第二节 蛋白质（举一反三专项训练，浙江专用）【上好课】化学人教版选择性必修3

第二节 蛋白质 题型01 氨基酸的结构与性质 题型02 氨基酸的成肽规律 题型03 蛋白质的组成与结构 题型04 蛋白质的性质 题型06 酶  题型01 氨基酸的结构与性质 1．氨基酸的组成与结构 (1)氨基酸的概念：羧酸分子中烃基的氢原子被氨基取代后得到的化合物称为氨基酸。 (2)氨基酸的结构：天然蛋白质水解后得到的几乎都是α－氨基酸，其通式为，官能团为—NH2和—COOH。 (3)几种常见的氨基酸 俗名 结构简式 系统命名 甘氨酸 H2N－CH2COOH 氨基乙酸 丙氨酸 CH3－COOH 2－氨基丙酸 谷氨酸 HOOC－CH2－CH2－COOH 2－氨基戊二酸 苯丙氨酸 CH2－COOH 2－氨基－3－苯基丙酸 缬氨酸 CH3－COOH 2－氨基－3－甲基丁酸 半胱氨酸 HS－CH2－COOH －氨基－－巯基丙氨酸 2．氨基酸的化学性质 (1)两性 ①与酸反应：HOOC－CH2－NH2+HClHOOC－CH2－NH3Cl ②与碱反应：H2N－CH2COOH+NaOHH2N－CH2COONa+H2O (2)成肽反应：羧基脱羟基，氨基脱氢，形成肽键() 【易错警示】 (1)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。 (2)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。 【典例1】(2025·浙江杭州高二期末)谷胱甘肽是广泛存在于人体内的肽类物质，近年来因美白功能受关注，下列说法不正确的是( ) A．1个谷胱甘肽分子中有2个手性碳原子 B．谷胱甘肽由三种氨基酸分子脱水缩合生成 C．谷胱甘肽具有清除自由基的抗氧化功能，主要与分子中的氨基(-NH2)有关 D．根据结构推测，谷胱甘肽能与汞离子形成配合物 【答案】C 【解析】A项，手性碳原子是指连有四个各不相同的原子或基团的碳原子，1个谷胱甘肽分子中有2个手性碳原子，可用*号标明：，A正确；B项，观察谷胱甘肽的结构简式知，它由、、这三种氨基酸分子脱水缩合生成，B正确；C项，谷胱甘肽具有清除自由基的抗氧化功能，主要与分子中的巯基(-SH)有关，巯基易被氧化，C错误；D项，谷胱甘肽中的巯基中硫原子有孤电子对，能与汞离子形成配位键，进而形成配合物，D正确；故选C。 【变式1-1】下列关于氨基酸的叙述中，不正确的是( ) A．天然氨基酸都是晶体，一般能溶于水 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．天然蛋白质水解最终可以得到α-氨基酸、β-氨基酸等多种氨基酸 【答案】D 【解析】天然氨基酸熔点较高，室温下均为晶体，一般能溶于水而难溶于乙醇、乙醚，A正确；氨基酸分子间能发生成肽反应，但氨基酸都不能发生水解反应，B正确；氨基酸是两性化合物，能与酸、碱反应生成盐，C正确；天然蛋白质水解的最终产物是多种α-氨基酸，D错误。 【变式1-2】氨基酸是构成蛋白质的基本单元，下列氨基酸中，手性碳原子个数为2的是( ) A．甘氨酸：H2NCH2COOH B．丙氨酸： C．天冬氨酸： D．L－苏氨酸： 【答案】D 【解析】手性碳原子是指与四个各不相同原子或基团相连的碳原子。A项，甘氨酸中无手性碳原子，A错误；B项，丙氨酸中有一个手性碳原子，即，B错误；C项，天冬氨酸中有一个手性碳原子，即，C错误；D项，L－苏氨酸中有两个手性碳原子，即，D正确；故选D。 【变式1-3】丝氨酸的工业化生产难度很大，其生产工艺的开发倍受关注。选择以亚甲氨基乙腈和甲醛为原料的合成过程如图所示。下列说法正确的是( ) A．亚甲氨基乙腈存在顺反异构体 B．HCHO过量可能会生成分子式为C5H8N2O2的副产物 C．2-亚甲氨基-3-羟基丙腈中分子中含有2个手性碳原子 D．丝氨酸能发生加聚反应 【答案】B 【解析】缩聚反应为生成高分子化合物和小分子化合物的反应；A项，亚甲氨基乙腈中碳氮双键一端有2个相同的基团、一端只有1个基团，不存在顺反异构体，A错误；B项，由流程可知，HCHO过量可能会生成副产物，其分子式为C5H8N2O2，B正确；C项，手性碳原子是连有四个不同基团的碳原子；中只有1个手性碳原子，C错误；D项，丝氨酸含有氨基、羧基、羟基，能发生缩聚反应，D错误；故选B。 题型02 氨基酸的成肽规律 1．1种氨基酸脱水形成二肽 2．2种氨基酸脱水形成4种二肽 如将甘氨酸()与丙氨酸()混合，反应生成的二肽有：、、、。 3．分子间成环 【易错警示】 两种不同的氨基酸可形成四种二肽。 【典例2】现一多肽化学式为 C55H70O19N10，将其彻底水解后只得到下列四种氨基酸： 该多肽中所含肽键的数目以及水解后得到的谷氨酸的数目分别是( ) A．10，4 B．10，3 C．9，4 D．9，3 【答案】C 【解析】由化学式知该多肽含10个N原子，且上述氨基酸分子中均只有1个氨基，故为十肽，含有9个肽键。一分子十肽水解需消耗9个水分子，故反应物中氧原子总数为19＋9＝28个，因每个羧基含2个氧原子，故反应物共有28÷2＝14个羧基。一个谷氨酸分子中有两个羧基，故谷氨酸的分子个数为4。 【变式2-1】一种二肽的结构简式为，合成这种二肽的氨基酸( ) 【答案】D 【解析】该二肽的结构简式为，所以断裂肽键，氨基上增加一个氢原子，羰基上增加一个羟基，得到H2N—CH2—COOH和H2N—CH(CH3)—COOH。 【变式2-2】甘氨酸和丙氨酸的混合物在一定条件下发生反应生成链状二肽的种数为( ) A．4种 B．3种 C．2种 D．1种 【答案】A 【解析】氨基酸生成二肽，就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种二肽即HOOCCH2NHCOCH2NH2、HOOCCH(CH3)NHCOCH(CH3)NH2；当是异种氨基酸脱水：可以是丙氨酸脱去羟基，甘氨酸脱氢；也可以甘氨酸脱羟基，丙氨酸脱去氢，生成2种二肽即HOOCCH2NHCOCH(CH3)NH2、H2NCH2CONHCH(CH3)COOH，所以共有4种，故选A。 【变式2-3】已知某多肽分子结构如图，下列说法正确的是( ) A．该多肽可发生取代反应 B．该多肽含4个肽键，为四肽 C．该多肽水解后可得到5种氨基酸 D．1mol该多肽最多能与2molNaOH反应 【答案】A 【解析】A项，由结构简式可知，多肽分子含有的肽键、羧基一定条件下能发生取代反应，故A正确；B项，由结构简式可知，多肽分子含有4个肽键，一定条件下水解生成5个α—氨基酸，所以该多肽为五肽，故B错误；C项，由结构简式可知，多肽分子含有4个肽键，一定条件下水解生成两分钟丙氨酸，所以生成4种α—氨基酸，故C错误；D项，由结构简式可知，多肽分子含有的肽键、羧基一定条件下能与氢氧化钠溶液反应，分子中有两个羧基、四个肽键，所以1mol该多肽最多能与6mol氢氧化钠反应，故D错误；故选A。 题型03 蛋白质的组成与结构 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。 4．四级结构 【典例3】下列关于蛋白质的有关说法合理的是( ) A．蛋白质的组成中一定含有C、H、O、N、S元素 B．凡是含有“—CO—NH—”的化合物均为蛋白质 C．决定蛋白质性质的基团主要有酰胺基、氨基与羧基 D．蛋白质分子水解时断裂的是肽键中的C、O之间的键 【答案】C 【解析】A项，蛋白质的组成中除含有C、H、O、N四种元素外，可能还含有P、S等元素，A错误；B项，蛋白质一定含有“—CO—NH—”，而含有“—CO—NH—”的化合物不一定为蛋白质，也可能是肽，B错误；C项，决定蛋白质性质的基团主要有酰胺基、氨基与羧基，C正确；D项，蛋白质分子水解时断裂的是肽键中的C-N之间的键，D错误。故选C。 【变式3-1】下列关于氨基酸、肽键与蛋白质的关系叙述中错误的是( ) A．氨基酸之间脱水可以形成肽键 B．蛋白质就是相对分子质量很大的多肽 C．肽键有二肽、三肽、四肽等多肽，三肽中含有三个肽键 D．多肽与蛋白质并没有一个严格的界限 【答案】C 【解析】肽键是相邻氨基酸分子的氨基与羧基脱水而形成的，而肽的数值与氨基酸分子数目是对应的，即两个氨基酸分子脱水形成二肽，三个氨基酸分子脱水形成三肽，由此可见，肽键数目比肽的数目(即氨基酸分子的数目)少1。A项，相邻氨基酸分子的氨基与羧基脱水而形成肽键，A正确；B项，蛋白质就是无数个氨基酸分子通过形成肽键而连接起来的多肽，故B正确；C项，由上分析知肽键数目比肽的数目(即氨基酸分子的数目)少1，即三肽中只有两个肽键，C错误；D项，蛋白质就是无数个氨基酸分子通过形成肽键而连接起来的多肽，其概念上没有严格的界限，D正确；故选C。 【变式3-2】Demis Hassabis和John Jumper因开发能根据蛋白质的氨基酸序列预测其高级结构的AI模型与David Baker共获2024年诺贝尔化学奖，这一模型的逻辑前提是“一定氨基酸序列(一级结构)的肽链能自发折叠形成相应的高级结构”。已知蛋白质从一级结构到高级结构变化过程的，下列有关蛋白质的说法错误的是( ) A．蛋白质由C、H、O、N等元素组成 B．蛋白质的性质由其结构决定 C．蛋白质在人体内通过代谢提供能量，这一过程的ΔH＜0 D．蛋白质从一级结构到高级结构变化过程的ΔH＞0 【答案】D 【解析】A项，蛋白质的基本组成单位是氨基酸，蛋白质是由C、H、O、N等元素构成的高分子有机化合物，A正确；B项，蛋白质的结构可以分为四个层次：一级结构、二级结构、三级结构和四级结构，这些结构层次共同决定了蛋白质的性质和功能，B正确；C项，蛋白质在人体内通过代谢提供能量，说明该转化是放热的，这一过程的ΔH＜0，C正确；D项，蛋白质从一级结构到高级结构变化过程的ΔS＜0，且该变化过程是自发的，ΔG=ΔH-TΔS＜0时能够自发进行，说明蛋白质从一级结构到高级结构变化过程的ΔH＜0，D错误；故选D。 【变式3-3】化学烫发巧妙利用了头发中蛋白质发生化学反应实现对头发的“定型”，其变化过程示意图如下。下列说法错误的是( ) A．药剂A具有还原性 B．①→②过程若有1 mol S-S键断裂，则转移2 mol电子 C．②→③过程若药剂B是H2O2，其还原产物为O2 D．化学烫发通过改变头发中某些蛋白质中S-S键位置来实现头发的定型 【答案】C 【解析】A项，①→②是氢原子添加进去，该过程是还原反应，因此①是氧化剂，具有氧化性，则药剂A具有还原性，故A正确；B项，①→②过程中S的价态由−1价变为−2价，若有1molS-S键断裂，则转移2mol电子，故B正确；C项，②→③过程发生氧化反应，若药剂B是H2O2，则B化合价应该降低，因此其还原产物为H2O，故C错误；D项，通过①→②过程和②→③过程，某些蛋白质中S-S键位置发生了改变，因此化学烫发通过改变头发中某些蛋白质中S-S键位置来实现头发的定型，故D正确。故选C。 题型04 蛋白质的性质 1．水解：在酸、碱或酶的作用下最终生成氨基酸； 2．两性：含有—NH2显碱性和含有—COOH显酸性； 3．盐析：某些浓的无机盐可降低蛋白质的溶解度而使蛋白质从水溶液中析出，为可逆过程。可用于分离提纯蛋白质； 4．变性：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。 (1)物理因素：加热、加压、搅拌、振荡、超声波、紫外线和放射线等。 (2)化学因素：强酸、强碱、重金属盐、乙醇、甲醛等。 5．颜色反应：含苯环的蛋白质遇浓硝酸，加热显黄色——蛋白质的检验方法； 6．燃烧：有烧焦羽毛的气味——检验毛、丝纺织品。 【归纳总结】 蛋白质的盐析和变性比较 盐析 变性 概念 少量的某些可溶性盐(如硫酸铵、硫酸钠、氯化钠等)在蛋白质溶液中达到一定浓度时，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 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 特征 可逆 不可逆 实质 溶解度降低，物理变化 结构、性质改变，化学变化 条件 碱金属、镁、铝等轻金属盐或铵盐的浓溶液 加热等物理因素；强酸、强碱、强氧化剂、重金属盐、苯酚等化学因素 用途 分离提纯蛋白质 杀菌、消毒 【典例4】《嫘祖圣地》碑文记载：“生前首创种桑养蚕之法，抽丝编绢之术，谏诤黄帝，旨定农桑，法制衣裳……”。下列说法错误的是( ) A．丝绸制品主要成分是蛋白质 B．“抽丝编绢”涉及化学变化 C．蚕丝和棉纤维可用灼烧法鉴别 D．蚕丝水解产生－氨基酸 【答案】B 【解析】A项，丝绸制品主要材质是蚕丝，蚕丝的主要成分是蛋白质，A正确；B项，“抽丝编绢”是蚕丝形态的变化，没有涉及化学变化，B错误；C项，蛋白质灼烧有烧焦羽毛气味，灼烧法可区分蛋白质和纤维素，C正确；D项，蚕丝是天然蛋白质，水解产生－氨基酸，D正确；故选B。 【变式4-1】下列有关蛋白质的说法不正确的是( ) A．蛋白质仅由、、三种元素组成 B．蛋白质水解的最终产物是氨基酸 C．蛋白质被灼烧时有烧焦羽毛气味 D．蛋白质在重金属盐类作用下会变性 【答案】A 【解析】A项，蛋白质由C、H、O、N、P等元素组成，故A错误；B项，蛋白质水解的最终产物是氨基酸，故B正确；C项，蛋白质被灼烧时有烧焦羽毛气味，故C正确；D项，蛋白质在重金属盐类作用下会变性，故D正确；故选A。 【变式4-2】某著名血液学杂志刊载了一项振奋人心的科研成果：中国科学家找到了白血病的致病元凶——蛋白质Shp-2，下列关于蛋白质Shp-2的说法正确的是( ) A．Shp-2是一种混合物，主要由C、H、N、O等元素组成 B．Shp-2在蛋白酶的作用下能发生水解反应，最终生成氨基酸 C．Shp-2在(NH4)2SO4溶液中变性，在硫酸铜溶液中发生盐析 D．氨基酸和蛋白质Shp-2都只能与碱溶液发生反应 【答案】B 【解析】A项，蛋白质属于高分子化合物，是化合物，含有C、H、O、N等元素，A错误；B项，蛋白质是由氨基酸发生缩聚反应生成的，在蛋白酶的作用下能发生水解反应，最终生成氨基酸，B正确；C项，蛋白质在重金属盐硫酸铜溶液中发生变性，在(NH4)2SO4溶液中发生盐析，C错误；D项，氨基酸和蛋白质Shp-2显两性，既能与酸反应，又能与碱反应，D错误；故选B。 【变式4-3】胰岛素是由胰腺分泌的一种激素，具有调节体内糖类、蛋白质和脂肪代谢的功能。胰岛素是最先被确定氨基酸序列的蛋白质，其结构由桑格等于1955年测定。它由两条肽链组成，两条肽链通过二硫键(-S-S-)连接(图1中使用了氨基酸的缩写)。胰岛素及其中某一结构片段如下图所示，下列说法错误的是( ) A．氨基酸通过取代反应按照一定顺序形成肽链 B．胰岛素中肽键的氧原子与氢原子之间存在氢键 C．合成图2中结构片段需要4种氨基酸 D．通过氧化反应可将半胱氨酸()的巯基()转化为二硫键 【答案】C 【解析】A项，氨基酸通过分子之间的脱水缩合反应生成肽链，属于取代反应，故A正确；B项，N-H极性强，肽键中的氧原子与氢原子之间存在氢键，故B正确；C项，该结构片段水解生成3种氨基酸分子，合成该结构片段需要3种氨基酸，故C错误；D项，巯基转变为二硫键时脱氢，去氢是氧化反应，故D正确；故选C。 题型06 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。 【典例5】酶是一种特殊的具有催化活性的生物催化剂，没有酶的催化作用就不可能有生命现象。酶的催化作用的特点不包括( ) A．高度的催化活性 B．较高的活化能 C．特殊的温度效应 D．高度的选择性 【答案】B 【解析】A项，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，有高度的催化活性，故A不符合题意；B项，酶这种生物催化剂可以降低反应的活化能，加快化学反应速率，故B符合题意；C项，酶是蛋白质，蛋白质在高温作用下，发生蛋白质变性，所以活性降低，即酶的催化活性受温度限制，故有特殊的温度效应，故C不符合题意；D项，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D不符合题意；故选B。 【变式5-1】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项，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项，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项，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项，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。 【变式5-2】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项， 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项，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项， 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项，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；故选A。 【变式5-3】2018年诺贝尔化学奖的一半奖金授予美国科学家弗朗西丝·阿诺德(FrancesH.Arnold)，奖励她的工作实现了酶的定向进化。弗朗西丝·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】A项，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；B项，酶具有生物活性，在高温下会失活，则较高温度时，酶的催化效果变低，B错误；C项，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；D项，酶的作用具有专一性，蛋白酶只能催化蛋白质水解，脂肪酶只能催化脂肪水解，D正确；故选B。 1 / 1 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 $ 第二节 蛋白质 题型01 氨基酸的结构与性质 题型02 氨基酸的成肽规律 题型03 蛋白质的组成与结构 题型04 蛋白质的性质 题型06 酶  题型01 氨基酸的结构与性质 1．氨基酸的组成与结构 (1)氨基酸的概念：羧酸分子中烃基的氢原子被__________取代后得到的化合物称为氨基酸。 (2)氨基酸的结构：天然蛋白质水解后得到的几乎都是_____________，其通式为_____________，官能团为___________和___________。 (3)几种常见的氨基酸 俗名 结构简式 系统命名 甘氨酸 _____________ 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 缬氨酸 _____________ 2－氨基－3－甲基丁酸 半胱氨酸 HS－CH2－COOH －氨基－－巯基丙氨酸 2．氨基酸的化学性质 (1)两性 ①与酸反应：HOOC－CH2－NH2+HCl ________________________ ②与碱反应：H2N－CH2COOH+NaOH ____________________ (2)成肽反应：羧基脱羟基，氨基脱氢，形成肽键() 【易错警示】 (1)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。 (2)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。 【典例1】(2025·浙江杭州高二期末)谷胱甘肽是广泛存在于人体内的肽类物质，近年来因美白功能受关注，下列说法不正确的是( ) A．1个谷胱甘肽分子中有2个手性碳原子 B．谷胱甘肽由三种氨基酸分子脱水缩合生成 C．谷胱甘肽具有清除自由基的抗氧化功能，主要与分子中的氨基(-NH2)有关 D．根据结构推测，谷胱甘肽能与汞离子形成配合物 【变式1-1】下列关于氨基酸的叙述中，不正确的是( ) A．天然氨基酸都是晶体，一般能溶于水 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．天然蛋白质水解最终可以得到α-氨基酸、β-氨基酸等多种氨基酸 【变式1-2】氨基酸是构成蛋白质的基本单元，下列氨基酸中，手性碳原子个数为2的是( ) A．甘氨酸：H2NCH2COOH B．丙氨酸： C．天冬氨酸： D．L－苏氨酸： 【变式1-3】丝氨酸的工业化生产难度很大，其生产工艺的开发倍受关注。选择以亚甲氨基乙腈和甲醛为原料的合成过程如图所示。下列说法正确的是( ) A．亚甲氨基乙腈存在顺反异构体 B．HCHO过量可能会生成分子式为C5H8N2O2的副产物 C．2-亚甲氨基-3-羟基丙腈中分子中含有2个手性碳原子 D．丝氨酸能发生加聚反应 题型02 氨基酸的成肽规律 1．1种氨基酸脱水形成二肽 2．2种氨基酸脱水形成4种二肽 如将甘氨酸()与丙氨酸()混合，反应生成的二肽有：、、、。 3．分子间成环 【易错警示】 两种不同的氨基酸可形成四种二肽。 【典例2】现一多肽化学式为 C55H70O19N10，将其彻底水解后只得到下列四种氨基酸： 该多肽中所含肽键的数目以及水解后得到的谷氨酸的数目分别是( ) A．10，4 B．10，3 C．9，4 D．9，3 【变式2-1】一种二肽的结构简式为，合成这种二肽的氨基酸( ) 【变式2-2】甘氨酸和丙氨酸的混合物在一定条件下发生反应生成链状二肽的种数为( ) A．4种 B．3种 C．2种 D．1种 【变式2-3】已知某多肽分子结构如图，下列说法正确的是( ) A．该多肽可发生取代反应 B．该多肽含4个肽键，为四肽 C．该多肽水解后可得到5种氨基酸 D．1mol该多肽最多能与2molNaOH反应 题型03 蛋白质的组成与结构 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____________有关。 4．四级结构 【典例3】下列关于蛋白质的有关说法合理的是( ) A．蛋白质的组成中一定含有C、H、O、N、S元素 B．凡是含有“—CO—NH—”的化合物均为蛋白质 C．决定蛋白质性质的基团主要有酰胺基、氨基与羧基 D．蛋白质分子水解时断裂的是肽键中的C、O之间的键 【变式3-1】下列关于氨基酸、肽键与蛋白质的关系叙述中错误的是( ) A．氨基酸之间脱水可以形成肽键 B．蛋白质就是相对分子质量很大的多肽 C．肽键有二肽、三肽、四肽等多肽，三肽中含有三个肽键 D．多肽与蛋白质并没有一个严格的界限 【变式3-2】Demis Hassabis和John Jumper因开发能根据蛋白质的氨基酸序列预测其高级结构的AI模型与David Baker共获2024年诺贝尔化学奖，这一模型的逻辑前提是“一定氨基酸序列(一级结构)的肽链能自发折叠形成相应的高级结构”。已知蛋白质从一级结构到高级结构变化过程的，下列有关蛋白质的说法错误的是( ) A．蛋白质由C、H、O、N等元素组成 B．蛋白质的性质由其结构决定 C．蛋白质在人体内通过代谢提供能量，这一过程的ΔH＜0 D．蛋白质从一级结构到高级结构变化过程的ΔH＞0 【变式3-3】化学烫发巧妙利用了头发中蛋白质发生化学反应实现对头发的“定型”，其变化过程示意图如下。下列说法错误的是( ) A．药剂A具有还原性 B．①→②过程若有1 mol S-S键断裂，则转移2 mol电子 C．②→③过程若药剂B是H2O2，其还原产物为O2 D．化学烫发通过改变头发中某些蛋白质中S-S键位置来实现头发的定型 题型04 蛋白质的性质 1．水解：在酸、碱或酶的作用下最终生成____________； 2．两性：含有____________显碱性和含有____________显酸性； 3．盐析：某些浓的无机盐可降低蛋白质的溶解度而使蛋白质从水溶液中析出，为_________过程。可用于分离提纯蛋白质； 4．变性：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。 (1)物理因素：加热、加压、搅拌、振荡、超声波、紫外线和放射线等。 (2)化学因素：强酸、强碱、重金属盐、乙醇、甲醛等。 5．颜色反应：含苯环的蛋白质遇浓硝酸，加热显____色——蛋白质的检验方法； 6．燃烧：有____________的气味——检验毛、丝纺织品。 【归纳总结】 蛋白质的盐析和变性比较 盐析 变性 概念 少量的某些可溶性盐(如硫酸铵、硫酸钠、氯化钠等)在蛋白质溶液中达到一定浓度时，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 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 特征 可逆 不可逆 实质 溶解度降低，物理变化 结构、性质改变，化学变化 条件 碱金属、镁、铝等轻金属盐或铵盐的浓溶液 加热等物理因素；强酸、强碱、强氧化剂、重金属盐、苯酚等化学因素 用途 分离提纯蛋白质 杀菌、消毒 【典例4】《嫘祖圣地》碑文记载：“生前首创种桑养蚕之法，抽丝编绢之术，谏诤黄帝，旨定农桑，法制衣裳……”。下列说法错误的是( ) A．丝绸制品主要成分是蛋白质 B．“抽丝编绢”涉及化学变化 C．蚕丝和棉纤维可用灼烧法鉴别 D．蚕丝水解产生－氨基酸 【变式4-1】下列有关蛋白质的说法不正确的是( ) A．蛋白质仅由、、三种元素组成 B．蛋白质水解的最终产物是氨基酸 C．蛋白质被灼烧时有烧焦羽毛气味 D．蛋白质在重金属盐类作用下会变性 【变式4-2】某著名血液学杂志刊载了一项振奋人心的科研成果：中国科学家找到了白血病的致病元凶——蛋白质Shp-2，下列关于蛋白质Shp-2的说法正确的是( ) A．Shp-2是一种混合物，主要由C、H、N、O等元素组成 B．Shp-2在蛋白酶的作用下能发生水解反应，最终生成氨基酸 C．Shp-2在(NH4)2SO4溶液中变性，在硫酸铜溶液中发生盐析 D．氨基酸和蛋白质Shp-2都只能与碱溶液发生反应 【变式4-3】胰岛素是由胰腺分泌的一种激素，具有调节体内糖类、蛋白质和脂肪代谢的功能。胰岛素是最先被确定氨基酸序列的蛋白质，其结构由桑格等于1955年测定。它由两条肽链组成，两条肽链通过二硫键(-S-S-)连接(图1中使用了氨基酸的缩写)。胰岛素及其中某一结构片段如下图所示，下列说法错误的是( ) A．氨基酸通过取代反应按照一定顺序形成肽链 B．胰岛素中肽键的氧原子与氢原子之间存在氢键 C．合成图2中结构片段需要4种氨基酸 D．通过氧化反应可将半胱氨酸()的巯基()转化为二硫键 题型06 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。 【典例5】酶是一种特殊的具有催化活性的生物催化剂，没有酶的催化作用就不可能有生命现象。酶的催化作用的特点不包括( ) A．高度的催化活性 B．较高的活化能 C．特殊的温度效应 D．高度的选择性 【变式5-1】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 【变式5-2】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 【变式5-3】2018年诺贝尔化学奖的一半奖金授予美国科学家弗朗西丝·阿诺德(FrancesH.Arnold)，奖励她的工作实现了酶的定向进化。弗朗西丝·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 / 1 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 $