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第9周·周末作业 生物大分子
一、选择题
1.米酒,又叫酒酿、甜酒,旧时叫“醴”。主要原料是江米,所以也叫江米酒。米酒既有酒味又有甜味,其中甜味的来源是 ( )
A.淀粉→蔗糖→葡萄糖
B.淀粉→麦芽糖→葡萄糖
C.淀粉→麦芽糖→果糖
D.淀粉→蔗糖→果糖
2.下列说法正确的是 ( )
A.麦芽糖的水解产物不能发生银镜反应
B.DNA分子中两条链上的碱基通过氢键作用实现碱基互补配对
C.向蛋白质溶液里加入饱和硫酸铵溶液,蛋白质析出,加水不再溶解
D.用甘氨酸(H2N—CH2—COOH)和丙氨酸()缩合最多可形成3种二肽
3.下列营养物质在人体内发生的变化及其对人的生命活动所起的作用叙述不正确的是 ( )
A.人体中的糖类、油脂和蛋白质都能为人的生命活动提供能量
B.淀粉和纤维素葡萄糖CO2和H2O(释放能量维持生命活动)
C.油脂甘油和高级脂肪酸CO2和H2O(释放能量维持生命活动)
D.蛋白质氨基酸人体所需的蛋白质(人体生长发育、新陈代谢)
4.下列叙述不正确的是 ( )
A.向鸡蛋清溶液中加入饱和Na2SO4溶液,产生白色沉淀,是因为蛋白质发生了变性
B.液态植物油可以与氢气发生加成反应,生成固态的氢化植物油
C.检验淀粉是否水解,可以取水解后的溶液先加氢氧化钠调至碱性,再加入新制的氢氧化铜,加热,看是否生成砖红色的沉淀
D.氨基酸分子中都含有—COOH和—NH2二种官能团,能相互反应形成更复杂的多肽化合物
5.下列说法正确的是 ( )
A.葡萄糖、果糖的分子式均为C6H12O6,二者互为同分异构体
B.淀粉、纤维素和油脂都属于天然有机高分子
C.油脂、淀粉、蔗糖和葡萄糖在一定条件下都能发生水解反应
D.肌醇与葡萄糖的元素组成相同,化学式均为C6H12O6,满足Cm(H2O)n,因此均属于糖类化合物
6.中科院院士研究发现,纤维素可在低温下溶于NaOH溶液,恢复至室温后不稳定,加入尿素可得到室温下稳定的溶液,为纤维素绿色再生利用提供了新的解决方案。下列说法错误的是 ( )
A.纤维素是自然界分布广泛的一种多糖
B.纤维素难溶于水的主要原因是其链间有多个氢键
C.NaOH提供OH-破坏纤维素链之间的氢键
D.低温降低了纤维素在NaOH溶液中的溶解性
7.缬氨霉素是一种脂溶性的抗生素,是由12个分子组成的环状化合物,它的结构简式如图所示,下列有关说法正确的是 ( )
A.缬氨霉素是一种蛋白质
B.缬氨霉素完全水解可得到四种氨基酸
C.缬氨霉素完全水解后的产物中有三种产物互为同系物
D.缬氨霉素完全水解,其中一种产物与甘油醛()互为同分异构体
8. [双选]阿斯巴甜的结构简式如图所示,具有清爽的甜味,甜度约为蔗糖的200倍。
下列有关说法正确的是 ( )
A.分子式为C14H18N2O5,阿斯巴甜不属于蛋白质
B.阿斯巴甜的水解产物中只有一种氨基酸
C.阿斯巴甜在一定条件下不能与酸反应只能与碱反应
D.阿斯巴甜分子中有2个手性碳原子
9.如图为血红蛋白分子链的部分结构,以及血红蛋白载氧的示意图,下列有关蛋白质的性质及应用说法错误的是 ( )
A.蛋白质是由多种氨基酸形成的肽链经盘曲、折叠、相互结合形成的生物大分子
B.血红蛋白中含有的氨基可以与Fe2+形成配位键
C.补铁可适当补充Fe3+
D.CO中毒的原因是CO取代了O2与Fe2+的配位,使血红蛋白失去载氧能力
二、非选择题
10.(8分)糖尿病是由于人体内胰岛素分泌紊乱而导致的代谢紊乱综合征,以高血糖为主要标志。长期摄入高热量的食品和缺乏运动都易导致糖尿病。请回答下列问题:
(1)血糖是指血液中的葡萄糖(C6H12O6)。下列有关说法中正确的是 (填字母)。
A.葡萄糖属于碳水化合物,可表示为C6(H2O)6,每个葡萄糖分子中含6个H2O分子
B.糖尿病病人的尿中糖含量很高,可用新制的氢氧化铜来检测病人尿液中的葡萄糖
C.葡萄糖可用于制镜工业
D.淀粉水解的最终产物是葡萄糖
(2)木糖醇[CH2OH(CHOH)3CH2OH]是一种甜味剂,糖尿病病人食用后血糖不会升高。
①木糖醇与葡萄糖 (填“互为”或“不互为”)同系物。
②请预测木糖醇的一种化学性质: 。
(3)糖尿病病人宜多吃蔬菜和豆类食品,因为蔬菜中富含纤维素,豆类食品中富含蛋白质。下列说法中正确的是 (填字母)。
A.蛋白质属于天然有机高分子化合物,可被人体直接吸收
B.人体中没有水解纤维素的酶,所以纤维素在人体中的作用主要是加强胃肠的蠕动
C.纤维素和淀粉互为同分异构体
D.纤维素和蛋白质的分子结构不同,但组成元素完全相同
11.(13分)葡萄糖酸钙是一种可促进骨骼生长的营养物质。葡萄糖酸钙可通过以下实验流程制得:
已知:a.反应原理:CH2OH(CHOH)4CHO+Br2+H2O→C6H12O7 (葡萄糖酸)+2HBr;2C6H12O7(葡萄糖酸)+CaCO3→Ca(C6H11O7)2(葡萄糖酸钙)+H2O+CO2↑
b.相关物质的溶解性见下表:
物质名称
葡萄糖酸钙
葡萄糖酸
溴化钙
在水中的溶解性
可溶于冷水,易溶于热水
可溶
极易溶
在乙醇中的溶解性
微溶
微溶
可溶
c.相关物质酸性:氢溴酸>葡萄糖酸>碳酸
d.相关物质相对分子质量:葡萄糖(180),葡萄糖酸钙(430)
回答下列问题:
(1)步骤Ⅰ中溴水氧化葡萄糖时,甲同学设计了如图所示装置。
你认为缺少的仪器是 ,盛放NaOH溶液的烧杯中主要发生反应的离子方程式为 。
(2)步骤Ⅱ中加入过量CaCO3,除了能提高葡萄糖酸的转化率,还有的作用是 。
(3)步骤Ⅲ的“操作”是将所得悬浊液煮沸,并趁热采用装置抽滤,
滤掉未反应的CaCO3,得到澄清透明的葡萄糖酸钙溶液。抽滤时自来水流的作用是使瓶内与大气形成压强差。与普通过滤操作相比,抽滤的优点是 ;抽滤过程需要趁热进行的原因是 。
(4)步骤Ⅴ洗涤操作洗涤剂选用乙醇-水混合溶液,理由是 。
(5)该实验中葡萄糖酸钙的产率为 (保留3位有效数字)。
第9周·周末作业
1.选B 淀粉在酶的作用下水解为麦芽糖,麦芽糖再水解为葡萄糖,有甜味。
2.选B 麦芽糖的水解产物为葡萄糖,葡萄糖分子中含有醛基,可以发生银镜反应,故A错误;DNA分子呈双螺旋结构,两条链上的碱基通过氢键作用,实现碱基互补配对,故B正确;向蛋白质溶液中加入饱和硫酸铵溶液,蛋白质发生盐析,加水又会溶解,故C错误;用甘氨酸()和丙氨酸()缩合最多可形成4种二肽,分别是:甘氨酸与甘氨酸之间、丙氨酸与丙氨酸之间,甘氨酸与丙氨酸之间(两种),共计4种,故D错误。
3.选B 糖类、油脂和蛋白质分解释放能量,都能为人的生命活动提供能量,故A正确;纤维素在人体内不能水解,故B错误;油脂先水解成甘油和高级脂肪酸,再经氧化分解成CO2和H2O,这个过程释放能量,故C正确;蛋白质在人体酶的作用下水解成氨基酸,人体需要的氨基酸被摄入后,再在人体内合成新的蛋白质,蛋白质所起的作用是促进人体生长发育、新陈代谢等,故D正确。
4.选A 向鸡蛋清溶液中加入饱和Na2SO4溶液,产生白色沉淀,是因为蛋白质发生了盐析,加水后沉淀可以溶解,A项错误;液态植物油中含有碳碳双键,可以与氢气发生加成反应,生成固态的氢化植物油,B项正确;检验醛基需要在碱性条件下进行,所以检验淀粉是否水解,可以取水解后的溶液先加氢氧化钠调至碱性,再加入新制的氢氧化铜,加热,看是否生成砖红色的沉淀,C项正确;氨基酸分子中都含有—COOH和—NH2两种官能团,能够脱水缩合形成更复杂的多肽化合物,D项正确。
5.选A 葡萄糖、果糖的分子式均为C6H12O6,结构不同,二者互为同分异构体,A正确;淀粉、纤维素属于天然有机高分子,油脂是高级脂肪酸甘油酯,式量较小,不是高分子,B错误;葡萄糖是单糖,不能水解,C错误;肌醇和葡萄糖的元素组成相同,化学式均为C6H12O6,满足Cm(H2O)n,但因糖类是多羟基醛或多羟基酮及其缩聚物和某些衍生物的总称,所以肌醇不属于糖类化合物,D错误。
6.选D 纤维素属于多糖,大量存在于我们吃的蔬菜水果中,在自然界广泛分布,A正确;纤维素大分子间和分子内均可形成氢键以及纤维素链段间规整紧密的结构使纤维素分子很难被水溶解,B正确;纤维素在低温下可溶于氢氧化钠溶液,是因为碱性体系破坏了纤维素分子内和分子间的氢键从而促进其溶解,C正确;由题意可知低温提高了纤维素在NaOH溶液中的溶解性,D错误。
7.选D 蛋白质是高分子化合物,分子中含有氨基、羧基和肽键,而缬氨霉素是由12个分子组成的环状化合物,属于小分子化合物,不是蛋白质,A错误;缬氨霉素发生水解产物有三种、和,且只有是氨基酸,B错误;只有和两种物质互为同系物,C错误;与甘油醛()的分子式相同,均是C3H6O3,结构不同,互为同分异构体,D正确。
8.选AD 由结构简式可知分子式为C14H18N2O5,阿斯巴甜属于小分子化合物,不属于蛋白质,故A正确;水解时肽键、酯基均断裂,生成氨基丁二酸、氨基苯丙酸两种氨基酸,故B错误;含氨基、—COOH,能与酸、碱反应,故C错误;连接4个不同原子或基团的碳原子为手性碳原子,结构中与氨基、亚氨基相连的碳原子为手性碳原子,共有2个,故D正确。
9.选C 蛋白质是由多种氨基酸以“脱水缩合”的方式组成的多肽链经过盘曲、折叠、相互结合形成的生物大分子,故A正确;由题图结构可以看出,氨基中的N原子可以与Fe2+形成配位键,故B正确;血红蛋白与Fe2+的特定结合,使其具有载氧能力,补铁应补充Fe2+,故C错误;CO可以取代O2与血红蛋白中Fe2+的配位,使血红蛋白失去载氧能力,从而使人中毒,故D正确。
10.解析:(1)葡萄糖属于碳水化合物,可表示为C6(H2O)6,但糖类中不含水,只是表示为碳水化合物的形式,故A错误;糖尿病病人的尿中糖含量很高,葡萄糖与新制的氢氧化铜加热会产生砖红色沉淀,因此可用新制的氢氧化铜来检测病人尿液中的葡萄糖,故B正确;葡萄糖可与银氨溶液发生银镜反应,因此葡萄糖可用于制镜工业,故C正确;淀粉水解的最终产物是葡萄糖,故D正确。(2)①木糖醇中含有的官能团与葡萄糖不完全相同,故不能与葡萄糖互称为同系物。②由于木糖醇中含有羟基,可以与Na反应,也可发生催化氧化,与酸性KMnO4溶液、K2Cr2O7溶液反应,与乙酸发生酯化反应等。(3)蛋白质需在人体内酶的作用下水解生成氨基酸才能被人体吸收,故A错误;人体中没有水解纤维素的酶,纤维素在人体中的作用主要是加强胃肠的蠕动,故B正确;纤维素与淀粉虽然化学表达式均为(C6H10O5)n,但二者n值不同,故不是同分异构体关系,故C错误;蛋白质分子中含有氮元素而纤维素分子中不含氮元素,故二者组成元素不同,故D错误。
答案:(1)BCD (2)①不互为 ②与Na反应放出H2,与O2在Cu作催化剂、加热条件下反应,被酸性KMnO4溶液氧化,与乙酸发生酯化反应(任写一种即可) (3)B
11.解析:(1)第一步中溴水氧化葡萄糖时,该温度小于100 ℃,应该用水浴加热,且温度计测量水浴温度;盛放NaOH溶液的烧杯中主要是吸收HBr,发生反应的离子方程式为H++OH-==H2O。(2)葡萄糖氧化过程中生成了HBr,能与CaCO3反应生成CaBr2、CO2,加入过量CaCO3,除了能提高葡萄糖酸的转化率,还有的作用是除去HBr。(3)抽滤时形成负压,水流的更快,所以与普通过滤操作相比,抽滤过滤速度快,可以避免因溶液温度较低而析出葡萄糖酸钙,抽滤过程需要趁热进行的原因是葡萄糖酸钙可溶于冷水,易溶于热水。(4)步骤Ⅴ洗涤操作洗涤剂选用乙醇-水混合溶液,理由是利用水可以将无机杂质溶解除掉,同时利用葡萄糖酸钙在乙醇中微溶,减少葡萄糖酸钙的损失。(5)9.0 g C6H12O6的物质的量为n(C6H12O6)===0.05 mol,根据C原子守恒有n[Ca(C6H11O7)2]=n(C6H12O6)=0.025 mol,Ca(C6H11O7)2的理论产量m[Ca(C6H11O7)2]=0.025 mol×430 g·mol-1=10.75 g,葡萄糖酸钙的产率=×100%≈76.3%。
答案:(1)温度计 H++OH-==H2O
(2)除去反应体系中残余的HBr
(3)过滤速率快,固液分离更彻底 防止葡萄糖酸钙由于温度降低导致溶解度降低而析出,使产率降低
(4)水洗去溴化钙等水溶性杂质,乙醇减小葡萄糖酸钙的溶解损失
(5)76.3%
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