高中化学人教版 (2019)选择性必修3第二节 蛋白质综合训练题

第四章　 生物大分子

第二节           蛋白质

【基础巩固】

1.下列物质中与甘氨酸互为同分异构体的是 (　)

A.C2H5ONO2

B.CH3CH2NO2

C.

D.

解析:相同碳原子数的氨基酸与硝基化合物互为同分异构体。甘氨酸的结构简式为NH2CH2COOH,与其互为同分异构体的是C2H5NO2。

答案:B

2.一种二肽的结构简式如下所示,合成这种二肽的氨基酸是 (　)

A.与

B.

C.

D.与

解析:本题主要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。

答案:D

3.下列物质中既能与盐酸反应,又能与NaOH溶液反应的是 (　)

①NaHCO3　 ②(NH4)2S　③Al(OH)3      ④NH4Cl　⑤H2N—CH2—COOH　⑥CH3COOH

A.①②③                       B.①②④⑤

C.⑤⑥                       D.①②③⑤

解析:①NaHCO3是酸式盐,能与NaOH、盐酸反应,故符合题意;②(NH4)2S与盐酸反应生成硫化氢,与氢氧化钠反应生成氨,故符合题意;③Al(OH)3是两性氢氧化物,既能与酸反应又能与碱反应,故符合题意;④NH4Cl只能与碱反应生成氨,故不符合题意;⑤—COOH显酸性,—NH2显碱性,符合题意;⑥CH3COOH只能与碱反应生成盐,故不符合题意。

答案:D

4.下列过程不属于化学变化的是 (　)

A.在蛋白质溶液中,加入饱和硫酸铵溶液,有沉淀析出

B.皮肤不慎沾上浓硝酸而呈黄色

C.在蛋白质溶液中,加入硫酸铜溶液,有沉淀析出

D.用稀释的福尔马林溶液(0.1%~0.5%)浸泡植物种子

解析:A项,在蛋白质溶液中加入饱和硫酸铵溶液,会发生盐析,析出的蛋白质性质并无变化,即没有新物质生成,加水后,析出的蛋白质仍能溶解,该过程不是化学变化;B项,皮肤不慎沾上浓硝酸而呈黄色属于蛋白质的显色反应,是化学变化;C项,在蛋白质溶液中加入硫酸铜溶液,析出沉淀是因为蛋白质变性,是化学变化;D项,用稀释的福尔马林溶液杀死种子上的微生物,即使这些生物体的蛋白质发生变性,是化学变化。

答案:A

5.(2022·全国高三专题练习)2021年,诺贝尔化学奖得主本杰明·利斯特用实验证明了脯氨酸(如图)能驱动不对称催化反应,革新了分子合成方式。下列关于脯氨酸的说法错误的是 (　)

A.属于氨基酸

B.分子中所有原子均在同一平面

C.能与金属钠反应

D.能发生酯化反应

解析:A项,该结构中既含有羧基,又含有氨基,属于氨基酸,正确;B项,分子中存在饱和碳原子,则不可能所有原子都在同一个平面,错误;C项,该结构中含有羧基,能与钠发生反应生成氢气,正确;D项,该结构中含有羧基,能与醇发生酯化反应,正确。

答案:B

6.(2022·广东广州高二期末)下列物质的性质和用途叙述均正确,且有因果关系的是 (　)

解析:A项,乙醇可使蛋白质变性,在医药上用75%的酒精来杀菌消毒,错误;B项,淀粉溶液遇I2会变蓝,由于海水中的碘元素主要是以I-形式存在,故不可用淀粉溶液检验海水中是否含碘元素,错误;C项,油脂分为液态的油和固态的脂肪,某些油脂常温时呈固态,油脂在碱性条件下发生水解反应生成高级脂肪酸盐即肥皂的主要成分,故油脂可用于制作肥皂,与油脂的状态无关,二者无因果关系,错误;D项,乙烯是植物生长调节剂和水果催熟剂,因为乙烯能被酸性高锰酸钾溶液氧化,所以用浸泡过酸性高锰酸钾溶液的硅藻土来吸收水果产生的乙烯,能达到保鲜水果的目的,二者有因果关系,正确。

答案:D

7.阿斯巴甜的结构简式如图所示,下列有关说法中不正确的是 (　)

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:根据阿斯巴甜的结构简式,可知其分子式为C14H18N2O5,该物质不是蛋白质;阿斯巴甜分子中含有“”,可以发生水解反应生成、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。

答案:C

8.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,同时满足以下三个条件的,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发生反应。

答案: (1)ABCD　(2)5

(3)+2NaOH+2H2O

【拓展提高】

9.苯丙氨酸有多种同分异构体,其中同时符合下列两个条件的同分异构体有 (　)

①有带两个取代基的苯环;

②有一个硝基直接连接在苯环上。

A.3种  B.5种  C.6种  D.10种

解析:根据题意,—NO2直接连接在苯环上,则另一取代基应为—C3H7,—C3H7有正丙基和异丙基2种,再考虑在苯环上邻、间、对3种位置异构,得知符合条件的同分异构体共有6种。

答案:C

10.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、血迹及人体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: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。

答案:B

11.某天然蛋白质充分水解后,能分离出有机化合物R,R可与等物质的量的NaOH或盐酸完全反应,4.45 g R可与50 mL 1 mol·L-1的NaOH溶液完全中和,则R的结构简式为 (　)

A.

B.

C.

D.

解析:有机化合物R可与等物质的量的NaOH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溶液)·V(NaOH溶液)=1 mol·L-1×0.05 L=0.05 mol,M(R)===89 g·mol-1。即此有机化合物R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分子质量为89-74=15,显然只能是甲基(—CH3), 从而确定有机化合物R的结构简式为。

答案:B

12.某期刊封面上有一个分子X的球棍模型图,图中“棍”代表单键、双键或三键,不同颜色的球代表不同元素的原子。

X

(1)X是　　　　　(填字母)。 

A.卤代羧酸       B.酯　　 C.氨基酸       D.醇钠

(2)现有下列物质:

A.CH3COOH

B.CH3CH2NO2

C.CH3CH2CH2ONO2

D.

①X与上述物质中的　　　(填字母)是同分异构体。 

②X与上述物质中的Y是同系物,则Y的同分异构体中与X是同系物的共     有　　　　　种。 

解析: (1)左边绿球结合4个原子,故可推出绿球为碳原子,继而推出白球为氢原子。思考右边绿球:根据碳的四价理论,右下方红球必是2个单键,右上方红球必是1个双键,因此推出红球为氧原子。同理推出左上方的蓝球形成了三个单键,应为氮原子。故X为H2NCH2COOH。

(2)①X(H2NCH2COOH)与B分子式相同,结构不同,两者互为同分异构体。②与X是同系物的只有D,它的同分异构体中属于氨基酸的数目推导思路是先碳链异构,再插入—NH2:

、,—NH2在③号位时即为Y本身,故共有4种。

答案:(1)C　(2)①B　②4

13.下图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相对分子质量为364,则水解生成的各种氨基酸的相对分子质量之和为　　　　　。 

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C8H9NO2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有6种,分别是、、(六个位置上是硝基)。

(3)该蛋白质水解生成了4种氨基酸,相应地增加了4个H2O分子,即水解生成的各种氨基酸的相对分子质量之和为364+72=436。

答案: (1)

(2)①+NaOH+H2O

②C16H14N2O2　③6

(3)436

【挑战创新】

14.“克隆”的关键技术之一是找到一些特殊的酶,这些酶能激活普通体细胞,使之能像生殖细胞一样发育成个体。下列说法中不正确的是 (　)

A.酶具有催化作用

B.酶的催化作用具有选择性和专一性

C.高温或重金属盐能降低酶的活性

D.酶只有在强酸性或强碱性条件下才能发挥作用

解析:绝大多数酶属于蛋白质,在强酸或强碱条件下会变性。

答案:D

15.青霉素是医学上一种常用的抗生素,在体内经酸性水解后,得到青霉氨基酸,其结构简式如图所示(分子中的—SH与—OH具有类似性质)。

下列关于青霉氨基酸的推断中合理的是 (　)

A.青霉氨基酸分子中所有碳原子均在同一直线上

B.青霉氨基酸只有酸性,没有碱性

C.青霉氨基酸分子间能形成多肽

D.1 mol青霉氨基酸与足量的金属钠反应生成 0.5 mol H2

解析:青霉氨基酸中的碳原子呈锯齿形排列,不可能在一条直线上;分子中含有—NH2和—COOH,既有酸性也有碱性;—NH2和—COOH之间发生缩合反应可形成多肽;除了—COOH外,—SH也可以与Na反应,所以生成的H2为1 mol。

答案:C