高中化学鲁科版 (2019)选择性必修3第4节 羧酸 氨基酸和蛋白质精练

氨基酸和蛋白质

　　　　　　　(40分钟　70分)

一、选择题(本题包括7小题,每小题6分,共42分)

1.(2020·滨州高二检测)下列说法正确的是(　　)

A.糖类、油脂、蛋白质都能发生水解反应

B.糖类、油脂、蛋白质都是由C、H、O三种元素组成的

C.糖类、油脂、蛋白质都是高分子化合物

D.油脂有油和脂肪之分,但都属于酯

【解析】选D。糖类包括单糖、二糖和多糖,二糖和多糖能水解,单糖不水解,A错;糖类、油脂都是由C、H、O三种元素组成的,蛋白质的水解产物中含有氨基酸,氨基酸中含有 —NH2,则推知蛋白质中除含C、H、O三元素外,还含有N元素等,B错;糖类中的单糖和二糖及油脂都不是高分子,多糖及蛋白质是高分子,C错。

2.(2017·浙江4月学考真题)下列说法正确的是(　　)

A.向鸡蛋清的溶液中加入浓的硫酸钠溶液或福尔马林,蛋白质的性质发生改变并凝聚

B.将牛油和烧碱溶液混合加热,充分反应后加入热的饱和食盐水,上层析出甘油

C.氨基酸为高分子化合物,种类较多,分子中都含有—COOH和—NH2

D.淀粉、纤维素、麦芽糖在一定条件下可和水作用转化为葡萄糖

【解析】选D。鸡蛋清的溶液为蛋白质胶体,遇到浓的硫酸钠溶液发生盐析,盐析是物理变化,蛋白质的性质不发生改变;蛋白质胶体遇到福尔马林变性,为不可逆的化学变化,蛋白质的性质发生改变,A选项错误;牛油和烧碱溶液混合加热发生皂化反应生成高级脂肪酸钠和甘油,高级脂肪酸钠为胶体,加入热的饱和食盐水发生盐析,上层析出密度小的高级脂肪酸钠,B选项错误;氨基酸属于小分子,C选项错误;淀粉、纤维素、麦芽糖都属于糖类物质,能够发生水解生成葡萄糖,D选项正确。

3.(2020·海口高二检测)蛋白质是人体所必需的营养物质,鱼、肉、蛋、奶等食品中富含蛋白质。进入人体的这些蛋白质并不能直接被人体吸收和利用,而是首先在人体中蛋白酶的作用下转化为各种氨基酸后才能为人体所利用。现有如下几种氨基酸,其中不是由天然蛋白质水解得到的是(　　)

A.　　　B.

C. D.

【解析】选C。天然蛋白质的水解产物为α-氨基酸,即—NH2和—COOH连在同一个碳原子上,据此可知C不符合题意。

4.(2020·海淀区高二检测)甘氨酸在NaOH溶液中存在的形式是(　　)

A. B.

C. D.

【解析】选D。在NaOH溶液中发生反应:

5.萤火虫发光原理如下:

关于荧光素及氧化荧光素的叙述,正确的是(　　)

A.均为蛋白质

B.均可发生硝化反应

C.均可与碳酸氢钠和盐酸反应

D.均为α-氨基酸

【解析】选B。蛋白质是高分子化合物,A不正确;分子中均含有苯环,能发生硝化反应,B正确;氧化荧光素分子中含有酚羟基,但不存在羧基,不能和碳酸氢钠反应,C不正确;氨基酸是氨基取代了羧酸分子中烃基上的氢原子形成的取代羧酸,氧化荧光素不含羧基,不是氨基酸,选项D不正确。

6.(2020·防城港高二检测)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

【解析】选C。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。

7.脑白金主要成分的结构简式如图所示,下列对脑白金主要成分的推论正确的是(　　)

A.其分子式为C13H12N2O

B.其官能团和营养成分与葡萄糖相同

C.该物质能发生水解并生成乙酸

D.该物质不能使溴的四氯化碳溶液褪色

【解析】选C。由脑白金的结构简式可知其分子式为C13H16N2O,A错误;脑白金中含有的官能团与葡萄糖不同,B错误;脑白金分子中含有

,水解可得到乙酸,C正确;脑白金分子结构中含有,能使溴的四氯化碳溶液褪色,D错误。

二、非选择题(本题包括2小题,共28分)

8.(15分)(2020·长沙高二检测)下列蛋白质结构片段:

在胃液中能发生水解反应。

(1)上述蛋白质结构片段水解时不可能生成的氨基酸是下列中的________(填序号)。 

A.

B.

C.

D.

(2)天然蛋白质在酶的催化下水解的最终产物都是________。 

(3)上述蛋白质结构片段水解反应所生成的各种氨基酸分子中,其碳、氢原子数比值最大的氨基酸的结构式为____________________________________。 

(4)上述蛋白质结构片段的相对分子质量Mr=__, 

水解生成的各种氨基酸的相对分子质量和为__。 

【解析】将所给蛋白质片断按肽键中C—N键的断裂方式分割为α-氨基酸,根据其结构与备选答案对照,找出不可能水解得到的氨基酸。天然蛋白质在酶的催化下水解的最终产物都是α-氨基酸。

答案:(1)CD　(2)α-氨基酸

(3)

(4)364　436

9.(13分)已知α-氨基酸在一定条件下能与亚硝酸(HNO2)反应得到α-羟基酸。如

+N2↑+H2O,试根据下图所示关系回答下列有关问题。

　　E　　C　　D　

(摩尔质量为

144 g·mol-1)　　　　　　　　　　(摩尔质量为

162 g·mol-1)

(1)写出A、B的结构简式:

A__; 

B__。 

(2)写出C→D的化学方程式:__。 

(3)写出C→E的化学方程式:__。 

【解析】 (1)A是丙氨酸钠,B是环二肽,结构简式:A为;B为。

(2)C是α-羟基丙酸,C→D发生两个C分子间的脱水反应,反应的化学方程式为

+H2O。

(3)C→E发生酯化反应,两个C分子之间形成环酯,反应的化学方程式为

+2H2O。

答案:(1)　

(2)

+H2O

(3)

+2H2O

　　　【补偿训练】

　　大豆含有大量的蛋白质和脂肪,由大豆配制出来的菜肴很多,它是人体营养中最重要的补品之一,我们几乎每天都要饮食豆制品。请回答下列问题:

(1)我们所吃的豆腐是一种________。  

A.蛋白质凝胶　　　　　　B.纯蛋白质

C.脂肪 D.淀粉

(2)我们食用的大豆,最终补充给人体的主要成分________。  

A.氨基酸 B.蛋白质

C.油脂 D.糖类

(3)请以甘氨酸(H2N—CH2—COOH)为例,写出其与NaOH反应的化学方程式__。  

(4)豆油不能保存较长时间的原因主要是 

__, 

所以必须进行硬化,油脂的硬化就是指________,人造脂肪指的是________。  

【解析】(1)在豆浆中加入少量的石膏,能使豆浆凝结成豆腐,所以豆腐是一种蛋白质凝胶,它在人体内最终作用是补充氨基酸,故A正确。(2)中A正确;(3)据甘氨酸的结构简式可写出它与NaOH反应的化学方程式为

(4)因豆油中含有碳碳双键,所以易被空气中O2氧化而变质,而油脂硬化就是指对易氧化的不饱和脂肪酸甘油酯进行催化氢化,所得的产物即为硬化油,也叫人造脂肪。

答案:(1)A　(2)A

(3)

(4)分子中含有碳碳双键易被空气中O2氧化

对易氧化的不饱和脂肪酸甘油酯进行催化加氢　经氢化后的饱和的高级脂肪酸的甘油酯

　　　　　　　(20分钟　30分)

一、选择题(本题包括2小题,每小题8分,共16分)

10.(2020·成都高二检测)缬氨霉素是一种脂溶性的抗生素,由12个分子组成的环状化合物,它的结构如图所示,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四种氨基酸

C.缬氨霉素完全水解后的产物互为同系物

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

【解析】选D。由题给缬氨霉素的结构简式可知水解产物有:、

、,其中只有一种氨基酸。

　　　【补偿训练】

　　青霉素是一种高效广谱抗生素,经酸性水解后得到青霉素氨基酸分子,其结构简式如图。下列关于该物质的叙述不正确的是(　　)

A.属于α-氨基酸

B.能发生加聚反应生成多肽

C.分子中含有5种不同化学环境的氢原子

D.青霉素过敏严重者会导致死亡,用药前一定要进行皮肤敏感试验

【解析】选B。根据结构简式判断该物质属于α-氨基酸,A正确;氨基酸分子间羧基脱去羟基、氨基脱去氢原子,发生缩聚反应生成多肽和水,B错误;青霉素氨基酸分子中含有5种氢原子,C正确;青霉素过敏严重者会导致死亡,用药前一定要进行皮肤敏感试验,D正确。

11.(2020·兰州高二检测)

色氨酸普遍存在于高等植物中。纯净的色氨酸为白色或微黄色结晶,微溶于水,易溶于盐酸或氢氧化钠,其结构如图所示,下列关于色氨酸的说法不正确的是(　　)

A.色氨酸的分子式为C11H12N2O2

B.色氨酸能发生取代、加成、酯化、中和反应

C.色氨酸微溶于水而易溶于酸或碱溶液是因为其与酸、碱都能反应生成盐

D.将色氨酸与甘氨酸(NH2CH2COOH)混合,在一定条件下最多可形成三种二肽

【解析】选D。根据结构简式可知色氨酸的分子式为C11H12N2O2,A正确;色氨酸分子中含有羧基、氨基和碳碳双键,能发生取代、加成、酯化、中和反应,B正确;氨基是碱性基团,羧基是酸性基团,则色氨酸微溶于水而易溶于酸或碱溶液是因为其与酸、碱都能反应生成盐,C正确;由于同种氨基酸之间也形成二肽,则将色氨酸与甘氨酸(NH2CH2COOH)混合,在一定条件下形成的二肽不止3种,D错误。

二、非选择题(本题包括1小题,共14分)

12. “凯式定氮法”测定奶粉中蛋白质的含量是由丹麦人约翰·凯达尔发明的,其原理是用强酸处理蛋白质样品,让样品中的氮释放出来,通过测得氮的含量,再乘以系数,即为蛋白质含量。凯式定氮法步骤如下:

①样品处理:准确称取一定质量的奶粉试样置于烧瓶中,加入稀硫酸及相应催化剂,一定条件下充分反应,所得产物用水溶解并冷却后全部转移到容量瓶中定容。

②碱化蒸馏:量取一定体积容量瓶中溶液转移至图示中的反应管中,再加入足量NaOH溶液,塞好进样口橡皮塞。通入高温水蒸气,用吸收剂吸收产生的氨气。

③滴定:向吸收氨气后的溶液中滴加指示剂,用标准盐酸溶液滴定至终点。

根据以上知识回答下列问题:

(1)样品处理的目的是__。 

(2)碱化蒸馏时反应的离子方程式为__, 

冷凝管中冷却水的进水口为________(选“A”或“B”);如何通过简单的实验确定生成的氨气全部被水蒸气蒸出并进入锥形瓶__。 

(3)凯式定氮法测定奶粉中蛋白质的含量灵敏度高,操作简单,缺点是__。 

(4)当奶粉含下列杂质或出现下列错误的实验操作时,会使所测蛋白质含量值“增大”的是________(填字母)。 

A.含三聚氰胺()

B.样品入口未用蒸馏水冲洗

C.第(1)步定容时俯视刻度线

D.滴定开始时仰视读数,滴定终点时俯视读数

【解析】(1)样品处理的目的是让奶粉中的氮元素全部转变为N;(2)铵根和氢氧根离子反应生成氨气;(3)奶粉中如果含有其他含氮元素的物质,氮元素也会被计入奶粉中;(4)奶粉中蛋白质含量值“增大”主要来自于两个方面,一是奶粉中含有非来自于蛋白质的氮,二是测定过程中的错误操作或实验误差。因三聚氰胺是非蛋白质,且含氮量较高,故奶粉中含三聚氰胺时,会使所测奶粉中蛋白质的含量值增大;当第(1)步定容时仰视刻度线,所得溶液中N浓度比测量值偏大,使所测奶粉中蛋白质含量增加;当样品入口未用蒸馏水冲洗时,N未全部变为氨气被吸收,故所测奶粉中蛋白质含量减少;当滴定开始时仰视读数,滴定终点时俯视读数,盐酸的体积读数偏低,计算得到的氨含量偏低,故所测奶粉中蛋白质含量值偏低。

答案:(1)将奶粉中氮元素全部转化为N

(2)N+OH-NH3↑+H2O　B　取最后一滴冷凝管中流出的液体,用红色石蕊试纸(或pH试纸)检验不变蓝(或呈中性)

(3)无法确定氮元素是否一定来自于蛋白质　(4)A、C