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2025人教版高中化学选择性必修3
第四章　生物大分子
第二节　蛋白质
基础过关练
题组一　氨基酸
1.关于生物体内氨基酸的叙述中错误的是 (　　)
A.构成天然蛋白质的氨基酸分子的结构简式可表示为
B.氨基酸是两性化合物,能与酸、碱反应生成盐
C.氨基酸在人体内代谢的最终产物是水、二氧化碳和尿素
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
2.氨基酸在溶液中按两种方式电离:
+OH- +H2O +H3O+
下列说法正确的是 (　　)
A.增大溶液的pH,浓度减小
B.减小溶液的pH,浓度减小
C.如果溶液的pH适当,两种氨基酸离子的浓度可能相同
D.pH改变,对电离方式无影响
3.(2024安徽亳州月考)如图是某种只含有C、H、O、N四种元素的有机物的球棍模型示意图。下列关于该有机物的说法不正确的是 (　　)
A.分子式为C3H5NO2
B.能和NaHCO3溶液反应生成CO2
C.既能与盐酸反应,又能与NaOH溶液反应
D.在一定条件下,可以通过成肽反应生成高分子
4.(经典题)科学家发现半胱氨酸能增强艾滋病病毒感染者的免疫力,对控制艾滋病病毒的蔓延有效。已知半胱氨酸的结构简式为,则下列说法中不正确的是(　　)
A.半胱氨酸属于α-氨基酸
B.半胱氨酸具有两性
C.两分子半胱氨酸脱水形成的二肽的结构简式为
D.与NaOH溶液混合加热时,可放出一种碱性气体
5.(经典题)酪氨酸是一种生命活动不可缺少的氨基酸,它的结构简式如图所示:
回答下列问题:
(1)酪氨酸能发生的化学反应类型有　　　　　　(填字母)。
A.取代反应　　　　B.氧化反应
C.酯化反应　　　　D.中和反应
(2)在酪氨酸的同分异构体中,同时满足如下三个条件的有　　　种(不考虑立体异构)。
①属于氨基酸且碳骨架与酪氨酸相同;
②与氯化铁溶液能发生显色反应;
③氨基(—NH2)不与苯环直接相连。
(3)已知氨基酸能与碱反应,写出酪氨酸与足量的NaOH溶液反应的化学方程式:　　　　　　　　　　　　。
题组二　蛋白质
6.(2023陕西宝鸡期中)下列关于蛋白质的说法正确的是 (　　)
A.蛋白质中一定含有C、H、O、N、S、P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肽键、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
7.(2024河南开封月考)下列有关蛋白质的说法错误的是 (　　)
A.蛋白质在酸、碱或酶的作用下能发生水解反应
B.任何结构的蛋白质遇到浓HNO3都会变成黄色
C.可用灼烧法鉴别丝绸和化纤布料
D.高温消毒的原理是高温条件下蛋白质变性
8.(2024江苏连云港期中)用鸡蛋清进行如下实验:
步骤1:在试管中加入鸡蛋清溶液5 mL,用激光笔照射,出现一条光亮的通路。
步骤2:在试管中加入鸡蛋清溶液2 mL,再加入饱和(NH4)2SO4溶液 1 mL,试管中出现白色沉淀。
步骤3:在试管中加入鸡蛋清溶液2 mL,再滴加2滴 1% (CH3COO)2Pb溶液,试管中出现白色沉淀。
步骤4:在试管中加入鸡蛋清溶液2 mL,加热,试管中出现白色沉淀。
下列说法正确的是 (　　)
A.步骤1说明鸡蛋清分散到水中形成了胶体
B.步骤2说明鸡蛋清发生了变性
C.步骤3说明鸡蛋清发生了盐析
D.步骤4说明鸡蛋清发生了水解
题组三　酶
9.(经典题)下列有关酶的叙述错误的是 (　　)
A.大多数酶是蛋白质
B.酶的催化作用具有选择性和专一性
C.酶通常具有高效催化作用
D.高温或紫外线的照射会增加酶的活性
10.(2024河北保定一中月考)某化学兴趣小组欲研究当酶的浓度一定时,反应速率(v)与反应物浓度(c)、温度(T)的关系。以下两个图像是根据实验结论画出的。
Ⅰ　Ⅱ
试根据图像回答下列问题:
(1)图Ⅰ中,反应物达到某一浓度时,反应速率不再上升,其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)图Ⅱ中,A点对应的温度是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)图Ⅱ中,A点到B点曲线急剧下降,其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)将装有酶与反应物的甲、乙两试管分别放入12 ℃和75 ℃水浴锅内,20 min后取出转入25 ℃的水浴锅中保温,试管中反应速率加快的为　　　　(填“甲”或“乙”)。
能力提升练
题组　氨基酸、蛋白质性质的综合考查
1.(2024福建宁德三模)松花蛋(皮蛋)是一种用禽蛋加工制成的食品。制作松花蛋的原料泥需要NaOH、食品级金属盐(较常用的是CuSO4)等。下列说法错误的是 (　　)
A.蛋黄成分中的油脂是天然高分子
B.蛋清遇CuSO4会聚沉,这个过程发生了蛋白质的变性
C.蛋壳膜可用于提纯、精制胶体
D.制作过程中生成的CuS可以堵住蛋壳的气孔来调节NaOH渗透量
2.(教材深研拓展)阿斯巴甜具有清爽的甜味,结构如图所示。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3个手性碳原子
3.(教材深研拓展)化学烫发过程如图所示。烫发先用药剂A巯基乙酸()使头发角蛋白的二硫键断裂,再用卷发器将头发固定形状,最后用药剂B使角蛋白在新的位置形成二硫键。下列说法正确的是 (　　)
A.药剂A化学式为C2H4O2S,能溶于水,既具有酸性,又具有强还原性
B.①→②过程,药剂A是软化剂,能把S—S键断裂,失去二硫键后头发韧性也变差,因此经常烫发的人,发质变差,这个过程中角蛋白发生氧化反应
C.②→③过程,通常采用的药剂B是H2O2,其氧化产物为H2O
D.化学烫发改变了头发角蛋白中氨基酸的数目
4.(经典题)蛋白质在酸、碱或酶的作用下,逐步水解成相对分子质量较小的多肽,最终水解得到氨基酸。某蛋白质的结构片段如下:
回答下列问题:
(1)上述蛋白质的结构片段的水解产物中不属于α-氨基酸的是　　　　　　　　(填结构简式)。
(2)上述蛋白质的结构片段水解得到的氨基酸中,某氨基酸分子中碳、氢原子数比值最大。
①该氨基酸与NaOH溶液反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
②两分子该氨基酸缩合形成的环状物质的分子式为　　　　　　　　。
③该氨基酸的同分异构体中,含硝基且苯环上除硝基外只有甲基的有　　　　种(不考虑立体异构)。
(3)已知上述蛋白质结构片段的相对质量为364,则水解生成的各种氨基酸的相对分子质量之和为　　　　。
答案与分层梯度式解析
基础过关练
1.D 2.C 3.A 4.C 6.C 7.B 8.A 9.D
1.D　天然蛋白质水解得到α-氨基酸,α-氨基酸的结构简式可表示为,A正确;氨基酸分子中—COOH是酸性基团, —NH2是碱性基团,故氨基酸是两性化合物,能与酸、碱反应生成盐,B正确;氨基酸在人体内代谢的最终产物为二氧化碳、水和尿素,C正确;天然蛋白质水解最终得到多种α-氨基酸,D错误。
2.C　利用平衡移动原理分析解答本题(解题技法)。增大溶液的pH,即增大OH-的浓度,题给平衡正向移动,则浓度减小,浓度增大;减小溶液的pH,即增大H+的浓度,题给平衡逆向移动,则浓度增大,浓度减小,因此改变pH,对电离方式有影响。
3.A　由球棍模型可知,该有机物的结构简式为CH3CH(NH2)COOH,分子式为C3H7NO2,A错误;该有机物中含有羧基,可与NaHCO3溶液反应生成CO2,B正确;该有机物中含有氨基,可与盐酸反应,含有羧基,可与NaOH溶液反应,C正确;该有机物分子中含有氨基和羧基,可发生成肽反应生成高分子,D正确。
4.C　由题给半胱氨酸的结构简式可知,分子中氨基和羧基连在同一个碳原子上,所以半胱氨酸属于α-氨基酸,A项正确;因为氨基为碱性基团,羧基为酸性基团,所以半胱氨酸具有两性,B项正确;两分子的半胱氨酸脱水形成二肽应是氨基与羧基脱水缩合的结果,形成的二肽的结构简式应为,C项不正确; 是氨基酸的铵盐,故电离出的N与OH-在加热条件下反应会放出氨气,D项正确。
5.答案　(1)ABCD
(2)5
(3)+2NaOH +2H2O
解析　(1)由酪氨酸的结构简式可知,分子中含有氨基、羧基、酚羟基,能发生中和反应、酯化反应、取代反应和氧化反应。
(2)由于碳骨架相同,且含有酚羟基,侧链不变,将酪氨酸分子中的羟基置于另一个取代基的邻位、间位,有2种结构;侧链变为“”后与—OH在苯环上可处于邻、间、对位,有3种结构,总共5种。
(3)酚羟基和羧基均能与NaOH溶液发生反应。
6.C　蛋白质主要含C、H、O、N、S元素,还可能含P、Fe等元素,A错误;蛋白质中一定含“—CO—NH—”,但含“—CO—NH—”的化合物不一定是蛋白质,B错误;决定蛋白质性质的基团主要有肽键、氨基与羧基,C正确;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。
7.B　蛋白质在酸、碱或酶的作用下能发生水解反应生成多肽,多肽进一步水解,最终生成氨基酸,A项正确;只有满足一定结构(含苯环)的蛋白质与浓硝酸作用才呈黄色,B项错误;丝绸的主要成分是蛋白质,灼烧时有烧焦羽毛的特殊气味,故可用灼烧法鉴别丝绸和化纤布料,C项正确;高温条件会使蛋白质变性,使其失去生理活性,D项正确。
8.A　步骤1中用激光笔照射,出现一条光亮的通路,说明鸡蛋清分散到水中形成了胶体,A正确;步骤2加入饱和(NH4)2SO4溶液1 mL,试管中出现白色沉淀,鸡蛋清发生了盐析,B错误;(CH3COO)2Pb溶液属于重金属盐溶液,使鸡蛋清发生变性,C错误;步骤4中加热,试管中出现白色沉淀,鸡蛋清发生变性,D错误。
9.D　绝大多数酶是蛋白质,A正确;酶的催化作用具有选择性和专一性,B正确;酶通常具有高效的催化作用,C正确;高温或紫外线照射会使酶的活性减弱或丧失,D错误。
10.答案　(1)酶的数量有一定限度
(2)酶催化反应的最适宜温度
(3)随着温度升高,酶的活性下降
(4)甲
解析　(1)由图Ⅰ分析,反应物浓度增大到一定限度,反应速率不再上升,说明决定化学反应速率的主要因素是酶的浓度。
(2)由图Ⅱ分析,温度在某一适宜温度,反应速率最大,说明催化剂酶的活性有一定的适宜温度。
(4)75 ℃酶失活,失去催化作用,反应速率加快的是甲。
能力提升练
1.A　油脂不属于高分子,A错误;CuSO4是重金属盐,能引起蛋白质变性,B正确;蛋壳膜相当于半透膜,可用于提纯、精制胶体,C正确;制作过程中CuSO4与鸡蛋释放的硫化氢反应生成难溶的CuS固体,可以堵住蛋壳的气孔,从而起到调节NaOH渗透量的作用,D正确。
2.A　由阿斯巴甜的结构可知其分子式为C14H18N2O5,分子中只含有1个,不属于蛋白质,A正确;阿斯巴甜水解时、酯基均断裂,生成、两种氨基酸,B错误;阿斯巴甜分子中含 —NH2、—COOH,具有两性,既能与酸反应,又能与碱反应,C错误;阿斯巴甜分子中有2个手性碳原子,D错误。
3.A　根据A的结构简式可知A的化学式为C2H4O2S,A中含有羧基,能溶于水,有酸性,含有—SH,有强还原性,A正确;①→②过程中,硫元素化合价降低,角蛋白发生还原反应,B错误;②→③过程中,部分硫元素化合价升高,需要氧化剂,药剂B若是H2O2,其还原产物为H2O,C错误;烫发的过程没有改变氨基和羧基,故不改变角蛋白中氨基酸的数目,D错误。
4.答案　(1)
(2)①+NaOH +H2O　②C16H14N2O2　③6
(3)436
解析　(1)根据蛋白质的水解规律,可得该蛋白质的结构片段水解生成的氨基酸有:、、、,其中不属于α-氨基酸。
(2)②该蛋白质的结构片段水解得到的氨基酸中,分子中碳、氢原子数比值最大,其分子式为C8H9NO2,两分子该有机物缩合形成环状物质时应脱去两分子H2O,根据原子守恒可知所得缩合物的分子式为C16H14N2O2;③满足题意的同分异构体有6种,分别是、、(六个标号位置上是硝基)。
(3)该蛋白质的结构片段水解生成了4种氨基酸,相应地增加了4个H2O分子的相对分子质量,即水解生成的各种氨基酸的相对分子质量之和为364+72=436。
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