蛋白质（精讲）高二化学精讲精练（人教版2019选择性必修3）（原卷版）

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。不是所有天然氨基酸都含手性碳原子，是手性分子，具有对映异构体，如甘氨酸就不是手性分子。2．常见的氨基酸俗名结构简式系统命名甘氨酸氨基乙酸丙氨酸2—氨基丙酸谷氨酸2—氨基戊二酸苯丙氨酸2—氨基—3—苯基丙酸(1)物理性质：天然氨基酸均为无色晶体，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：，氨基酸在强酸性溶液中以阳离子形式存在。与氢氧化钠反应：，氨基酸在强酸性溶液中以阴离子形式存在。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eq\o(→,\s\up7(脱水))二肽或多肽eq\o(→,\s\up7(脱水))蛋白质。③氨基酸缩合的反应规律a．两分子间缩合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显色反应：分子中含有苯环的蛋白质遇浓硝酸变黄色。其他一些试剂也可以与蛋白质作用呈现特定的颜色，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eq\o(→,\s\up7(酶、酸或碱),\s\do5(水解))多肽eq\o(→,\s\up7(酶、酸或碱),\s\do5(逐步水解))氨基酸(4)胶体性质：蛋白质是大分子化合物，其分子大小一般在1~100nm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107～1013倍。【随堂检测】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 B．氧 C．碳 D．氮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 B．蛋白质 C．橡胶 D．树脂6．下列物质中属于天然高分子化合物的是A．油脂 B．葡萄糖 C．蛋白质 D．醋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，使皮肤呈现黄色是由于浓硝酸与皮肤发生了显色反应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 D．铜质鼓环不宜采用铁质铆钉固定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，产生白色沉淀，加足量水，白色沉淀溶解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②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③重金属盐能使蛋白质凝结，所以误食重金属盐会中毒④浓硝酸溅在皮肤上．使皮肤呈黄色是由于浓硝酸与蛋白质发生了显色反应⑤蛋白质溶液里的蛋白质能透过半透膜A．①④ B．①④⑤ C．①⑤ D．④⑤15．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 B．饱和Na2SO4溶液 C．CuSO4溶液 D．浓硫酸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 B．服用豆浆C．喝大量牛奶 D．喝食盐水18．能使蛋白质变性的是：①硫酸钾②甲醛③氯酸钾④硝酸汞⑤氯化铵⑥氢氧化钠A．②④⑥ B．①③⑤ C．①②③ D．③④⑤19．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