考点09糖类 蛋白质与核酸 ——高二化学下学期期末复习考点精练学案（人教版2019选择性必修3）

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必考点09-糖类 蛋白质与核酸

题型一、糖的组成、分类与性质
例1．（2022·甘肃省会宁县第一中学高二期中）下列物质中，在一定条件下能发生水解的高分子化合物是
A．肥皂 B．油脂 C．纤维素 D．葡萄糖
例2．（2022·广西河池市·高二期末）下列有关说法正确的是
A．只用水无法鉴别苯、乙醇和四氯化碳
B．淀粉水解和纤维素水解得到的最终产物不同
C．乙烷、乙烯均是气体，既可用燃烧法鉴别，也可通入高锰酸钾溶液来鉴别
D．加入氢氧化钠溶液充分振荡后分液可除去乙酸乙酯中的乙酸
例3．(2022湖南湘潭高二检测)美国科学家发明了利用眼泪来检测糖尿病的装置,其原理是用氯金酸钠(NaAuCl4)溶液与眼泪中的葡萄糖反应生成纳米金单质颗粒(直径为20~60 nm)。下列有关说法错误的是(　　)
A.葡萄糖具有还原性
B.葡萄糖的结构简式为CH2OH(CHOH)4CHO
C.检测时,NaAuCl4发生氧化反应
D.纳米金单质颗粒分散在水中所得的分散系能产生丁达尔效应
【解题技巧提炼】
1．结构与组成
(1)糖类是由碳、氢、氧三种元素组成的一类有机化合物。
(2)大多数糖类化合物的分子式可用通式Cm(H2O)n来表示，m与n是可以相同、也可以不同的正整数。
(3)符合Cm(H2O)n通式的物质不一定都是糖类化合物，如甲醛CH2O、乙酸C2H4O2等；有些糖的分子式并不符合Cm(H2O)n，如脱氧核糖C5H10O4。
(4)有甜味的不一定是糖，如甘油、木糖醇等；没有甜味的也可能是糖，如淀粉、纤维素等。因此，糖类物质不完全属于碳水化合物，也不等于甜味物质。
(5)糖类化合物从分子结构上看，糖类是多羟基醛、多羟基酮和它们的脱水缩合物。
2．分类
根据糖类能否水解以及水解后的产物，糖类可分为
(1)单糖：凡是不能水解的糖称为单糖。如葡萄糖、果糖、核糖及脱氧核糖等。
(2)寡糖：1 mol糖水解后能产生2～10 mol单糖的称为寡糖或低聚糖。若水解生成2 mol单糖，则称为二糖，重要的二糖有麦芽糖、乳糖和蔗糖等。
(3)多糖：1 mol糖水解后能产生10 mol以上单糖的称为多糖，如淀粉、纤维素和糖原等。
二、糖的性质
1．葡萄糖的化学性质
葡萄糖分子中含有醛基和醇羟基，可发生氧化、加成、酯化等反应。
(1)氧化反应
①生理氧化或燃烧
C6H12O6(s)＋6O2(g)6CO2(g)＋6H2O(l) ΔH＝－2 804 kJ·mol－1
②被弱氧化剂银氨溶液或新制的Cu(OH)2氧化CH2OH(CHOH)4CHO＋2[Ag(NH3)2]OH
2Ag↓＋3NH3＋CH2OH(CHOH)4COONH4＋H2O。
CH2OH(CHOH)4CHO＋2Cu(OH)2＋NaOHCH2OH(CHOH)4COONa＋Cu2O↓＋3H2O。
(2)加成反应
CH2OH(CHOH)4CHO＋H2CH2OH(CHOH)4CH2OH。
(3)酯化反应
CH2OH(CHOH)4CHO＋5CH3COOHCH3COOCH2(CHOOCCH3)4CHO＋5H2O。
(4)发酵成醇
2C2H5OH＋2CO2↑。
2．蔗糖和麦芽糖的结构与性质

蔗糖
麦芽糖
分子式
C12H22O11
C12H22O11
分子结构
分子中无醛基
分子中有醛基
互为同分异构体，都是二糖
化学性质
水解生成葡萄糖和果糖
水解生成葡萄糖
非还原性糖，与银氨溶液或新制的Cu(OH)2不反应
还原性糖，与银氨溶液或新制的Cu(OH)2反应
鉴别方法
向其溶液中分别加入银氨溶液，水浴加热，能发生银镜反应的是麦芽糖，不能发生银镜反应的是蔗糖(也可用新制的氢氧化铜鉴别)

3.蔗糖的水解反应
(1)蔗糖水解反应实验需用稀硫酸(1∶5)作催化剂，水浴加热。水解反应的化学方程式为
＋H2O＋。
(2)水解产物中葡萄糖的检验：欲要检验水解产物中的葡萄糖，必须先加入NaOH溶液中和多余的硫酸，再加入银氨溶液或新制的Cu(OH)2进行检验糖类的还原性是指糖类能发生银镜反应或与新制的Cu(OH)2反应，若糖不能发生银镜反应或不与新制的Cu(OH)2反应，则该糖不具有还原性，为非还原性糖。
3．淀粉和纤维素的结构与性质

淀粉
纤维素
通式
(C6H10O5)n
关系
①不是同分异构体(n值不等)，也不是同系物(结构不同且分子组成上也不相差n个CH2原子团)；
②都是天然有机高分子化合物
结构特征
分子中含有几百个到几千个葡萄糖单元
分子中含有几千个葡萄糖单元
物理性质
白色、无味、固态粉末，不溶于冷水，在热水中发生糊化作用
白色、无味、具有纤维状结构的固体，不溶于水，也不溶于一般的有机溶剂
化学性质
①无还原性
②能水解生成葡萄糖
③遇碘单质变蓝
①无还原性
②能水解生成葡萄糖(难)
③能发生酯化反应
存在
植物光合作用的产物
构成细胞壁的基础物质
用途
制葡萄糖和酒精，人体的能源之一
纺织、造纸、制纤维素硝酸酯、纤维素乙酸酯等
题型二、蛋白质的结构、性质及应用
例1．（2022·吉林长春市·长春外国语学校高二月考）蛋白质的下列哪个性质可以用于蛋白质的提纯分离
A．水解 B．盐析 C．变性 D．颜色反应
例2．(2022辽宁丹东高二检测)下列关于蛋白质的说法不正确的是(　　)
A.蛋白质是由多种氨基酸加聚而成的高分子
B.通常用酒精消毒,其原理是酒精使细菌中的蛋白质变性而失去生理活性
C.浓的Na2SO4溶液能使溶液中的蛋白质析出,加水后析出的蛋白质又溶解
D.鉴别织物成分是蚕丝还是“人造丝”可采用灼烧闻气味的方法
例3．(2022江苏南通高二月考)下列关于营养物质的说法正确的是(　　)
A.糖类、蛋白质都能发生水解反应
B.糖类、油脂都是由C、H、O三种元素组成的
C.油脂、蛋白质都是高分子化合物
D.可用KI溶液区别淀粉溶液和蛋白质溶液
例4．（2022·吉林长春市·长春外国语学校高二月考）蛋白质的下列哪个性质可以用于蛋白质的提纯分离
A．水解 B．盐析 C．变性 D．颜色反应
【解题技巧提炼】
1．蛋白质的组成和结构
(1)组成：蛋白质中主要含有C、H、O、N、S等元素，属于天然有机高分子化合物。其溶液具有胶体的某些性质。
(2)四级结构

2．蛋白质的化学性质
(1)特征反应
①显色反应：分子中含有苯环的蛋白质遇浓硝酸变黄色。其他一些试剂也可以与蛋白质作用呈现特定的颜色，可用于蛋白质的分析检测。
②蛋白质灼烧，可闻到烧焦羽毛的特殊气味。
(2)两性
形成蛋白质的多肽是由多个氨基酸缩合形成的，在多肽链的两端必然存在着自由的氨基和羧基，侧链中也有酸性或碱性基团，所以蛋白质与氨基酸一样具有两性，能与酸或碱反应。
(3)水解反应
蛋白质 多肽 氨基酸
(4)盐析
向蛋白质溶液中加入一定浓度的盐(如硫酸铵、硫酸钠、氯化钠等)溶液，会使蛋白质的溶解度降低而从溶液中析出的现象称为蛋白质的盐析。盐析是一个可逆过程，可用于分离提纯蛋白质。
(5)变性
蛋白质在某些物理(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、乙醇、福尔马林、丙酮等)的影响下，蛋白质的性质和生理功能发生改变的现象称为蛋白质的变性。蛋白质变性后在水中不能重新溶解，是不可逆过程，可用于杀菌消毒。
3．酶具有生理活性，是对于许多有机化学反应和生物体内进行的复杂的反应具有很强的催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质。酶的催化作用具有以下特点：
①条件温和，不需加热。②具有高度的专一性。③具有高效催化作用。
题型三、核酸的结构、分类、性质及应用
例1．（2022·浙江高二月考）2022年的春节期间，新冠病毒肆虐。因为核酸是生命的基础物质，是病毒的“身份证”，所以患者的确诊需要病毒的核酸检验。以下关于核酸的论述正确的是 (　　)。
A．核酸是核蛋白的非蛋白部分，也是由氨基酸残基组成的
B．核酸水解产物中含有磷酸、葡萄糖和碱基
C．核酸、核苷酸都是高分子化合物
D．核酸有核糖核酸和脱氧核糖核酸两类，对蛋白质的合成和生物遗传起重要作用
例2．如图表示不同化学元素所组成的生命大分子及其水解产物,以下说法错误的是(　　)

A.若①为某种大分子的组成单位,则①最可能是氨基酸
B.若②是人体中重要的储能物质,则②可能是脂肪
C.若③为能储存遗传信息的大分子物质,则③一定是DNA
D.若④能够作为医疗注射物为人体提供能量,则④是葡萄糖
例3．如图表示生物体内核酸的基本组成单元模式图，下列说法正确的是

A．若③是尿嘧啶，则此图是组成的原料
B．分子结构的多样性取决于③的种类
C．若②为脱氧核糖，则与②相连的③有五种
D．和在核苷酸上的不同点只在②方面
例4．有关核酸的叙述正确的是(　　)
A.核酸对生物体的生长繁殖、遗传变异等起着决定性作用,是生命活动的控制者,大量存在于细胞核中
B.核酸指挥控制着蛋白质的合成,细胞的分裂,主要存在于细胞质中
C.生物体遗传信息的载体DNA,大量存在于细胞核中,决定蛋白质的合成
D.生物体遗传信息的载体RNA,大量存在于细胞质中,控制蛋白质的合成
【解题技巧提炼】
1．核酸的分类
天然的核酸根据其组成中所含戊糖的不同，分为脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)。
2．核酸的组成
核酸是由许多核苷酸单体形成的聚合物。核苷酸进一步水解得到磷酸和核苷，核苷继续水解得到戊糖和碱基。因此，核酸可以看作磷酸、戊糖和碱基通过一定方式结合而成的生物大分子。其中的戊糖是核糖或脱氧核糖，它们均以环状结构存在于核酸中，对应的核酸分别是核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA)。转化关系如图所示：

3．戊糖结构简式

4．碱基
碱基是具有碱性的杂环有机化合物，RNA中的碱基主要有腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和尿嘧啶(分别用字母A、G、C、U表示)；DNA中的碱基主要有腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和胸腺嘧啶(用字母T表示)。结构简式分别可表示为：
腺嘌呤(A)：， 鸟嘌呤(G)：， 胞嘧啶(C)：，
尿嘧啶(U)：， 胸腺嘧啶(T)：
5．核酸的类别及其比较
类别
脱氧核糖核酸(DNA)
核糖核酸(RNA)
组成差异
二者主要差异在于戊糖的不同
脱氧核糖
核糖
存在
主要存在于细胞核中
主要存在于细胞质中
生理功能
生物体遗传信息的载体，还指挥着蛋白质的合成、细胞的分裂和制造新的细胞
根据DNA提供的信息控制体内蛋白质的合成


题型一、糖的组成、分类与性质
1．（2022·长春市第二十九中学高二期末）下列关于有机物因果关系的叙述中，完全正确的一组是（ ）
选项
原因
结论
A
乙烯和苯都能使溴水褪色
苯分子和乙烯分子含有相同的碳碳双键
B
乙酸分子中含有羧基
可与NaHCO3溶液反应生成CO2
C
纤维素和淀粉的化学式均为(C6H10O5)n
它们属于同分异构体
D
乙酸乙酯和乙烯在一定条件下都能与水反应
两个反应属于同一反应类型
2．(2022浙江宁波高二期中)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、适合糖尿病患者等优点。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不正确的是(　　)
A.木糖醇与葡萄糖、果糖不一样,它不属于单糖
B.木糖醇不能跟新制的氢氧化铜悬浊液反应
C.木糖醇不属于乙醇同系物
D.木糖醇是一种五元醇,可以与羧酸在一定条件下发生酯化反应
3．（2022·广西梧州市·蒙山中学高二月考）糖原[(C6H10O5)n]是相对分子质量比淀粉更大的多糖,又叫“动物淀粉”。下列关于糖原的叙述正确的是(　　)
A.糖原与淀粉、纤维素互为同分异构体
B.糖原与淀粉、纤维素互为同系物
C.糖原水解的最终产物是葡萄糖
D.糖原具有还原性,能发生银镜反应
4．（2022·沙坪坝区·重庆八中高二期末）下列实验操作和结论错误的是(　　)
A.用新制Cu(OH)2可鉴别麦芽糖和蔗糖
B.用银镜反应可检验蔗糖是否转化为葡萄糖,但不能确定是否完全转化
C.浓硫酸可使蔗糖脱水变黑,证明蔗糖含C、H、O三种元素
D.蔗糖溶液中滴加几滴稀硫酸,水浴加热几分钟,加入银氨溶液,不能发生银镜反应,证明蔗糖不水解
题型二、蛋白质的结构、性质及应用
1．（2022·江苏连云港市·高二期末）青霉素是医学上一种常用的抗生素,其高效、低毒、临床应用广泛。青霉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(　　)
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
2．（2022·江苏宿迁市·桃州中学高二月考）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.仅有①②③ B.仅有①②④⑤
C.仅有⑤⑥ D.仅有①②③⑤
3．（2022·江苏省如皋中学高二期中）下列物质中与甘氨酸互为同分异构体的是(　　)
A.CH3CH2—O—NO2
B.CH3CH2—NO2
C.
D.
4．（2022·湖南长沙市·雅礼中学高二月考）某有机物的结构如图所示，关于该有机物下列说法正确的是

A．分子中最多有12个原子共平面
B．分子完全水解后所得有机物分子中手性碳原子数目为2个
C．分子可以在NaOH醇溶液加热条件下发生消去反应
D．1 mol该有机物最多可与2 mol NaOH反应
题型三、核酸的结构、分类、性质及应用
1．下列说法不正确的是
A．酶的催化条件通常比较温和
B．核酸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
C．DNA是生物体遗传信息的载体、蛋白质合成的模板
D．RNA主要存在于细胞核中，它根据DNA提供的信息控制体内蛋白质的合成
2．在自然界中,许多天然生物大分子或生物结构为螺旋状。下列相关的叙述正确的是(　　)
A.DNA的螺旋结构由核糖和磷酸交替排列构成基本骨架
B.破坏某蛋白质的螺旋结构一定不影响其功能
C.双链DNA分子的每个脱氧核糖上均只连着一个磷酸和一个碱基
D.核酸分子多样性取决于核酸中核苷酸的种类、数量和排列顺序
3．新冠病毒(如图)由蛋白质和核酸组成,核酸由核苷酸组成。核苷酸的单体由五碳糖(C5H10O5)、磷酸基和含氮碱基构成。下列说法正确的是(　　)

A.蛋白质、糖类、核酸均是能水解的高分子化合物
B.五碳糖(C5H10O5)与葡萄糖互为同系物
C.戴口罩可有效阻断新冠病毒的传播,熔喷布(主要原料是聚丙烯)能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.NaClO溶液用作消毒剂,是因为NaClO能使病毒蛋白变性


1．（2022·山西阳泉市·高二期末）.生活中的一些问题常涉及化学知识,下列叙述正确的是 (　　)
A.棉花的主要成分是纤维素
B.过多食用糖类物质如淀粉等不会导致人体发胖
C.淀粉在人体内直接水解生成葡萄糖,为人体组织提供营养
D.纤维素在人体消化过程中起重要作用,纤维素可以作为人类的营养物质
2．（2022·哈尔滨市·黑龙江实验中学高二月考）下列有关说法错误的是
A．油脂的种类很多，但它们水解后都一定有同一产物产生
B．淀粉、纤维素都属糖类，它们的通式是，它们互为同分异构体
C．已知该反应的有机产物是有毒物质
D．二氯代物只有2种
3．（2022·浙江高二月考）下列关于蛋白质及氨基酸的说法不正确的是
A．医用酒精、过氧化氢均可使病毒中的蛋白质变性，但变性原因有所不同
B．利用蛋白质和浓硝酸的颜色反应，可以检验含苯环的蛋白质
C．可通过控制溶液的pH分离不同的氨基酸
D．甘氨酸和丙氨酸混合，在一定条件下可生成2种二肽
4．(2022北京高二检测)下列物质中,有的属于构成人体蛋白质的氨基酸,有的不是。若将其中构成人体蛋白质的氨基酸脱水缩合形成一种多肽化合物A,A中含有的氨基、羧基和肽键的数目依次是(　　)
①NH2—CH2—COOH　②NH2—CH2—CH2OH
③
④　
⑤
A.7、5、4 B.4、4、2
C.2、2、2 D.3、2、3
5．（2022·青海西宁市·湟川中学高二期中）由下列结构片段组成的蛋白质在胃液中水解,不可能产生的氨基酸是

A． B．H2NCH2COOH
C． D．
6．某蛋白质充分水解后,能分离出有机化合物R,R可与等物质的量的KOH或HCl完全反应。3.75 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.
7．下面是核酸的结构片段:

(1)根据该图分析,该核酸为　　　　　　(填“DNA”或“RNA”),图中的虚线表示　　　　。 
(2)它在酶的作用下完全水解的产物中,含有　　　　、戊糖和碱基,该戊糖的分子式为　　　　,试写出水解生成的含氮原子数最少的碱基的结构简式:　　　　　　　。 
8．下图表示与核酸有关的物质或结构,请据图回答下列问题(“[　　]”中填写对应的字母)。

(1)绝大多数生物遗传信息的携带者是[　]　　　;与另一类核酸相比,在组成上的区别是后者含有　　　　　和　　　　　。 
(2)d含有氮元素,则在RNA内,d共有　　　种,e共有　　　种。 
(3)f被彻底水解后的产物是　　　　　　　(用字母表示),元素a有　　　　　　　　　　　　　。 
9．（2022·绥滨县第一中学高二期中）2009年9月8日，中国卫生部部长陈竺表示，中国甲型H1N1流感疫苗接种方案的原则已经确立：要首先保护最为易感和脆弱的人群，特别是中学生、有基础性疾病(如糖尿病)的人、一线的公共服务人员。请根据这一主题和题意回答下列问题。(用下列选项的字母代号填空)
A．蛋白质 B．强氧化性 C．葡萄糖 D．变性
(1)糖尿病是因为病人的尿液中含___________而得名的。
(2)甲型H1N1流感病毒和疫苗都含有___________。
(3)为预防甲型H1Nl流感。可用具有___________性的NaClO溶液进行环境消毒。
(4)烹制猪肉时温度达到71℃，就可杀死细菌和病毒。这是因为细菌和病毒发生___________。
10．（2022·江苏南通市·高二月考）糖类、蛋白质属于营养物质。
(1)蔗糖是重要的二糖，在一定条件下会发生水解反应。
①为检验蔗糖的水解产物，需要配制银氨溶液，实验室由2%的液和2%的氨水配制银氨溶液的过程为______。
②补充完整验证蔗糖水解产物中含有葡萄糖的实验方案：取少量的10%的蔗糖溶液于试管中，向其中滴加10%的溶液，______。(实验中须使用的试剂有：10%的NaOH溶液、银氨溶液、pH试纸)
(2)氨基酸是构成蛋白质的基石，天然蛋白质水解所得氨基酸为α-氨基酸。写出最简单的α-氨基酸的结构简式：______。
(3)利用李比希法、现代分析仪器测定等可以确定有机物的结构。1.16g有机物A(只含C、H、O三种元素中的两种或三种)在过量氧气中燃烧，将燃烧后的产物依次通过浓硫酸和碱石灰，测得浓硫酸和碱石灰的增重分别为1.08g和2.64g。
①有机物A的最简式为______。
②有机物A的质谱图、核磁共振氢谱图分别如下图所示：

有机物A的结构简式为______。
11．有机化合物A的结构简式如图所示:

(1)在一定条件下,1 mol A最多能与　　　　　 mol H2发生加成反应。 
(2)在A的结构简式中,虚线框内的结构名称为　　　　　。 
(3)有机化合物A在稀硫酸中受热水解成B和C,其中C具有酸性,则有机化合物C的结构简式为　　　　　　　　。 
(4)有机化合物C和下列哪种物质反应可以得到分子式为C7H5O3Na的盐?　　　　　。 
A.NaOH B.Na2SO4
C.NaHCO3 D.NaCl
12．（2022·山西太原市·高二期末）世界卫生组织推荐：婴儿6个月大时应添加辅食。辅助食品的添加顺序为米粉→蔬莱泥→水果泥→蛋黄→鱼泥→肝泥→肉泥→全蛋。请回答下列有关问题：
(1)米粉的主要营养物质是淀粉，它是_______糖，在人体中酶的作用下水解最终生成_______(填分子式)。
(2)①人体_______(填“能”或“不能”)合成维生素C。
②下列关于维生素C的叙述错误的是_______(填字母)。
A．维生素C是一种可溶于水的有机物
B．维生素C可以使紫色石蕊试液变蓝
C．新鲜蔬菜中的维生素C含量比煮熟的多
D．维生素C在溶液中或受热时容易被氧化
E维生素C可在铁制容器内配制成溶液使用
(3)宝宝食用蛋黄，可以补充奶类中铁的匮乏。铁属于_______(填“常量元素”或“微量元素”)，人体缺铁将会导致_______(填字母)。
A．记忆能力下降 B．免疫能力下降
C．对温度的适应能力下降 D．缺铁性贫血
(4)①6个月内的婴儿消化道粘膜屏障发育尚不完全，而蛋清中的蛋白质分子较小，容易透过肠壁粘膜进入血液，引起过敏反应。蛋白质在人体内水解的最终产物为_______。
②为了保障婴儿的健康，很多国家已明确规定婴儿食品内不能加入任何_______(填“着色剂”或“营养强化剂”)。
(5)某抗酸药的有效成分是氢氧化铝，写出其中和胃里过多的盐酸时发生反应的化学方程式：_______。