蛋白质
一、蛋白质基础
(1).元素组成：除C 、H 、O 、N 外，大多数蛋白质还含有S (2).基本组成单位：氨基酸（组成蛋白质的氨基酸约20种）
氨基酸结构通式：：
氨基酸的判断： ①同时有氨基和羧基
②至少有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上。
（组成蛋白质的20种氨基酸的区别：R 基的不同） (3)．形成：许多氨基酸分子通过脱水缩合形成肽键（-CO-NH-）相连而成肽链，多条肽链盘曲折叠形成有功能的蛋白质 二肽：由2个氨基酸分子组成的肽链。 多肽：由n （n ≥3）个氨基酸分子以肽键相连形成的肽链。 蛋白质结构的多样性的原因：组成蛋白质多肽链的氨基酸．．．的种类、数目、排列顺序的不同； 构成蛋白质的多肽链．．．的数目、空间结构不同 (4)．计算：
一个蛋白质分子中肽键数（脱去的水分子数）＝氨基酸数 － 肽链条数。
一个蛋白质分子中至少．．
含有氨基数（或羧基数）=肽链条数 (5)．功能：生命活动的主要承担者。（注意有关蛋白质的功能及举例）
1）. 催化细胞内的生理生化反应（绝大多数酶）
2）. 构成细胞和生物体结构的重要物质（肌肉、毛发）
3）. 运输载体（血红蛋白、载体蛋白）
4）. 免疫功能（ 抗体）
5）. 传递信息，调节机体的生命活动（胰岛素、生长激素）
(6)．蛋白质鉴定：与双缩脲试剂产生紫色的颜色反应
常用材料：鸡蛋清，黄豆组织样液，牛奶
试剂：双缩脲试剂（A 液：0.1g/mL 的NaOH 溶液（2mL ）和B 液：0.01g/mL CuSO4溶液
（3-4滴））
注意事项：①使用试剂时分开使用，先加A液NaOH溶液，再加B液CuSO4溶液。（CuSO4不能过量，否则影响观察）
②鉴定前，留出一部分组织样液，以便对比
二、蛋白质计算问题归类
计算题是生物试题中常见题型之一。蛋白质中氨基酸、氨基、羧基、肽链、肽键、脱水数、分子量等各因素之间数量关系复杂，为生物计算题型的命题提供了很好的素材。现对此归类如下：
1.有关蛋白质相对分子质量的计算
例1组成生物体某蛋白质的20种氨基酸的平均相对分子质量为128，一条含有100个肽键的多肽链的分子量为多少？
解析：在解答这类问题时，必须明确的基本关系式是：
蛋白质的相对分子质量＝氨基酸数×氨基酸的平均相对分子质量?脱水数×18（水的相对分子质量）本题中含有100个肽键的多肽链中氨基酸数为：100＋1＝101，肽键数为100，脱水数也为100，则依上述关系式，蛋白质分子量＝101×128?100×18＝11128。
变式1：组成生物体某蛋白质的20种氨基酸的平均相对分子质量为128，则由100个氨基酸构成的含2条多肽链的蛋白质，其分子量为（）
A. 12800
B. 11018
C. 11036
D. 8800
解析：对照关系式，要求蛋白质分子量，还应知道脱水数。由于题中蛋白质包含2条多肽链，所以，脱水数＝100?2＝98，所以，蛋白质的分子量＝128×100?18×98＝11036，答案为C。
变式2：全世界每年有成千上万人由于吃毒蘑菇而身亡，其中鹅膏草碱就是一种毒菇的毒素，它是一种环状八肽。若20种氨基酸的平均分子量为128，则鹅膏草碱的分子量约为( )
A．1024 B. 898 C．880 D. 862
解析：所谓环肽即指由首尾相接的氨基酸组成的环状的多肽，其特点是肽键数与氨基酸数相同。所以，鹅膏草碱的分子量=8 ×128?8 ×18=880，答案为C。
2.有关蛋白质中氨基酸数、肽链数、肽键数、脱水数的计算
在解答这类问题时，必须明确的基本知识是蛋白质中氨基酸数、肽链数、肽键数、脱水数的数量关系。基本关系式有：
ｎ个氨基酸脱水缩合形成一条多肽链，则肽键数＝(ｎ?1)个；
ｎ个氨基酸脱水缩合形成ｍ条多肽链，则肽键数＝(ｎ?ｍ)个；
无论蛋白质中有多少条肽链，始终有：脱水数＝肽键数＝氨基酸数?肽链数
例2氨基酸分子缩合形成含2条肽链的蛋白质分子时，相对分子量减少了900，由此可知，此蛋白质分子中含有的氨基酸数和肽键数分别是（）
A.52、52
B.50、50
C.52、50
D.50、49
解析：氨基酸分子形成蛋白质时相对分子质量减少的原因是在此过程中脱去了水，据此可知，肽键数＝脱水数＝900÷18＝50，依上述关系式，氨基酸数＝肽键数＋肽链数＝50＋2＝52，答案为C。
变式1：若某蛋白质的分子量为11935，在合成这个蛋白质分子的过程中脱水量为1908，假设氨基
酸的平均分子量为127，则组成该蛋白质分子的肽链有（）
A.1条
B.2条
C.3条
D.4条
解析：据脱水量，可求出脱水数＝1908÷18＝106，形成某蛋白质的氨基酸的分子质量之和＝11935
＋1908＝13843，则氨基酸总数＝13843÷127＝109，所以肽链数＝氨基酸数?脱水数=109?106＝3，答案为C。
变式2：现有一分子式为C63H103O45N17S2的多肽化合物，已知形成该化合物的氨基酸中有一个含2个氨基，另一个含3个氨基，则该多肽化合物水解时最多消耗多少个水分子？
解析：本题首先要搞清楚，多肽水解消耗水分子数=多肽形成时生成水分子数；其次，要知道，要使形成多肽时生成的水分子数最多，只有当氨基酸数最多和肽链数最少两个条件同时满足时才会发生。已知的2个氨基酸共有5个N原子，所以剩余的12个N原子最多可组成12个氨基酸（由于每个氨基酸分子至少含有一个－NH2），即该多肽化合物最多可由14个氨基酸形成；肽链数最少即为1条，所以该化合物水解时最多消耗水分子数＝14?1＝13。
变式3：已知氨基酸的平均分子量为128，测得某蛋白质的分子量为5646，试判断该蛋白质的氨基酸数和肽链数依次是( )
A . 51和1 B. 51和2 C. 44和1 D. 44和2
解析：蛋白质的分子量确定后，氨基酸的数量与肽链的数量存在着必然的函数关系，如设氨基酸的数量与肽链的条数分别为ｘ和ｙ，则有128ｘ?18（ｘ?ｙ）＝5646
尽管1个方程包含2个未知数，但ｘ和ｙ必须都为符合题意的整数解，这样可解得：x=51，y=2，答案为B。
3．有关蛋白质中至少含有氨基数和羧基数的计算
例3某蛋白质分子含有4条肽链，共有96个肽键，则此蛋白质分子中至少含有－COOH和－NH2的数目分别为( )
A. 4、100
B. 4、4
C. 100、100
D. 96、96
解析：以一条由n个氨基酸组成的肽链为例：在未反应前，n个氨基酸至少含有的－COOH和－NH2的数目都为n(因每个氨基酸至少含有1个－COOH和1个－NH2)，由于肽链中包括(n?1)个肽键，而形成1个肽键分别消耗1个－COOH和1个－NH2，所以共需消耗(n?1) 个－COOH和(n?1)个－NH2 ，所以至少含有的－COOH和－NH2的数目都为1，与氨基酸R基团中－COOH和－NH2 的数目无关。本题中蛋白质包含4条肽链，所以至少含有－COOH和－NH2的数目都为4，答案为B。
变式：一个蛋白质分子由四条肽链组成，364个氨基酸形成，则这个蛋白质分子含有的－COOH和－NH2 数目分别为( )
A . 366、366 B. 362、362 C . 4、 4 D. 无法判断
解析：本题与上题的不同之外在于要求出－COOH和－NH2 的确切数目，所以必须知道氨基酸R基团中－COOH和－NH2 的具体数目，本题无从知晓，所以无法判断，答案为D。
4．有关蛋白质中氨基酸的种类和数量的计算
例4今有一化合物，其分子式为C55H70O19N10，已知将它完全水解后只得到下列四种氨基酸：
⑴该多肽是多少肽？
⑵该多肽进行水解后，需个水分子，得到个甘氨酸分子，个丙氨酸分子。解析：⑴从该多肽水解后得到的4种氨基酸的结构式可以看出，每种氨基酸都仅含有一个N原子，而此多肽中共含有10个N原子，所以该多肽是由10个氨基酸缩合形成的，因而为10肽。
⑵10肽水解显然需要9个水分子。根据4种氨基酸的分子结构，可分别写出它们的分子式：甘氨酸为C2H5O2N，丙氨酸为C3H7O2N，苯丙氨酸为C9H11O2N，谷氨酸为C5H9O4N，由于该多肽形成时失去9个水分子，所以10个氨基酸中共有：C原子55个，H原子88个(70+2×9)，O原子28个(19+19
×1)，N原子10个。设此多肽中这四种氨基酸的数目分别为a、b、c、d个，则有2a+3b+9c+5d=55，5a+7b+11C+9d=88，2a+2b+2c+4d=28，a+b+c+d=10。解得，a=1，b=2，即该多肽水解后得到1个甘氨酸分子，2个丙氨酸分子。
例5.某肽链由51个氨基酸组成，如果用肽酶把其分解成1个二肽、2个五肽、3个六肽、3个七肽，则这些短肽的氨基总数的最小值、肽键总数、分解成这些小分子肽所需水分子总数依次是( )
解析：据题意可知，短肽(包括二肽和多肽)的数目共有9个(1+2+3+3)。因为每条短肽至少有一个氨基(不包括R基上的氨基)，故这些短肽氨基总数的最小值(即游离的氨基数量至少)为9个;由“肽键数=氨基酸数-肽链数”，可得肽键总数是42个(51-9);分解成这9个短肽，需要断裂8个肽键，由肽键数=失去的水分子数知，形成这些短肽需要的水分子数量(即消耗的水分子数)是8个。
警示：此题的关键是“分解成这些小分子肽所需的水分子总数”中的“分解成”，往往误认为是“分解”从而导致出错。虽然是一字之差，结果却是大不相同。
答案：C
例6.有一条多肽链由12个氨基酸组成，分子式为CxHyNzOwS(z>12，w>13)，这条多肽链经过水解后的产物中有5种氨基酸：半胱氨酸(C3H7NO2S)、丙氨酸(C3H6NO2)、天门冬氨酸(C4H7N04)、赖氨酸(C6H14N202)、苯丙氨酸(C9H11NO2)。水解产物中天门冬氨酸的数目是( )
A.y+12个
B.z+12个
C.w+13个
D.(w-13)/2个
解析：据题干提供的5种氨基酸，可知天门冬氨酸中含有4个氧原子，而其他氨基酸中仅有2个氧原子，这说明天门冬氨酸中多的2个氧原子是存在于R基中的(因为一个氨基酸在不考虑R基中含氧原子时，仅羧基中含有2个氧原子)。因此我们可以根据脱水缩合反应前后的氧原子数守恒进行计算。设组成该多肽的天门冬氨酸为n个，则有：①反应前氨基酸中的氧原子数=2×12(组成每分子多肽的氨基酸数)+2×n(天门冬氨酸数);②反应后生成物中的氧原子数=w(多肽中氧原子数)+11(脱下水中的氧原子数)。所以，由“①=②”得:n=(w-13)/2。
点拨：根据其他元素在反应前后数量不变可以求出肽链中的另外几种氨基酸的数目。本题也可以根据反应前后各种原子个数不变，设5种氨基酸个数依次为m、n、o、p个，然后列方程组计算。总之利用物质守恒的思想是解决此类问题的关键。
答案：D
例7.某条多肽的相对分子质量为2778，若氨基酸的平均相对分子质量为110，如考虑终止密码子，则编码该多肽的基因长度至少是( )
A.75对碱基
B.78对碱基
C.90对碱基
D.93对碱基
解析：本题考查了有关蛋白质合成过程中与核酸相关问题的计算。DNA基因的碱基数(至少)：mRNA 的碱基数(至少)：蛋白质中氨基酸的数目=6(若为碱基对数则为3)：3：1，据题意，若求基因的长度首先应计算出氨基酸的个数(设为n),则有n×110-(n-1)×18=2778，推出n=30，又因为题干中给出“考虑终止密码子”，所以密码子数为n+1=31个。
综上，在仅考虑基因中的编码区编码该多肽的基因长度至少是31×3=93对碱基。
答案：D
备注：把握中心法则及计算中的对应关系，同时注意看清是碱基数，还是碱基对数的比值，是否考虑终止密码，所求解的内容示意为“最多”还是“至少”等等。一定要避免数量关系不清楚而出错。
三、技能提升训练
1. 如图表示一个由153个氨基酸残基构成的蛋白质分子。下列叙述正确的是( )
A.该分子中含有152 个肽键
B.参与构成该分子的氨基酸中至少有1个酸性氨基酸和1 个碱性氨基酸
C.该分子中有1 个氨基酸残基含硫
D.该分子彻底水解将产生153 种氨基酸
2. 假如生长激素由两条多肽链组成，在生长激素的缩合过程中脱掉的水分子相对分子质量为3384，已知20种氨基酸的平均相对分子质量为130，此蛋白质的分子量最接近于（）
A．24700 B．21316 C．24440 D．440180
3. 有一多肽，其分子式是C55H70O19N10，将其彻底水解后，只得到下列四种氨基酸：谷氨酸(C2H5O4N)、丙氨酸(C3H7O2N)、谷氨酸(C5H9O4N)和苯丙氨酸(C9H11O2N)。下列有关该多肽的叙述中，正确的是( )
A.该多肽是九肽
B.该多肽在脱水缩合过程中一定是4种转运RNA参与转运相应的氨基酸
C.该多肽彻底水解可得到3个谷氨酸
D.4种氨基酸缩合成该多肽时，相对分子量减少了162
4. 1965年我国科学家在世界上首次合成结晶牛胰岛素，它是由两条肽链共51氨基酸组成的具有生物活性的蛋白质，假若决定该牛胰岛素的基因(包括3个终止密码)中碱基A占25%，那么按理论计算碱基C的数目是( )
A. 81 个
B. 76 个
C. 153个
D. 324个
5．某一蛋白质由4条肽链组成，共含有109个肽键，则此蛋白质分子中至少含有一NH2和—COOH 的个数，以及形成此蛋白质需要的氨基酸数分别为( )
A．4、4、ll3 B．110、l l0、ll0 C 105、l05、l05个D．4、4、l05
6.某蛋白质由m条肽链、n个氨基酸组成。该蛋白质至少有氧原子的个数是（）
A.n-m
B.n-2m
C.n+m
D.n+2m
7．下面是某蛋白质的肽链结构示意图（图1，其中数字为氨基酸序号）及部分肽链放大图（图2），请据图判断下列叙述中正确的是（）
A．该蛋白质中含有1条肽链126个肽键B．图2中含有的R基是①②④⑥⑧
C．从图2可推知该肽链至少含有2个游离的羧基D．该蛋白质分子完成水解共需水分子123个
8. 古诗云：“春蚕到死丝方尽，…。”下列有关“蚕丝”的叙述中，正确的是（）
A．组成蚕丝的基本单位是葡萄糖B．蚕丝的形成过程一定有水产生
C．蚕丝服装可以用热水浸泡D．蚕丝中一定含有化学元素C、H、O、N、P
9．半胱甘肽（分子式C10H17O6N3S）是存在于动植物和微生物细胞中的一个重要三肽，它是由谷氨酸
（C 5H9O4N）、
甘氨酸
（C2H5O2N）和
半胱氨酸缩合而
成，则半胱氨酸可
能的分子式为（）
A．C3H3NS B．C3H5ONS C．C3H7O2NS D．C3H3O2NS
10.免疫球蛋白ⅠgG的结构如图所示，其中—S—S—表示连接两条相邻肽链的二硫键。若该ⅠgG由m个氨基酸构成，则该ⅠgG有肽键数及形成该蛋白质时相对分子质量减少了( )
A.m个(m-4)×18
B.(m+1)个(m-4)×18
C.(m-1)个(m-4)×18-6
D.(m-4)个(m-4)×18+6
11.某肽链由51个氨基酸组成，如果用肽酶把其分解成1个二肽、2个五肽、3个六肽、3个七肽，则这些短肽的氨基总数的最小值、肽键总数、分解成这些小分子肽所需要的水分子总数依次是（）
12.某50肽中有丙氨酸(R基为—CH3)4个，现脱掉其中的丙氨酸(相应位置如图)得到4条多肽链和5个氨基酸(脱下的氨基酸均以游离态正常存在)。下列有关叙述错误的是( )
A．该50肽水解得到的几种有机物比原50肽增加了4个氧原子
B．若将得到的5个氨基酸缩合成5肽，则有5种不同的氨基酸序列
C．若新生成的4条多肽链总共有5个羧基，那么其中必有1个羧基在R基上
D．若将新生成的4条多肽链重新连接成一条长链将脱去3个H2O分子
13．现有1000个氨基酸，其中氨基1020个，羧基1050个，则由此合成的4条多肽链中共有肽键．氨基．羧基的数目是（）
A．999、1016、1046 B．996、1、1 C．996、24、54 D．996、1016、1046
14.胰岛素是一种蛋白质分子，它含有2条多肽链，A链含有21个氨基酸，B链含有30个氨基酸，2条多肽链间通过2个二硫键(二硫键是由2个-SH连接而成的)连接，在A链上也形成1个二硫键，如右图所示为结晶牛胰岛素的平面结构示意图，据此回答:
(1)这51个氨基酸形成胰岛素后，分子质量比原来减少了。
(2)胰岛素分子中含有肽键个，肽键可表示为。
(3)从理论上分析，胰岛素分子至少有个-NH2，至少有个-COOH。
参考答案：
1.B
2.B
3.D
4.A
5.A
6.C
7.D
8.B
9.C10.D11.C12.B13.C 14.(1) 888;(2) 49 -CO-NH-;(3) 2 2
有关蛋白质中的计算题归类分析 题型一蛋白质中氨基酸、氨基、羧基、肽链、肽键、脱水数的计算 知识储备 掌握氨基酸的结构通式及肽链的基本结构是解答蛋白质计算题的基础。我们可以将肽链看做“C”与“—CO—NH—”交替连接构成的基本骨架，在“C”上连接着“R”基和“H”，在肽链的两端分别游离着“—NH2”和“—COOH”，如下图所示： 规律方法 结合上面的示意图，可以得出如下规律： (1)缩合时脱去的水分子数＝肽键数＝氨基酸数－肽链数。 (2)蛋白质中氨(羧)基数=肽链数+R基上的氨(羧)基数=各氨基酸中氨(羧)基的总数 -肽键数。 至少含有的氨（羧）基数=肽链数。 (3)蛋白质的相对分子质量=氨基酸总相对分子质量（氨基酸个数×氨基酸平均相对 分子质量）－失水量（18×脱去的水分子数）。 注意：有时还要考虑其他化学变化过程，如肽链上出现二硫键（—S—S—）时，要再减去2(即两个H)。 (4)若为环状多肽，则可将公式中的肽链数视为零，再进行相关计算。 1、已知氨基酸的平均相对分子质量为128，测得某蛋白质的相对分子质量为5646，则组成该蛋白质的氨基酸数、肽链数以及至少游离的氨基数分别为A．51、1、51 B．51、 2、2 C．51、2、51 D．44、2、2 【解析】解题时可采用“列方程求解”的方法。设氨基酸数为n，肽链数为x，则n×128＝5646＋（n-x）×18，化简得110n＋18x＝5646。当x=1时，n≈51.16；当x=2时，n=51。因此只有B、C项的数值符合氨基酸数和肽链数。又知两条肽链上至少游离着2个氨基，故B项正确。答案：B 2、某肽链由51个氨基酸组成，如果 用肽酶把其分解成1个二肽、2个五 肽、3个六肽、3个七肽，则这些短肽 的氨基酸总数的最小值、肽键总数、 分解成这些小分子肽所需水分子总数 依次是
蛋白质的相关计算 1．(2009·青岛模拟)丙氨酸的R基为—CH3，谷氨酸的R基为—C3H5O2，它们缩合形成的二肽分子中，C、H、O的原子比例为() A．7∶16∶6 B．7∶14∶5 C．8∶12∶5 D．8∶14∶5 解析：先根据R基推导出两种氨基酸的结构简式或分子式，再根据脱水缩合的原理计算原子数。注意，计算H原子数、O原子数时，应减去脱去水分子中的原子数。丙氨酸的 结构简式是，谷氨酸的结构简式是。当缩合成二肽时需脱去一分子水。故缩合成的二肽分子中，C原子数为3＋5＝8，H原子数为7＋9－2＝14，O原子数为2＋4－1＝5。 答案：D 2．(2010·杭州模拟)谷胱甘肽(C10H17O6N3S)是存在于动植物和微生物细胞中的一种重要三肽，它是由谷氨酸(C5H9O4N)、甘氨酸(C2H5O2N)和半胱氨酸缩合而成的，则半胱氨酸可能的分子式为() A．C3H3NS B．C3H5NS C．C3H7O2NS D．C3H3O2NS 解析：谷胱甘肽＝谷氨酸＋甘氨酸＋半胱氨酸－2H2O，即C10H17O6N3S＝C5H9O4N＋C2H5O2N＋半胱氨酸－2H2O，所以半胱氨酸的分子式为C3H7O2NS。 答案：C 3．(2010·舟山模拟)某蛋白质由3条多肽链，N个氨基酸组成，下列关于该蛋白质说法正确的是() A．形成该蛋白质时产生了N个水分子B．该蛋白质中至少含有N个肽键C．该蛋白质中至少含有3个游离的羧基D．合成该蛋白质至少需要20种氨基酸 解析：形成该蛋白质时，产生水分子数为N－3，含有N－3个肽键。至少含有的游离的羧基数＝肽链条数＝3。 答案：C 4．由m个氨基酸构成的一个蛋白质分子，含n条肽链，其中z条是环状多肽。该蛋白质分子中含有的肽键数为() A．m－z＋n B．m－n－z C．m－n＋z D．m＋z＋n 解析：m个氨基酸构成的一个蛋白质分子，含n条肽链，如肽链全部为直线形，则合成蛋白质分子形成的肽键数为m－n；由于n条肽链中有z条是环状多肽，而每一条环状多肽的肽键比直线形肽链多1个，因此肽键数为m－n＋z。 答案：C
“蛋白质计算”专题讲练 在高中生物学中，涉及蛋白质各种因素之间的数量关系比较复杂，是学生学习中的重点和难点，也是高考的考点与热点。因此，在复习时牢牢掌握氨基酸分子的结构通式以及脱水缩合反应的过程，恰当的运用相关公式是解决问题的关键。现将与蛋白质相关的计算公式及典型例题归析如下，以便复习参考。 一、有关蛋白质计算的公式汇总 ★★规律1：有关氨基数和羧基数的计算 ⑴蛋白质中氨基数=肽链数+R基上的氨基数=各氨基酸中氨基的总数-肽键数； ⑵蛋白质中羧基数=肽链数+R基上的羧基数=各氨基酸中羧基的总数-肽键数； ⑶在不考虑R基上的氨基数时，氨基酸脱水缩合形成的一条多肽链中，至少含有的氨基数为1，蛋白质分子由多条肽链构成，则至少含有的氨基数等于肽链数； ⑷在不考虑R基上的羧基数时，氨基酸脱水缩合形成的一条多肽链中，至少含有的羧基数为1，蛋白质分子由多条肽链构成，则至少含有的羧基数等于肽链数。 ★★规律2：蛋白质中肽键数及相对分子质量的计算 ⑴蛋白质中的肽键数=脱去的水分子数=水解消耗水分子数=氨基酸分子个数-肽链数； ⑵蛋白质的相对分子质量=氨基酸总质量（氨基酸分子个数×氨基酸平均相对分子质量）-失水量（18×脱去的水分子数）。 注意：有时还要考虑其他化学变化过程，如：二硫键（—S—S—）的形成等，在肽链上出现二硫键时，与二硫键结合的部位要脱去两个H，谨防疏漏。 ★★规律3：有关蛋白质中各原子数的计算 ⑴C原子数=（肽链数+肽键数）×2+R基上的C原子数； ⑵H原子数=（氨基酸分子个数+肽链数）×2+R基上的H原子数=各氨基酸中H原子的总数-脱去的水分子数×2； ⑶O原子数=肽链数×2+肽键数+R基上的O原子数=各氨基酸中O原子的总数-脱去的水分子数； ⑷N原子数=肽链数+肽键数+R基上的N原子数=各氨基酸中N原子的总数。
有关蛋白质中得计算题归类分析 蛋白质就是生命活动得主要承担者,对生物体得结构与功能具有十分重要得意义。蛋白质得形成过程就是:由许多个氨基酸分子通过脱水缩合互相连接而成多肽,因多肽通常呈链状结构,又称肽链。一个蛋白质分子可以含有一条或几条肽链,肽链通过一定得化学键连接在一起,形成具有一定空间结构得蛋白质、蛋白质中氨基酸数、氨基数、羧基数、肽链数、肽键数、脱水数、分子量等各因素之间得数量关系就是高考得必考点,因此,对蛋白质中有关数量得计算题应重点关注。本文结合教学实践,对有关蛋白质计算题得作归类例析、 题型１有关蛋白质中氨基酸分子式得计算 【典例1】(分子式C１0Ｈ17O６Ｎ3Ｓ)就是存在于动植物与微生物细胞中得一个重要三肽,它就是由谷氨酸(C3Ｈ9O４N)、甘氨酸(Ｃ2Ｈ５O2N)与半胱氨酸缩合而成,则半胱氨酸可能得分子式为 A、Ｃ3H3ＮS Ｂ.C3H５OＮS C.C３H７O2ＮＳ D.C３H3O２NＳ 题型2 有关蛋白质中肽键数及脱下水分子数得计算 【典例2】某肽链由51个氨基酸组成,如果用肽酶把其分解成１个二肽、2个五肽、3个六肽、3个七肽,则这些短肽得氨基酸总数得最小值、肽键总数、分解成这些小分子肽所需水分子总数依次就是 题型３有关蛋白质中游离得氨基或羧基数目得计算 【典例3】一个蛋白质分子有三条肽链构成,共有36６个氨基酸,则这个蛋白质分子至少含有得氨基与羧基数目分别就
是 A、３66与366 B、36５与3６３ C.３63与3６3 D.3与3 题型4 有关蛋白质种类得计算 【典例4】如果有足量得三种氨基酸,分别为A、B、C,则它们能形成得三肽种类以及包含三种氨基酸得三肽种类分别最多有( ) A。９种,9种Ｂ.6种,3种C。１８种,6种Ｄ.２7种,6种 题型５氨基酸中得各原子得数目计算 【典例5】谷氨酸得R基为—C3H5O２,一分子谷氨酸含有得Ｃ、Ｈ、Ｏ、N原子数依次就是( ) A、5、9、４、1 B.4、8、5、１ C.5、８、４、1 D.4、９、４、1 题型6 利用化学平衡计算氨基酸数目 【典例6】称取某多肽415g,在小肠液得作用下完全水解得到氨基酸505g、经分析知道组成此多肽得氨基酸平均相对分子质量为1０0,此多肽由甘氨酸、丙氨酸、半胱氨酸3种氨基酸组成,每摩尔此多肽含有S元素５１ｍol、3种氨基酸得分子结构式如下:组成一分子得此多肽需氨基酸个数就是多少? 题型7 水解产物中个别氨基酸得个数 【典例7】有一条多肽链由12个氨基酸组成,分子式为CxHyNzOｗS(z>12,w〉1３),这条多肽链经过水解后得产物中有５种氨基酸:半胱氨酸(C3H7ＮＯ２S)、丙氨酸(C３Ｈ６NＯ2)、天门冬氨酸(C４H7N０4)、赖氨酸(C6H1４N202)、苯丙氨酸(C９H11NO2)。问:水解产物中天门冬氨酸得数目就是 A、y＋12个Ｂ、z+１2个Ｃ.w+1３个Ｄ.(w－１３)／2个 ８、某蛋白质由ｎ条肽链组成,氨基酸得平均分子量为a,控制蛋白质合成得基因含b 个碱基对,则该蛋白质得分子量约( )
蛋白质结构与功能试题 一、问答题： 1.影响蛋白质二级结构改变的因素有哪些？ 参考答案： 温度；pH；邻近氨基酸残基的二级结构倾向；肽链中远程肽段的影响；肽段是处于分子表面还是被包埋在分子内部 2.如下图所示。多聚谷氨酸poly (Glu) 是由多个L-Glu聚合形成的多肽链，在pH为3的溶液中能 形成a-螺旋构象，当pH升高到7时，则由a-螺旋变为无规卷曲，旋光率陡然下降。同样，多聚赖氨酸poly (Lys) 在pH为10的溶液中具有a-螺旋结构，当pH降低至7时，旋光率也发生陡然下降，由a-螺旋结构变为无规卷曲。请解释pH对poly (Glu) 和poly (Lys) 构象变化的影响。 答案要点：pH=3接近Glu g-COOH的p K R (4.07)，侧链基团为质子化不带电荷状态，可形成a-螺旋结构。其余情况按此思路分析。Lys e-NH2 p K R 为10.54。 3.胶原蛋白的结构特点（原胶原分子的一级结构和高级结构） 1)在体内，胶原蛋白以胶原纤维的形式存在，胶原纤维的基本结构单位是原胶原分子 2)每个原胶原分子由三条左手螺旋的a链（a-肽链）组成右手超螺旋结构，每条a链约含 1000个氨基酸残基 3)a链间靠H-键和范得华力维系，胶原纤维可以通过分子内和分子间的进一步交联增强稳定 性 4)a链一级结构序列96%遵守(Gly-X-Y)n。x多为脯氨酸Pro；y多为羟基脯氨酸Hyp或羟基 赖氨酸Hly 5)胶原蛋白是糖蛋白，少量糖与5-羟赖氨酸(Hyl)残基的碳羟基共价连接 6)具有较好的弹性和抗张强度 4.形成结构域的意义是什么？ 参考答案： 1)各结构域分别折叠，其动力学上更有利 2)结构域自身紧密装配，结构域之间的柔性连接使每个结构域间可以作较大幅度的相对运 动 3)多个结构域形成的间隙部位往往是蛋白质的功能部位，结构域的相互作用有利于蛋白质
蛋白质相关计算的三种解题策略 与蛋白质相关的计算题，题型较多，难度较大。但总体上可分为三种类型，且每类题型都有相应的解 题目类型解题策略 有关蛋白质的相对分子质量、氨基 列方程求解 酸数、氨基数、羧基数、肽链数、肽键 数、脱水数的计算 蛋白质(或多肽)中原子数计算用原子守恒解答 多肽种类计算用数学中“排列组合”解答 1．蛋白质中氨基酸、氨基、羧基、肽链、肽键、脱水数及蛋白质的相对分子质量的计算[方法依据] 可将肽链看作“C”与“—CO—NH—”交替连接构成的基本骨架，在“C”上连接着R基和H，在肽链的两端分别是游离的“—NH2”和“—COOH”，如下图所示： [妙法指津] 结合上面的示意图，可以得出如下规律： (1)缩合时脱去的水分子数＝肽键数＝氨基酸数－肽链数。 (2)蛋白质中氨(羧)基数＝肽链数＋R基上的氨(羧)基数＝各氨基酸中氨(羧)基的总数－肽键数。 注意如果不考虑R基上的氨(羧)基数，一条多肽链中，至少含有一个游离氨(羧)基；若蛋白质分子由多条肽链构成，则至少含有的氨(羧)基数等于肽链数。 (3)蛋白质的相对分子质量＝氨基酸总相对分子质量(氨基酸个数×氨基酸平均相对分子质量)－失水量 (18×脱去的水分子数)。 注意有时还要考虑其他化学变化过程，如肽链上出现二硫键(—S—S—)时，要再减去2(即两个H)。 (4)若为环状多肽，则可将公式中的肽链数视为零，再进行相关计算。 [典例剖析] 已知氨基酸的平均相对分子质量为128，测得某蛋白质的相对分子质量为5 646，则组成该蛋白质的氨基酸数、肽链数以及至少游离的氨基数分别为 ( ) A．51、1、51 B．51、2、2 C．51、2、51 D．44、2、2 解析解题时可采用“列方程求解”的方法。设氨基酸数为n，肽链数为x，则n×128＝5 646＋(n－x)×18，化简得110n＋18x＝5 646。当x＝1时，n≈51．16；当x＝2时，n＝51。因此只有 B、C项的数值符合氨基酸数和肽链数。又知两条肽链上至少游离着2个氨基，故B项正确。 答案 B 2．多肽中各原子数的计算 [方法依据] 氨基酸的结构通式是解答此类题目的突破口。在一个氨基酸中，若不考虑R基，至少含有2个碳原子、2个氧原子、4个氢原子和1个氮原子。而脱水缩合形成多肽时，要失去部分水分子，但是碳原子、氮原子的数目不会减少。 [妙法指津] (1)碳原子数＝氨基酸的分子数×2＋R基上的碳原子数。 (2)氢原子数＝各氨基酸中氢原子的总数－脱去的水分子数×2。 (3)氧原子数＝各氨基酸中氧原子的总数－脱去的水分子数。 (4)氮原子数＝肽链数＋肽键数＋R基上的氮原子数＝各氨基酸中氮原子的总数。 (5)由于R基上的碳原子数不好确定，且氢原子数较多，因此以氮原子数或氧原子数的计 算为突破口，计算氨基酸的分子式或氨基酸个数最为简便。
四、基因型频率、基因频率的计算 【理论阐释】 1．含义：计算群体中某基因型或基因出现的概率。 2．常见类型 Ⅰ．基因频率的计算 （1）常染色体上基因频率的计算 ①已知个体数，在随机交配下求概率 ②已知基因型频率，在随机交配（或自交）下求概率 （2）性染色体上基因频率的计算 Ⅱ．基因型频率的计算 （1）常染色体上基因型频率的计算 （2）性染色体上基因型频率的计算 某基因型频率﹦纯合子基因型比率+1/2杂合子基因型比 率 则AA基因型频率﹦q2 Aa基因型频率﹦2qp aa基因型频率﹦p2 1）常染色体上基因频率的计算 【例1】（2009·上海高考）某小岛上原有果蝇20000只，其中基因型VV、Vv、vv的果蝇分别占15%、55%和30%。若此时从岛外入侵了2000只基因型为VV 的果蝇，且所有果蝇均随机交配，则F1中V的基因频率约是 A.43% B.48% C. 52% D.57% 方法一：定义公式法 群体总数：20000+2000﹦22000（只） VV总数﹦20000×15%+2000﹦5000（只） Vv总数﹦20000×55%﹦11000（只） vv总数﹦20000×30%﹦6000（只） 新群体中
又因随机交配的群体中亲、子代基因频率不变，所以，F1中V 的基因频率约是48%。 例2】已知某生物种群中，AA 个体占30%，Aa 个体占50%，aa 为20%，在自交情况下，后代中A 基因占有的百分比为__________。 解析：解答此题可用方法一，即基因型频率法 A 基因频率=纯合子基因型比率+1/2杂合子基因型比率=30%+1/2×50%=55% 答案：55% 2）性染色体上基因频率的计算 【例3】某100人的人群中，正常女性为30人，女色盲携带者15人，女色盲5人，男正常40人，男色盲10人，问人群中色盲基因出现的频率是多少？ 例5】若在果蝇种群中，XB 的基因频率为80%，Xb 的基因频率为20%，雌雄果蝇数相等，理论上，XbXb 、XbY 的基因型频率依次为 A. 1% 2% B. 8% 8% C. 2% 10% D.2% 8% 【解析】选C 。 方法二：基因频率法 Xb 基因频率﹦p ﹦20% 则在群体（雌雄果蝇相等）中有： XbXb 基因型频率﹦p2/2﹦20%×20%/2﹦2% XbY 基因型频率﹦p/2﹦20%/2﹦10% 分别计算出遗传病单独出现的概率→按要求将概率组合→结论 蛋白质的相关计算 在氨基酸形成蛋白质过程中存在着氨基酸数、肽键数、脱去水分子数、肽链条数等的数量对应关系；在DNA 控制合成蛋白质的过程中存在着DNA 的碱基、RNA 的碱基及氨基酸数目之间的数量对应关系。这些数量关系的计算历年来都是高考的重点；如果掌握不牢固也是很多学生的失分点。下面我们就从这两个方面进行重点突破讲解。 一、氨基酸、肽键、肽链、水分子、蛋白质相对 分子量的相关计算 .知识背景 氨基酸是组成蛋白质的基本单位。由两个氨基酸分子缩合形成的化合物叫做二肽。其中，连接两个氨基酸分子的化学键(－NH －CO －)叫做肽键。由多个不同种类的氨基酸分子缩合而成的化合物叫做多肽；多肽通常呈链状结构，叫做肽链。肽链进一步加工，则形成蛋白质。 氨基酸、多肽、肽键、肽链和蛋白质的关系可归纳成下图： . V 基因频率 %482 2200011000250002 2≈?+?=?+?=个体总数杂合子个体数 纯合子个体数
蛋白质一节复习及计算问题归类 一、几个概念 1、蛋白质水解（初步水解和彻底水解） 蛋白质分子在酶的作用下水解形成氨基酸：肽键断裂，恢复氨基、羧基，需要的水分子数与脱水数目相同 2、蛋白质变性 蛋白质在物理（紫外线等）、化学（强酸强碱、酒精等）的作用下空间结构被破坏（肽键完好）而丧失生物学活性的过程（不可逆）。变性后肽链变得松散，易被水解。 意义：是病菌、病毒蛋白质变性失活而失去致病性和繁殖能力 3、蛋白质盐析 在某些盐溶液（氯化钠、硫酸铵等）中溶解度降低而以沉淀析出，析出的沉淀还能溶解在清水中（可逆） 二、有关蛋白质的计算 （一）有关蛋白质相对分子质量的计算 例1．组成生物体某蛋白质的20种氨基酸 的平均相对分子质量为128，一条含有100个 肽键的多肽链的分子量为多少？ （分析）在解答这类问题时，必须明确的 基本关系式是： 蛋白质的相对分子质量＝氨基酸数×氨基酸 的平均相对分子质量?脱水数×18（水的相对分子质量）[含有二硫键的蛋白质比如胰岛素的相对分子质量还要减去二硫键数×2] 变式1：全世界每年有成千上万人由于吃毒蘑菇而身亡，其中鹅膏草碱就是一种毒菇的毒素，它是一种环状八肽。若20种氨基酸的平均分子量为128，则鹅膏草碱的分子量约为( ) A．1024 B. 898 C．880 D. 862 解析：所谓环肽即指由首尾相接的氨基酸组成的环状的多肽，其特点是肽键数与氨基酸数相同。所以，鹅膏草碱的分子量=8×128?8×18=880，答案为C。 环状肽：肽键数=脱去的水分子数=氨基酸数目 （二）、有关蛋白质中氨基酸数、肽链数、肽键数、脱水数的计算 例2.氨基酸分子缩合形成含2条肽链的蛋白质分子时，相对分子量减少了900，由此可知，此蛋白质分子中含有的氨基酸数和肽键数分别是（） A.52、52 B.50、50 C.52、50 D.50、49 解析：氨基酸分子形成蛋白质时相对分子质量减少的原因是在此过程中脱去了水，据此可知，肽键数＝脱水数＝900÷18＝50，依上述关系式，氨基酸数＝肽键数＋肽链数＝50＋2＝52，答案为C。 （分析）在解答这类问题时，必须明确的基本知识是蛋白质中氨基酸数、肽链数、肽键数、脱水数的数量关系。基本关系式有： ｎ个氨基酸脱水缩合形成一条多肽链，则肽键数＝(ｎ?1)个； ｎ个氨基酸脱水缩合形成ｍ条多肽链，则肽键数＝(ｎ?ｍ)个； 无论蛋白质中有多少条肽链，始终有：
有关蛋白质的计算 一、有关蛋白质相对分子质量的计算 例1组成生物体某蛋白质的20种氨基酸的平均相对分子质量为128，一条含有100个肽键的多肽链的分子量为多少？ 蛋白质分子量＝101×128?100×18＝11128。 ?在解答这类问题时，必须明确的基本关系式是： ?蛋白质的相对分子质量＝氨基酸数×氨基酸的平均相对分子质量?脱水数×18（水的分子质量） 变式1：组成生物体某蛋白质的20种氨基酸的平均相对分子质量为128，则由100个氨基酸构成的含2条多肽链的蛋白质，其分子量为（） A. 12800 B. 11018 C. 11036 D. 8800 变式2：全世界每年有成千上万人由于吃毒蘑菇而身亡，其中鹅膏草碱就是一种毒菇的毒素，它是一种环状八肽。若20种氨基酸的平均分子量为128，则鹅膏草碱的分子量约为( ) A． 1024 B. 898 C． 880 D. 862 二、有关蛋白质中氨基酸数、肽链数、肽键数、脱水数的计算 例2氨基酸分子缩合形成含2条肽链的蛋白质分子时，相对分子量减少了900，由此可知，此蛋白质分子中含有的氨基酸数和肽键数分别是（） A.52、52 B. 50、50 C.52、50 D. 50、49 ?在解答这类问题时，必须明确的基本知识是蛋白质中氨基酸数、肽链数、肽键数、脱水数的数量关系。基本关系式有： ?ｎ个氨基酸脱水缩合形成一条多肽链，则肽键数＝(ｎ?1)个； ?ｎ个氨基酸脱水缩合形成ｍ条多肽链，则肽键数＝(ｎ?ｍ)个； ?无论蛋白质中有多少条肽链，始终有：脱水数＝肽键数＝氨基酸数?肽链数 变式1：若某蛋白质的分子量为11935，在合成这个蛋白质分子的过程中脱水量为1908，假设氨基酸的平均分子量为127，则组成该蛋白质分子的肽链有（） A. 1条 B. 2条 C. 3条 D. 4条 变式2：现有一分子式为C63H103O45N17S2的多肽化合物，已知形成该化合物的氨基酸中有一个含2个氨基，另一个含3个氨基，则该多肽化合物水解时最多消耗多少个水分子？变式3：已知氨基酸的平均分子量为128，测得某蛋白质的分子量为5646，试判断该蛋白质的氨基酸数和肽链数依次是 ( ) A. 51和1 B. 51和2 C. 44和1 D. 44和2 三、有关蛋白质中至少含有氨基数和羧基数的计算：N条肽链则至少含有n个氨基和羧基例3某蛋白质分子含有4条肽链，共有96个肽键，则此蛋白质分子中至少含有－COOH 和－NH2的数目分别为 ( ) A. 4、 100 B. 4、 4 C. 100、100 D. 96、96 变式：一个蛋白质分子由四条肽链组成，364个氨基酸形成，则这个蛋白质分子含有的－COOH和－NH2数目分别为 ( ) A . 366、366 B. 362、362 C . 4、 4 D. 无法判断 四、有关蛋白质中氨基酸的种类和数量的计算 例4今有一化合物，其分子式为C55H70O19N10，已知将它完全水解后只得到四种氨基酸： ⑴该多肽是多少肽？⑵该多肽进行水解后，需个水分子，得到个甘氨酸分
有关蛋白质中的计算题归类分析 蛋白质是生命活动的主要承担者，对生物体的结构和功能具有十分重要的意义。蛋白质的形成过程是：由许多个氨基酸分子通过脱水缩合互相连接而成多肽，因多肽通常呈链状结构，又称肽链。一个蛋白质分子可以含有一条或几条肽链，肽链通过一定的化学键连接在一起，形成具有一定空间结构的蛋白质。蛋白质中氨基酸数、氨基数、羧基数、肽链数、肽键数、脱水数、分子量等各因素之间的数量关系是高考的必考点，因此，对蛋白质中有关数量的计算题应重点关注。本文结合教学实践,对有关蛋白质计算题的作归类例析。 题型1 有关蛋白质中氨基酸分子式的计算 【典例1】（分子式C 10H 17 O 6 N 3 S）是存在于动植物和微生物细胞中的一个重要 三肽，它是由谷氨酸（C 3H 9 O 4 N）、甘氨酸（C 2 H 5 O 2 N）和半胱氨酸缩合而成，则半胱 氨酸可能的分子式为 A．C 3H 3 NS B．C 3 H 5 ONS C．C 3 H 7 O 2 NS D．C 3 H 3 O 2 NS 题型2 有关蛋白质中肽键数及脱下水分子数的计算 【典例2】某肽链由51个氨基酸组成，如果用肽酶把其分解成1个二肽、2个五肽、3个六肽、3个七肽，则这些短肽的氨基酸总数的最小值、肽键总数、分解成这些小分子肽所需水分子总数依次是 题型3 有关蛋白质中游离的氨基或羧基数目的计算 【典例3】一个蛋白质分子有三条肽链构成，共有366个氨基酸，则这个蛋白质分子至少含有的氨基和羧基数目分别是 A．366和366 B．365和363 C．363和363 D．3和3
题型4 有关蛋白质种类的计算 【典例4】如果有足量的三种氨基酸，分别为A、B、C，则它们能形成的三肽种类以及包含三种氨基酸的三肽种类分别最多有（） A．9种，9种 B．6种，3种 C．18种，6种 D．27种，6种题型5 氨基酸中的各原子的数目计算 【典例5】谷氨酸的R基为—C 3H 5 O 2 ，一分子谷氨酸含有的C、H、O、N原子数 依次是（） A．5、9、4、1 B．4、8、5、1 C．5、8、4、1 D．4、9、4、1 题型6 利用化学平衡计算氨基酸数目 【典例6】称取某多肽415g，在小肠液的作用下完全水解得到氨基酸505g。经分析知道组成此多肽的氨基酸平均相对分子质量为100，此多肽由甘氨酸、丙氨酸、半胱氨酸3种氨基酸组成，每摩尔此多肽含有S元素51mol。3种氨基酸的分子结构式如下：组成一分子的此多肽需氨基酸个数是多少？ 题型7 水解产物中个别氨基酸的个数 【典例7】有一条多肽链由12个氨基酸组成，分子式为CxHyNzOwS(z>12，w>13)， 这条多肽链经过水解后的产物中有5种氨基酸：半胱氨酸(C 3H 7 NO 2 S)、丙氨酸 (C 3H 6 NO 2 )、天门冬氨酸(C 4 H 7 N0 4 )、赖氨酸(C 6 H 14 N 2 2 )、苯丙氨酸(C 9 H 11 NO 2 )。问：水解 产物中天门冬氨酸的数目是 A．y+12个 B．z+12个 C．w+13个 D．(w-13)/2个
蛋白质类计算题的归类解析 计算题是生物高考的常见题型之一，蛋白质中氨基酸、氨基、羧基、肽链、肽键脱水数、相对分子质量等各种因素之间的数量关系复杂，为蛋白质类计算题的命制提供了很好的素材，现对此归类解析。 一、有关蛋白质中氨基酸分子式的计算 例1.谷胱甘肽(分子式C10H17O6N3S)是存在于动植物和微生物细胞中的一种重要的三肽，它是由谷氨酸（C5H9NO4）、甘氨酸（C2H5O2）和半胱氨酸缩合而成，则半胱氨酸可能的分子式为( ) A.C3H3NS B. C3H5NS C. C3H7O2NS D. C3H3O2NS 解析: 谷胱甘肽是由3个氨基酸通过脱去2分子水缩合而成的三肽。因此，这3个氨基酸分子式之和应等于谷胱甘肽分子式再加上2个水分子，即C10H17O6 N3S+2H2O=C10H21O8N3S 。故C10H21O8N3S - C5H9NO4 -C2H5NO2 =C3H7O2NS(半胱氨酸)。 参考答案：C 点拨：掌握氨基酸分子的结构通式以及脱水缩合反应的过程是解决此类计算题的关键。 二、有关蛋白质中肽键数及脱下水分子数的计算 例2. 人体内的抗体IgG是一种重要的免疫球蛋白，由4条肽链构成，共有m个氨基酸，则该蛋白质分子有肽键数( ) A.m 个 B. (m+1)个 C.(m-2)个 D.(m-4)个 参考答案：D 点拨：m个氨基酸分子脱水缩合成n条多肽链时,要脱下(m-n)个水分子,同时形成(m-n)个肽键,可用公式表示为:脱下的水分子数=肽键数目=氨基酸数-肽链数. 三、有关蛋白质中游离的氨基或羧基数目的计算 1.至少含有的游离氨基或羧基数目 例3.人体内的抗体IgG是一种重要的免疫球蛋白，由4条肽链构成，共有7 64个氨基酸，则该蛋白质分子中至少含有游离的氨基和羧基的个数分别是（） A. 764、 764 B. 760 、760 C. 762、 762 D. 4 、4 解析：由氨基酸的通式可知每个氨基酸至少含有一个氨基和一个羧基（R基上也可能含有氨基和羧基）。氨基酸脱水缩合形成多肽时，参与形成肽键的氨基和羧基不再称为游离的氨基和羧基，故任一多肽链至少含有1个游离的氨基和1个游离的羧基且分别位于首尾两端。该蛋白质由4条肽链组成，应至少含有4 个游离的氨基和4个游离的羧基。 参考答案：D 点拨：审题时要注意对题干中关键词（如“至少”和“游离”）的理解。 2. 含有的游离氨基或羧基数目 例4. 现有1000个氨基酸,其中氨基有1020个,羧基有1050个,则由此合成的4条肽链中游离的氨基、羧基的数目分别是( ) A. 1010、1046 B.4 、4 C.24 、54 D.1024 、1054
有关蛋白质中的计算题归类分析
有关蛋白质中的计算题归类分析【典例2】某肽链由51个氨基酸组成，如果用肽酶把其分解成1个二肽、2个五肽、3个六肽、3个七肽，则这些短肽的氨基酸总数的最小值、肽键总数、分解成这些小分子肽所需水分子总数依次是 题型 3 有关蛋白质中游离的氨基或羧基数目的计算 【典例3】一个蛋白质分子有三条肽链构成，共有366个氨基酸，则这个蛋白质分子至少含有的氨基和羧基数目分别是
A．366和366 B．365和363 C．363和363 D．3和3 题型4 有关蛋白质种类的计算 【典例4】如果有足量的三种氨基酸，分别为A、B、C，则它们能形成的三肽种类以及包含三种氨基酸的三肽种类分别最多有（）A．9种，9种B．6种，3种 C．18种，6种 D．27种，6种 【典例6】称取某多肽415g，在小肠液的作用下完全水解得到氨基酸505g。经分析知道组成此多肽的氨基酸平均相对分子质量为100，此多肽由甘氨酸、丙氨酸、半胱氨酸3种氨基酸组成，每摩尔此多肽含有S元素51mol。3种氨基酸的分子结构式如下：组成一分子的此多肽需氨基酸个数是多少？
9、全世界每年有成百上千人由于吃毒蘑菇而身亡,鹅膏草碱是一种毒菇的毒素,它是一种环状八肽。若20种氨基酸的平均分子量为128,则鹅膏草碱的分子量约为 A.1024 B.898 C.880 D.862 11. 下图为结晶牛胰岛素分子结构示意图。已知胰岛素含有A、B两条多肽链， A链含有21个氨基酸，B链含有30个氨基酸，两条多肽链间通过两个二硫键（二硫键由两个�SH连接而成）连接，在A链上也形成1个二硫键。 则胰岛素分子中含有的肽键数和51个氨基酸 脱水缩合形成胰岛素后，相对分子质量比原来 减少的数值各是多少（） A. 49 882 B. 49 888 C. 50 882 D. 50 888
2014年临安中学高三复习讲义（蛋白质类问题归类解析） 1.氨基酸的结构： 例1.下列各项中，哪项是构成生物体蛋白质的氨基酸 例2.谷胱甘肽(分子式C 10H 17O 6N 3S )是存在于动植物和微生物细胞中的一种重要的三肽，它是由谷氨酸（C 5H 9NO 4）、甘氨酸（C 2H 5O 2）和半胱氨酸缩合而成，则半胱氨酸可能的分子式为 A.C 3H 3NS B. C 3H 5NS C. C 3H 7O 2NS D. C 3H 3O 2NS 例3.当含有如图所示的结构片段的蛋白质在胃肠道中水解时，不可能产生的氨基酸是 2.蛋白质种类： 例4.由4种氨基酸(每种氨基酸数量不限)最多能合成不同结构的三肽有 A ．4种 B ．43种 C ．34种 D ．12种 例 5.如果有足量的三种氨基酸分别为甲、乙、丙，则它们能形成的三肽种类以及包含三种氨基酸的三肽种类最多有 A ．9种，9种 B ．6种，3种 C ．27种，6种 D ．3种，3种 例6.狼体内有a 种蛋白质,20种氨基酸；兔体内有b 种蛋白质,20种氨基酸.狼捕食兔后,狼体内的蛋白质种类和氨基酸种类最可能是多少? A.a+b ，40 B.a,20 C.大于a,20 D.小于a,20 3.肽键（水分子）数目： 例7. 人体内的抗体IgG 是一种重要的免疫球蛋白，由4条肽链构成，共有m 个氨基酸，则该蛋白质分子有肽键数 A.m 个 B. (m+1)个 C.(m-2)个 D.(m-4)个 例8.由M 个氨基酸构成的一个蛋白质分子，含有N 条肽链，其中Z 条是环状多肽，这个蛋白质完全水解共需水分子个数为 A.M-N+Z B.M-N-Z C.M-Z+N D.M+Z+N 例9.某22肽被水解成1个4肽，2个3肽，2个6肽，则这些短肽的氨基总数的最小值及肽键总数依次是 A .6 18 B .5 18 C .5 17 D .6 17 例10.免疫球蛋白lgG 的结构示意图如右，其中-S-S- 表示连接两条相邻肽链的二硫键。若该lgG 由m 个氨基酸构成，则该lgG 有肽键数 A ．m 个 B ．(m +1)个 C ．(m-2)个 D ．(m-4)个 4. 游离的氨基或羧基数目： 例11.人体内的抗体IgG 是一种重要的免疫球蛋白，由4条肽链构成，共有764个氨基酸，则该蛋白质分子中至少含有游离的氨基和羧基的个数分别是 A. 764、 764 B. 760 、760 C. 762、 762 D. 4 、4 例12. 现有1000个氨基酸,其中氨基有1020个,羧基有1050个,则由此合成的4条肽链中游离的氨基、羧基的数目分别是 -S-S -S-S -S-S
有关蛋白质中的计算题归类分析?? 题型1? 有关蛋白质中氨基酸分子式的计算 【典例1】（分子式C10H17O6N3S）是存在于动植物和微生物细胞中的一个重要三肽，它是由谷氨酸（C3H9O4N）、甘氨酸（C2H5O2N）和半胱氨酸缩合而成，则半胱氨酸可能的分子式为A．C3H3NS???? B．C3H5ONS????C．C3H7O2NS?????D．C3H3O2NS 题型2? 有关蛋白质中肽键数及脱下水分子数的计算 【典例2】某肽链由51个氨基酸组成，如果用肽酶把其分解成1个二肽、2个五肽、3个六肽、3个七肽，则这些短肽的氨基酸总数的最小值、肽键总数、分解成这些小分子肽所需水分子总数依次是 题型3? 有关蛋白质中游离的氨基或羧基数目的计算 【典例3】一个蛋白质分子有三条肽链构成，共有366个氨基酸，则这个蛋白质分子至少含有的氨基数和羧基数分别是?????????????????? A．366和366?? B．365和363??? C．363和363?? D．3和3 题型4? 有关蛋白质种类的计算 【典例4】如果有足量的三种氨基酸，分别为A、B、C，则它们能形成的三肽种类以及包含三种氨基酸的三肽种类分别最多有（??? ） ?A．9种，9种???? B．6种，3种???C．18种，6种???D．27种，6种? 题型5? 氨基酸中的各原子的数目计算 【典例5】谷氨酸的R基为—C3H5O2，一分子谷氨酸含有的C、H、O、N原子数依次是（）A．5、9、4、1 B．4、8、5、1???? C．5、8、4、1??? D．4、9、4、1 题型6? 利用化学平衡计算氨基酸数目 【典例6】称取某多肽415g，在小肠液的作用下完全水解得到氨基酸505g。经分析知道组成此多肽的氨基酸平均相对分子质量为100，此多肽由甘氨酸、丙氨酸、半胱氨酸3种氨基酸组成，每摩尔此多肽含有S元素51mol。3种氨基酸的分子结构式如下：组成一分子的此多肽需氨基酸个数是多少 题型7? 水解产物中个别氨基酸的个数 【典例7】有一条多肽链由12个氨基酸组成，分子式为CxHyNzOwS(z>12，w>13)，这条多肽链经过水解后的产物中有5种氨基酸：半胱氨酸(C3H7NO2S)、丙氨酸(C3H6NO2)、天门冬氨酸(C4H7N04)、赖氨酸(C6H14N202)、苯丙氨酸(C9H11NO2)。问：水解产物中天门冬氨酸的数目是? A．y+12个??? ?? B．z+12个??? ?? C．w+13个??? D．(w-13)/2个 1、此题学生往往直接用三肽（谷胱甘肽 C10H17O6N3S)中各个原子的数量减去谷氨酸、甘氨酸中各个原子数，得到半胱氨酸的分子式C3H5ONS。其中，忽略了一关键环节，即这三个氨基酸形成三肽时脱去的两个水的分子量。本题首先根据三个氨基酸形成三肽(C10H17O6N3S)时，脱去两分子水(H2O)，推出三个氨基酸所含有的C、H、O、N、S原子总个数是C=10、H=17+4=21、O=6+2=8、N=3、S=1。因此，半胱氨酸中C、H、O、N、S原子个数就可以根据三个氨基酸中的原子总个数减去已知谷氨酸(C5H9O4N)、甘氨酸(C2H5O2N)的各原子个数而计算出来：C=10-5-2=3、H=21-9-5=7、O=8-4-2= 2、N=3-1-1=1、S=1，故分子式为C3H7O2NS。【答案】C? 2、此题的关键是“分解成这些小分子肽所需的水分子总数”中的“分解成”，往往误认为是“分解这些小分子肽所需的水分子数”从而导致出现问题的。虽然是一字之差，结果却是大不相同。从题中已知，短肽（包括二肽和多肽）的数目是1+2+3+3=9条，故游离的氨基数量至少是9个，肽键总数是51-9=42个，51个氨基酸分解这些短肽所需要的水分子数量是51-9=42个。若分解成这9个短肽，则需要的水分子数量是9个。【答案】C【点拨】m个氨基酸分子脱水缩合成n条多肽链时,要脱下(m-n)个水分子,同时形成(m-n)个肽键,可用公式表示为:脱下的水分子数=肽键数目=氨基酸数-肽链数。
蛋白质计算问题归类解析 一、.有关蛋白质中氨基酸数、肽链数、肽键数、脱水数的计算 ｎ个氨基酸脱水缩合形成一条多肽链,则肽键数＝（n?1)个； ｎ个氨基酸脱水缩合形成m条多肽链,则肽键数＝（n?ｍ)个; 无论蛋白质中有多少条肽链，始终有： 脱水数=肽键数＝氨基酸数?肽链数 例1.血红蛋白分子中含574个氨基酸，4 条肽链。在形成此蛋白质分子时，脱下的水分子数和形成的肽键数目分别是 A ．５74 和５7３Ｂ．573 和573C．570和573 D. 570 和５7０ 练习1、氨基酸分子缩合形成含2条肽链的蛋白质分子时,相对分子量减少了900,由此可知，此蛋白质分子中含有的氨基酸数和肽键数分别是（) A.５2、52 B.50、50 Ｃ．５2、50 D．50、4９ 练习2、某三十九肽中共有丙氨酸4个,现去掉其中的丙氨酸得到4条长短不等的多肽（如图）,这些多肽中肽键总数为 Ａ．31???B．32 ?? C.3４Ｄ.３５ 二、.有关蛋白质相对分子质量的计算 蛋白质的相对分子质量=氨基酸数×氨基酸的平均相对分子 质量?脱水数×1８(水的相对分子质量）。 比如有m个氨基酸,形成ｎ个肽链，每个氨基酸的平均相对分子质量为a， 公式：蛋白质相对分子质量为＝m·a一(m—n）·１8 ［其中(m—n）为失去的水分子数,１8为水的相对分子质量]。 注：环状肽特点是肽键数与氨基酸数相同。即肽键的数目=脱去的水分子的数目=氨基酸的数目 例2组成生物体某蛋白质的20种氨基酸的平均相对分子质量为128,则由１０0个氨基酸构成的含2条多肽链的蛋白质,其分子量为（） A.12800 B.11０18 Ｃ.11０36 D.8800 例３、全世界每年有成千上万人由于吃毒蘑菇而身亡，其中鹅膏蕈碱就是一种毒菇的毒素,它是一种环状八肽。若20种氨基酸的平均分子量为1２８，则鹅膏蕈碱的分子量约为（) A．1024 B. 898 C．8８0 D. 862 练习１、某蛋白质分子含有a条肽链,共有b个氨基酸。如果氨基酸的平均相对分子质量是c,则该蛋白质的相对分子质量以及水解时需要的水的相对分子质量分别是 A.b（c-1８)＋1８a和18(b—a) B．b(ｃ+18）+18a和18(a + b） C．ｂ(ｃ-１8)—18a和18（ａ—b) D.b(c+18)—１8a和18(b—a) 练习２、若某蛋白质的分子量为1１9３５，在合成这个蛋白质分子的过程中脱水量为１908,假设氨基酸的平均分子量为１27，则组成该蛋白质分子的肽链有（） A．１条B．2条 C. 3条Ｄ.4条 三、有关蛋白质中游离的氨基或羧基数目的计算
蛋白质类计算题的归类解析 一、有关蛋白质中氨基酸分子式的计算 例1.谷胱甘肽(分子式C10H17O6N3S)是存在于动植物和微生物细胞中的一种重要的三肽，它是由谷氨酸（C5H9NO4）、甘氨酸（C2H5O2）和半胱氨酸缩合而成，则半胱氨酸可能的分子式为( ) A.C3H3NS B. C3H5NS C. C3H7O2NS D. C3H3O2NS 【解析】谷胱甘肽是由3个氨基酸通过脱去2分子水缩合而成的三肽。因此，这3个氨基酸分子式之和应等于谷胱甘肽分子式再加上2个水分子，即C10H17O6N3S+2H2O=C10H21O8N3S 。故C10H21O8N3S - C5H9NO4 -C2H5NO2 =C3H7O2NS(半胱氨酸)。 参考答案：C 点拨：掌握氨基酸分子的结构通式以及脱水缩合反应的过程是解决此类计算题的关键。 二、有关蛋白质中肽键数及脱下水分子数的计算 例2. 人体内的抗体IgG是一种重要的免疫球蛋白，由4条肽链构成，共有m个氨基酸，则该蛋白质分子有肽键数( ) A.m 个 B. (m+1)个 C.(m-2)个 D.(m-4)个 参考答案：D 点拨：m个氨基酸分子脱水缩合成n条多肽链时,要脱下(m-n)个水分子,同时形成(m-n)个肽键,可用公式表示为:脱下的水分子数=肽键数目=氨基酸数-肽链数. 三、有关蛋白质中游离的氨基或羧基数目的计算 1.至少含有的游离氨基或羧基数目 例3.人体内的抗体IgG是一种重要的免疫球蛋白，由4条肽链构成，共有764个氨基酸，则该蛋白质分子中至少含有游离的氨基和羧基的个数分别是（） A. 764、764 B. 760 、760 C. 762、762 D. 4 、4 【解析】由氨基酸的通式可知每个氨基酸至少含有一个氨基和一个羧基（R基上也可能含有氨基和羧基）。氨基酸脱水缩合形成多肽时，参与形成肽键的氨基和羧基不再称为游离的氨基和羧基，故任一多肽链至少含有1个游离的氨基和1个游离的羧基且分别位于首尾两端。该蛋白质由4条肽链组成，应至少含有4个游离的氨基和4个游离的羧基。 参考答案：D 点拨：审题时要注意对题干中关键词（如“至少”和“游离”）的理解。 2. 含有的游离氨基或羧基数目 例4. 现有1000个氨基酸,其中氨基有1020个,羧基有1050个,则由此合成的4条肽链中游离的氨基、羧基的数目分别是( ) A. 1010、1046 B.4 、4 C.24 、54 D.1024 、1054 【解析】每条肽链中至少含有1个氨基或羧基,面1000个氨基酸中含有氨基1020个、羧基1050个,说明多出来的20个氨基和50个羧基存在于R基中,故由此合成的4条肽链中游离的氨基、羧基的数目分别是20+4=24,50+4=54. 参考答案：C 点拨：蛋白质中含有的游离氨基或羧基数目=肽链条数+R基中含有的氨基或羧基数. 四、有关蛋白质中氨基酸数目的计算 1.氨基酸总数的计算
蛋白质计算问题归类复习 班级姓名 蛋白质计算问题的总原则：脱水缩合前后（氨基酸个数守恒和关键元素守恒） 一、.有关蛋白质中氨基酸数、肽链数、肽键数、脱水数的计算 ｎ个氨基酸脱水缩合形成一条多肽链，则肽键数＝(ｎ?1)个； ｎ个氨基酸脱水缩合形成ｍ条多肽链，则肽键数＝(ｎ?ｍ)个； 无论蛋白质中有多少条肽链，始终有： 脱水数＝肽键数＝氨基酸数?肽链数 例1．血红蛋白分子中含574 个氨基酸，4 条肽链。在形成此蛋白质分子时，脱下的水分子数和形成的肽键数目分别是 A ．574 和573 B ．573 和573 C ．570 和573 D ．570 和570 练习1、氨基酸分子缩合形成含2条肽链的蛋白质分子时，相对分子量减少了900，由此可知，此蛋白质分子中含有的氨基酸数和肽键数分别是（） A．52、52B．50、50 C．52、50D．50、49 解析：氨基酸分子形成蛋白质时相对分子质量减少的原因是在此过程中脱去了水，据此可知， 肽键数＝脱水数＝900÷18＝50，依上述关系式，氨基酸数＝肽键数＋肽链数＝50＋2＝52。 变式1：现有一分子式为C63H103O45N17S2的多肽化合物，已知形成该化合物的氨基酸中有一个含2个氨基，另一个含3个氨基，则该多肽化合物水解时最多消耗多少个水分子？ 解析：本题首先要搞清楚，多肽水解消耗水分子数=多肽形成时生成水分子数；其次，要知道，要使形成多肽时生成的水分子数最多，只有当氨基酸数最多和肽链数最少两个条件同时满足时才会发生。已知的2个氨基酸共有5个N原子，所以剩余的12个N原子最多可组成12个氨基酸（由于每个氨基酸分子至少含有一个－NH2），即该多肽化合物最多可由14个氨基酸形成；肽链数最少即为1条，所以该化合物水解时最多消耗水分子数＝14?1＝13。 变式2：已知氨基酸的平均分子量为128，测得某蛋白质的分子量为5646，试判断该蛋白质的氨基酸数和肽链数依次是( ) A . 51和1 B. 51和2 C. 44和1 D. 44和2 解析：蛋白质的分子量确定后，氨基酸的数量与肽链的数量存在着必然的函数关系，如设氨基酸的数量与肽链的条数分别为ｘ和ｙ，则有128ｘ?18（ｘ?ｙ）＝5646 尽管1个方程包含2个未知数，但ｘ和ｙ必须都为符合题意的整数解，这样可解得：x=51，y=2。练习2、某三十九肽中共有丙氨酸4个，现去掉其中的丙氨酸得到4条长短不等的多肽（如图），这些多肽中肽键总数为 A．31 B．32 C．34 D．35 二、.有关蛋白质相对分子质量的计算 蛋白质的相对分子质量＝氨基酸数×氨基酸的平均相对分子 质量?脱水数×18（水的相对分子质量）。 比如有m个氨基酸，形成n个肽链，每个氨基酸的平均相对分子质量为a， 公式：蛋白质相对分子质量为=m·a一(m—n)·18 [其中(m—n)为失去的水分子数，18为水的相对分子质量]。 注：环状肽特点是肽键数与氨基酸数相同。即肽键的数目=脱去的水分子的数目=氨基酸的数目 例2 组成生物体某蛋白质的20种氨基酸的平均相对分子质量为128，则由100个氨基酸构成的含