蛋白質(zhì)（精講）高二化學(xué)精講精練（人教版2019選擇性必修3）（原卷版）

4.2蛋白質(zhì)【學(xué)科核心素養(yǎng)】1.宏觀辨識與微觀探析：能根據(jù)氨基酸、蛋白質(zhì)的官能團(tuán)及官能團(tuán)的轉(zhuǎn)化，認(rèn)識不同氨基酸、蛋白質(zhì)及性質(zhì)上的差異。2.科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任：認(rèn)識蛋白質(zhì)是生命活動的物質(zhì)基礎(chǔ)，是人體的必需營養(yǎng)物質(zhì)，但是蛋白質(zhì)的攝入量過多或過少都不利于人體健康，要合理安排飲食，注意營養(yǎng)搭配?！局R講解】一、氨基酸的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)1．氨基酸的分子結(jié)構(gòu)(1)羧酸分子烴基上的氫原子被氨基取代得到的化合物稱為氨基酸，氨基酸分子中含有氨基和羧基，屬于取代羧酸。(2)官能團(tuán)：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，其結(jié)構(gòu)簡式可以表示為。不是所有天然氨基酸都含手性碳原子，是手性分子，具有對映異構(gòu)體，如甘氨酸就不是手性分子。2．常見的氨基酸俗名結(jié)構(gòu)簡式系統(tǒng)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)物理性質(zhì)：天然氨基酸均為無色晶體，熔點較高，多在200～300℃熔化時分解。一般能溶于水，而難溶于乙醇、乙醚等有機(jī)溶劑。(2)化學(xué)性質(zhì)①兩性氨基酸分子中含有酸性基團(tuán)—COOH，堿性基團(tuán)—NH2。與鹽酸的反應(yīng)：，氨基酸在強(qiáng)酸性溶液中以陽離子形式存在。與氫氧化鈉反應(yīng)：，氨基酸在強(qiáng)酸性溶液中以陰離子形式存在。②成肽反應(yīng)：兩個氨基酸分子(可以相同，也可以不同)在一定條件下，通過氨基與羧基間縮合脫去水，形成含有肽鍵()的化合物，發(fā)生成肽反應(yīng)：氨基酸eq\o(→,\s\up7(脫水))二肽或多肽eq\o(→,\s\up7(脫水))蛋白質(zhì)。③氨基酸縮合的反應(yīng)規(guī)律a．兩分子間縮合b．分子間或分子內(nèi)縮合成環(huán)二、蛋白質(zhì)1．蛋白質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu)(1)組成：蛋白質(zhì)中主要含有C、H、O、N、S等元素，屬于天然有機(jī)高分子化合物。其溶液具有膠體的某些性質(zhì)。(2)四級結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)分子特定的空間結(jié)構(gòu)：蛋白質(zhì)分子中各種氨基酸的連接方式和排列順序，稱為蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)。多肽鏈卷曲盤旋和折疊的空間結(jié)構(gòu)，稱為蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)。蛋白質(zhì)分子在二級結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上進(jìn)一步盤曲折疊形成的三維結(jié)構(gòu)，稱為蛋白質(zhì)的三級結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步形成蛋白質(zhì)的四級結(jié)構(gòu)。2．蛋白質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)(1)特征反應(yīng)①顯色反應(yīng)：分子中含有苯環(huán)的蛋白質(zhì)遇濃硝酸變黃色。其他一些試劑也可以與蛋白質(zhì)作用呈現(xiàn)特定的顏色，可用于蛋白質(zhì)的分析檢測。②蛋白質(zhì)灼燒，可聞到燒焦羽毛的特殊氣味。(2)兩性：形成蛋白質(zhì)的多肽是由多個氨基酸縮合形成的，在多肽鏈的兩端必然存在著自由的氨基和羧基，側(cè)鏈中也有酸性或堿性基團(tuán)，所以蛋白質(zhì)與氨基酸一樣具有兩性，能與酸或堿反應(yīng)。(3)蛋白質(zhì)在酸、堿或酶的作用下，逐步水解生成相對分子質(zhì)量較小的多肽化合物，最終水解得到氨基酸。天然蛋白質(zhì)水解的最終產(chǎn)物都是α-氨基酸。食物中的蛋白質(zhì)在人體內(nèi)各種酶的作用下水解成各種氨基酸，氨基酸被腸壁吸收進(jìn)入血液，再在人體內(nèi)重新合成人體所需的蛋白質(zhì)。水解反應(yīng)：蛋白質(zhì)eq\o(→,\s\up7(酶、酸或堿),\s\do5(水解))多肽eq\o(→,\s\up7(酶、酸或堿),\s\do5(逐步水解))氨基酸(4)膠體性質(zhì)：蛋白質(zhì)是大分子化合物，其分子大小一般在1~100nm之間，其水溶液具有膠體溶液的一般特性。如：具有丁達(dá)爾現(xiàn)象、布朗運動，不能透過半透膜以及較強(qiáng)的吸附作用。(5)鹽析：向蛋白質(zhì)溶液中加入一定濃度的鹽(如硫酸銨、硫酸鈉、氯化鈉等)溶液，會使蛋白質(zhì)的溶解度降低而從溶液中析出的現(xiàn)象稱為蛋白質(zhì)的鹽析。鹽析是一個可逆過程，可用于分離提純蛋白質(zhì)。(6)變性：蛋白質(zhì)在某些物理(如加熱、加壓、攪拌、振蕩、紫外線照射、超聲波等)或化學(xué)因素(如強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、重金屬鹽、乙醇、福爾馬林、丙酮等)的影響下，蛋白質(zhì)的性質(zhì)和生理功能發(fā)生改變的現(xiàn)象稱為蛋白質(zhì)的變性。蛋白質(zhì)變性后在水中不能重新溶解，是不可逆過程，可用于殺菌消毒。三、酶1.酶具有生理活性，是對于許多有機(jī)化學(xué)反應(yīng)和生物體內(nèi)進(jìn)行的復(fù)雜的反應(yīng)具有很強(qiáng)的催化作用的有機(jī)物，其中絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)。2.酶的催化特點：(1)條件溫和、不需加熱。在接近體溫和接近中性的條件下，酶就可以起催化作用。(2)具有高度的專一性。如：蛋白酶只能催化蛋白質(zhì)的水解反應(yīng)，淀粉酶只對淀粉水解起催化作用。(3)具有高效催化作用。酶催化的化學(xué)反應(yīng)速率比普通的催化劑高107～1013倍?！倦S堂檢測】1．下列說法中正確的是A．淀粉和纖維素水解最終產(chǎn)物都是葡萄糖B．油脂水解可得到氨基酸和甘油C．蛋白質(zhì)水解的最終產(chǎn)物是多肽D．糖、油脂和蛋白質(zhì)都屬于高分子【答案】A【解析】A．淀粉和纖維素催化劑條件下水解產(chǎn)物都為葡萄糖，故A正確；B．油脂水解生成高級脂肪酸和甘油，氨基酸是蛋白質(zhì)水解的最終產(chǎn)物，故B錯誤；C．蛋白質(zhì)水解的最終產(chǎn)物是氨基酸，而不是多肽，故C錯誤；D．蔗糖、麥芽糖等不是高分子化合物；油脂也不是高分子化合物，故D錯誤。故選A。2．下列說法正確的是A．我國成功研制出多款新冠疫苗，采用冷鏈運輸疫苗，以防止蛋白質(zhì)變性B．淀粉水解生成葡萄糖，葡萄糖繼續(xù)水解生成乙醇C．乙烯、苯均能與溴的CCl4溶液發(fā)生加成反應(yīng)D．蛋白質(zhì)和油脂屬于均能發(fā)生水解反應(yīng)的高分子化合物3．下列關(guān)于蛋白質(zhì)的說法不正確的是A．雞蛋清富含蛋白質(zhì)B．蛋白質(zhì)是一種重要的營養(yǎng)物質(zhì)C．蛋白質(zhì)由C、H、O、N等元素組成D．蛋白質(zhì)被灼燒時無特殊氣味4．甘氨酸(化學(xué)式為C2H5NO2)可用于食品添加劑。甘氨酸中質(zhì)量分?jǐn)?shù)最低的元素是A．氫 B．氧 C．碳 D．氮5．羊毛常常用來制造衣物，從化學(xué)組成來看，羊毛的主要成分為A．纖維素 B．蛋白質(zhì) C．橡膠 D．樹脂6．下列物質(zhì)中屬于天然高分子化合物的是A．油脂 B．葡萄糖 C．蛋白質(zhì) D．醋7．生活中的某些問題常常涉及化學(xué)知識。下列敘述不正確的是A．服用84消毒液可以殺死新冠病毒B．75%的酒精可用于抗新冠病毒的防疫消毒C．聚丙烯纖維是生產(chǎn)醫(yī)用口罩的主要原料D．糖類、油和蛋白質(zhì)都是生命必需的營養(yǎng)物質(zhì)8．下列說法不正確的是A．麥芽糖及其水解產(chǎn)物均能發(fā)生銀鏡反應(yīng)B．石油和植物油都是混合物，且屬于不同類的有機(jī)物C．甲酸的性質(zhì)與乙酸類似，都不能被酸性高錳酸鉀溶液氧化D．用甘氨酸(H2NCH2COOH)和丙氨酸[CH3CH(NH2)COOH]縮合最多可形成4種二肽9．下列說法正確的是A．從分子結(jié)構(gòu)上看糖類都是多羥基醛及其縮合產(chǎn)物B．苯酚、乙醇、硫酸銅、氫氧化鈉和硫酸銨均能使蛋白質(zhì)變性C．在分子篩固體酸催化下，苯與乙烯發(fā)生取代反應(yīng)獲得苯乙烷D．甘氨酸、丙氨酸、苯丙氨酸混合，在一定條件下生成的鏈狀二肽有9種10．2022年11月20日晚卡塔爾世界杯正式開幕。在此次史上最“壕”的世界杯中，中國元素隨處可見。下列有關(guān)說法錯誤的是A．世界杯吉樣物“拉伊卜”毛絨玩具主要來自中國義烏，所用的材料是以羊毛為原料的絨線，其主要成分為蛋白質(zhì)B．中國鐵建打造的主場館——盧塞爾體育場內(nèi)幕墻設(shè)置的完全封閉的隔熱玻璃屬于混合物C．中國宇通新能源客車的引入有助于實現(xiàn)卡塔爾“碳中和”的世界杯目標(biāo)D．中國電建承建的阿爾卡薩光伏電站使用的電池材料主要為二氧化硅11．諾貝爾化學(xué)獎授予將“化學(xué)生物學(xué)提升為現(xiàn)代最大科學(xué)”的三位化學(xué)家，利用三人的研究成果，可以迅速地辨識蛋白質(zhì)，制造出溶液中蛋白質(zhì)分子的三維空間影像。下列關(guān)于蛋白質(zhì)的說法不正確的是A．蛋白質(zhì)在酶的作用下最終水解成氨基酸B．蠶絲的主要成分是纖維素C．向蛋白質(zhì)溶液中加入飽和硫酸鈉溶液，析出蛋白質(zhì)固體，此過程發(fā)生了物理變化D．濃硝酸濺到皮膚上，使皮膚呈現(xiàn)黃色是由于濃硝酸與皮膚發(fā)生了顯色反應(yīng)12．“齊天圣鼓”又稱“猴鼓”，起源于唐朝，堪稱中原一絕，是中國非物質(zhì)文化遺產(chǎn)之一。猴鼓的結(jié)構(gòu)如圖所示。下列說法不正確的是A．牛皮面的主要成分是蛋白質(zhì)，耐高溫 B．竹釘?shù)闹饕煞质抢w維素，屬于天然高分子C．桐油是從桐籽中提煉出來的油脂，屬于酯類 D．銅質(zhì)鼓環(huán)不宜采用鐵質(zhì)鉚釘固定13．下列說法正確的是A．葡萄糖在酶的催化下可以水解為乙醇B．糖類、油脂、蛋白質(zhì)都是人體所需營養(yǎng)物質(zhì)，都屬于天然有機(jī)高分子化合物C．工業(yè)上油脂在堿性條件下的水解反應(yīng)生成高級脂肪酸鹽和甘油，進(jìn)行肥皂生產(chǎn)D．雞蛋清溶液中加入醋酸鉛溶液，產(chǎn)生白色沉淀，加足量水，白色沉淀溶解14．下列關(guān)于蛋白質(zhì)的敘述中，不正確的是①蛋白質(zhì)溶液里加入飽和硫酸銨溶液，有沉淀析出，雖再加入蒸餾水，也不溶解②人工合成的具有生命活力的蛋白質(zhì)--結(jié)晶牛胰島素是我國科學(xué)家在1965年首次合成的③重金屬鹽能使蛋白質(zhì)凝結(jié)，所以誤食重金屬鹽會中毒④濃硝酸濺在皮膚上．使皮膚呈黃色是由于濃硝酸與蛋白質(zhì)發(fā)生了顯色反應(yīng)⑤蛋白質(zhì)溶液里的蛋白質(zhì)能透過半透膜A．①④ B．①④⑤ C．①⑤ D．④⑤15．天然蛋白質(zhì)水解的最終產(chǎn)物是α-氨基酸，結(jié)構(gòu)如圖所示，下列有關(guān)α-氨基酸的說法中錯誤的是A．α-氨基酸既能與酸反應(yīng)，又能與堿反應(yīng)B．α-氨基酸在酸溶液中主要以陽離子形式存在C．α-氨基酸在堿溶液中主要以陰離子形式存在D．α-氨基酸難溶于水16．欲將蛋白質(zhì)從水中析出而又不改變它的性質(zhì)應(yīng)加入A．甲醛溶液 B．飽和Na2SO4溶液 C．CuSO4溶液 D．濃硫酸17．誤食重金屬鹽會引起中毒，下列措施一般不能用于解毒的是A．服用大量雞蛋清 B．服用豆?jié){C．喝大量牛奶 D．喝食鹽水18．能使蛋白質(zhì)變性的是：①硫酸鉀②甲醛③氯酸鉀④硝酸汞⑤氯化銨⑥氫氧化鈉A．②④⑥ B．①③⑤ C．①②③ D．③④⑤19．下列關(guān)于蛋白質(zhì)的說法正確的是A．蛋白質(zhì)不是高分子化合物