知识讲解_蛋白质和核酸_提高

1 蛋白质和核酸 【学习目标】 1、了解氨基酸、蛋白质与人体健康的关系，认识人工合成多肽、蛋白质、核酸的意义； 2、掌握氨基酸和蛋白质的结构特点及其重要的化学性质。 【要点梳理】 要点一、氨基酸的结构和性质 蛋白质是生命活动的主要物质基础，氨基酸是组成蛋白质的基本结构单位，而核酸对蛋白质的生物合成又起 着决定作用。因此，研究氨基酸、蛋白质、核酸等基本的生命物质的结构，有助于揭开生命现象的本质。 【高清课堂：蛋白质和核酸#蛋白质和核酸】1．氨基酸的组成和结构。 （1）氨基酸是羧酸分子中烃基上的氢原子被氨基取代后的生成物。氨基酸分子中含有氨基和羧基，属于取 代羧酸。 （2）组成蛋白质的氨基酸几乎都是 -氨基酸。 -氨基酸的结构简式可表示为： 常见的 -氨基酸有许多种。如： 2．氨基酸的物理性质。 天然氨基酸均为无色晶体，主要以内盐形式存在，熔点较高，在 200℃～300℃时熔化分解。它们能溶于强 酸或强碱溶液中，除少数外一般都能溶于水，而难溶于乙醇、乙醚。 提示：（1）内盐是指氨基酸分子中的羟基和氨基作用。使氨基酸成为带正电荷和负电荷的两性离子（如 ）。 （2）氨基酸具有一般盐的物理性质。 3．氨基酸的主要化学性质。 （1）氨基酸的两性。 氨基酸是两性化合物，能与酸、碱反应生成盐。 氨基酸分子既含有氨基又含有羧基，通常以两性离子形式存在，溶液的 pH 不同，可发生不同的解离。 不同的氨基酸在水中的溶解度最小时的 pH（即等电点）不同，可以通过控制溶液的 pH 分离氨基酸。 （2）氨基酸的成肽反应。 在酸或碱存在的条件下加热，一个氨基酸分子的氨基与另一个氨基酸分子的羧基间脱去一分子水，缩合形成 含有肽键（ ）的化合物，称为成肽反应。例如： α α α2 由两个氨基酸分子间脱水形成的含有肽键的化合物叫二肽。由三个氨基酸分子间脱水形成的含有肽键的化合 物叫三肽，以此类推，三肽以上均可称为多肽。相对分子质量在 10000 以上并具有一定空间结构的多肽，称为蛋 白质。 4． -氨基酸的鉴别。 大多数 -氨基酸在 pH 为 5.5 时与茚三酮（ ）的醇溶液共热煮沸，可以生成蓝紫色物质，与脯 氨酸和羟脯氨酸生成黄色，这一显色反应可以用于识别除脯氨酸和羟脯氨酸以外的 -氨基酸。 5．氨基酸与人体健康的关系。 组成生物体内蛋白质的氨基酸只有 20 余种，其中有 8 种氨基酸在人体内不能合成，必须从食物中摄取，它 们是赖氨酸、蛋氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸、苏氨酸、苯丙氨酸和色氨酸，这 8 种氨基酸称为必需氨基酸。 肉、蛋、鱼、奶等食物富含由必需氨基酸构成的蛋白质，是人体必需氨基酸的主要来源。因此，为了维护人体的 健康，应注意合理膳食、科学营养，保证人体必需氨基酸的摄取。 要点二、蛋白质的结构和性质 【高清课堂：蛋白质和核酸#蛋白质的结构】1．蛋白质的组成和结构。 （1）蛋白质是由氨基酸通过肽键等相互连接而形成的一类具有独特而稳定的结构和一定生理功能的含氮生 物高分子化合物。 （2）蛋白质的相对分子质量从几万到几千万，它由 C、H、O、N、S 等元素组成，有的蛋白质还含有 P、 Fe、Cu、Zn、Mn 等。 （3）蛋白质的数目巨大（1010～1012 种），结构复杂，目前为人们所认识的非常少。科学家通常将蛋白质的 结构层次分为四级进行研究。 任何一种蛋白质分子在天然状态下均具有独特而稳定的结构，这是蛋白质分子结构中最显著的特点。蛋白质 分子中各种氨基酸的连接方式和排列顺序称为蛋白质的一级结构。其中氨基酸的排列顺序对蛋白质的性质起着决 定性作用。 一级结构 二级结构 三级结构（三维） 四级结构 注：每一个具有三级结构的多肽链称为亚基。 2．蛋白质的主要性质。 蛋白质与氨基酸一样，也是两性分子，既能与酸反应又能与碱反应，除此以外，蛋白质还具有如下性质： （1）水解。 蛋白质在酸、碱或酶的作用下能发生水解，水解的最终产物是多种氨基酸。天然蛋白质水解的最终产物是多 种α一氨基酸。 （2）盐析。 向蛋白质溶液中加入浓的无机轻金属盐溶液（如饱和硫酸铵溶液、硫酸钠溶液等），可使蛋白质的溶解度降 低而从溶液中析出，这种作用称为盐析。盐析属物理过程，是可逆的，盐析出的蛋白质稀释后仍能溶解而并不影 响蛋白质的活性。采用多次盐析和溶解，可以分离提纯蛋白质。 （3）变性。 α α α →卷曲, 盘旋, 折叠 →盘曲, 折叠 →亚基的立体排布 亚基间的相互作用与布局3 在某些物理因素（如加热、加压、搅拌、振荡、紫外线照射、超声波等）或化学因素（如强酸、强碱、重金 属盐、三氯乙酸、甲醛、乙醇、丙酮等）的影响下，蛋白质的理化性质和生理功能发生改变的现象，称为蛋白质 的变性。变性属化学过程，是不可逆的。变性后的蛋白质既失去了原有的溶解性，同时也失去了原有的生理活性。 利用蛋白质的变性来加热烹调食物或灭菌消毒等，防止蛋白质的变性有疫苗的冷冻保藏、登山时的防晒护目等。 （4）颜色反应。 蛋白质可以跟许多试剂发生特殊的颜色反应。如含有苯环的蛋白质与浓硝酸作用时会产生黄色固态物质；蛋 白质遇双缩脲试剂时会呈现紫玫瑰色。通常情况下，可利用上述颜色反应来检验蛋白质。 此外，蛋白质在灼烧时，会产生烧焦羽毛的气味，也可用于蛋白质的检验。 3．蛋白质的主要用途。 （1）蛋白质是生命活动的主要物质基础，几乎一切生命活动过程都与蛋白质有关，没有蛋白质就没有生命。 （2）蛋白质被广泛应用于纺织、制革、食品、医药等各个行业。 要点三、酶与核酸 【高清课堂：蛋白质和核酸#酶与核酸】（一）酶 1．酶是一类由细胞产生的、对生物体内的化学反应具有催化作用的蛋白质。 2．酶除具有蛋白质的性质外，还具有很强的催化作用。酶的催化作用具有：（1）条件温和、不需加热； （2）高度的专一性；（3）高效催化作用等特点。其催化过程可分为①反应物与酶结合形成配合物；②反应物变 成激活状态；③产物在酶表面形成；④产物在酶表面释放。 3．酶的用途广泛，如淀粉酶应用于食品、发酵、纺织、制药等工业；蛋白酶用于医药、制革等工业；脂肪 酶用于脂肪水解、羊毛脱脂等。酶还可用于疾病的诊断。 （二）核酸 1．核酸是一类含磷的生物高分子化合物。一般由几千到几十万个原子组成，相对分子质量可达十几万至几 百万。 2．核酸分为脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA）。核酸在生物体的生长、繁殖、遗传、变异等生命 现象中起着决定作用。 3．DNA 主要存在于细胞核中，是生物体遗传信息的载体。DNA 的双螺旋结构决定了生物合成蛋白质的特 殊结构，并保证把这种特性遗传给下一代。DNA 同时还指挥着蛋白质的合成、细胞的分裂和制造新的细胞。： RNA 主要存在于细胞质中，它以 DNA 为模板而形成，将 DNA 的遗传信息翻译并表达成具有特定功能的蛋白质， 也就是说 RNA 根据 DNA 提供的信息控制体内蛋白质的合成。 【典型例题】 类型一：氨基酸的结构和性质 例 1 A、B 两种有机化合物，分子式都是 C9H11O2N。 （1）化合物 A 是天然蛋白质的水解产物，光谱测定显示分子结构中不存在甲基。化合物 A 的结构简式是 ________。 （2）化合物 B 是某种分子式为 C9H12 的芳香烃一硝化后的唯一产物（硝基连在苯环上）。化合物 B 的结构 简式是________。 （3）两分子 A 可形成具有六元环的物质 C，则 C 的结构简式是________。 【思路点拨】本题考查氨基酸的结构与性质，注意所学知识的重现。 【答案】4 【解析】（1）蛋白质水解的最终产物是 -氨基酸，故 A 分子中应有： ，剩下的 C7H7 不可能形 成碳链。又因为分子中无—CH3，故只能是 ，A 的结构简式为 。 （2）题目中提示 B 是芳香烃 C9H12 一硝化的唯一产物，硝基连在苯环上，则原芳香烃只能是 1，3，5-三甲 苯，这样硝基无论连在哪个位置上都是一种产物。 （3）A 分子中的—NH 3 和—COOH 可脱水形成 ，从而把两分子 A 结合成环状，结构简式为 。 【总结升华】值得注意的是：氨基酸和相应的硝基化合物互为同分异构体。如 和 CH3CH2—NO2， 这是解题中常易忽视的地方。 例 2 下列说法不正确的是（　 ） 　　A．麦芽糖及其水解产物均能发生银镜反应 　　B．用溴水即可鉴别苯酚溶液、2,4-已二烯和甲苯 　　C．在酸性条件下，CH3CO18OC2H5 的水解产物是 CH3CO18OH 和 C2H5OH 　　D．用甘氨酸（H2N-CH2-COOH）和丙氨酸（ ）缩合最多可形成 4 种二肽 　　【思路点拨】本题考查的综合性较强，涉及糖类、烃的衍生物、氨基酸的化学性质。注意分析问题时的准确 性。 　　【答案】C 　　【解析】麦芽糖属于还原性糖可发生银镜反应，麦芽糖的水解产物是葡萄糖，葡萄糖也属于还原性糖可发生 银镜反应，A 正确；苯酚和溴水反应生成白色沉淀，2,4-已二烯可以使溴水褪色，甲苯和溴水不反应，但甲苯可 以萃取溴水中的溴，甲苯的密度比水的小，所以下层是水层，上层是橙红色的有机层，因此可以鉴别，B 正确； 酯类水解时，酯基中的碳氧单键断键，水中的羟基与碳氧双键结合形成羧基，所以 CH3CO18OC2H5 的水解产物是 CH3COOH 和 C2H518OH，因此选项 C 不正确；两个氨基酸分子（可以相同，也可以不同），在酸或碱的存在下加 热，通过一分子的氨基与另一分子的羧基间脱去一分子水，缩合形成含有肽键 的化合物，成为成肽 α5 反应。因此甘氨酸和丙氨酸混合缩合是既可以是自身缩合（共有 2 种），也可是甘氨酸提供氨基，丙氨酸提供羧 基，或者甘氨酸提供羧基，丙氨酸提供氨基，所以一共有 4 种二肽，即选项 D 正确。 　　【总结升华】有机化学的学习，需要不断的整理、总结，然后形成知识树，以便遇到问题时能迅速、准确的 提取所需的要点。 举一反三： 【变式 1】天然蛋白质水解产物中含有物质 A。A 由 C、H、O、N 元素组成，能与 NaOH 反应，也能与盐 酸反应。在一定条件下，2 分子 A 发生缩合反应生成 B 和 1 个水分子，B 的式量为 312。该蛋白质与浓硝酸反应 时显黄色。据此推断：A 的结构简式为________；B 的结构简式为________。 【答案】 　　【变式 2】某期刊封面上有如右图所示的一个分子的球棍模型图，图中“棍”代 表单键或双键或三键。不同颜色的球代表不同元素的原子。该模型图可代表一种 （　 ） 　　A、卤代羧酸　　　　 B、酯 　　C、氨基酸　　　　　 D、醇钠 　　【答案】C 　　【解析】球棍模型是中学应该熟悉的分子空间结构。不同颜色的球代表不同元素的原子，而“棍”表示连接， 可能是单键、双键或三键，根据不同原子所连价键数目不同确定原子。观察模型可知，绿球和绿球相连，而且绿 球还连接了其他球，可以初步推断，绿球代表碳原子或氮原子。再由 5 个白球都处于末端，它们分别都只跟一个 球相连，可以推断，白球代表氢原子。红球既可只连绿球，又可一端连绿球一端连白球（氢原子），可以推断为 氧原子。蓝球连了两个氢原子后再连在绿球上，而这个绿球已经连了 3 个球（至少 4 价），由此排除绿球是氮原 子，确定是碳原子，可得蓝球是氮原子。该模型代表甘氨酸（氨基乙酸） 类型二：蛋白质的结构和性质 例 3（2015 江苏南通一模）2014 年诺贝尔化学奖授予超高分辨率荧光显微镜的贡献者。人类借助于这种显 微镜可以观察到单个的蛋白质分子。下列有关叙述不正确的是（ ）。 A．蛋白质中含有碳、氢、氧、氮等元素 B．蛋白质属于高分子化合物 C．蛋白质可完全水解生成氨基酸 D．消毒过程中细菌蛋白质发生了盐析 【思路点拨】本题主要考查的是蛋白质的元素组成、水解产物以及蛋白质的性质，蛋白质遇强酸、强碱、重 金属盐等发生的是变性。 【答案】D6 【解析】A 项蛋白质属于有机物，含有 C、H、O、N、S、P 等元素，故 A 正确；B 项蛋白质属于天然高分 子化合物，相对分子质量在 10000 以上，故 B 正确；C 项蛋白质完全水解生成各种氨基酸，故 C 正确；D 项消 毒过程中细菌蛋白质发生了变性，不是盐析，故 D 错误。故选 D。 【总结升华】轻金属盐可使蛋白质发生盐析；某些物理因素（如加热、加压、搅拌、振荡、紫外线照射、超 声波等）或化学因素（如强酸、强碱、重金属盐、三氯乙酸、甲醛、乙醇、丙酮等）可以使蛋白质发生不可逆的 变性；只有含有苯环的蛋白质遇到浓硝酸时才会显黄色。 举一反三： 【变式 1】（2016 辛集市期中）在蛋白质溶液中分别进行下列操作或加入下列物质，其中一种与其它三种 现象有本质不同的是（ ） A．加热 　　B．加浓硝酸 　　C．加硫酸铵的浓溶液 　　D．加硫酸铜溶液 【答案】C 【解析】A 项加热能使蛋白质变性；B 项浓硝酸是强酸能使蛋白质变性；C 项硫酸铵溶液不能使蛋白质变性， 可发生盐析；D 项硫酸铜是重金属盐，能使蛋白质变性。故选 C。 例 4 下列叙述错误的是（　 ） 　　A．乙烯和苯都能使溴水褪色，褪色的原因相同 　　B．淀粉、油脂、蛋白质都能水解，但水解产物不同 　　C．煤油可由石油分馏获得，可用作燃料和保存少量金属钠 　　D．乙醇、乙酸、乙酸乙酯都能发生取代反应，乙酸乙酯中的少量乙酸可用饱和 Na2CO3 溶液除去 　　【思路点拨】本题考查有机化学的相关知识，既有对烃及其衍生物性质的考查，又有对生活中常见营养物质 糖类、油脂、蛋白质性质的考查。 　　【答案】A 　　【解析】A 项，乙烯与溴水发生加成反应，使溴水褪色，而苯不与溴水反应；B 项，淀粉水解生成葡萄糖， 油脂在酸性条件下水解生成高级脂肪酸和甘油，蛋白质水解生成氨基酸；C 项，石油分馏可以得到石油气、汽油、 柴油、煤油、重油等，其中石油气、汽油、柴油和煤油常用作燃料，钠与煤油不反应，且密度比煤油大，把钠保 存在煤油中以隔绝空气；D 项，乙醇和乙酸的酯化反应和乙酸乙酯的水解反应都是取代反应，乙酸乙酯不溶于水， 与饱和 Na2CO3 溶液分层，乙酸与 Na2CO3 反应生成乙酸钠、水和二氧化碳。 【总结升华】蛋白质是由α-氨基酸通过肽键构成的高分子化合物，在蛋白质分子中存在着氨基和羧基，因 此跟氨基酸相似，蛋白质也是两性物质。另外蛋白质本身还有一些独特的性质，如可发生水解反应、具有胶体的 性质、 加入电解质可产生盐析作用、蛋白质的变性、颜色反应、灼烧时可以产生烧焦羽毛的气味。 举一反三： 【变式 1】（1）酶是生物体中产生的具有催化作用的蛋白质，其催化作用具有______、______、______等 特点。 （2）核酸是一类含________的生物高分子化合物。在生物体的生长、繁殖、________、________等生命现 象中起着决定性作用。核酸分为 DNA 和 RNA。DNA 主要存在于________中，其主要功能是________；RNA 主 要存在于________中，其主要功能是________。 【答案】（1）条件温和、不需加热 高度的专一性 高效催化作用 （2）磷 遗传 变异 细胞核 DNA 是生物体 遗传信息的载体，蛋白质合成的模板 细胞质 RNA 参与 生物体内蛋白质的合成 　　【变式 2】下列说法正确的是（ ） A．在酸性条件下，CH3CO18OC2H5 水解的产物是 CH3CO18OH 和 C2H5OH B．用甘氨酸（H2NCH2COOH）和丙氨酸（CH3CHNH2COOH）缩合，最多可形成 4 种二肽 C．C2H5Br 与 NaOH 的乙醇溶液混合后加热，将所得气体通入高锰酸钾酸性溶液中，若溶液褪色，则证明有 乙烯生成 D．将电石与饱和食盐水反应生成的气体通入溴的四氯化碳溶液中，若溶液褪色，证明有乙炔生成 　　【答案】B7 【解析】A 项，CH3CO18OC2H5 水解，断开酯基上的 C—O 键，产物是 CH3COOH 和 C2H518OH，错误；C 项， 乙醇易挥发，也能使高锰酸钾酸性溶液褪色，错误；D 项，乙炔中混有的杂质 H2S、PH3，具有还原性，也能使 溴 的 四 氯 化 碳 溶 液 褪 色 ， 错 误 。8 【巩固练习】 一、选择题 1．某期刊封面上有如右一个分子的球棍模型图。图中“棍”代表单键或双键或三键。不同颜色的球代表不同元 素的原子，该模型图可代表一种（ ）。 A．硝基化合物 B．硝酸酯 C． -氨基酸 D．蛋白质 2．关于生物体内氨基酸的叙述错误的是（ ）。 A．构成蛋白质的 -氨基酸的结构通式是 B．人体内所有氨基酸均可以互相转化 C．两个氨基酸通过脱水缩合形成二肽 D．人体内氨基酸分解代谢的最终产物是二氧化碳、水和尿素 3．（2016 鸡西期末）误服重金属盐使人中毒，可采用下列哪种措施急救（ ） A．喝大量开水 B．喝大量牛奶 C．喝大量氯化钠溶液 D．喝大量葡萄糖水 4．关于蛋白质性质的说法中，不正确的是（ ）。 A．蛋白质溶液中加入任何盐溶液，都会使蛋白质发生变性 B．蛋白质水解的最终产物是多种氨基酸 C．微热条件下，任何蛋白质遇到浓硝酸时都会显黄色 D．蛋白质既能与强酸反应又能与强碱反应 5．能用于鉴别淀粉、肥皂和蛋白质三种溶液的一种试剂是（ ）。 A．碘水 B．烧碱溶液 C．浓硝酸 D．MgSO4 溶液 6．下列说法中，正确的是（ ）。 A．组成蛋白质的氨基酸几乎都是α一氨基酸 B．加热会使蛋白质变性，因此吃生鸡蛋比吃熟鸡蛋好 C．酶的催化作用必须在强碱性条件下才能进行 D．根据其组成，可将核酸分为 DNA 和 RNA 7．当含有下列结构片断的蛋白质在胃液中水解时，不可能产生的氨基酸是（ ）。 α α9 8．（2016 锦州期末）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、血迹以及人体排放的蛋白质油渍等遇到它，皆能水解而除去。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腈纶织品 ④蚕丝织品 ⑤涤纶织品 ⑥尼龙织品 A．①②③ B．②④ C．③④⑤ D．③⑤⑥ 9．某含氮有机物 C4H9NO2 有多种同分异构体，其中属于氨基酸的异构体数目有（ ）。 A．3 种 B．4 种 C．5 种 D．6 种 10．下列说法正确的是（ ） A．某有机物含有 C、H、O、N 四种元素，其球棍模型为 。该有机物的结构简式为 B．按系统命名法，化合物 的名称为 3—甲基—2—乙基己烷 C．七叶内酯（ ）和东莨菪内酯（ ）都是某些中草药的成分，它们具有相同的 官能团，互为同系物 D．S—诱抗素的结构简式为 ，则 1 mol S—诱抗素与氢氧化钠溶液反应时，最多消耗 3 mol NaOH 二、填空题 1．（2015 海南三亚期末）按要求填空： （1）高温杀菌的原理是利用____________________； （2）使用浓硝酸时不慎溅到皮肤上，皮肤发黄的原因是____________________； （3）鉴别真假羊毛衫的方法是____________________； （4）分离和提纯蛋白质的方法是____________________。 2．A、B 两种有机物的分子式相同，都可用 CaHbOcNd 表示，且 a+c=b，a－c=d。已知 A 是天然蛋白质水解的最 终产物；B 是一种含有醛基的硝酸酯。试回答： （1）A 和 B 的分子式是________。 （2）光谱测定显示，A 的分子结构中不存在甲基，则 A 的结构简式为________。10 （3）光谱测定显示，B 的烃基中没有支链，则 B 的结构简式为________。 3．（1）由 2 个 C 原子、1 个 0 原子、1 个 N 原子和若干个 H 原子组成的共价化合物，H 原子数目最多为________ 个。试写出其中一例的结构简式________。 （2）若某共价化合物分子中只含有 C、H、N 三种元素，且以 n（C）和 n（N）分别表示 C 和 N 的原子数目， 则 H 原子数目最多等于________。 （3）若某共价化合物分子中只含有 C、N、O、H 四种元素，且以 n（C）、n（N）和 n（O）分别表示 C、N 和 O 的原子数目，则 H 原子数目最多等于________。 4．现有分子式均为 CaHbNcOd 的 A、B 两种有机物。 （1）有机物 A 是天然蛋白质的水解产物，光谱测定显示：A 的分子结构中不存在甲基（—CH3），一定条件 下，两分子 A 发生缩合反应生成 M 和一分子水，M 的相对分子质量为 312。A 分子间还可以通过缩聚反应得到 N。 请将 A、M 和 N 的结构简式填入相应的方框中： 。 N（高聚物） A M （2）化合物 B 是分子式为 CaHb+1 的某种芳香烃一硝化后的唯一产物（硝基连在苯环上），则化合物 B 的结 构简式为________，化合物 A 和 B 两者互为________。其中________是与生命起源有关的物质。 ←缩聚反应 →缩合反应11 【参考答案与解析】 一、选择题 1．C 【解析】从结构及题给选项看，有 4 种不同颜色的球，即有 4 种元素，其中绿球相当于碳原子，白球相当于 氢原子，关键是分析红球和蓝球，蓝球结合三个原子，应代表氮原子，而红球有连一个原子的，也有连 2 个原子 的，可见其中应有一个双键，红球应代表氧原子才符合要求，此结构表示的是 。 2．B 【解析】生物体内的蛋白质的基本组成单位是各种 -氨基酸。 -氨基酸的通式为 ；人体内氨 基酸分解代谢的最终产物是水、二氧化碳和尿素；两个氨基酸脱水缩合可形成二肽；在人体内能够通过转氨基作 用形成的只有 12 种非必需氨基酸，还有 8 种必需氨基酸必须从食物中摄取，因此“人体内所有氨基酸均可以相 互转化”的说法是错误的。 3．B 【解析】A 项水不能与重金属盐反应，故 A 错误；B 项重金属盐能够使得人体内蛋白质发生变性，重金属中 毒时喝入大量含蛋白质的物质能够有效解毒，牛奶是蛋白质，故 B 正确；C 项食盐水不能与重金属盐反应，故 C 错误；D 项葡萄糖不能与重金属盐反应，故 D 错误。故选 B。 4．A、C 【解析】蛋白质溶液中加入浓的(NH4)2SO4、Na2SO4 等溶液时，蛋白质会发生盐析，加入可溶性重金属盐溶 液时会发生蛋白质的变性；含有苯环的蛋白质遇浓硝酸才会显黄色。 5．C 【解析】蛋白质与浓硝酸作用会显黄色；浓硝酸与肥皂反应会生成难溶于水的高级脂肪酸沉淀；而淀粉与浓 硝酸不反应。 6．A、D 【解析】变性前后的蛋白质水解的产物都是 -氨基酸，因此，生、熟鸡蛋的营养价值差别不大，而吃熟鸡蛋 是人们的日常习惯；酶的催化作用在接近体温、接近中性的环境下就可进行。 7．D 【解析】将所给蛋白质片断按 中 C—N 键断裂的方式切断，断开后 加—OH、—NH—加 H， 分割组装成各种氨基酸。根据所得氨基酸的结构，找出水解不可能产生的氨基酸。 8．B 【解析】加酶洗衣粉含有生物催化剂酶，可以催化蛋白质的分解反应。由题意可知这种加酶洗衣粉能分解蛋 白质，凡由蛋白质组成的衣料皆不宜用加酶洗衣粉洗涤。②毛织品和④蚕丝织品属于蛋白质，所以不能用加酶洗 衣粉；棉织品为天然纤维，腈纶织品、涤纶织品、尼龙织品的主要成分是合成纤维，可用加酶洗衣粉洗。故选 B。 9．C 【解析】氨基酸分子中一定含有氨基（—NH3）和羧基（—COOH），根据化学式 C4H9NO2 可知，除—NH2 和 —COOH 外，残余基团为“C3H6”。 当烃基“C3H6”无支链时的同分异构体为： 当烃基“C3H6”有支链时的同分异构体为： α α α12 10．A 【解析】A 项，根据 C 原子形成 4 个共价键，H 原子形成 1 个共价键，O 原子形成 2 个共价键，N 原子形成 3 个共价键可得该有机物的结构简式为 ，正确；B 项，按系统命名法，该化合物的名称为 3，4—二甲基庚烷，错误；C 项，七叶内酯与东莨菪内酯不互为同系物，错误；D 项，1 mol S—诱抗素与氢氧化 钠溶液反应时，最多消耗 2 mol NaOH，错误。 二、填空题 1．（1）高温使细菌中蛋白质变性 （2）皮肤蛋白质与浓硝酸发生了颜色反应 （3）灼烧，若有烧焦羽毛气味，则为真羊毛衫，反之不是 （4）盐析 【解析】（1）高温蒸煮措施能使蛋白质变性而将细菌病毒杀死。（2）人的皮肤主要是由蛋白质构成，浓硝酸 溅到皮肤上，使皮肤呈现黄色是由于浓硝酸与皮肤发生了颜色反应。（3）羊毛的主要成分为蛋白质，燃烧时有烧 焦羽毛的气味，鉴别真假羊毛衫的方法是先取样，再抽丝，在酒精灯上燃烧，如果有烧焦羽毛的气味，说明是真 羊毛衫，否则为假的。（4）盐析可使蛋白质从溶液中因溶解度降低而析出，其性质不变，则可用来提纯蛋白质。 2．（1）C5H9O4N 【解析】（1）因 B 是含醛基的硝酸酯，可设其结构简式为 ，与 CaHbOcNd 相比较 得 d=1，c=4，则可得 a=c+d=5，b=a+c=9，从而可确定有机物的分子式为 C5H9O4N。 （2）A 是天然蛋白质水解的最终产物，是仅一氨基酸，则 A 中含有 结构，残基为 —C3H5O2 ， 因 其 结 构 中 无 甲 基 ， 则 残 基 可 构 成 HOOC—CH2—CH2—等 结 构 ， 故 A 的 结 构 简 式 为 。 （3）由 B 的分子式为 C 5H9O4N，可求出 B 的结构简式中的 n 值为 4，从而得出 B 的结构简式为 。 3．（1）7 H2N—CH2—CH2OH （2）2n (C)+n (N)+2 （3）2n (C)+n (N)+2 【解析】（1）当 N 原子构成—NH 2 ，O 原子成为—OH 或—O—时，氢原子数最多，试写出有机物 H2N—CH2—CH2OH 可得出最多 H 原子数为 7； （2）若有机物仅由 C、H 组成，当 C、H 构成烷烃时 H 原子数为最大，此时 n (H)=2n (C)+2。设想将其中 的部分 C 原子换成 N 原子，并结合 H，则可得此时的最大 H 原子数为 n (H)=2n (C)+n (N)+2，可通过下列图示理 解：13 （3）因 O 原子只是形成—OH 或—O—，不改变 H 原子数，则 n (H)的最大值与（2）的相同。 4． 【解析】（1）有机物 A 是天然蛋白质的水解产物，则 A 应为 -氨基酸，其分子中应含有 结构。 M 是由两分子 A 缩合失去一分子水得到的，则 A 的相对分子质量=(312+18)／2=165。在我们熟悉的教材中的 - 氨基酸中，相对分子质量为 165 的应是 。其分子式为 C9H11O2N，推出了 A，M、N 的 结构就容易写出来了。 （2）化合物 B 是芳香烃 CaHb+1（即 C9H12）的一硝化产物，则 B 的分子式为 C9H11NO2，而 B 是 C9H12（芳 香烃）一硝化后的唯一产物，则 B 的结构只能是 ，A 与 B 互为同分异构体。 α α