2024高中化学第四章生命中的基础有机化学物质3蛋白质和核酸课时作业含解析新人教版选修5

PAGEPAGE9蛋白质和核酸一、选择题(每小题4分，共40分)1.自然蛋白质水解的最终产物是α­氨基酸，结构如图所示，下列有关α­氨基酸的说法中错误的是(D)A．α­氨基酸既能与酸反应，又能与碱反应B．α­氨基酸在酸溶液中主要以阳离子形式存在C．α­氨基酸在碱溶液中主要以阴离子形式存在D．α­氨基酸难溶于水解析：氨基酸中官能团有羧基和氨基，既有酸性又有碱性，故能与酸、碱发生反应。氨基和羧基是亲水官能团，故可以溶于水，D错误。3．下列有关核酸的说法中不正确的是(C)A．核酸是一类含磷的生物高分子化合物B．依据组成，核酸分为DNA和RNAC．DNA大量存在于细胞质中D．1981年，我国用人工方法合成了酵母丙氨酸转移核糖核酸解析：核酸是含磷的生物高分子化合物，据组成可分为DNA和RNA，DNA大量存在于细胞核中。4．酶是蛋白质，能催化多种化学反应，下列表示温度与化学反应速率的关系曲线中，以酶作催化剂的是(C)解析：酶的催化作用须要相宜的温度，在合适温度下催化效率最高，当温度超过肯定范围会失去催化作用。5．下列过程不属于化学变更的是(A)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现黄色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，是盐析过程，析出的蛋白质性质并无变更，即没有新物质生成，加水后，析出的蛋白质仍能溶解，A项不是化学变更。6．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合理的是(C)A．青霉氨基酸分子中全部碳原子均在同始终线上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．1mol青霉氨基酸与足量的金属钠反应生成0.5molH2解析：分子中含有—NH2，所以有碱性，除了—COOH外，还有—SH可以与Na反应，所以生成的H2为1mol。7．人类肝脏蛋白质两谱三图三库已全面破译完成，它将为肝脏疾病的预警、预防、诊断和治疗供应科学依据。下列关于构成乙肝病毒之一的蛋白质的说法不正确的是(D)A．属于高分子化合物 B．水解的最终产物能与酸或碱反应C．遇浓硝酸会变性 D．水解时碳氧键断裂解析：乙肝病毒由蛋白质和核酸构成，蛋白质是高分子化合物，A正确；蛋白质最终水解的产物是氨基酸，氨基酸既有—COOH，也有—NH2因此能与酸或碱反应，B正确；蛋白质遇到浓硝酸会变性，C正确；蛋白质的水解只是肽键的断裂，碳氧键不断裂，D错误。8．欲将蛋白质从水中析出而又不变更它的生物活性应加入(B)A．甲醛溶液 B．饱和Na2SO4溶液C．CuSO4溶液 D．浓硫酸解析：A、C、D选项中的试剂都能使蛋白质发生变性。9．2008年度诺贝尔化学奖授予了包括美籍华裔科学家钱永健在内的3名科学家。他们发觉了能发出艳丽绿色的绿色荧光蛋白GFP(GreenFluorescentProtein的英文名称的缩写)，下列对GFP的结构和性质预料错误的是(B)A．GFP可以溶于水，且其水溶液可以通过滤纸B．为了防止GFP变质，可以培育在福尔马林溶液中C．GFP在肯定条件下会发生水解，且水解产物肯定只有α­氨基酸D．灼烧GFP会产生烧焦羽毛的气味解析：GFP是一种自然蛋白质，自然蛋白质水解产物是α­氨基酸，C正确；蛋白质是自然高分子化合物，其水溶液是胶体，可以通过滤纸，A正确；灼烧蛋白质时会产生烧焦羽毛的特别气味，D正确；福尔马林溶液的主要成分是甲醛(HCHO)，它能使GFP变性，B错误。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，衣服上的汗渍、血迹及人体排出的蛋白质、油渍遇到它，皆能水解而除去。下列衣料不能用加酶洗衣粉洗涤的是(B)①棉织品②羊毛织品③腈纶织品④蚕丝织品⑤涤纶织品⑥锦纶织品A．①②③B．②④C．③④⑤D．③⑤⑥解析：碱性蛋白酶能使蛋白质水解，而羊毛织品和蚕丝织品的主要成分均属于蛋白质，因此不能用加酶洗衣粉洗涤。二、非选择题(共60分)11．(9分)今有一个“多肽”，其分子式是C55H70O19N10，已知将它彻底水解后得到下列四种氨基酸：请计算回答：(1)这个“多肽”是几肽？十肽(填汉字)。(2)该多肽水解后，有4个氨基戊二酸生成(指一分子该多肽完全水解)(填数字)。解析：(1)氨基酸在形成多肽的同时只掉下小分子H2O，而每种氨基酸分子中都只含有1个N原子，故多肽中的N原子数等于氨基酸分子数，故该多肽是十肽。(2)十肽中含有9个肽键，假如每个氨基酸分子仅有1个羧基和氨基，则该多肽中应有11个O原子，因此多余的O原子都由氨基戊二酸供应，且每个这样的氨基酸可供应2个O原子，故水解后可生成4个氨基戊二酸。12．(7分)A、B两种有机化合物，分子式都是C9H11O2N。(1)化合物A是自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(2)化合物B是某种分子式为C9H12的芳香烃一硝化(硝基连在苯环上)后的唯一产物，化合物B的结构简式是。解析：(1)自然蛋白质最终水解产物是α­氨基酸，故A分子中应有，剩下的—C7H7不行能形成碳链，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C9H12的芳香烃一硝化后的唯一产物，硝基连在苯环上，则原芳香烃只能是1,3,5­三甲苯，这样，硝基连在哪个位置上都是相同的结构，即只有一种产物。13．(9分)在澄清的蛋白质(分子结构中含有苯基)溶液中加入以下几种物质：(1)加入大量饱和食盐水，现象为产生白色沉淀，此过程叫作盐析。(2)加入甲醛溶液，现象为产生白色沉淀，此过程称为蛋白质的变性。(3)加入浓硝酸并微热，现象为蛋白质变为黄色，这是由于浓硝酸与蛋白质发生了颜色反应。解析：饱和NaCl溶液能使蛋白质凝聚成固体析出，称之为盐析；甲醛能使蛋白质变性，以固体形式析出；蛋白质遇浓硝酸变黄，发生颜色反应。14．(10分)中科院蒋锡夔院士和中科院上海有机化学所计国桢探讨员因在有机分子簇集和自由基化学探讨领域取得重大成果，而荣获国家自然科学一等奖。据悉，他们在探讨过程中曾涉及如下一种有机物。请依据如图所示化合物的结构简式回答问题：(1)该化合物中，官能团⑦的名称是羧基，官能团①的电子式是。(2)该化合物是由四个氨基酸分子脱水形成的。分子中含有三个肽键，称为四肽。(3)写出该化合物水解生成的氨基酸的结构简式(任写一种)H2NCH2COOH，并写出此氨基酸与氢氧化钠溶液反应的化学方程式H2NCH2COOH＋NaOH→H2NCH2COONa＋H2O(或另外三种氨基酸及对应的反应式)。解析：视察结构片断可知，①是氨基，⑦是羧基，分子结构中共有③⑤⑥三个肽键，故该物质是四肽，它水解后生成4种氨基酸：H2NCH2COOH、15．(10分)有资料显示，几种甜味剂的相对甜度如下：甜味剂名称相对甜度蔗糖1糖精500～700阿斯巴甜180～200纽甜7000～13000由上表可知目前发觉的最甜的甜味剂是纽甜(NTM)，它的结构简式如下：。试依据纽甜的结构简式回答下列问题：(1)纽甜的分子式为C20H30N2O5。(2)在纽甜分子中，除含有—CO—NH—、—COO—、苯基外，还含有亚氨基(—NH—)和羧基(或—COOH)，因此该物质既具有弱碱性，又具有弱酸性。(3)假如将纽甜在肯定条件下完全水解(假设生成的产物中没有盐)，则含有苯环的有机物的结构简式为；假如保持该水解物的碳链结构和羧基位置都不变，则含有氨基的有机物的同分异构体(含自身1种)共有5种；该水解物可发生缩聚(填反应类型)反应生成高分子化合物。(4)纽甜可通过如下反应制得：②将①的主要产物在催化剂作用下氢化使碳氮双键消逝。以上三个反应中，②属于加成反应(填反应类型)，③属于取代(或成肽)反应。解析：(1)纽甜的结构简式中苯环相当于—C6H5，从而可以确定其分子式。(2)纽甜中还含有的官能团为羧基，因此既能与酸反应又能与碱反应。(3)纽甜中含有结构，均能发生水解，水解后含有苯环的有机物为。符合条件的同分异构体还有以及在苯环上连接氨基所得3种有机物，因此总共为5种。该物质含有羧基和氨基两种官能团，可以通过缩聚反应生成高分子化合物。(4)反应②为双键的加成，属于加成反应；反应③为羧基和氨基脱去水，属于取代反应或成肽反应。16．(15分)F是新型降压药替米沙坦的中间体，可由下列路途合成：(1)A→B的反应类型是氧化反应，D→E的反应类型是还原反应，E→F的反应类型是取代反应。(2)写出满意下列条件的B的全部同分异构体①含有苯环②含有酯基③能与新制Cu(OH)2悬浊液