第四章 第二节 蛋白质——高二化学人教版（2019）选择性必修3洞悉课后习题
【教材课后习题】
1.下列哪种元素不是蛋白质的主要组成元素( )
A.碳 B.氢 C.氮 D.氯
2.蛋白质的( )与肽键的形成有关
A.一级结构 B.二级结构 C.三级结构 D.四级结构
3.蛋白质受某些因素的影响，其空间结构发生变化（一级结构不变），引起其理化性质和生物活性的变化，此时发生了蛋白质的( )
A.水解 B.变性 C.盐析 D.溶解
4.下列过程不涉及蛋白质变性的是( )
A.煮鸡蛋
B.使用福尔马林（甲醛水溶液）保存标本
C.以粮食为原料酿酒
D.使用医用酒精、紫外线杀菌消毒
5.下图表示蛋白质分子结构的一部分，请指出蛋白质发生水解时可能断裂的化学键。
6.牛胰岛素中硫元素的含量为3.355%，经测定它的分子中只含有6个硫原子，计算牛胰岛素的相对分子质量。
7.有机化合物A和B都是天然蛋白质的水解产物。
（1）A的相对分子质量为89，其中碳、氢、氧元素的质量分数分别为40.4%、7.9%、35.9%。A的核磁共振氢谱显示有4组峰，峰面积比为1:1:2:3。请由此推测A的结构简式。
（2）B是A的同系物，其相对分子质量比A的少14，请写出B的结构简式。
（3）A与B在一定条件下反应可得到二肽，请写出可能产物的结构简式。
8.查阅资料，了解味精的主要成分。思考在味精的生产过程中，谷氨酸的中和为什么要严格控制溶液的pH。
9.松花蛋是我国的传统风味食品，其蛋黄呈半凝固状态，蛋白凝固并有美丽的松枝状花纹，味道鲜美。请查阅资料，了解其生产原料的主要成分和制作过程，并应用化学原理，对松花蛋成品的状态和风味进行初步解释。
【定点变式训练】
10.下列关于氨基酸的叙述中，不正确的是( )
A.天然氨基酸室温下都是晶体，一般能溶于水
B.氨基酸都不能发生水解反应
C.氨基酸是两性化合物，能与酸、碱反应生成盐
D.天然蛋白质水解最终可以得到α-氨基酸、β-氨基酸等多种氨基酸
11.下图表示蛋白质分子结构的一部分，图中A、B、C、D标出了分子中不同的键，当蛋白质发生水解反应时，断裂的键是( )
A.A B.B C.C D.D
12.一种二肽的结构简式为，合成这种二肽的氨基
酸为( )
A. 和
B.
C.
D.和
13.下列有关酶的说法中，错误的是( )
A.大多数酶是具有催化作用的蛋白质
B.酶的催化作用具有高效性和专一性
C.高温或重金属盐能使大多数酶失去活性
D.酶只有在强酸、强碱条件下才能发挥作用
14.绝大多数酶是蛋白质，因而具有蛋白质的特性；酶又是生物体内的催化剂，能在许多有机反应中发挥作用。在下面表示温度T与反应速率v之间关系的曲线中，有酶参加的是( )
A. B. C. D.
15.我国科学家在有机分子簇集和自由基化学研究领域中取得重大研究成果。据悉，他们的研究过程中曾涉及如下有机物：
下列关于该有机物的描述，不正确的是( )
A.具有两性，可与酸、碱反应
B.是由4种氨基酸分子脱水缩合形成的四肽
C.1mol该有机物与足量NaOH溶液混合，最多可消耗3molNaOH
D. 是形成该有机物的一种氨基酸
16.某天然蛋白质充分水解后能分离出有机物R，1molR可与1molKOH或HCl完全反应。3.75gR与50mL1mol/L的NaOH溶液完全中和，则R的结构简式为( )
A. B.
C. D.
17.某蛋白质的结构片段如下：
（1）上述蛋白质的结构片段的水解产物中不属于α-氨基酸的是_______（填结构简式）。
（2）上述蛋白质的结构片段水解后的氨基酸中，某氨基酸分子中碳、氢原子数比值最大。
①该氨基酸与NaOH溶液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，含硝基且苯环上除硝基外只有甲基的有_______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_______。
答案以及解析
1.答案：D
解析：蛋白质主要由C、H、O、N、S等元素组成，有些蛋白质还含有P、Fe、Cu、Zn等元素。
2.答案：A
解析：蛋白质的一级结构就需要形成肽键。
3.答案：B
解析：蛋白质受某些因素的影响，引起其理化性质和生物活性发生了变化，这种变化称为变性。水解会导致肽键断裂，破坏蛋白质的一级结构，则A不能选。盐析和溶解都不会影响蛋白质的理化性质和生物活性，则C和D都不能选。
4.答案：C
解析：酿酒的过程涉及淀粉的水解，与蛋白质无关。
5.答案：蛋白质水解时断裂的化学键是肽键（酰胺键）。
解析：
6.答案：5723
解析：设牛胰岛素的相对分子质量为，则，解得。
7.答案：（1）
（2）
（3）、、、
解析：（1）1 mol A中含C、H、O的物质的量分别为，，所以A的分子式为；由于A的核磁共振氢谱显示有4组峰，峰面积比为1:1:2:3，可推出A的结构简式为。
（2）由于B是A的同系物，其相对分子质量比A的少14，则B应该缺少一个，故B的结构简式为。
（3）A和B在一定条件下可能形成的二肽的结构简式有、、、。
8.答案：味精的主要化学成分为谷氨酸单钠盐，其结构简式为。谷氨酸分子中含有两个羧基，当通过中和反应变为单钠盐时需严格控制溶液的pH，否则有可能被完全中和生成二钠盐。
解析：
9.答案：松花蛋的生产原料除了蛋类，一般还有生石灰、纯碱、食盐、茶叶、草木灰、稻壳和泥等。各物质经过一系列化学反应后生成的NaOH、KOH和经蛋壳渗入蛋清，可促进其中的蛋白质变性凝固，呈胶冻状。此外，蛋白质和脂肪水解产生的氨基酸和脂肪酸与强碱进一步发生中和反应生成盐类物质，这些盐在蛋白质中以一定形状的结晶析出，形成了漂亮的“松花”。（该答案仅供参考）
解析：
10.答案：D
解析：天然氨基酸熔点较高，室温下均为晶体，一般能溶于水而难溶于乙醇、乙醚等有机溶剂；氨基酸是两性化合物，能与酸、碱反应生成盐；氨基酸分子间能发生成肽反应，但氨基酸都不能发生水解反应；天然蛋白质水解的最终产物是α-氨基酸。
11.答案：C
解析：两个氨基酸分子（可以相同，也可以不同）在一定条件下，通过氨基和羧基间缩合脱去水形成含有肽键的化合物，发生成肽反应，所以蛋白质水解断裂的是肽键，故选C。
12.答案：D
解析：根据题给二肽的结构简式可知，断裂肽键，—NH—上增加一个氢原子，增加一个羟基，分别得到和。
13.答案：D
解析：大多数酶是具有催化作用的蛋白质，其催化作用具有高效性和专一性。高温、重金属盐、强酸、强碱等条件可使酶失去活性。
14.答案：D
解析：绝大多数酶是蛋白质，酶催化反应具有条件温和的特点，温度过高或过低，酶活性降低甚至变性。
15.答案：C
解析：该有机物分子中含有氨基、羧基，具有两性，可与酸、碱反应，故A正确；该有机物是由4种氨基酸分子：、，脱水缩合形成的四肽，故B正确；1mol该有机物在NaOH溶液中可发生水解，最终得到4种氨基酸，最多可消耗5molNaOH，故C错误；是形成该有机物的一种氨基酸，故D正确。
16.答案：A
解析：1mol有机物R与1molKOH或HCl完全反应，说明1个R分子中有一个氨基和一个羧基，此有机物的摩尔质量，通过摩尔质量进行分析可知，R分子中还含有1个原子团，A项正确。
17、
（1）答案：
解析：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）答案：①
②
③6
解析：分子中碳、氢原子数比值最大，其分子式为，两分子该有机物缩合形成环状物质时应脱去两分子水，根据原子守恒可知所得缩合物的分子式为；满足题意的同分异构体①③有6种，分别是、、（六个标号位置上是硝基）。
（3）答案：436
解析：该蛋白质的结构片段水解生成了4种氨基酸，相应地增加了4个分子的相对分子质量，即水解生成的各种氨基酸的相对分子质量之和为。
