中学化学竞赛试题-生物化学

1、 PAGE PAGE 16中学化学竞赛试题资源库生物化学A组 （ （1）A（2）A、D（3）A（4）氨基酸 （略）（5）不正确，因为根瘤菌细胞内含有豆血红元朊蛋白，具有固氮能力。（6）甘油（7）含有双键不饱和脂肪酸甘油酯进行催化加氢经加氢后的饱和高级脂肪酸甘油酯（1）我们所吃的豆腐是一种A 凝胶 B 蛋白质 C 脂肪 D 淀粉（2）点豆腐所采用的凝聚剂是A 石膏 B 硫酸钾 C 氯化钡 D 六水氯化镁（3）我们食用的大豆，最终补充给人体的主要成分是A 氨基酸 B 蛋白质 C 多肽 D 糖类（4）蛋白质水解的最终产物是 。请以甘氨酸为例，写出与盐酸反应的化学方程式。（5）大豆是绿色植物，需要大量

2、的氮、磷、钾等营养元素，请问这个观点是否正确？为什么？（6）大豆中同时还含有一定量的酯类，它是由高级脂肪酸和发生酯化反应形成的，常温下呈液态，请举出一例，写出该物质的结构简式。（7）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 。 血液量 淡蓝 CuSO4 下沉、上浮、悬浮 密度与硫酸铜溶液的密度 物体的浮沉条件 蛋白质变性在测定血液的密度时不能用密度计，因为那样做需要的 太大。巧妙的方法是：在准备好的几支试管里分别装入浓度不同的 色硫酸铜溶液，其分子式为 。然后将被测血液分别滴入每支试管里，可以观察到 血液量 淡蓝 CuSO4 下沉、上浮、悬浮 密

3、度与硫酸铜溶液的密度 物体的浮沉条件 蛋白质变性 （1）DNA和RNA就是由碱基、磷酸和五碳糖组成。 （1）DNA和RNA就是由碱基、磷酸和五碳糖组成。其中DNA的碱基有鸟嘌呤（G）、腺嘌呤（A）、胞嘧啶（C）、胸腺嘧啶（T），而RNA与DNA相比有尿嘧啶（U）而没有胸腺嘧啶（T）。（2）腺嘌呤核苷的分子式为C10H13N5O4，0.1molC20H13N5O4在完全燃烧的情况下由于C守恒，可得CO2为1mol，所以通入足量Na2O2，得到0.5mol O2，最后O2为0.522.411.2L。（1）图中右上角部分是碱基部分，试列举DNA和RNA由哪三部分构成，并列举其碱基的种类及符号。（2）

4、写出上图腺嘌呤核苷的分子式，并计算0.lmol此物质燃烧完全后，把生成物中CO2通入足量Na2O2中，能得到标准状况下多少体积的O2。 （1）HCO3与 （1）HCO3与NO3进行交换，HCO3增多，溶液 pH上升呈碱性（2）根对离子吸附有选择性，对NO3的吸收比对Na+的吸收大；根对矿质元素的吸收和对水分吸收是两个相对独立的途径（3）0.015（1）滴入酚酞，发现溶液变红，原因是 （2）测定溶液离子和水含量的变化，如果NO3比Na+大量减少，它的原因是 ；离子大量减少而水含量却不变，说明了 项目Na+水NO3减少量5%0%20%（3）用稀硝酸把溶液中和后，取125克样品两份，一份加入20克N

5、aNO3缓慢升温至25（设水无损失），仍有5克NaNO3未溶，另一份蒸发掉12克水后恢复到10恰好饱和。（NaNO3 25时溶解度25g）。求水稻3小时至少消耗了 mol葡葡糖用来吸附离子。提示：正常情况下葡萄糖分子代谢终产物所形成的H+和HCO3全部吸附在根细胞表面。 （ （1）B（2）膜基质 基粒 基粒片层（3）略（4）A（5）略（6）（7）略（1）绿色植物进行光合作用的主要细胞器是 A 线粒体 B 叶绿体 C 核糖体 D 高尔基体（2）叶绿体的结构可以分为三大部分，即：a b c （3）写出二氧化碳和水进行光合作用合成有机物的化学方程式。（4）进行光反应的最终电子供体是 A 水 B 氧气

6、 C 二氧化碳 D 葡萄糖（5）光合作用的产物主要是糖类，请写出葡萄糖与银氨溶液反应的化学方程式。（6）葡萄糖的四位碳上的羟基氧氢键可以断裂，与一位醛基碳发生加成反应，形成环状结构，请图示出。（7）请写出与葡萄糖的最简式相同且能发生银镜反应的不同类物质的结构简式两种。如果有一种结构也符合葡萄糖的最简式，且也能发生银镜反应，但同时还可发生酯化反应，则该物质的结构简式为： 。它被氧化铜氧化后的产物可通过酯化反应合成高分于化合物，则该高分子化合物的结构简式为 。 （1） （1）C15H11O4I4N（2） 取代 取代回答下列问题：（1）甲状腺素的分子式为 。（2）在甲状腺内，甲状腺素的合成过程可能是

7、：写出上述两步反应的化学方程式和反应类型： 反应类型： 反应类型： （1）23.3 （1）23.3（2）4.2511017kJ 2.481013kJ 4.25110168.5021016Kj（3）9.951012 1.2441013（4）m1.121023kg/Q Q为每生成 1mol C6H12O6所需要的能量（J/mol）直接反射52 000109kJ/s以热能方式离开地球81 000109kJ/s水循环40 000109kJ/s大气流动370109kJ/s光合作用40109kJ/s则：（1）地球对太阳能的利用率大约为 （2）通过光合作用，每年约有 kJ的太阳能转化为化学能，相当于 kg葡

8、萄糖进入生态系统，这些能量约有 kJ流入到初级消费者？（绿色植物能量转化率为33.7%，每克葡萄糖含能为17 138 J）（3）大气中CO2和O2的含量是相对稳定的，地球每秒钟产生CO2约1.188万t，这需要光合作用吸收CO2来消除。如每平方米森林光合作用产氧0.075 kg/d，每平方米草地光合作用产氧0.06 kg/d，为保护我们的生存环境需有森林 m2或草地 m2。（4）每年由绿色植物通过光合作用为我们生存的环境除去二氧化碳的质量为m，试根据能量关系列出m的计算式。列式中缺少的数据用符号表示：m ，所缺少数据的化学含义为 B组 A糖是体内的主要能源，人体所需的各种热量，70%由糖类提供

9、。理论上，每摩尔葡萄糖在体内完全氧化时，释放的热量为2872kJ AC6H12O66O238H3PO438ADP6CO244H2O38ATPATPH2OADPH3PO430.6kJ由此可知，人体内葡萄糖完全氧化分解时，能量的利用率为 A 40.5% B 60.6% C 81.0% D 100% （ （1）C15H11NO4I4（2）（1）甲状腺素的分子式为 （2）在甲状腺内，甲状腺素的合成过程可能是二碘酪氨酸甲状腺素和丙氨酸。试写出两步反应的化学方程式。 （1）高温可使淀粉等大分子变性，便于酶的催化 （1）高温可使淀粉等大分子变性，便于酶的催化 淀粉酶和麦芽糖酶 淀粉麦芽糖葡萄糖（2）使酵母菌

10、等迅速繁殖 出芽生殖 提供菌种生长所需的矿质（N元素）制造缺氧环境，利于酵母菌的发酵约38.8kg（3）约959.4L（4）酒中醇与少量羧酸发生了酯化反应 糖化 发酵 后加工（勾兑、贮运等） 试就生产过程回答下列问题：（1）糖化阶段主要包括蒸煮大米及加入“糖化酶”等。大米蒸煮的目的是 。“糖化酶”应包括的主要酶类有 ，糖化酶使（大米中）淀粉发生的主要变化是 。（2）发酵阶段主要在5m3的发酵罐中进行，主要工艺为：加料（糖化后的米浆）接种菌种（主要为酵母菌）通气培养密封发酵。接种后通气培养的主要目的是 ，此时酵母菌主要以 方式迅速繁殖。在接种时常加入尿素或其它氮肥，其目的是 “密封”的目的是 酵

11、母菌利用葡萄糖分解成丙酮酸，最终还原成酒精，而乳酸菌能将丙酮酸直接还原成乳酸，其根本原因是酵母菌体内有一类“脱羧酶”能催化如下反应：试根据以上信息写出酵母菌体内发生的“丙酮酸酒精CO2”的中间化学变化反应式。若在发酵罐中开始加料量为1m3，开始密封时先向罐内通氮气，以排出罐内空气，假设开始密封时罐内压力为1atm，发酵结束时压力达5atm，发酵在恒温27下进行，则在发酵结束时有多少千克酒精生成？请用曲线表示发酵阶段酵母菌种群个体数量的变化情况。（3）若发酵后产物经压榨等处理后得到0.5m3原酒，若仅考虑酒精度，则最终可勾兑成12度（1度的涵义为每100mL液体中含1mL酒精）的成品酒多少升？（

12、酒精密度：0.78g/cm3）（4）俗话说“酒是陈的香”，产生“酒香”的化学机理是 成 分成 分含 量Ca(NO)21gKH2PO40.25gKCl0.12gMgSO40.25gFeSO40.25g钼等微量元素极少量蒸馏水1000mL （1）由绿色植物进行光合作用的原料可知，在代谢过程中要不断补充CO2，生成单糖，并逐渐转化成番茄体内的多糖。（2）光合作用的两个反应过程中，是光反应阶段中水的光解反应，是光合作用过程中的暗反应。正常进行的生态因素是：从能量来源来看，光合作用必须在光照条件下进行；从生化反应过程来看，各种生化反应都必须在酶的催化作用下才能进行，而温度又是影响酶催化活性的一个重要因素

13、。（3）E为丙酮酸，是呼吸作用的中间产物。E必须在有氧条件下才能迅速转移到有氧呼吸的主要场所线粒体中。E可再经过氨基转换作用成为丙氨酸。（4）能被植物体再利用的元素在植物体内是以离子状态（K+）或不稳定化合物存在的，如N、P、Mg等元素。Ca2+、Fe2+被植物吸收后形成了稳定的化合物，不可再利用。Mg2+是合成叶绿素的主要成分，进入植物体后用于叶绿素的合成。H2PO4在番茄体内是合成高能化合物三磷酸腺苷和核酸等物质的主要成分。（5）栽培前，溶液中存在如下平衡：H2PO4H+HPO42，溶液中H+OH，呈弱酸性。栽培后，植物根呼吸产生 CO2，并发生反应CO2H2OH2CO3，H2CO3H+H

14、CO3。H+、HCO3吸附在根细胞表面，因番茄吸收阳离子多于阴离子，故经过交换吸附后营养液中的H+增多，溶液的酸性增强。（6）应向营养液中加入HPO42，发生的反应是H+HPO42H2PO4，致使H+降低；同时还调节了营养液中H2PO4的含量。请回答下列问题：（1）天气晴朗，光照充足，营养液中矿质离子能完全满足需要。为使番茄增产，应当采取的措施是 （2）图中和依次为 反应和 反应，其正常进行的生态因素还有 。（3）物质E是 作用的中间产物，它产生于细胞质基质，在有氧情况下E能迅速转移到 内彻底氧化分解。此外，E还可以通过 作用转化为丙氨酸。（4）营养液中， 离子进入番茄体内后将成为不可再利用的

15、元素，Mg2+进入叶绿体后可用于 的合成，H2PO4进入番茄体内后可用于 的合成。（5）经测定知，栽培前营养液呈弱酸性，栽培后营养液的酸性略有增强，试以化学和生物学的原理对此予以解释。（6）营养液的酸性进一步增强将会影响番茄的生长发育。为使其酸性不再增强，又不影响营养液成分的变化，应不断向营养液中添加某种离子，现有三种离子OH、CO32、HPO42可供选择，你应选择哪一种？并说明理由。 （1）难溶于水，易溶于有机溶剂 吸收可见光 调节pH，防止叶绿素破坏 丙酮、酒精等 氮、镁（2）有 胡萝卜素（3）C40H56 C40H （1）难溶于水，易溶于有机溶剂 吸收可见光 调节pH，防止叶绿素破坏 丙

16、酮、酒精等 氮、镁（2）有 胡萝卜素（3）C40H56 C40H56O2（4）取代 还原（5）（6）2CH3COOH(CH3COO)2Mg(CH3COO)2Cu2CH3COOH胡萝卜素的结构为，胡萝卜素与a胡萝卜素互为同分异构体，碳的骨架相同，只是虚线框内的双键位置不同，但结构很对称，氧化时在正中间的双键断裂生成两个视黄醛分子。维生素A1即视黄醇，氧化时可得视黄醛，胡萝卜素也可转变为维生素A1。常吃富含维生素A的食物或绿色蔬菜（提供胡萝卜素），均可预防夜育症。叶黄素的结构也很对称，只是胡萝卜素结构中的两个六元环上的1个氢原子分别被1个羟基取代。根据上述资料回答下列问题。（1）叶绿体色素的溶解性

17、为 ；作用是 。在提取叶绿体色素实验中，加入碳酸钙的目的是 ；提取色素的溶剂可选用 ；叶绿素中含有的矿质元素是 （2）在烃类中，苯、稠环芳烃等是有毒物质，有能作为营养物质的烃吗？若有，请写出一种物质的名称。（3）写出下列物质的分子式：a胡萝卜素： ，叶黄素： 。（4）写出下列变化的反应类型：叶绿素a植物黑素： ；视黄醛视黄酸： 。（5）写出胡萝卜素虚线框内部分的结构简式： 。（6）写出下列化学反应方程式（不必注明条件，但要配平）。叶绿素a与醋酸反应： ；制植物标本时，颜色从褐色到绿色变化的反应： （ （1）吸收光量子的总能量8352kJ/mol；植物贮存能量46962814kJ/mol转换效率

18、2814/835233.69%（2）人体内葡萄糖释放的能量36.0381368kJ/mol人体内葡萄糖完全氧化分解时，能量的利用率1368/287247.60%（3）正极反应：O24H4e2H2O负极反应：C6H12O66H2O24e6CO224H6CO2(g)6H2O(l)C6H12O6(s)6O2(g)每放出1分子O2需吸收波长为6.88107m的8个光量子，1mol O2只能植物贮存469kJ/mol的能量。在人体中，糖是体内能量主要的来源，人体所需的热量有70%是由糖类转化提供的，1mol葡萄糖完全氧化时在理论上可释放2872 kJ/mol热量。在人体内葡萄糖完全氧化分解时的能量变化方

19、程式为C6H12O66O238H3PO438ADP6CO244H2O38ATPATPH2OADPH3PO4 H36.0kJ/mol请回答下列问题：（1）计算光合作用中绿色植物的能量转换效率。（2）计算人体内葡萄糖完全氧化分解时能量的利用率。（3）若将光合作用反应的逆反应设计成一个原电池，即葡萄糖的燃料电池，则其正极的电极反应式为 ，其负极的电极反应式为 。（光子的能量公式为Ehc/，式中h为普朗克常数6.6261034Js，c为光速，3.000108m/s，为光的波长。） （1）15.86kg/天 （2）5.18104kJ （3）其体积为 （1）15.86kg/天 （2）5.18104kJ （

20、3）其体积为1.41102m3/d。（1）每天多少糖类留在沉积物中？（按kg/d计算）（2）通过发酵生成的甲烷，每天产生多少热量？（甲烷燃烧热为882kJ/mol）（3）如果废水中糖类杂质的浓度为250mg/L，该污水厂每天处理多少污水？（按m3/d计） （1）1.02 （1）1.021010L （2）4.861013L 0.00355 （3）3.5103kg （4）7.91010g6CO26H2O太阳能C6H12O66O2（1）蓝鲸靠捕食一种称之为“Krill”的小鱼生长，在其头5年的生长期内体重每天增加75kg。鲸每天吃掉的小鱼量是它自身体重增加量的10.0倍。而小鱼（Krill）需吃掉1

21、0.0kg硅藻才增加1.0kg体重。假定鲸在头5年内体重的增加完全是由于消耗硅藻碳水化合物，则为了提供给该鲸在头5年内生长中所需要的硅藻碳水化合物，硅藻要消耗多少升CO2（0、1.0 atm）？（2）在24和1.0atm下，每升海水溶解0.23mL CO2，若硅藻能从水中把CO2全部除去，则必须处理多大体积的水才能产生蓝鲸在5年内所需要的碳水化合物？假如海水的总体积是1.371018m3，1000头蓝鲸在5年生长中所消耗的CO2（这些CO2是硅藻用来产生碳水化合物的）应该由这一总体积的百分之多少的水来溶解？（3）成年鲸质量的3%是氮。质量为9.1104kg的鲸死亡后所产生的NH4的最大质量是多

22、少（这些NH4可为水生物利用）？（4）鲸的质量的18%是碳。碳被转化成CO2进入大气，然后又可通过含有硅酸钙的岩石的风化从大气中除去：CaSiO3(s)CO2(g)3H2O(l)Ca2(aq)2HCO3(aq)H4SiO4(aq)估计每年大约有1000头蓝鲸死亡，从这些死鲸的分解中所产生的CO2风化CaSiO3，问最多能风化多少克CaSiO3？ （1）线粒体（或细胞质基质） （1）线粒体（或细胞质基质）（2）I22NaOHNaOINaIH2O CHOH(CHOH)4CHOIOOHCHOH(CHOH)4COOIH2O3IO2IIO3 5IIO36H3I23H2O I22S2O322IS4O620

23、.07溶液第一次变为浅黄说明I2已大部分歧化为IO与I。溶液第二次变为浅黄说明此时I2已大部分被滴定，快接近终点。 由蓝色变为无色。（3）0.357（1）写出进行呼吸作用的主要场所及葡萄糖在有氧和无氧条件下进行呼吸作用的方程式。（2）在有机分析中，通常用碘量法测定葡萄糖的含量。原理是：次碘酸钠（NaIO）在碱性条件下可将葡萄糖中的醛基定量地氧化为羧基，过量的IO会进一步歧化为IO3和I，酸化此溶液后IO3能变为I2析出。利用标准Na2S2O3溶液滴定可定量地测定析出的I2，从而求得葡萄糖的含量。现取25.00mL某医用葡萄糖溶液倾于锥形瓶中，加入20.00mL 0.125mol/L 标准I2K

24、I溶液，边摇边滴加稀NaOH溶液，至溶液变为浅黄色止。盖上表面皿，放置15min，然后加入2mL盐酸溶液，迅即用0.075mol/L Na2S2O3标准溶液滴定，至溶液变为浅黄色时加入2mL淀粉溶液，继续滴定至终点，共用掉Na2S2O3标准溶液20.00mL。写出所有反应的离子方程式；计算该葡萄糖溶液的物质的量浓度；测定过程中溶液两次变为浅黄说明了什么？说明终点时指示剂的颜色是如何变化的？（3）经研究知，成人大脑每小时可氧化10g葡萄糖或相当量的其它物质，通过呼吸作用产生的能量有1/100以电流的形式输出，已知37下lmol葡萄糖在酶的催化下氧化时可释放1274kJ的能量。求大脑中的生物电强度

25、。C组 脱氧核糖核酸 脱氧核糖（基） 磷酸（基） 碱基 碱基 氢键 基因重组（或基因工程、转基因作物、人类全基因图谱）50年前，Watson和Crick因发现DNA双螺旋而获得诺贝尔化学奖。DNA的中文化学名称是： ；构成DNA的三种基本组分是： 、 和 ；DNA中的遗传基因是以 脱氧核糖核酸 脱氧核糖（基） 磷酸（基） 碱基 碱基 氢键 基因重组（或基因工程、转基因作物、人类全基因图谱） （ （1）H2O2ClHH2OHOCl（2）氯 氧（3）H2CCH2HOClHOH2CCH2Cl（举其他含CC双键的有机物也可）（4）没有变化。理由：过氧化氢把过氧团转移到钒原子上形成钒与过氧团配合的配合物

26、并没有改变钒的氧化态，所以从三角双锥到四方锥体钒的氧化态并没有发生变化；其后添加的水和氢离子都不是氧化剂或还原剂，因此，过氧团变成次氯酸的反应也没有涉及钒的氧化态的变化，结论：在整个循环过程中钒的氧化态不变。（1）此图钒化合物的每一次循环使无机物发生的净反应（的化学方程式）是：（2）在上面的无机反应中，被氧化的元素是 ；被还原的元素是 。（3）次氯酸的生成被认为是自然界的海藻制造CCl键的原料。请举一有机反应来说明。（4）试分析图中钒的氧化态有没有发生变化，简述理由。 （ （1）33.7%（2）40.5%（3）正极：O24H4e2H2O 负极：C6H12O66H2O24e6CO224H 总反应

27、：C6H12O66O26CO26H2O光合作用是生物界最基本的物质代谢和能量代谢，生物体生命活动所需的有机物与能量，从根本上说都来自光合作用。在绿色植物光合作用中，每放出一个氧分子要吸收8个波长为6.88107m的光子（一个光子的能量为Ehc/，h6.631034Js），同时每放出1mol O2，植物储存469kJ能量。糖是体内的主要能源，人体所需的各种热量，70%由糖类提供。理论上，每摩尔葡萄糖在体内完全氧化时，释放的热量为2872kJ。葡萄糖完全氧化分解时的能量变化方程式为：C6H12O66O238H3PO438ADP6CO244H2O38ATPATPH2OADPH3PO430.6kJ假想

28、把光合作用的逆过程设计成原电池，在一个电极上把O2还原成水，而在另一个电极上把葡萄糖氧化成CO2，该原电池的电动势为1.24V。（1）估算光合作用中绿色植物的能量转换效率 （保留3位有效数字）（2）人体内葡萄糖完全氧化分解时，能量的利用率为 （保留3位有效数字）（3）写出原电池正负极的电极反应式和总反应式。 （1）C11H8O3N （1）C11H8O3N2S2 （2）C10H14O7N5P （3）由于这种生物光源是冷光，没有热效应和磁效应，所以在充满瓦斯或在磁性水雷的地方使用仍然是安全的。 （4）138.6kJ（氧化1mol荧光素，断裂2mol高能磷酸键，并产生1mol光子） HLCOOHAT

29、PH2OHLCOAMP2H3PO4 HLCOAMPO2LOCO2AMP光子科学家已能用化学方法人工合成荧光素和荧光酶而制成生物光源。（1）荧光素的化学式为 。（2）已知ATP的化学式为C10H16O13N5P3，则AMP的化学式为 。（3）与普通的电灯相比，这种生物光源更适合于在充满瓦斯的矿中当闪光灯及在清除磁性水雷时用以照明。这是因为 （4）已知每mol高能磷酸键可释放30.5kJ的能量，萤火虫所发黄光的波长为600nm。请估算每mol荧光素被氧化时释放的能量。（提示：一个光子的能量为Ehc/，h为普朗克常数，其值为6.631034Js） （1）2139261（2）答案的要点有：实验设计：每次减少1个氨基酸用20个氨基酸进行同上组合反应，若发现所得库没有生物活性，即可知被减去的氨基酸是活性肽的组分。若头三次实验发现所得库均无生物活性，则可知被减去的三种氨基酸是活性肽的组成。因此，最少只需进行3次实验就可完成实验。若做了20次实验只发现有1或2次实验得到