高二化学选修五练习第2章 第4节 第2课时 氨基酸和蛋白质.docx

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高二化学选修五练习第2章第4节第2课时氨基酸和蛋白质

第2课时　氨基酸和蛋白质

[课标要求]

1．了解氨基酸、蛋白质的结构特点和主要性质。

2．了解酶的催化作用的特点。

3．了解我国科学家在生命科学研究领域中的贡献，体会化学科学在生命科学发展中的重要作用。

1.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，其官能团是—NH2和—COOH。

2．氨基酸具有酸碱两性，分子间脱水可形成肽类化合物。

3．蛋白质是由α氨基酸按一定的顺序、以肽键连接起来的生物大分子，能水解为多种α氨基酸。

1．氨基酸

（1）分子结构

①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。

②官能团：

—NH2，—COOH。

③α氨基酸：

氨基和羧基连在同一个碳原子上的氨基酸。

（2）常见的α氨基酸

（3）氨基酸的性质

①氨基酸分子中既含有氨基又含有羧基，是一种两性化合物，通常以两性离子形式存在，根据溶液的pH不同，可以发生不同的解离。

2．多肽

（1）肽

一个α氨基酸分子的羧基与另一个α氨基酸分子的氨基脱去一分子水所形成的酰胺键

称为肽键，生成的化合物称为肽。

（2）官能团

酰胺键，又叫肽键，表示为

。

（3）分类

由两个氨基酸分子脱水缩合形成的是二肽，由三个氨基酸分子脱水缩合形成的是三肽，三肽以上可称为多肽。

如二分子甘氨酸生成二肽表示为：

H2N—CH2—COOH＋H2N—CH2—COOH―→H2N—CH2—CO—NH—CH2—COOH＋H2O。

1.某期刊封面上有如图一个分子的球棍模型图，图中“棍”代表单键或双键或叁键，不同颜色的球代表不同元素的原子，该模型图可代表一种（　　）

A．卤代羧酸　　　　B．酯

C．氨基酸D．醛

解析：

选C　由模型可知，结构简式为NH2CH2COOH，为氨基酸。

2．关于生物体内氨基酸的叙述错误的是（　　）

A．构成蛋白质的氨基酸分子的结构通式可表示为

B．人体内氨基酸的分解代谢最终产物是水、二氧化碳和尿素

C．人体内所有氨基酸均可以相互转化

D．两分子氨基酸通过脱水缩合可以形成二肽

解析：

选C　部分氨基酸可以在人体内相互转化，但是有几种氨基酸在人体内不能合成，必须从食物中获得，称为必需氨基酸。

A．1　　　B．2　　　　C．4　　　D．3

解析：

选C　氨基酸形成二肽，就是两个氨基酸分子脱去一个水分子。

当同种氨基酸脱水时，生成2种二肽；当异种氨基酸脱水时，可以是甘氨酸脱去羟基，丙氨酸脱去氢，也可以是丙氨酸脱去羟基，甘氨酸脱去氢，生成2种二肽，所以共有4种。

4．褪黑素是一种内源性生物钟调节剂，在人体内由食物中的色氨酸转化得到。

下列说法不正确的是（　　）

A．色氨酸分子中存在氨基和羧基，可形成内盐，具有较高的熔点

B．在色氨酸水溶液中，可通过调节溶液的pH使其形成晶体析出

C．在一定条件下，色氨酸可发生缩聚反应

D．褪黑素与色氨酸结构相似，也具有两性化合物的特性

解析：

选D　色氨酸分子中存在氨基和羧基，可以分子内脱水形成内盐，色氨酸分子间可以形成氢键，具有较高的熔点，A对；色氨酸含有氨基和羧基，能与酸、碱反应，因此调节pH能使其形成晶体析出，B对；色氨酸含有氨基和羧基，分子间可发生缩聚反应，C对；色氨酸含有氨基和羧基，褪黑素含有酰胺键，二者的结构不相似，但都既能与酸反应又能与碱反应，D错。

5．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奇效。

已知半胱氨酸的结构简式为

，则下列说法错误的是（　　）

解析：

选C　依据半胱氨酸的结构来判断。

由所给结构知，—NH2在—COOH的α位，A正确。

—NH2为碱性基团，而—COOH为酸性基团，B正确。

两分子半胱氨酸

6．苯丙氨酸的结构简式为

（1）该分子中的碱性基团是________，苯丙氨酸与盐酸反应的化学方程式为________________________________________________________________________。

（2）该分子中的酸性基团是________，苯丙氨酸与NaOH（aq）反应的化学方程式为________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

答案：

（1）—NH2

1．蛋白质

（1）结构

蛋白质的物质基础：

α氨基酸。

蛋白质的基本结构：

α氨基酸分子脱水缩合形成多肽时是按一定线性顺序排列的，这种顺序就是蛋白质的基本结构，也称蛋白质的一级结构。

（2）性质

2．酶

大多数酶都属于蛋白质。

酶催化的主要特点：

（1）需要比较温和的条件（如适宜的温度等）。

（2）具有高度的专一性。

（3）效率非常高。

1．向两份蛋白质溶液中分别滴加饱和NaCl溶液和CuSO4溶液，均有固体析出，原理相同吗？

提示：

不相同，前者属于蛋白质的盐析，后者属于蛋白质的变性。

2．蛋白质水解的实质是什么？

提示：

肽键的水解

1．蛋白质的盐析和变性的区别

盐析

变性

内涵

在蛋白质溶液中加浓的无机盐溶液，会使其溶解度降低而析出

蛋白质在强酸、强碱、加热、重金属盐等条件下聚沉，失去原有的生理活性

条件

碱金属、镁、铝等轻金属盐，铵盐的浓溶液

加热、紫外线、X射线、强酸、强碱、强氧化剂、重金属盐、甲醛、酒精、苯酚等

特点

可逆，蛋白质仍然保持原有的性质

不可逆，蛋白质失去原有的生理活性

实质

物理变化（溶解度降低）

化学变化（结构、性质发生改变）

用途

分离、提纯蛋白质

杀菌，消毒，缓解重金属盐中毒等

2．常见的能水解的有机物

（1）卤代烃在碱性条件下水解生成相应的醇，其水解方程式为R—Cl＋NaOH

R—OH＋NaCl。

（3）糖类的水解：

双糖、多糖在酸性条件下均能发生水解反应。

（5）油脂的水解

在酸性条件下，油脂水解可以生成高级脂肪酸和甘油。

在碱性条件下，油脂水解生成高级脂肪酸盐和甘油。

1．判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）。

（1）制作豆腐，酒精消毒杀菌都属于蛋白质变性（　　）

（2）酶是一种氨基酸（　　）

（3）蛋白质、乙酸和葡萄糖均属电解质（　　）

（4）蛋白质属于高分子化合物，分子中都含有C、H、O、N四种元素（　　）

（5）蛋白质的水解产物都含有羧基和羟基（　　）

解析：

（1）制作豆腐加热过程、酒精消毒杀菌都能使蛋白质变性。

（2）酶是一种蛋白质。

（3）蛋白质属高分子化合物，是混合物，不属于电解质，葡萄糖溶于水和熔融状态下都不导电，为非电解质，乙酸属于电解质。

（4）蛋白质是氨基酸缩合而成的高分子化合物，都含有C、H、O、N四种元素。

（5）蛋白质水解产物是氨基酸，含有羧基和氨基。

答案：

（1）√　

（2）×　（3）×　（4）√　（5）×

2．下列关于蛋白质的说法正确的是（　　）

A．蛋白质属于天然高分子化合物，组成元素只有C、H、O、N

B．用浓Na2SO4、CuSO4溶液或浓HNO3使蛋清发生盐析，进而分离、提纯蛋白质

C．蛋白酶是蛋白质，它不仅可以催化蛋白质的水解反应，还可以催化淀粉的水解反应

D．蛋白质水解产生的甘氨酸（H2N—CH2—COOH）既显酸性，又显碱性，是最简单的氨基酸

解析：

选D　蛋白质的组成元素除有C、H、O、N外，还有S等元素，A错；浓CuSO4溶液和浓HNO3均会使蛋白质变性，不能用于蛋白质的分离、提纯，B错；酶的催化作用具有高度的专一性，蛋白酶只能催化蛋白质的水解反应，不能催化其他反应，C错。

3．下面是蛋白质分子结构的一部分，其中标出了分子中不同的键，当蛋白质发生水解反应时，断裂的键是（　　）

A．①　　　　　　　B．②

C．③D．④

解析：

选C　蛋白质水解断键后所得到的水解产物一定是氨基酸，即水解产物分子中既含有氨基，又含有羧基，由此可知应在③处断键。

4．把①蔗糖、②淀粉、③蛋白质、④油脂在稀酸存在的条件下分别进行水解，最后生成物只有一种的是（　　）

A．①和②B．只有②

C．②③和④D．只有④

解析：

选B　蔗糖水解产物为果糖和葡萄糖；淀粉最终水解产物只有葡萄糖；蛋白质水解产物为氨基酸，但是构成蛋白质的氨基酸有多种；油脂水解产物为高级脂肪酸和甘油。

5．在下列物质中能使蛋白质变性的是（　　）

①K2SO4　②HCHO　③MgSO4　④Hg（NO3）2　⑤NH4Cl　⑥KOH

A．②④⑥B．①③⑤

C．①②③D．④⑤⑥

解析：

选A　K2SO4不属于重金属盐，不能使蛋白质变性，故①错误；HCHO能使蛋白质变性，故②正确；MgSO4不属于重金属盐，不能使蛋白质变性，故③错误；Hg（NO3）2是重金属盐，能使蛋白质变性，故④正确；NH4Cl不属于重金属盐，不能使蛋白质变性，故⑤错误；KOH是强碱，能使蛋白质变性，故⑥正确。