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第三节 蛋白质和核酸
课时跟踪训练
一、选择题
1．某含氮有机物C4H9NO2有多种同分异构体，其中属于氨基酸的同分异构体数目有( )
A．3种 B．4种
C．5种 D．6种
解析：选C 属于氨基酸的有5种，它们是、、、、。
2．有一分子式为C8H14N2O5的二肽，经水解得丙氨酸和另一种氨基酸X，则X分子组成可能是( )
A．C3H7NO3 B．C5H9NO4
C．C5H11NO5 D．C5H7NO4
解析：选B 水解方程式为C8H14N2O5＋H2O―→＋X，根据原子个数守恒可得X的分子式。
3．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．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
解析：选A 氨基酸生成蛋白质发生的是脱去水分子的缩聚反应而不是加聚反应，故A项错误；无论何种形式的消毒，其原理都是使细菌中的蛋白质变性而失去原有生理活性(死亡)，故B项正确；盐析不能使蛋白质变性，故C项正确；“人造丝”的成分是纤维素，灼烧时没有烧焦羽毛的气味，故D项正确。
4．市场上有一种加酶洗衣粉，即在洗衣粉中加入少量的碱性蛋白酶，它的催化活性很强，衣物的汗渍、血迹及人本身排放的蛋白质油渍遇到它，都能水解而被除去，下列衣料中不能用加酶洗衣粉洗涤的是( )
①棉织品 ②毛织品 ③腈纶制品 ④蚕丝制品 ⑤涤纶制品 ⑥锦纶制品
A．①②③ B．②④
C．③④⑤ D．③⑤⑥
解析：选B 加酶洗衣粉中加入的少量碱性蛋白酶能使蛋白质水解而被除去，因此，主要成分为蛋白质的毛织品和蚕丝制品，不能用加酶洗衣粉洗涤。
5．将淀粉和淀粉酶的混合物放入玻璃纸袋中，扎好袋口，浸入流动的温水中。相当一段时间后，取袋内液体分别与碘水、新制Cu(OH)2悬浊液(加热)和浓硝酸(微热)作用，其现象分别是( )
A．显蓝色、无明显现象、显黄色
B．显蓝色、红色沉淀、无明显现象
C．无明显现象、变黑色、显黄色
D．无明显现象、红色沉淀、无明显现象
解析：选C 淀粉在淀粉酶的作用下水解生成葡萄糖，加入碘水后无明显现象，葡萄糖透过玻璃纸，而淀粉酶留在袋内，新制Cu(OH)2悬浊液受热分解显黑色，淀粉酶遇浓HNO3发生颜色反应显黄色。
6．绿色荧光蛋白(GFP)在紫外线照射下会发出鲜艳的绿光。下列有关说法正确的是( )
A．重金属离子能使GFP变性
B．天然蛋白质属于纯净物
C．GFP发出荧光是蛋白质的颜色反应
D．蛋白质通常用新制Cu(OH)2悬浊液检验
解析：选A GFP属于蛋白质，重金属离子能使其变性，A对；天然蛋白质属于混合物，B错；蛋白质的颜色反应是指蛋白质遇浓HNO3变黄色，C错；新制Cu(OH)2悬浊液通常检验醛基的存在，D错。
7．一种二肽的结构简式为，合成这种二肽的氨基酸是( )
A．和
B．
C．
D．和
解析：选D 本题主要是考查成肽反应的断键、成键位置：所以，合成这种二肽的氨基酸应该是和。
8．阿斯巴甜具有清爽的甜味，甜味度约为蔗糖的200倍，其结构简式如图。下列有关说法不正确的是( )
A．阿斯巴甜的分子式为C14H18N2O5
B．水解产物中有两种氨基酸
C．阿斯巴甜属于蛋白质
D．阿斯巴甜一定条件下既能与酸反应，又能与碱反应
解析：选C 根据阿斯巴甜的结构简式，可以求得其分子式为C14H18N2O5，该物质不是蛋白质；其分子中含有“”，可以发生水解反应生成
(氨基酸)、
(氨基酸)和CH3OH(甲醇)；阿斯巴甜中存在—NH2，可以与酸反应，还存在—COOH，可以与碱反应。
9．百服宁口服液为解热镇痛药，主要用于治疗头痛、发烧。其主要化学成分的结构简式为。下列有关该有机物叙述正确的是( )
A．分子式为C8H10NO2
B．该有机物属于α氨基酸
C．其属于α氨基酸的同分异构体有3种
D．该有机物可与FeCl3溶液发生显色反应
解析：选D 由所给结构简式知其分子式为C8H9NO2，A项错；结构中的官能团为羟基和肽键，不含—COOH和—NH2，B项错；属于α氨基酸的同分异构体只有一种，即，C项错；因结构中含酚羟基，可与FeCl3溶液发生显色反应。
10．某天然蛋白质充分水解后，能分离出有机物R，R可与等物质的量的KOH或盐酸完全反应，4.45 g R可与50 mL 1 mol·L－1的NaOH完全中和，则R的结构简式为( )
A． B．
C． D．
解析：选B 有机物R可与等物质的量的KOH或盐酸完全反应，说明R分子中含有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH)，n(R)＝n(NaOH)＝c(NaOH)·V(NaOH)＝1 mol·L－1×0.05 L＝0.05 mol，M(R)＝＝＝89 g·mol－1，即此有机物的相对分子质量为89，因R是天然蛋白质水解的产物，故其是α氨基酸，分子结构中应含有“”，结合相对分子质量可求得其残基的相对质量为89－74＝15，显然只能是甲基(—CH3), 从而确定有机物R的结构简式为。
二、非选择题
11．酪氨酸是一种生命活动不可缺少的氨基酸，它的结构简式如下：
(1)酪氨酸能发生的化学反应类型有________(填字母)。
A．取代反应 B．氧化反应
C．酯化反应 D．中和反应
(2)在酪氨酸的同分异构体中，同时满足如下三个条件的，除酪氨酸外还有________种。
①属于氨基酸且“碳骨架”与酪氨酸相同；②与氯化铁溶液能发生显色反应；③氨基(—NH2)不与苯环直接相连。
(3)已知氨基酸能与碱反应，写出酪氨酸与足量的NaOH溶液反应的化学方程式：________________________________。
解析：(1)由酪氨酸的分子结构可知，分子中含有氨基、羧基、酚羟基及苯环，因此酪氨酸应该具有氨基酸、酚、羧酸所具有的性质，能发生中和反应、酯化反应、取代反应和氧化反应。
(2)由于碳骨架相同，且含有酚羟基，侧链不变，将酪氨酸中的羟基置于邻位、间位，有2种，侧链变为“”后与—OH处于邻、间、对位的有3种，总共5种。
(3)酚羟基与羧基均能与NaOH溶液发生反应。
答案：(1)ABCD (2)5
(3)＋2NaOH―→
＋2H2O
12．(1)α氨基酸能与HNO2反应得到α羟基酸。如：
试写出下列变化中A、B、C、D四种有机物的结构简式：
A_________________、B_________________、
C_________________、D_________________。
(2)下列物质中，既能与NaOH反应，又能与硝酸反应，还能水解的是________(填字母)。
①Al2O3 ②Al(OH)3 ③氨基酸 ④二肽
⑤ ⑥(NH4)2CO3
⑦NaHCO3 ⑧纤维素 ⑨蛋白质 ⑩NH4I
A．①②③④ B．④⑤⑥⑦⑨⑩
C．③④⑤⑥⑧⑨ D．全部
(3)下列有关蛋白质的叙述中正确的是________。
①蛋白质溶液里加入饱和硫酸铵溶液，有沉淀析出，再加入水，也不溶解；
②温度越高，酶催化的化学反应越快；
③天然蛋白质水解的最终产物几乎均为α氨基酸；
④重金属盐能使蛋白质变性，所以误食重金属盐会中毒；
⑤氨基酸和蛋白质均是既能与强酸反应又能与强碱反应的两性物质；
⑥通常用酒精消毒是因为酒精能使细菌中的蛋白质变性而失去生理活性；
⑦鉴别织物是蚕丝还是人造丝，可用灼烧闻气味的方法。
解析：(1)生成A的反应显然是中和反应；生成B的反应是题给信息的应用，只要把—NH2改写成—OH即可；生成C的反应从题目容易知道是氨基酸的自身脱水反应；生成D的反应从B的结构容易推得是自身脱水的酯化反应。
(2)Al2O3、Al(OH)3、氨基酸与NaOH、HNO3均能发生反应，但三者均不能发生水解反应；二肽和蛋白质分子结构中均含有—NH2、—COOH及，因此与NaOH、HNO3均能发生反应，且均能发生水解反应；(NH4)2CO3为弱酸弱碱盐，既能水解，又能与HNO3和NaOH反应；HCO可水解，也可与HNO3和NaOH反应；中含有酚羟基和—COONa，酚羟基与NaOH反应，—COONa与HNO3反应，且—COONa能发生水解；纤维素与NaOH不反应；NH4I与NaOH发生反应NH＋OH—===NH3·H2O，与HNO3发生氧化还原反应，且NH能发生水解。故选B。
(3)①中盐析过程是可逆的，析出的蛋白质能重新溶解于水中；②大部分酶属于蛋白质，温度太高会使酶变性，反应速率反而降低；③天然蛋白质的水解产物最终几乎均为α氨基酸；④重金属盐能使蛋白质变性；⑤氨基酸和蛋白质均含有氨基和羧基，是两性物质；⑥酒精消毒是因为酒精能使细菌中的蛋白质变性；⑦蚕丝主要成分为蛋白质，灼烧时有烧焦羽毛的气味，而人造丝没有，因为人造丝的成分为纤维素。
答案：(1)
(2)B (3)③④⑤⑥⑦
13．下列是某蛋白质的结构片段：
(1)上述蛋白质的结构片段的水解产物中不属于α氨基酸的结构简式是________________。
(2)上述蛋白质的结构片段水解后的氨基酸中，某氨基酸碳、氢原子数比值最大。
①该氨基酸与NaOH反应的化学方程式为____________
_______________________________________________。
②两分子该氨基酸缩合形成环状物质的分子式为________。
③该氨基酸的同分异构体中，属于硝基化合物且苯环上除硝基外只有甲基的同分异构体有________种。
(3)已知上述蛋白质结构片段的式量为364，则水解生成的各种氨基酸的式量之和为________。
解析：(1)根据蛋白质的水解规律，可得该蛋白质的结构片段水解生成的氨基酸如下：
、、、，其中不属于α氨基酸。
(2) 分子中碳、氢原子数比值最大，其分子式为C8H9NO2，两分子缩合形成环状物质时应脱去两分子H2O，根据原子守恒可知所得缩合物的分子式为C16H14N2O2；满足题意的同分异构体应有6种，分别是、、 (六个位置上是硝基)。
(3)水解生成了4种氨基酸，相应地增加了4个H2O分子的式量，即水解生成的各种氨基酸的式量之和为364＋72＝436。
答案：(1)
(2)①＋NaOH―→
＋H2O ②C16H14N2O2 ③6
(3)436
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