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新教材高中生物蛋白质的相关计算

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高中生物蛋白质的相关计算

【知识链接】

1.蛋白质相对分子质量、氨基酸数、肽链数、肽键数和失去水分子数的关系

肽键数＝失去水分子数＝氨基酸数－肽链数。

蛋白质相对分子质量＝氨基酸数目×氨基酸平均相对分子质量－脱去水分子数×18。(不考虑形成二硫键)

2.蛋白质中游离氨基或羧基数目的计算

至少含有的游离氨基或羧基数＝肽链数。

游离氨基或羧基数目＝肽链数＋R基中含有的氨基或羧基数。

根据以上规律填写下表相关内容：(氨基酸平均相对分子质量为a。)

肽链数目 氨基酸数 肽键数目 脱去水分子数 多肽链的相对分子质量 氨基数目 羧基数目

1条 m m－1 m－1 am－18(m－1) 至少

1个 至少

1个

n条 m m－n m－n am－18(m－n) 至少n个 至少n个

3.环状肽的结构与计算

（1）环状肽如图所示：

根据图示可知：肽键数＝脱去的水分子数＝氨基酸数(由于环状肽首尾氨基酸彼此相连，故形成一个环状肽时比形成一条直链肽要多生成一个水分子)。

(2)计算蛋白质相对分子质量时别忽略了二硫键：当肽链上出现一个二硫键(—S—S—)时，要再减去2(即2个H)。

[典例] 下表所示为人体中某种蛋白质的结构组成，下列相关叙述不正确的是( )

名称 氨基酸总数 氨基总数 羧基总数 R基上羧基数

数目 207 24 27 24

A.组成该蛋白质的氨基酸种类一般不超过21种

B.该蛋白质由3条肽链构成

C.合成该蛋白质时至少失去207分子的水

D.氨基酸之间通过肽键相连接，构成多肽链

答案 C

解析 组成人体中蛋白质的氨基酸大约21种，故组成该蛋白质的氨基酸一般不超过21种，A正确；该蛋白质含有27个羧基，其中R基上含有24个羧基，故含有27－24＝3条肽链，B正确；由以上分析可知，该蛋白质含有3条肽链，故合成该蛋白质时至少失去207－3＝204分子的水，C错误；氨基酸之间通过脱水缩合形成肽键相连接，构成多肽链，D正确。

[对点训练]

1.生长抑素(SS)是一种含14个氨基酸的环状多肽，由下丘脑合成释放，构成SS的基本单位的平均相对分子质量为m。下列说法错误的是( )

A.1分子SS的相对分子质量可以表示为14m－252

B.在核糖体上合成1分子SS可产生13分子H2O

C.SS中有可能不含有游离的氨基

D.SS可与双缩脲试剂发生紫色反应

答案 B

2.下图为胰岛素原分子加工成为成熟的胰岛素分子示意图，有关叙述正确的是( )

A.胰岛素原分子至少含有2个游离的氨基和羧基

B.胰岛素原分子不能与双缩脲试剂反应

C.胰岛素分子共含有49个肽键

D.胰岛素分子不具有空间结构

答案 C 3.如图为某同学写的组成蛋白质的氨基酸的结构通式，下列叙述正确的是( )

A.该同学所写的结构通式是正确的

B.结构最简单的氨基酸的R基为—H

C.构成人体蛋白质的氨基酸的R基有100多种

D.每个氨基酸均只有一个氨基和一个羧基，且连在同一个碳原子上

答案 B

4.某蛋白质由2条肽链、n个氨基酸组成。下列叙述错误的是( )

A.该蛋白质至少含有(n－2)个游离的氨基

B.该蛋白质合成时脱去的H2O有(n－2)个

C.该蛋白质至少有(n＋2)个氧原子

D.该蛋白质中含有(n－2)个肽键

答案 A

5.下图所示某多肽化合物，关于其组成部分数目的判断，错误的是( )

A.1个氨基 B.2个羧基

C.2个肽键 D.3种R基

答案 D

6.下图为氨基酸分子的结构通式，下列叙述正确的是( )

A.结构④在人体内有21种

B.氨基酸脱水缩合产生水，水中的氢来自于②和③

C.结构④中含有的氨基或羧基不发生脱水缩合

D.生物体内n个氨基酸形成的多肽链就有蛋白质的功能

答案 A 7.如图所示，某蛋白质分子由两条肽链(含52个氨基酸)和一个环状肽(含20个氨基酸)组成，它们之间由二硫键(两个—SH形成—S—S—)相连，假设氨基酸的平均相对分子质量为a，下列有关叙述错误的是( )

A.该蛋白质分子共有70个肽键

B.该蛋白质分子的相对分子质量为72a－1 264

C.该蛋白质分子至少含有两个游离的氨基和两个游离的羧基

D.该蛋白质分子至少含有72个氮原子和75个氧原子

答案 D

8.某蛋白质含有18个游离的羧基和17个游离的氨基，该蛋白质由128个氨基酸组成，这些氨基酸的所有R基中共有羧基15个，下列关于该蛋白质的叙述正确的是( )

A.由3条肽链组成

B.共有128个肽键

C.所有R基中共有16个氨基

D.形成该蛋白质时，共失去127个水分子

答案 A

9.如图表示一个由200个氨基酸构成的蛋白质分子。下列叙述正确的是( )

A.该分子中含有198个肽键

B.这200个氨基酸中至少有200个氨基

C.合成该蛋白质时相对分子质量减少了3 600

D.该蛋白质中至少含有4个游离的羧基

答案 C

10.某蛋白质由100个氨基酸形成，含有四条多肽链，下列说法正确的是( )

A.该蛋白质含有96个肽键，只含有4个游离的氨基

B.形成该蛋白质，失去104个水分子 C.如果氨基酸平均分子量是128，则该蛋白质的分子量为12 800

D.该蛋白质中含肽键96个，至少含有4个游离的羧基

答案 D

11.血红蛋白由两条α链和两条β链构成，每条α链含有141个氨基酸，每条β链含有146个氨基酸。关于血红蛋白的结构叙述错误的是( )

A.血红蛋白分子至少含有4个氨基、4个羧基

B.血红蛋白分子至少含有570个肽键

C.血红蛋白分子形成过程中至少失去574个水分子

D.血红蛋白含有铁元素

答案 C

12.分析多肽E和多肽F(均由一条肽链组成)得到以下结果：

种类 C H O N 氨基 羧基

多肽E 201 348 62 53 3 2

多肽F 182 294 55 54 6 1

注：组成多肽E和多肽F的氨基酸中只有氨基含N。

多肽E和多肽F中氨基酸的数目分别是( )

A.199和181 B.340和281

C.51和49 D.58和53

答案 C

13.下列关于氨基酸和蛋白质的叙述，错误的是( )

A.蛋氨酸的R基是—CH2—CH2—S—CH3，则它的分子式是C5H11O2NS

B.分子式为C63H105O45N17S2的一条链状多肽化合物中，最多含有的肽键数目是16

C.n个氨基酸共有m个游离氨基，这些氨基酸脱水缩合形成的一条肽链中的游离氨基数为m－n

D.一条含有9个肽键的链状多肽称为十肽

答案 C

14.有一种“十五肽”的化学式为CxHyNzOdSe(z＞15，d＞16)。已知其彻底水解后得到下列几种氨基酸：

下列有关说法中不正确的是( )

A.水解可得e个半胱氨酸

B.水解可得d－162个天冬氨酸

C.水解可得z－14个赖氨酸

D.水解时消耗14个水分子

答案 C

15.某细菌能产生一种环状毒性肽，其分子式是C55H68O18N10，将它彻底水解后只能得到下列四种氨基酸，分别是甘氨酸C2H5NO2，丙氨酸C3H7NO2，苯丙氨酸C9H11NO2，谷氨酸C5H9NO4，其结构式如图所示，请据图回答下列问题：

(1)该多肽是________肽化合物，连接相邻两个氨基酸之间化学键叫________，氨基酸脱水缩合形成该化合物的过程中，相对分子质量减少了________。

(2)该多肽的彻底水解需________个水分子参与，水解后可得到________个甘氨酸，________个丙氨酸，________个谷氨酸和3个苯丙氨酸。

(3)蛋白质分子结构复杂，经加热、X射线、强酸、强碱、重金属盐等的作用，引起蛋白质的变性，其原因主要是________________________。

(4)由题中提及的四种氨基酸按一定数量混合后，在适宜条件下，脱水缩合后形成的含四个肽键的链状分子最多有________种。

答案 (1)十 肽键 180 (2)10 1 2 4 (3)蛋白质空间结构发生变化 (4)45或1 024

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高中生物中有关氨基酸蛋白质的相关计算

高中生物中有关氨基酸蛋白质的相关计算

高中生物中有关氨基酸、蛋白质的相关计算

1.一个氨基酸中的各原子的数目计算：

C原子数＝R基团中的C原子数＋2，H原子数＝R基团中的H原子数＋4，O原子数＝R基团中的O原子数＋2，N原子数＝R基团中的N原子数＋1

2.肽链中氨基酸数目、肽键数目和肽链数目之间的关系：

若有n个氨基酸分子缩合成m条肽链，则可形成(n-m)个肽键，脱去(n-m)个水分子，至少有－NH2和－COOH各m个。游离氨基或羧基数＝肽链条数＋R基中含有的氨基或羧基数。

例．（2005·上海生物·30）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（C）

A、6 18 B、5 18 C、5 17 D、6 17

解析：每条短肽至少有一个氨基（不包括R基上的氨基），共有5个短肽，所以这些短肽氨基总数的最小值是5个；肽链的肽键数为n－1,所以肽键数为（4－1）＋2×（3－1）＋2×（6－1）=17。

例．（2003上海）人体免疫球蛋白中，IgG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数分别是（ D ）

A．746和764 B．760和760 C．762和762 D．4和4

3.氨基酸的平均分子量与蛋白质的分子量之间的关系：

n个氨基酸形成m条肽链，每个氨基酸的平均分子量为a，那么由此形成的蛋白质的分子量为：n•a-(n-m)•18 (其中n-m为失去的水分子数，18为水的分子量)；该蛋白质的分子量比组成其氨基酸的分子量之和减少了（n-m）·18。（有时也要考虑因其他化学建的形成而导致相对分子质量的减少，如形成二硫键。

例．（2003上海）某蛋白质由n条肽链组成，氨基酸的平均分子量为a，控制该蛋白质合成的基因含b个碱基对，则该蛋白质的分子量约为（ D ）

A． B．

C． D．

2.4 蛋白质是生命活动的主要承担者 教案【新教材】人教版(2019)高中生物必修一

2.4 蛋白质是生命活动的主要承担者 教案【新教材】人教版(2019)高中生物必修一

第二章 组成细胞的分子

第4节 蛋白质是生命活动的主要承担者

一、教学目标的确定

课程标准与本节相对应的要求是:闻明人体蛋白质通常由21种氨基酸分子组成，其功能取决于氨基酸序列及其形成的空间结构，细胞的功能主要由蛋白质完成。对应的学业要求是:从结构与功能相适应的视角，解释蛋白质分子参与组成细胞的结构，是生命活动的主要承担者。教学中，建议从结构与功能相适应的视角，解释细胞中的蛋白质分子的结构多样性是其功能多样性的物质基础。并以此确定教学目标如下。

1.通过比较不同氨基酸的结构，求同归纳得出氨基酸的结构通式与特点。

2.通过模拟活动和模型建构等活动，说明肽键的形成过程，阐明蛋白质的基本组成单位是氨基酸。

3.通过讨论蛋白质结构多样性与功能多样性的关系，尝试解释蛋白质的结构与功能相适应认同细胞的主要功能由蛋白质完成。

4.通过讨论“手术缝合线”“大头娃娃”等议题，认同蛋白质与人体的营养、健康等存在紧密联系。

二、教学设计思路

本节课的教学从蛋白质功能的多样性入手，探索蛋白质结构的多样性。教学中需要重点突破的是“氨基酸的结构特点”“氨基酸怎样构成蛋白质”“蛋白质分子具有结构与功能多样性”等问题，可通过设计球棍模型的探究活动将氨基酸的结构特点、脱水缩合的过程以及蛋白质的结构多样性递进式串联起来。结合动画演示、学生“手拉手”合作游戏等方式进一步理解氨基酸脱水缩合的过程。最后通过概念图总结，让学生初步形成结构与功能相适应的观念。

情境引入

归纳蛋白质的功能

归纳氨基酸的结构特点

探讨氨基酸形成蛋白质的过程 引导学生观看视频，小组合作探究“问题探讨”设置的讨论题。

结合图文材料，总结归纳蛋白质的功能，绘制概念图。

比较“思考·讨论”中展示的各种氨基酸的相同点与不同点，说明氨基酸的元素组成、种类、结构特点，尝试写出氨基酸分子的结构通式。

三、教学实施的程序

学习阶段 教师活动 学生活动 设计意图

情境引入导入新课

新教材高中生物1.2.2以碳链为骨架的生物大分子(蛋白质)教学设计(1)浙科版必修1

新教材高中生物1.2.2以碳链为骨架的生物大分子(蛋白质)教学设计(1)浙科版必修1

第二节 以碳链为骨架的生物大分子----蛋白质

该节课主要包括构成细胞的有机物，高一学生在没有接触有机化学的前提下，对于有机物结构组成的学习有一定的困难，尤其蛋白质部分结构组成较复杂，因此该部分的讲解速度应稍放慢，多注意沟通。

有机化合物是构成细胞的另一大类物质组成，有机物的存在是生物与非生物区别的最典型的一种物质组成形式。需要识记和掌握各物质的组成及作用。在此过程中渗透核心素养中的生命观，任何生物都是自然界中的珍贵生命，我们应热爱生命，善待生命，保护护生命，维系地球。科学思维的培养，能够明确结构决定功能，什么样的结构特点决定了什么样的生理功能。

学习重点：每种有机物的元素组成及分类；每种有机物的作用及应用；

学习难点： 蛋白质和核酸的基本结构组成及作用；氨基酸脱水缩合形成多肽或蛋白质的过程；

教的活动1

出示一道习题，通过选项引出蛋白质，为什么其含量除水外，最多。 学的活动1

思考回答：蛋白质应该为什么功能的物质

活动意图说明：

以实际的习题为例，引出蛋白质的内容。

教的活动2

如果某人生病，去医院探视，应该通常带什么补品去？ 学的活动2

思考回答：蛋白质含量高的食品。

活动意图说明：

通过实际例子，引出功能多样的蛋白质。从而为后续蛋白质结构的讲解做铺垫

教的活动3

知道学生阅读课本，结合PPT，找出蛋白质的功能 学的活动3

结合课本，总结蛋白质的功能

活动意图说明：

锻炼学生的阅读总结能力，因为在知识考察中，科普阅读就是其中一项考察内容。

教的活动4

提问：蛋白质为什么具有这么多的功能？是由什么决定功能的？ 学的活动4

回答：结构决定功能。

活动意图说明：

通过实际例子，使学生知道，各种生理现象都是由相应的物质承担完成的，就是因为自然界中生物具有无机环境中有的新类型的物质---有机物，所以生物体才具有更多更复杂的生理活动。

教的活动5

提问：①那蛋白质的结构是什么样的呢？

②蛋白质为生物大分子，其最基本的机构单位---氨基酸

2019_2020学年新教材高中生物课时双测过关(十二)基因指导蛋白质的合成新人教版必修2

2019_2020学年新教材高中生物课时双测过关(十二)基因指导蛋白质的合成新人教版必修2

1 课时双测过关（十二） 基因指导蛋白质的合成

A级——学考水平达标练

1．乙型肝炎病毒(HBV)是一种 DNA病毒，能在人体肝脏细胞内以DNA为模板合成RNA，这一过程中的模板、能量、原料分别是( )

①RNA ②ATP ③氨基酸 ④转运 RNA ⑤脱氧核苷酸 ⑥DNA ⑦核糖核苷酸

A．⑥②⑤ B．④②⑤

C．①②⑥ D．⑥②⑦

解析：选D 以DNA为模板合成RNA的过程中，所需模板是DNA的一条链，能量由ATP提供，原料是核糖核苷酸。

2．下列关于RNA的叙述，错误的是( )

A．少数RNA具有生物催化作用

B．真核细胞内mRNA和tRNA都是在细胞质中合成的

C．mRNA上决定1个氨基酸的3个相邻碱基称为密码子

D．细胞中有多种tRNA，一种tRNA只能转运一种氨基酸

解析：选B 少数RNA是酶，具有催化作用；真核细胞内的mRNA和tRNA主要是在细胞核中合成的；mRNA上决定1个氨基酸的3个相邻碱基称为1个密码子；tRNA具有特异性，一种tRNA只能识别并转运一种氨基酸。

3．如图是DNA转录过程中的一个片段，图中核苷酸的种类有(

)

A．4种 B．6种

C．7种 D．8种

解析：选C 由于构成DNA分子的五碳糖为脱氧核糖，所以在—AATCAATAG—片段中，共有4种脱氧核糖核苷酸；构成RNA分子的五碳糖为核糖，所以在—UUA—片段和游离的核苷酸中，共有3种核糖核苷酸。因此，图示中共有4＋3＝7(种)核苷酸。

4．关于DNA分子的复制、转录和翻译的比较，错误的是( )

A．都遵循碱基互补配对原则

B．都只发生在细胞分裂的间期

C．原核细胞和真核细胞中都能发生

D．都需要模板、原料、特定的酶和能量

解析：选B DNA分子的复制、转录、翻译都遵循碱基互补配对原则，A正确；DNA分子 2 的复制主要发生在细胞分裂的间期，转录和翻译也可发生在不分裂的体细胞中，B错误；原核细胞和真核细胞中都能发生DNA分子的复制、转录和翻译，C正确；在DNA分子的复制、转录和翻译过程中，都需要模板、原料、特定的酶和能量，D正确。