专题十九　生命活动的物质基础

[考试标准]

考点一：葡萄糖的结构、性质

1.糖类、脂肪和蛋白质是维持人体生命活动所必需的三大营养物质，以下叙述正确的是(　　)

①油脂不能使溴的四氯化碳溶液褪色

②汽油、柴油和植物油都是碳氢化合物

③葡萄糖、麦芽糖在一定条件下既能发生水解反应，又能发生银镜反应

④葡萄糖和果糖互为同分异构体

⑤加热、紫外线、酒精、福尔马林、饱和硫酸钠溶液会使蛋白质发生盐析，具有可逆性

⑥可用碘水检验淀粉是否水解完全

⑦淀粉和纤维素的组成都是(C6H10O5)n，不是同分异构体，且水解最终产物都是葡萄糖

⑧纤维素乙酸酯、油脂和蛋白质在一定条件下都能水解

⑨淀粉、棉花、羊毛、蚕丝、油脂都属于高分子化合物

A.②③⑤⑦  B.②③④⑥⑧

C.①②④⑨  D.④⑥⑦⑧

解析　①油脂中油是不饱和高级脂肪酸与甘油形成的酯，分子中含有不饱和键，具有不饱和烃的性质，所以油可以与溴发生加成反应，使溴水褪色，脂肪是饱和高级脂肪酸与甘油形成的酯，分子中不含不饱和键，不能使溴水褪色，故①错误；②汽油、柴油是碳氢化合物，植物油由C、H、O三种元素组成故不是碳氢化合物，故②错误；③葡萄糖是单糖，不能发生水解，故③错误；④葡萄糖和果糖化学式都是C6H12O6，但是结构不同，互为同分异构体，故④正确；⑤加热、紫外线、酒精、福尔马林能使蛋白质变性，变性是不可逆的，盐析是可逆的，故⑤错误；⑥碘单质遇淀粉变蓝色，若水解完全，则不变蓝色，故⑥正确；⑦淀粉和纤维素水解的最终产物都为葡萄糖，故⑦正确；⑧纤维素乙酸酯在催化作用下发生水解，生成纤维素和乙酸，蛋白质水解最后得到多种氨基酸，油脂在酸性条件下水解为甘油(丙三醇)和高级脂肪酸，在碱性条件下水解为甘油、高级脂肪酸盐，所以纤维素乙酸酯、油脂、蛋白质在一定条件下都能发生水解反应，故⑧正确；⑨油脂相对分子质量较小，不属于高分子化合物，故⑨错误。

答案　D

考点二：糖类的分类和性质

2.(2018·浙江宁波模拟)近几年一种新型的甜味剂——木糖醇悄悄地走入生活，进入人们的视野，因为木糖醇是一种理想的蔗糖代替品，它具有甜味足、溶解性好、防龋齿、适合糖尿病患者的优点。木糖醇是一种白色粉末状的结晶，分子式为C5H12O5，结构简式为CH2OH(CHOH)3CH2OH，下列有关木糖醇的叙述中不正确的是(　　)

A.木糖醇与葡萄糖、果糖等一样是属于多羟基醛或酮，是一种单糖

B.已知木糖醇的溶解度随着温度升高而增大，说明木糖醇的溶解过程是一个吸热过程

C.木糖醇是一种五元醇

D.木糖醇是一种无糖型植物甜味剂

解析　糖是多羟基醛、多羟基酮或水解产生多羟基醛或多羟基酮的物质，木糖醇中只含有醇羟基，所以不属于糖。

答案　A

考点三：淀粉、纤维素的性质和用途

3.(2018·浙江嘉兴高二模拟)某学生设计了四种实验方案并得出了自己的结论，其中实验方案设计及结论均正确的是(　　)

A.淀粉溶液水解液溶液变蓝。结论：淀粉完全没有水解

B.淀粉溶液水解液无红色沉淀。结论：淀粉完全水解

C.淀粉溶液水解液中和液有红色沉淀。结论：淀粉已水解

D.淀粉溶液水解液无现象。结论：淀粉没有水解

解析　A项，结论错误，当淀粉部分水解时，残留的淀粉也会使碘水变蓝色。B、D项，方案设计及结论均不对，因为当水解液呈酸性时，加入的新制Cu(OH)2悬浊液(或银氨溶液)首先与硫酸发生中和反应而无法与葡萄糖作用。

答案　C

考点四：油脂的化学性质

4.(2018·浙江嘉兴一中测试)食用花生油中含有油酸，油酸是一种不饱和脂肪酸，对人体健康有益，其分子结构如图所示。下列说法不正确的是(　　)

A.油酸的分子式为C18H34O2

B.油酸可与氢氧化钠溶液发生中和反应

C.1 mol油酸可与2 mol H2发生加成反应

D.1 mol甘油可与3 mol油酸发生酯化反应

解析　C项，—COOH不和H2发生加成反应。因为1 mol油酸中含有1 mol碳碳双键，所以1 mol油酸只能与1 mol H2发生加成反应。

答案　C

考点五：氨基酸结构和性质

5.已知氨基酸可发生如下反应：

且已知：D、E的相对分子质量分别为162和144，可发生物质转化关系，如下图所示：

(1)写出B、D的结构简式：B________________________________，

D___________________________________________________________。

(2)写出C→E的化学方程式：___________________________________

___________________________________________________________。

(3)写出C→D的化学方程式：___________________________________

___________________________________________________________。

解析　氨基酸能发生成肽反应，—COOH脱去—OH，—NH2脱去—H，生成多肽或蛋白质。由此可推知，两个丙氨酸分子间脱去两个水分子可生成B：。由题目中所给信息可总结出：在HNO2作用下，氨基酸中的—NH2可转变成—OH，可得C：。由于C中含有—COOH和—OH，所以分子间可以脱水，脱去一个水分子可得D：，脱去两个水分子可得E：。

考点六：蛋白质的组成和性质

6.由下列结构片段组成的蛋白质在胃液中水解，能产生的氨基酸是(　　)

解析　根据蛋白质的分子结构片段可知在胃液中水解可以产生、NH2CH2COOH、H2N—CH2CH2COOH，A项符合题意。

答案　A

考点七：蛋白质的检验和提纯

7.有关蛋白质的叙述正确的是(　　)

A.向鸡蛋清溶液中，加入浓的硫酸铵溶液有沉淀析出，加水后沉淀不溶解

B.蛋白质水解的最终产物是氨基酸

C.蛋白质的分子能透过半透膜

D.蛋白质都能跟浓硝酸作用呈黄色

解析　浓的硫酸铵溶液可使蛋白质盐析，盐析是可逆的，加水后蛋白质又会溶解，所以A不正确；蛋白质为高分子化合物，分子直径在胶粒直径范围内，不能透过半透膜，所以C不正确；含苯环的蛋白质遇浓硝酸呈黄色，所以D不正确。

答案　B

易错点一　糖类结构性质中的常见误区

1.葡萄糖的官能团是醛基和羟基，因此葡萄糖主要表现醛和醇的性质。

2.纤维素与淀粉分子式一样，却不是同分异构体，而蔗糖和麦芽糖互为同分异构体。

3.葡萄糖和蔗糖不属于同系物。

4.由于糖类物质存在着同分异构现象或分子式书写形式相同的，在书写化学方程式时，若用分子式表示某种糖时，必须要在其分子式下面注明其名称。

5.糖类中葡萄糖等单糖不水解。

[易错训练1]　(2016·浙江白云中学)下列说法正确的是(　　)

A.凡符合Cn(H2O)m通式的化合物一定属于糖类，不符合此通式的不属于糖类

B.凡能溶于水且有甜味的化合物都属于糖类

C.葡萄糖是一种单糖的主要原因是它是一种多羟基糖

D.葡萄糖和乙醛的分子式中都含有醛基，它们都具有还原性

解析　有些符合通式Cn(H2O)m的物质不属于糖类，如乙酸(CH3COOH)、甲酸甲酯(HCOOCH3)；有些不符合通式Cn(H2O)m的物质属于糖类，如鼠李糖(C6H12O5)。糖类不一定都有甜味，如淀粉；有甜味的物质也不一定是糖类，如甘油。葡萄糖是单糖的主要原因是它不能水解为更小的糖分子。

答案　D

易错点二　油脂结构性质中的易错点

1.淀粉、纤维素、蛋白质都是高分子化合物，误认为油脂也是高分子化合物，其实不对，油脂的相对分子质量不是很大，不属于高分子化合物。

2.在油脂的分子结构中，当R1、R2、R3相同时，油脂称为单甘油酯；当R1、R2、R3不同时，称为混甘油酯；一种确定的混甘油酯是纯净物，它有确定的分子组成；天然油脂大多是几种混甘油酯的混合物。

[易错训练2]　(2018·浙江余姚中学)化合物M是有芳香气味、不易溶于水的油状液体，可采用油脂与D为主要原料，按下列路线合成：

(1)A的结构简式是________，D的官能团名称为________。

(2)C＋D→M的化学方程式_________________________________________。

(3)下列有关说法正确的是________。

a.B、C在一定条件下都能发生银镜反应

b.B常温下为液体，它的水溶液可用于浸制动物标本

c.C、D反应中浓硫酸的作用是催化剂和脱水剂

d.油脂到A的反应类型属于取代反应

解析　(1)A物质为油脂水解后的产物甘油，结构简式为：；C与D发生酯化反应，所以是一种醇，官能团为羟基。(2)根据题意推知C为HCOOH，D为CH3CH2CH2OH，发生酯化反应方程式为：HCOOH＋CH3CH2CH2OHH2O＋HCOOCH2CH2CH3。(3)a.B为甲醛，C为甲酸，其中都含有醛基，都能发生银镜反应，故a正确；b.甲醛常温下为气体，故b错误；c.浓硫酸作用为催化剂和吸水剂，故c错误；d.油脂的水解反应属于取代反应，故d正确；本题选ad。

答案　(1) 　羟基

(2)HCOOH＋CH3CH2CH2OHH2O＋HCOOCH2CH2CH3

(3)ad

易错点三　氨基酸和蛋白质中的易错点

1.两种不同的氨基酸反应生成二肽时，由于两种氨基酸脱水的方式不同，可以形成二种不同的二肽。

2.无论是二肽还是多肽，其链的两端都是一端含有—NH2，一端含有—COOH，故都有两性。

3.蛋白质的盐析和变性

(1)鸡蛋白的主要成分是蛋白质，其在(NH4)2SO4或Na2SO4饱和溶液的作用下从溶液中析出的变化属于蛋白质的盐析。

(2)盐析只改变蛋白质的溶解度，没有改变蛋白质的生理活性，析出的蛋白质还能溶于水，故盐析是可逆的。

(3)使蛋白质盐析的关键有两点：一是盐的类型为非重金属盐[如(NH4)2SO4]，切不可用重金属盐(重金属盐能使蛋白质变性)；二是盐的浓度为饱和溶液，且用量较大，少量的非重金属盐不但不能使蛋白质盐析，反而能促进蛋白质的溶解。

(4)可以采用多次盐析的方法来分离、提纯蛋白质。

[易错训练3]　(2018·浙江衢、丽、湖、舟四地联考)下列有关说法不正确的是(　　)

A.所有的蛋白质碰到浓硝酸都会变性发黄，这是蛋白质的颜色反应

B.向鸡蛋白溶液中加入饱和硫酸铵溶液，可观察到蛋白质发生凝聚，再加入蒸馏水，振荡后蛋白质又溶解

C.丝、毛完全燃烧都会生成CO2、H2O和氮气等多种物质

D.加热能杀死流感病毒，这是因为病毒的蛋白质受热变性

解析　A项，不是所有的蛋白质碰到浓硝酸都会变性发黄，具有苯环结构的蛋白质才能发生颜色反应，错误；B项，该操作是蛋白质的盐析，没有使蛋白质变性，正确；C项，丝、毛的主要成分是蛋白质，含有N元素，燃烧时还有N2生成，C项正确。D项，蛋白质受热变性，正确。

答案　A

1.(2017·浙江11月)下列说法正确的是(　　)

A.花生油的主要成分是高级脂肪酸甘油酯，属于高分子化合物

B.只有不同种类的氨基酸之间才能形成多肽

C.向鸡蛋清的溶液中加入饱和硫酸钠溶液产生沉淀，加水后沉淀可溶解

D.向淀粉溶液中加入硫酸溶液，加热后滴入几滴氢氧化铜悬浊液，再加热至沸腾，未出现红色物质，说明淀粉未水解

解析　高级脂肪酸甘油酯不是高分子化合物，A错误；同种氨基酸也可以形成多肽，B错误；鸡蛋清是一种蛋白质，向其中加入硫酸钠产生沉淀是发生了盐析，这是一种物理变化，是可逆的，因此加水后沉淀又会溶解，C正确；D中未出现砖红色物质，是由于硫酸将氢氧化铜溶解，检验葡萄糖时需先加NaOH中和硫酸，再加氢氧化铜，故D错误。

答案　C

2. (2018·浙江11月选考)下列说法正确的是(　　)

A.分馏石油可以得到植物油、柴油、润滑油

B.在酒化酶的作用下葡萄糖水解为乙醇和二氧化碳

C.乙酸、汽油、纤维素均能和氢氧化钠溶液反应

D.在大豆蛋白溶液中，加入硫酸铜溶液，蛋白质会发生变性

解析　A项，分馏石油得到的是矿物油，不能得到油脂；B项，葡萄糖属于单糖，不能水解；C项，汽油属于烃类，不能和NaOH溶液反应；D项，Cu2＋属于重金属离子，能使蛋白质变性。

答案　D

3.(2018·浙江6月学考)下列说法不正确的是(　　)

A.葡萄糖、蔗糖、淀粉和纤维素均属于糖类

B.过氧化氢酶是一种具有高选择催化性能的蛋白质

C.动物脂肪和稀硫酸混合加热，可得到肥皂的主要成分和甘油

D.塑料、合成纤维、合成橡胶都是人工合成的有机高分子

解析　A项葡萄糖属于单糖，蔗糖是二糖，淀粉和纤维素是多糖，正确；B项酶是具有催化性能的特殊蛋白质，正确；C项皂化反应必须是在碱性条件下的油脂水解反应，错误；D项正确。

答案　C

4.(2017·浙江4月)下列说法正确的是(　　)

A.向鸡蛋清的溶液中加入浓的硫酸钠溶液或福尔马林，蛋白质的性质发生改变并凝聚

B.将牛油和烧碱溶液混合加热，充分反应后加入热的饱和食盐水，上层析出甘油

C.氨基酸为高分子化合物，种类较多，分子中都含有—COOH和—NH2

D.淀粉、纤维素、麦芽糖在一定条件下可和水作用转化为葡萄糖

解析　浓Na2SO4溶液使蛋白质溶液盐析，不改变性质，A项错误；油脂在碱性条件下水解生成高级脂肪酸钠和甘油，加食盐盐析后，上层析出高级脂肪酸钠，B项错误；氨基酸是小分子，C项错误。

答案　D

5.(2018·浙江绍兴适应性测试)酶在生命活动和工业生产中都有很好的催化效果。有下列物质的转化关系：

请回答：

(1)E→F的反应类型________；有机物B、C都含有的官能团名称________。

(2)写出C与F在浓硫酸加热条件下发生反应的化学方程式___________________________________________________________

___________________________________________________________；

(3)下列说法正确的是________。

A.可以用NaOH溶液鉴别物质B、C、D

B.物质C和D均可以发生取代反应

C.质量相同的葡萄糖和E完全燃烧，葡萄糖耗氧量多

D.物质F一定条件下可以转化为E，E也可以转化为D

解析　(1)由知E到F发生还原反应，或加成反应。逆推法知B是乙醇，C是2­羟基丙酸，所以B、C中都含有羟基。(2)C是2­羟基丙酸，E是甲醇，C与F在浓硫酸加热条件下发生酯化反应的化学方程式＋H2O。(3)B是乙醇，C是2­羟基丙酸，D是甲酸不能用NaOH溶液鉴别，故A错；B.生成物质C和D均可以发生氧化反应和取代反应，故B对；C.因为葡萄糖和E的最简式相同，质量相同的葡萄糖和E完全燃烧，耗氧量一样多，故C错；D.物质F为甲醇，E为甲醛，D为甲酸，所以在一定条件下，F下可以转化为E，E也可以转化为D，故D对。

答案　(1)加成反应(还原反应)　羟基

(2) ＋H2O

(3)BD