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60分） （一）选择题（每题3分，共30分） 1. 下列关于蛋白质溶解性实验的说法，正确的是（ ） A. 所有蛋白质都能溶于水，形成稳定的胶体溶液 B. 蛋白质溶液属于胶体，能产生丁达尔效应 C. 蛋白质难溶于乙醇、丙酮等有机溶剂，因此可用有机溶剂提取蛋白质 D. 向蛋白质溶液中加入氯化钠溶液，会立即析出蛋白质沉淀 2. 蛋白质盐析实验中，常用的盐溶液是（ ） A. 饱和硫酸铜溶液 B. 饱和硫酸铵溶液 C. 饱和硝酸银溶液 D. 饱和氯化汞溶液 3. 下列操作中，能使蛋白质发生变性的是（ ） A. 向蛋白质溶液中加入饱和硫酸铵溶液 B. 向蛋白质溶液中加入蒸馏水稀释 C. 将蛋白质溶液加热至沸腾 D. 向蛋白质溶液中加入少量氯化钠溶液 4. 鉴别含苯环的蛋白质，常用的试剂是（ ） A. 碘水 B. 斐林试剂 C. 浓硝酸 D. 双缩脲试剂 5. 双缩脲试剂与蛋白质反应生成的颜色是（ ） A. 黄色 B. 砖红色 C. 紫色 D. 蓝色 6. 下列关于蛋白质水解实验的说法，错误的是（ ） A. 蛋白质水解需要在酸、碱或酶的催化下进行 B. 蛋白质水解的最终产物是氨基酸 C. 水解过程中，肽键断裂，生成多肽和氨基酸 D. 向水解液中加入新制氢氧化铜悬浊液，直接加热即可检验氨基酸 7. 下列实验现象中，不属于蛋白质变性的是（ ） A. 向鸡蛋清溶液中加入甲醛溶液，析出白色固体 B. 向鸡蛋清溶液中加入硫酸铜溶液，析出蓝色固体 C. 向鸡蛋清溶液中加入饱和硫酸铵溶液，析出白色固体 D. 将鸡蛋清溶液加热，出现凝固状沉淀 8. 实验中，为了避免蛋白质变性，下列操作错误的是（ ） A. 避免将蛋白质溶液加热至沸腾 B. 避免向蛋白质溶液中加入强酸、强碱 C. 避免向蛋白质溶液中加入饱和硫酸铵溶液 D. 避免将蛋白质溶液长时间暴露在阳光下 9. 下列关于蛋白质盐析和变性的本质区别，说法正确的是（ ） A. 盐析是化学变化，变性是物理变化 B. 盐析破坏肽键，变性不破坏肽键 C. 盐析可逆，变性不可逆 D. 盐析改变蛋白质的空间结构，变性不改变 10. 蛋白质水解实验中，加入稀硫酸的作用是（ ） A. 氧化剂 B. 催化剂 C. 还原剂 D. 指示剂 （二）填空题（每空2分，共20分） 1. 蛋白质溶液属于______分散系，能产生______效应，可通过该现象鉴别蛋白质溶液与溶液。 2. 蛋白质盐析是指向蛋白质溶液中加入______（如硫酸铵、氯化钠），使蛋白质的______降低而析出的过程，该过程属于______变化，析出的蛋白质能重新溶于水。 3. 能使蛋白质变性的因素有______、______、重金属盐、甲醛、紫外线等，变性后的蛋白质______丧失，且不能重新溶于水。 4. 双缩脲试剂由______溶液和______溶液组成，使用时需先向蛋白质溶液中加入______，营造碱性环境，再加入少量______，反应生成紫色络合物。 5. 蛋白质在稀硫酸、加热条件下水解，生成的氨基酸能与新制氢氧化铜悬浊液在______、______条件下反应，生成砖红色沉淀。 （三）判断题（每题1分，共10分） 1. 蛋白质溶液具有胶体的性质，能透过滤纸，但不能透过半透膜。（ ） 2. 饱和硫酸铵溶液使蛋白质盐析的过程是可逆的，加水后沉淀可重新溶解。（ ） 3. 重金属盐使蛋白质变性的过程是不可逆的，因此误食重金属盐可饮用牛奶急救。（ ） 4. 浓硝酸与蛋白质反应生成黄色沉淀，该反应称为黄蛋白反应，所有蛋白质都能发生该反应。（ ） 5. 双缩脲试剂不仅能与蛋白质反应，还能与多肽反应生成紫色，因为多肽中含有肽键。（ ） 6. 蛋白质水解实验中，水解液需先加入氢氧化钠溶液中和至碱性，再加入新制氢氧化铜悬浊液检验氨基酸。（ ） 7. 加热能使蛋白质变性，因此煮熟的鸡蛋中的蛋白质失去了营养价值。（ ） 8. 向蛋白质溶液中加入乙醇，会使蛋白质变性析出，该过程可用于蛋白质的提取纯化。（ ） 9. 实验中制备蛋白质溶液时，应将蛋白质粉末缓慢加入蒸馏水中，搅拌均匀，避免剧烈振荡。（ ） 10. 蛋白质变性后，其相对分子质量不变，因为肽键未发生断裂。（ ） 二、提升题（共40分） （一）实验分析题（每题10分，共20分） 1. 某学生进行“蛋白质的盐析与变性实验”，步骤如下： ① 取两支试管，分别加入2mL鸡蛋清溶液，编号为A、B； ② 向试管A中加入1mL饱和硫酸铵溶液，振荡均匀，观察现象； ③ 向试管B中加入1mL硫酸铜溶液，振荡均匀，观察现象； ④ 向试管A的沉淀中加入2mL蒸馏水，振荡，观察现象； ⑤ 向试管B的沉淀中加入2mL蒸馏水，振荡，观察现象。 请回答： ① 试管A和试管B分别会出现什么实验现象？ ② 写出该实验能得出的结论。 ③ 若该学生向试管A中加入的是饱和硝酸银溶液， instead of 饱和硫酸铵溶液，会出现什么现象？为什么？ ④ 实验中，为了确保实验成功，加入饱和硫酸铵溶液和硫酸铜溶液时应注意什么？ 2. 某学生进行“蛋白质的颜色反应与水解实验”，步骤如下： ① 取一支试管，加入2mL鸡蛋清溶液，滴加2滴浓硝酸，加热，观察现象； ② 取另一支试管，加入2mL鸡蛋清溶液，加入1mL稀硫酸，加热煮沸10分钟，冷却后直接加入新制氢氧化铜悬浊液，加热，未观察到砖红色沉淀。 请回答： ① 步骤①中会出现什么实验现象？该现象能证明蛋白质具有什么结构特点？ ② 步骤②中实验失败的原因是什么？正确的操作应该是什么？ ③ 写出蛋白质与浓硝酸反应的简化化学方程式（以含苯环的氨基酸残基为例）。 ④ 如何用双缩脲试剂检验蛋白质是否已部分水解？写出实验步骤、现象及结论。 （二）综合探究题（每题10分，共20分） 1. 某实验小组探究“温度对蛋白质变性的影响”，实验方案如下： 取3支试管，分别加入2mL鸡蛋清溶液，编号为1、2、3； 试管1置于0℃冰水中，试管2置于37℃水浴中，试管3置于100℃沸水中，保温10分钟； 观察三支试管的现象，然后向每支试管中加入2mL蒸馏水，振荡，观察沉淀是否溶解。 请回答： ① 预测三支试管的实验现象（保温时和加蒸馏水后）。 ② 该实验能得出什么结论？ ③ 若要进一步探究“pH对蛋白质变性的影响”，请设计实验方案（写出实验步骤、预期现象及结论）。 ④ 结合实验结果，说明为什么蛋白质类药物需在低温条件下保存。 2. 某未知白色粉末样品A，进行如下实验： ① 样品能溶于水，形成均一、稳定的胶体溶液，能产生丁达尔效应； ② 向样品溶液中加入饱和硫酸铵溶液，析出白色固体，过滤后固体能重新溶于蒸馏水； ③ 向样品溶液中加入双缩脲试剂，生成紫色络合物； ④ 向样品溶液中加入浓硝酸，加热后溶液变为黄色； ⑤ 向样品溶液中加入稀盐酸，加热煮沸1小时，冷却后加入氢氧化钠溶液中和至碱性，再加入新制氢氧化铜悬浊液，加热生成砖红色沉淀。 请回答： ① 推断样品A的物质类别及核心成分。 ② 分别解释实验②、③、④、⑤的实验现象，写出相关反应的化学方程式（可简化）。 ③ 设计实验进一步验证该样品的成分（写出实验步骤、现象及结论）。 ④ 列举该类物质在医药领域的2种应用，并说明其利用的性质。 参考答案 一、基础题 （一）选择题 1.B 2.B 3.C 4.C 5.C 6.D 7.C 8.C 9.C 10.B （二）填空题 1. 胶体；丁达尔 2. 饱和轻金属盐/铵盐溶液；溶解度；物理 3. 加热；强酸强碱；生物活性 4. 氢氧化钠；硫酸铜；氢氧化钠溶液；硫酸铜溶液 5. 碱性条件；加热 （三）判断题 1.√ 2.√ 3.√ 4.× 5.√ 6.√ 7.× 8.× 9.√ 10.√ 二、提升题 （一）实验分析题 1. 答案 ① 试管A：加入饱和硫酸铵溶液后，析出白色疏松固体；加入蒸馏水后，固体重新溶解，溶液恢复澄清。 试管B：加入硫酸铜溶液后，析出蓝色凝固状固体；加入蒸馏水后，固体不溶解，溶液仍浑浊。 ② 结论：饱和硫酸铵溶液能使蛋白质发生盐析（可逆，物理变化，生物活性保持）；重金属盐（硫酸铜）能使蛋白质发生变性（不可逆，化学变化，生物活性丧失）。 ③ 现象：析出白色沉淀，加入蒸馏水后沉淀不溶解。原因：硝酸银是重金属盐，能使蛋白质发生变性，变性过程不可逆。 ④ 注意事项：加入试剂时需缓慢滴加，振荡均匀，避免局部浓度过高；硫酸铜溶液有毒，实验后需妥善处理废液；实验中使用的鸡蛋清溶液需新鲜配制，避免自身变性。 2. 答案 ① 实验现象：溶液变为黄色。证明蛋白质分子中含有苯环结构（如酪氨酸、苯丙氨酸残基）。 ② 失败原因：水解液中含有过量稀硫酸，溶液呈酸性，直接加入新制氢氧化铜悬浊液会使氢氧化铜溶解，无法发生反应。正确操作：水解后冷却，向水解液中逐滴加入氢氧化钠溶液中和至碱性，再加入新制氢氧化铜悬浊液，水浴加热。 ③ 简化化学方程式：蛋白质（含-C6H5） + HNO3(浓)=硝基蛋白质（黄色） + H2O ④ 实验步骤：取少量蛋白质溶液和部分水解液，分别置于两支试管中，编号为甲、乙；向两支试管中分别加入双缩脲试剂（先加NaOH溶液，再加CuSO4溶液），振荡均匀，观察现象。现象及结论：若两支试管均生成紫色络合物，说明蛋白质已部分水解（未水解的蛋白质和水解生成的多肽均含肽键，能与双缩脲试剂反应）。 （二）综合探究题 1. 答案 ① 预测现象： 保温时：试管1（0℃）无明显现象，溶液仍为胶体；试管2（37℃）无明显沉淀或少量絮状沉淀；试管3（100℃）出现大量白色凝固状沉淀。 加蒸馏水后：试管1沉淀无（或少量沉淀溶解）；试管2沉淀少量溶解或不溶解；试管3沉淀不溶解。 ② 结论：低温（0℃）下蛋白质不易变性；高温（100℃）能使蛋白质发生不可逆变性；37℃（人体体温）下蛋白质基本稳定，少量可能发生轻微变性。 ③ 探究pH对蛋白质变性的影响实验方案： 实验步骤：取5支试管，分别加入2mL鸡蛋清溶液，编号为1~5；向试管1中加入1mL蒸馏水（pH=7，对照），试管2加入1mL稀盐酸（pH=2），试管3加入1mL氢氧化钠溶液（pH=12），试管4加入1mL醋酸溶液（pH=4），试管5加入1mL碳酸氢钠溶液（pH=10）；振荡均匀，室温放置10分钟，观察现象；向各试管中加入2mL蒸馏水，振荡，观察沉淀是否溶解。 预期现象：试管1无沉淀；试管2、3出现大量沉淀，加蒸馏水后不溶解；试管4、5少量沉淀或无沉淀，加蒸馏水后溶解。 结论：强酸、强碱能使蛋白质发生不可逆变性；弱酸、弱碱条件下蛋白质不易变性。 ④ 原因：低温能抑制蛋白质的变性，保持其生物活性；高温会使蛋白质类药物变性失活，因此需在低温条件下保存。 2. 答案 ① 物质类别：蛋白质类化合物；核心成分：含苯环的蛋白质（如白蛋白、卵清蛋白）。 ② 现象解释及化学方程式： 实验②：饱和硫酸铵溶液使蛋白质盐析，溶解度降低析出，物理变化，无化学方程式；加蒸馏水后蛋白质重新溶解。 实验③：蛋白质含肽键，与双缩脲试剂在碱性条件下反应生成紫色络合物，简化反应：蛋白质 + 双缩脲试剂（NaOH+CuSO4）→ 紫色络合物。 实验④：蛋白质含苯环，与浓硝酸发生硝化反应生成黄色硝基化合物，方程式：蛋白质（含-C6H5） + HNO3(浓)=黄色硝基蛋白质 + H2O。 实验⑤：蛋白质在稀盐酸、加热条件下水解生成氨基酸，氨基酸含α-氨基，与新制氢氧化铜悬浊液在碱性、加热条件下生成砖红色沉淀，方程式：氨基酸（含-NH2） + Cu(OH)2 = 砖红色Cu2O沉淀 + 水 + 盐。 ③ 进一步验证实验： 实验步骤：取少量样品溶液，滴加碘水，观察是否变蓝（排除淀粉）；取少量样品溶液，加入乙醇溶液，观察是否析出沉淀，加蒸馏水后沉淀是否溶解（验证蛋白质变性）。 现象及结论：滴加碘水不变蓝，说明不含淀粉；加入乙醇析出沉淀，加蒸馏水后不溶解，证明为蛋白质。 ④ 医药领域应用： 1. 制备白蛋白注射液，用于治疗失血、烧伤休克，利用蛋白质的胶体性质和营养补充作用； 2. 制备疫苗（如灭活疫苗），利用蛋白质的免疫原性，刺激机体产生抗体，同时通过变性处理保留免疫活性。 学科网（北京）股份有限公司 $