蛋白质(精讲)高二化学精讲精练(人教版2019选择性必修3)
2023年10月20日发(作者：有关于清明节的古诗集锦)
元宵节祝福语2021简短-
4.2 蛋白质
【学科核心素养】
1.宏观辨识与微观探析：能根据氨基酸、蛋白质的官能团及官能团的转化，认识不同氨基酸、蛋白质及性质上的差异。
2.科学态度与社会责任：认识蛋白质是生命活动的物质基础，是人体的必需营养物质，但是蛋白质的摄入量过多或过少都不利于人体健康，要合理安排饮食，注意营养搭配。
【知识讲解】
一、氨基酸的结构和性质
1．氨基酸的分子结构
(1)羧酸分子烃基上的氢原子被氨基取代得到的化合物称为氨基酸，氨基酸分子中含有氨基和羧基，属于取代羧酸。
(2)官能团：分子中既含有—COOH(羧基)又含有—NH2(氨基)。
(3)天然氨基酸主要是α-氨基酸，其结构简式可以表示为手性碳原子，是手性分子，具有对映异构体，如甘氨酸就不是手性分子。
2．常见的氨基酸
俗名
甘氨酸
结构简式
。不是所有天然氨基酸都含系统命名
氨基乙酸
丙氨酸
谷氨酸
苯丙氨酸
2—氨基丙酸
2—氨基戊二酸
2—氨基—3—苯基丙酸
(1)物理性质：天然氨基酸均为无晶体，熔点较高，多在200～300 ℃熔化时分解。一般能溶于水，而难溶于乙醇、乙醚等有机溶剂。
(2)化学性质
①两性 氨基酸分子中含有酸性基团—COOH，碱性基团—NH2。
与盐酸的反应：在。
，氨基酸在强酸性溶液中以阳离子形式存与氢氧化钠反应：子形式存在。
，氨基酸在强酸性溶液中以阴离②成肽反应：两个氨基酸分子(可以相同，也可以不同)在一定条件下，通过氨基与羧基间缩合脱去水，形成含有肽键()的化合物，发生成肽反应：
氨基酸――→二肽或多肽――→蛋白质。
③氨基酸缩合的反应规律
a．两分子间缩合
脱水脱水
b．分子间或分子内缩合成环
二、蛋白质
1．蛋白质的组成和结构
(1)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化合物。其溶液具有胶体的某些性质。
(2)四级结构
蛋白质分子特定的空间结构：蛋白质分子中各种氨基酸的连接方式和排列顺序，称为蛋白质的一级结构。多肽链卷曲盘旋和折叠的空间结构，称为蛋白质的二级结构。蛋白质分子在二级结构基础上进一步盘曲折叠形成的三维结构，称为蛋白质的三级结构，进一步形成蛋白质的四级结构。
2．蛋白质的化学性质
(1)特征反应
①显反应：分子中含有苯环的蛋白质遇浓硝酸变黄。其他一些试剂也可以与蛋白质作用呈现特定的颜，可用于蛋白质的分析检测。
②蛋白质灼烧，可闻到烧焦羽毛的特殊气味。
(2)两性：形成蛋白质的多肽是由多个氨基酸缩合形成的，在多肽链的两端必然存在着自由的氨基和羧基，侧链中也有酸性或碱性基团，所以蛋白质与氨基酸一样具有两性，能与酸或碱反应。
(3)蛋白质在酸、碱或酶的作用下，逐步水解生成相对分子质量较小的多肽化合物，最终水解得到氨基酸。天然蛋白质水解的最终产物都是α-氨基酸。食物中的蛋白质在人体内各种酶的作用下水解成各种氨基酸，氨基酸被肠壁吸收进入血液，再在人体内重新合成人体所需的蛋白质。
水解反应：蛋白质―――――→多肽―――――→氨基酸
水解逐步水解酶、酸或碱酶、酸或碱
(4)胶体性质：蛋白质是大分子化合物，其分子大小一般在1~100 nm之间，其水溶液具有胶体溶液的一般特性。如：具有丁达尔现象、布朗运动，不能透过半透膜以及较强的吸附作用。
(5)盐析：向蛋白质溶液中加入一定浓度的盐(如硫酸铵、硫酸钠、氯化钠等)溶液，会使蛋白质的溶解度降低而从溶液中析出的现象称为蛋白质的盐析。盐析是一个可逆过程，可用于分离提纯蛋白质。
(6)变性：蛋白质在某些物理(如加热、加压、搅拌、振荡、紫外线照射、超声波等)或化学因素(如强酸、强碱、重金属盐、乙醇、福尔马林、丙酮等)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。蛋白质变性后在水中不能重新溶解，是不可逆过程，可用于杀菌消毒。
三、酶
1.酶具有生理活性，是对于许多有机化学反应和生物体内进行的复杂的反应具有很强的催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质。
2.酶的催化特点：
(1)条件温和、不需加热。在接近体温和接近中性的条件下，酶就可以起催化作用。
(2)具有高度的专一性。如：蛋白酶只能催化蛋白质的水解反应，淀粉酶只对淀粉水解起催化作用。
(3)具有高效催化作用。酶催化的化学反应速率比普通的催化剂高10～10倍。
【随堂检测】
713 1．下列说法中正确的是
A．淀粉和纤维素水解最终产物都是葡萄糖
B．油脂水解可得到氨基酸和甘油
C．蛋白质水解的最终产物是多肽
D．糖、油脂和蛋白质都属于高分子
【答案】A
【解析】A．淀粉和纤维素催化剂条件下水解产物都为葡萄糖，故A正确；
B．油脂水解生成高级脂肪酸和甘油，氨基酸是蛋白质水解的最终产物，故B错误；
C．蛋白质水解的最终产物是氨基酸，而不是多肽，故C错误；
D．蔗糖、麦芽糖等不是高分子化合物；油脂也不是高分子化合物，故D错误。
故选A。
2．下列说法正确的是
A．我国成功研制出多款新冠疫苗，采用冷链运输疫苗，以防止蛋白质变性
B．淀粉水解生成葡萄糖，葡萄糖继续水解生成乙醇
C．乙烯、苯均能与溴的CCl4溶液发生加成反应
D．蛋白质和油脂属于均能发生水解反应的高分子化合物
【答案】A
【解析】A．我国成功研制出多款新冠疫苗，因高温能使蛋白质变性，故采用冷链运输疫苗，以防止蛋白质变性，故A正确；
B．淀粉水解生成葡萄糖，葡萄糖在酶的作用下发生分解反应生成乙醇，故B错误；
C．苯不能与溴的CCl4溶液发生加成反应，故C错误；
D．油脂不是高分子化合物，故D错误；
故选A。
3．下列关于蛋白质的说法不正确的是
．．．A．鸡蛋清富含蛋白质
B．蛋白质是一种重要的营养物质
C．蛋白质由C、H、O、N等元素组成
D．蛋白质被灼烧时无特殊气味
【答案】D
【解析】鸡蛋清的主要成分为蛋白质，蛋白质是由C、H、O、N等元素组成的天然高分子化合物，是组成人体一切细胞、组织的重要成分，是人体必须的重要的营养物质之一，某些蛋白质被灼烧时会发出烧焦烧焦羽毛的气味，故选D。
4．甘氨酸(化学式为C2H5NO2)可用于食品添加剂。甘氨酸中质量分数最低的元素是
A．氢
【答案】A
【解析】元素的质量分数之比等于相对原子质量和原子数目的乘积之比，由化学式知，甘氨酸中C、H、O、N质量分数之比为24:5:32:14，质量分数最低的元素是氢，A正确；
答案选A。
5．羊毛常常用来制造衣物，从化学组成来看，羊毛的主要成分为
A．纤维素
【答案】B
【解析】羊毛的主要成分是蛋白质，故答案为B。
6．下列物质中属于天然高分子化合物的是
A．油脂
【答案】C
【分析】高分子化合物，是指那些由众多原子或原子团主要以共价键结合而成的相对分子量在一万以上的化合物，一般其化学式中会出现聚合度n，不写出具体数目的原子。
【解析】A．油脂的分子式为高级脂肪酸甘油酯，碳原子数已知且通常在20个左右，A错误；
B．葡萄糖的分子式为C6H12O6，属于多羟基醛，B错误；
C．动植物中含有一定量蛋白质，非人工合成，蛋白质是有小分子氨基酸组成的天然高分子有机物，C正确；
D．醋的有效成分是乙酸，乙酸的分子式为CH3COOH，属于简单有机物，D错误；
故答案为：C。
7．生活中的某些问题常常涉及化学知识。下列叙述不正确的是
A．服用84消毒液可以杀死新冠病毒
B．75%的酒精可用于抗新冠病毒的防疫消毒
C．聚丙烯纤维是生产医用口罩的主要原料
D．糖类、油和蛋白质都是生命必需的营养物质
【答案】A
【解析】A．84消毒液具有强氧化性，不能服用，故A错误；
B．葡萄糖 C．蛋白质 D．醋
B．蛋白质 C．橡胶 D．树脂
B．氧 C．碳 D．氮 B．75%的酒精能杀灭病菌，可用于抗新冠病毒的防疫消毒，故B正确；
C．聚丙烯纤维为合成材料，性能优良，是生产医用口罩的主要原料，故C正确；
D．糖类、油和蛋白质都是生命必需的营养物质，故D正确；
故选A。
8．下列说法不正确的是
A．麦芽糖及其水解产物均能发生银镜反应
B．石油和植物油都是混合物，且属于不同类的有机物
C．甲酸的性质与乙酸类似，都不能被酸性高锰酸钾溶液氧化
D．用甘氨酸(H2NCH2COOH)和丙氨酸[CH3CH(NH2)COOH]缩合最多可形成4种二肽
【答案】C
【解析】A．麦芽糖及其水解产物都具有还原性，均能发生银镜反应，A正确；
B．石油主要为烃类混合物，植物油为油脂类混合物，都是混合物，且属于不同类的有机物，B正确；
C．甲酸含有醛基，能被酸性高锰酸钾溶液氧化，C错误；
D．用甘氨酸(H2NCH2COOH)和丙氨酸[CH3CH(NH2)COOH]可以发生相同分子间缩合、不同分子间缩合，缩合最多可形成4种二肽，D正确；
故选C。
9．下列说法正确的是
A．从分子结构上看糖类都是多羟基醛及其缩合产物
B．苯酚、乙醇、硫酸铜、氢氧化钠和硫酸铵均能使蛋白质变性
C．在分子筛固体酸催化下，苯与乙烯发生取代反应获得苯乙烷
D．甘氨酸、丙氨酸、苯丙氨酸混合，在一定条件下生成的链状二肽有9种
【答案】D
【解析】A．从分子结构上看糖类都是多羟基醛、多羟基酮及其缩合产物，选项A错误；
B．硫酸铵能使蛋白质发生盐析现象，而不是变性，选项B错误；
C．在分子筛固体酸催化下，苯与乙烯发生加成反应获得苯乙烷，选项C错误；
D．甘氨酸、丙氨酸、苯丙氨酸混合，在一定条件下生成的链状二肽，同种物质间形成3种、不同物质之间能形成6种，故共有9种，选项D正确；
故选D。
10．2022年11月20日晚卡塔尔世界杯正式开幕。在此次史上最“壕”的世界杯中，中国元素随处可见。下列有关说法错误的是 A．世界杯吉样物“拉伊卜”毛绒玩具主要来自中国义乌，所用的材料是以羊毛为原料的绒线，其主要成分为蛋白质
B．中国铁建打造的主场馆——卢塞尔体育场内幕墙设置的完全封闭的隔热玻璃属于混合物
C．中国宇通新能源客车的引入有助于实现卡塔尔 “碳中和”的世界杯目标
D．中国电建承建的阿尔卡萨光伏电站使用的电池材料主要为二氧化硅
【答案】D
【解析】A．以羊毛为原料的绒线，其主要成分为蛋白质，故A正确；
B．隔热玻璃是一种硅酸盐材料，在工业生产中，是将石英砂、石灰、石灰石按一定质量比混合，在玻璃窑中高温炼制而成，属于混合物，故B正确；
C．新能源客车的使用能够降低二氧化碳的排放，有助于实现卡塔尔 “碳中和”的世界杯目标，故C正确；
D．电池材料主要为单质硅，故D错误；
故选D。
11．诺贝尔化学奖授予将“化学生物学提升为现代最大科学”的三位化学家，利用三人的研究成果，可以迅速地辨识蛋白质，制造出溶液中蛋白质分子的三维空间影像。下列关于蛋白质的说法不正确的是
A．蛋白质在酶的作用下最终水解成氨基酸
B．蚕丝的主要成分是纤维素
C．向蛋白质溶液中加入饱和硫酸钠溶液，析出蛋白质固体，此过程发生了物理变化
D．浓硝酸溅到皮肤上，使皮肤呈现黄是由于浓硝酸与皮肤发生了显反应
【答案】B
【解析】A．蛋白质在酶的作用下最终水解成氨基酸，A项正确；
B．蚕丝的主要成分是蛋白质，B项错误；
C．向蛋白质溶液中加入饱和Na2SO4溶液，蛋白质发生盐析，但蛋白质的活性并没有改变，此过程发生了物理变化，C项正确；
D．皮肤不慎沾上浓硝酸会出现黄，是蛋白质发生显反应的结果，D项正确；
故选：B。
12．“齐天圣鼓”又称“猴鼓”，起源于唐朝，堪称中原一绝，是中国非物质文化遗产之一。猴鼓的结构如图所示。下列说法不正确的是 A．牛皮面的主要成分是蛋白质，耐高温 B．竹钉的主要成分是纤维素，属于天然高分子
C．桐油是从桐籽中提炼出来的油脂，属于酯类
【答案】A
【解析】A．牛皮面的主要成分是蛋白质，属于有机物，不耐高温，A错误；
B．竹钉的主要成分是纤维素，纤维素属于天然高分子化合物，B正确；
C．桐油是天然植物油，其主要成分是不饱和高级脂肪酸甘油酯，属于酯类，C正确；
D．鼓环常与手接触，易沾上汗液，使铁与铜形成原电池，铁钉作负极，被腐蚀，故铜质鼓环不宜采用铁质铆钉固定，D正确；
故选A。
13．下列说法正确的是
A．葡萄糖在酶的催化下可以水解为乙醇
B．糖类、油脂、蛋白质都是人体所需营养物质，都属于天然有机高分子化合物
C．工业上油脂在碱性条件下的水解反应生成高级脂肪酸盐和甘油，进行肥皂生产
D．鸡蛋清溶液中加入醋酸铅溶液，产生白沉淀，加足量水，白沉淀溶解
【答案】C
【解析】A．
葡萄糖在酶的催化下发酵产生乙醇和二氧化碳，不属于水解，A错误；
B．
单糖、低聚糖、油脂不属于高分子化合物，淀粉纤维素等多糖和蛋白质属于天然有机高分子化合物，B错误；
C．油脂在碱性条件下的水解反应生成高级脂肪酸盐和甘油，工业上以此进行肥皂生产，C正确；
D．
鸡蛋清溶液中加入醋酸铅溶液，蛋白质变性，故产生的白沉淀加足量水也不溶解，D错误；
答案选C。
14．下列关于蛋白质的叙述中，不正确的是
①蛋白质溶液里加入饱和硫酸铵溶液，有沉淀析出，虽再加入蒸馏水，也不溶解
①人工合成的具有生命活力的蛋白质--结晶牛胰岛素是我国科学家在1965年首次合成的
D．铜质鼓环不宜采用铁质铆钉固定 ①重金属盐能使蛋白质凝结，所以误食重金属盐会中毒
①浓硝酸溅在皮肤上．使皮肤呈黄是由于浓硝酸与蛋白质发生了显反应
①蛋白质溶液里的蛋白质能透过半透膜
A．①①
【答案】C
【解析】①蛋白质溶液中加入饱和(NH4)2SO4溶液，发生盐析使蛋白质析出，盐析是可逆的，再加水会溶解，故①错误；
①人工合成的具有生命活性的蛋白质-结晶牛胰岛素，是1965年我国科学家最先合成的，故①正确；
①重金属盐能使蛋白质变性，变性是不可逆的，所以误食重金属盐会中毒，故①正确；
①皮肤中含有蛋白质，含有苯基的蛋白质遇浓硝酸变黄，所以浓HNO3溅在皮肤上，使皮肤呈黄，是由于浓HNO3和蛋白质发生显反应，故①正确；
①蛋白质分子的直径在1至100nm之间，符合胶体的范围，蛋白质中的蛋白质分子不能透过半透膜，故①错误；
故选C。
15．天然蛋白质水解的最终产物是α-氨基酸，结构如图所示，下列有关α-氨基酸的说法中错误的是
A．α-氨基酸既能与酸反应，又能与碱反应
B．α-氨基酸在酸溶液中主要以阳离子形式存在
C．α-氨基酸在碱溶液中主要以阴离子形式存在
D．α-氨基酸难溶于水
【答案】D
【解析】A．含-NH2、-COOH，α-氨基酸既能与酸反应，又能与碱反应，故A正确；
B．α-氨基酸在酸溶液中，氨基反应生成阳离子，故B正确；
C．α-氨基酸在碱溶液中，羧基反应生成阴离子，故C正确；
D．含-COOH，则α-氨基酸能溶于水，故D错误；
故选D。
16．欲将蛋白质从水中析出而又不改变它的性质应加入
A．甲醛溶液
【答案】B
B．饱和Na2SO4溶液 C．CuSO4溶液 D．浓硫酸
B．①①① C．①① D．①① 【解析】甲醛、强酸（如硫酸溶液）、强碱、重金属盐（如CuSO4溶液）等物质能使蛋白质变性，而蛋白质溶液中加入饱和Na2SO4溶液会发生盐析，盐析是一个可逆的过程，不改变蛋白质的性质，故选B。
17．误食重金属盐会引起中毒，下列措施一般不能用于解毒的是
A．服用大量鸡蛋清
C．喝大量牛奶
【答案】D
【解析】重金属盐中毒的原理即破坏人体的蛋白质结构，蛋清的主要成分是蛋白质。鸡蛋清、豆浆、牛奶中含有蛋白质，服用鸡蛋清、豆浆、牛奶，可防止人体本身的蛋白质被破坏，能用于解毒，而食盐水不能用于解毒，答案选D。
18．能使蛋白质变性的是：①硫酸钾①甲醛①氯酸钾①①氯化铵①氢氧化钠
A．①①①
【答案】A
【分析】在某些物理因素或化学因素的影响下，蛋白质的理化性质和生理功能发生改变的现象称为蛋白质的变性．物理因素有：加热、加压、搅拌、振荡、紫外线照射、超声波等；化学因素有：强酸、强碱、重金属盐、甲醛、三、乙醇、丙酮等。轻金属盐，如钾盐、钠盐和铵盐等会使蛋白质发生盐析现象，而不会变性。
【解析】①甲醛能使蛋白质变性①是重金属盐①氢氧化钠是强碱，能使蛋白质变性，①硫酸钾①氯酸钾①氯化铵会使蛋白质盐析，故答案为A。
19．下列关于蛋白质的说法正确的是
A．蛋白质不是高分子化合物
B．在一定条件下能水解最终生成氨基酸
C．天然蛋白质仅由碳、氢、氧、氮四种元素组成
D．氨基酸和蛋白质都只能与碱反应
【答案】B
【解析】A、蛋白质属于天然高分子化合物，故A错误；
B、蛋白质在酸、碱或酶的作用下，最终水解成氨基酸，故B正确；
C、主要含有C、H、O、N元素，可能还含有S、Fe等元素，故C错误；
D、氨基酸和蛋白质中均含有羧基和氨基，既能与碱反应又能酸反应，故D错误。
20．下列关于蛋白质的说法不正确的是(
)
A．蛋白质是由多种α-氨基酸加聚而生成的天然高分子化合物
B．①①① C．①①① D．①①①
B．服用豆浆
D．喝食盐水 B．通常用酒精消毒，其原理是酒精使细菌中的蛋白质变性而失去生理活性
C．浓的Na2SO4溶液能使溶液中的蛋白质析出，加水后析出的蛋白质又溶解
D．鉴别织物成分是蚕丝还是“人造丝”可采用灼烧闻气味的方法
【答案】A
【解析】A.氨基酸发生缩聚反应生成蛋白质，蛋白质是由多种α-氨基酸发生缩聚反应而生成的天然高分子化合物，故A错误；
B.酒精能使蛋白质发生变性，从而使细菌失去活性，所以酒精能用于消毒，故B正确；
2SO4溶液能使蛋白质溶液发生盐析，即能使溶液中的蛋白质析出，加水后析出的蛋白质又溶解，故C正确；
D.灼烧蛋白质有烧焦羽毛的气味，所以鉴别织物成分是蚕丝还是"人造丝”可采灼烧闻气味的方法，故D正确；
故答案：A。