生物分解，延长皮革的使用寿命；④ 吸水性降低：交联结构减少了蛋白质分子中的亲水基团，使皮革不易吸水变形。 2. 蛋白质变性的应用与危害：① 有利应用：a. 煮熟鸡蛋、肉类：加热使蛋白质变性，破坏有害微生物，同时使蛋白质更易被人体消化吸收；b. 制作豆腐：向豆浆中加入石膏（CaSO₄）或卤水（含MgCl₂），使大豆蛋白变性凝固，形成豆腐；c. 食品消毒：用酒精、紫外线等使食品中的微生物蛋白质变性，延长保质期。② 不利危害：a. 食品变质：高温、潮湿环境下，食品中蛋白质变性，导致食品口感变差、营养流失，甚至滋生有害物质；b. 蛋白质类药物失效：如胰岛素、疫苗等，高温或不当储存会使蛋白质变性，失去药效。储存方法：① 低温储存：冷藏（0-4℃）或冷冻（-18℃以下），减缓蛋白质变性速率；② 干燥储存：降低食品含水量，避免微生物繁殖导致蛋白质变性；③ 密封储存：隔绝空气、氧气和水分，防止蛋白质氧化和微生物污染；④ 避免接触重金属盐、甲醛等有害物质。 3. 蛋白质的工业应用：① 食品添加剂优势：a. 乳化性：蛋白质分子中同时含有亲水基团和疏水基团，能使油和水均匀混合，如牛奶中的酪蛋白可使脂肪分散在水中，用于制作冰淇淋、沙拉酱；b. 凝固性：蛋白质变性后能形成凝胶状结构，如鸡蛋蛋白用于制作蛋糕、布丁，起到凝固和成型作用；c. 营养强化：蛋白质是人体必需的营养素，可作为营养强化剂添加到食品中，如婴幼儿配方食品。② 非食品领域应用：a. 皮革制造：利用蛋白质变性原理，将生皮鞣制成皮革，利用蛋白质的韧性和耐磨性；b. 生物制药：如胰岛素、抗体等蛋白质类药物，利用蛋白质的生理活性治疗疾病；c. 污水处理：蛋白质具有吸附性，可用于吸附污水中的重金属离子和有机物，净化水质；d. 饲料添加剂：蛋白质水解产物（如氨基酸）可作为饲料添加剂，提高饲料的营养价值，促进动物生长。 （三）计算题 1. 解：设该蛋白质由n个氨基酸组成，脱水缩合形成蛋白质时，脱去的水分子数为（n-1）个（假设为单链蛋白质）； 蛋白质相对分子质量=氨基酸总相对分子质量-脱去水分子总相对分子质量； 12000 = 120n 18(n-1)； 12000 = 120n 18n + 18； 102n = 11982； n≈117.5，取整数n=118（或忽略18，n≈101，根据题意合理即可）； 答：n的值约为118（或101，根据计算逻辑合理给分）。 2. 解：（1）n(C₃H₇NO₂)=3.1g÷75g/mol≈0.0413mol； （2）根据反应方程式，n(C₃H₈ClNO₂)=n(C₃H₇NO₂)≈0.0413mol； （3）m(C₃H₈ClNO₂)=0.0413mol×110.5g/mol≈4.56g； 答：生成盐的质量约为4.56g。 3. 解：（1）氮元素的质量=50g×16%=8g； （2）尿素中氮元素全部来自蛋白质中的氮元素，设生成尿素的质量为x； x×46.7%=8g； x=8g÷46.7%≈17.1g； 答：氮元素的质量为8g，理论上生成尿素的质量约为17.1g。 学科网（北京）股份有限公司 $