模型02 蛋白质的相关计算-备战高考生物之模型解题法(解析版)

蛋白质的相关计算一．考点1．蛋白质的分子结构及数量计算二．重、难点1．蛋白质的分子结构及数量计算三．易错点和记忆技巧1．在一条肽链主链的两端分别是—COOH和—NH2，侧链R基中的—COOH和—NH2不参与脱水缩合过程，所以多肽的氨基(或羧基)数目＝R基中的氨基(或羧基)数目＋肽链数。

2．有些蛋白质在形成过程中除了脱水形成肽键外，还能形成二硫键(—S—S—)，在计算相对分子质量时，要注意计算在内，每形成一个二硫键，相对分子质量就减2。

3.计算本质是对于蛋白质结构的考察，尤其是理解氨基酸是如何形成蛋白质的做模型分析，为分泌蛋白的合成路径打好基础，不可机械记忆公式基础知识梳理一．蛋白质的分子结构及数量计算1．氨基酸形成蛋白质的相关数量关系（1）氨基和羧基的数目：蛋白质是由氨基酸缩合而形成的肽链，每两个相邻的氨基酸中的氨基和羧基缩合形成一个肽键，因此，每条肽链中至少有一个—COOH和一个—NH2。

（2）肽键数与氨基酸数、脱去水分子数的关系：氨基酸缩合时每形成一个肽键，同时脱去一分子水。

因此氨基酸数＝肽键数＋肽链数，肽键数＝失去的水分子数。

（3）蛋白质相对分子质量的计算：蛋白质相对分子质量等于氨基酸相对分子质量的总和减去失去的水分子的相对分子质量的总和。

若n个氨基酸形成m条肽链，则形成n－m个肽键，脱去n－m个水分子。

若每个氨基酸的平均相对分子质量为a，那么由此形成的蛋白质的相对分子质量为：na－(n－m)×18。

2．蛋白质分子结构多样性的计算假若有A、B、C三种氨基酸，由这三种氨基酸组成多肽的情况可分为如下两种情形分析：（1）A、B、C三种氨基酸，每种氨基酸足够多的情况下，可形成肽类化合物的种类：形成三肽的种类：33＝27种形成二肽的种类：32＝9种（2）A、B、C三种氨基酸每种只有一个的情况下，形成肽类化合物的种类：3×2×1＝6种形成二肽的种类：3×2＝6种。

有关蛋白质的计算1．下图表示某蛋白质中氨基酸和相关基团的数目。

下列有关叙述正确的是A．共有3条肽链B．共有95个肽键C．R基中共含有23个氨基D．形成此蛋白质时，相对分子质量减少1764 【答案】A【解析】羧基总数为26个，R基上的羧基数目为23个，而蛋白质分子中的羧基总数＝肽链数＋R基上的羧基数目，所以该蛋白质含有26－23＝3条肽链，A正确；依据“肽键数＝氨基酸数目—肽链数”可推知：该蛋白质共有99—3＝96个肽键，B错误；氨基总数为25个，而氨基总数＝肽链数＋R基上的氨基数目，所以R基中共含有25—3＝22个氨基，C错误；形成此蛋白质时，脱去的水分子数＝肽键数，减少的相对分子质量等于脱去的水的相对分子质量的总和，即等于18×96＝1728，D错误。

2．下图是某蛋白质分子的结构示意图，图中α链由21个氨基酸组成，β链由19个氨基酸组成，图中“－S－S－”是在蛋白质加工过程中由两个“－SH”脱下2个H形成的。

下列有关叙述中，错误的是（）A．蛋白质多样性的原因包括氨基酸的排列顺序不同B．该蛋白质含有40种氨基酸C．该蛋白质分子中至少含有42个O原子D．形成该蛋白质分子时相对分子质量减少了686【答案】B【解析】蛋白质多样性的原因包括氨基酸种类不同，数量不同、排列顺序千变万化以及多肽链卷曲折叠方式不同等，A正确；组成蛋白质的氨基酸种类最多20种，B项错误；该蛋白质中至少含有O原子数=肽键数+2×肽链数=38+2×2=42个，C 正确；形成该蛋白质分子时相对分子质量减少=失去水的分子质量+二硫键形成时失去氢的分子质量=18×38+2=686，D正确。

3．如图表示一个由200个氨基酸构成的蛋白质分子。

下列叙述不正确的是A．这200个氨基酸中至少有201个氨基B．该分子中含有199个肽键C．合成该蛋白质时相对分子质量减少了3582D．该蛋白质中至少含有3个游离的羧基【答案】D【解析】题图显示：该蛋白质由两条肽链组成，且两条肽链之间由一个肽键连接，该肽键是R基上的氨基和羧基形成的，所以参与构成该蛋白质分子的200个氨基酸中至少有201个氨基，该分子中含有199个肽键，A、B正确；缩合成该蛋白质时共脱去199个水分子，因此相对分子质量减少了199×18＝3582，C正确；该蛋白质分子有两条肽链，至少含有2个游离的羧基，D错误。

一.脱水缩合模型1.已知氨基酸的分子通式为C2H4O2N-R，且亮氨酸的R基为-C4H9，缬氨酸的R基为-C3H7，在两者经脱水缩合形成的二肽分子中，C、H、O原子数之比为氨基酸通式可以用C2H4O2N-R表示，将亮氨酸和缬氨酸的R基代入可知，亮氨酸和缬氨酸的分子式分别为：C6H13O2N和C5H11O2N，它们缩合形成二肽时脱去一分子水，所形成的在三十九肽中，含38个肽键，去掉4个氨基酸，形成4条肽链，由35个氨基酸组成，所以肽键数为35-4=31，故减少了7条一个丙氨酸含有3个碳原子，去掉四个丙氨酸，将减少12个碳原子去掉四个丙氨酸，使原来的一条肽链变成了四条肽链，每条肽链至少含有1个氨基和1个羧基，所以氨基和羧基分别增加3个，三十九肽氧原子数：39×2-38=40，四条短肽氧原子数：35×2-（35-4）=39，ΔO=1四.二硫键模型1. x个氨基酸合成的蛋白质结构如图所示（内含环肽），其中-S-S-表示连接两条相邻多肽的二硫键（每个二硫键由两个-SH脱去2个H形成）。

下列叙述中不正确的是（1（2）形成二硫键可增加蛋白质结构的稳定性（3（4）蛋白质合成时减少的分子量为二硫键脱去4个氢，故答案为（x-2）×18+42.如图表示生物体中一个由153个氨基酸构成的蛋白质分子。

（1）该分子中含有个肽键由153个氨基酸构成，共有152个肽键，但是由图可知，R基之间也形成了一个肽键。

一共有153个肽键（2）该分子形成过程中，产生了个水分子形成的肽键数目等于脱去的水的数目（3）该分子中有个氨基酸侧链基团含硫含有一个二硫键，至少有两个氨基酸侧链基团含硫（4）判断：该分子彻底水解将产生153种氨基酸组成蛋白质的氨基酸共有20种，显然不可能出现153种五.水解模型1.蛋白质分子中的一条肽链为十二肽，其分子式为C x H y N z O w S（z＞12，w＞13），并且是由下列五种氨基酸组成的：（1）一个该“十二肽”分子水解时需要的水分子数是11。

考向一蛋白质的相关计算蛋白质相关计算的规律1．蛋白质中游离的氨基或羧基数目的计算：（1）至少含有游离的氨基数或羧基数=肽链数。

（2）游离的氨基数或羧基数=肽链数+R基中含有的氨基数或羧基数。

（3）肽键数＝脱去的水分子数=氨基酸数-肽链数2．蛋白质相对分子质量的计算：由m个氨基酸形成的含有n条肽链的蛋白质分子，若氨基酸分子的平均相对分子质量是a，则该蛋白质分子的相对分子质量为：am-18（m-n）。

3．蛋白质中氧、氮原子数的计算：（1）氧原子数=肽键数+2×肽链数+R基中的氧原子数=各氨基酸中氧原子总数-脱去的水分子数。

（2）氮原子数=肽键数+肽链数+R基中的氮原子数=各氨基酸中氮原子总数。

4．基因中碱基、mRNA中的碱基和蛋白质中氨基酸的数量关系：在转录和翻译中，基因（DNA）中碱基数、mRNA分子中的碱基数、蛋白质分子中氨基酸的数之比为6:3:1（不考虑终止密码子等）。

5．蛋白质中氨基个数的计算：如果不考虑R基中的氨基数和羧基数，那么1条多肽链中的氮原子数与氨基的数目相同；而氧原子数比氨基数多1。

已知蛋白质（多肽）的分子式求氨基酸个数时有如下规律：（1）根据分子式中氮原子数可估算组成该蛋白质（多肽）的氨基酸数的最大值（即分子式中的氮原子数）。

（2）含2个氨基的氨基酸个数=分子式中的氮原子数-氨基酸总数。

（3）含2个羧基的氨基酸个数==（分子式中的氧原子数-氨基酸总数-肽链数）/2。

1．某直链多肽的分子式为C22H34O13N6，其彻底水解后共产生了以下3种氨基酸，相关叙述正确的是A．该直链多肽含一个游离氨基和一个游离羧基B．该多肽没有经过折叠加工，所以不能与双缩脲试剂反应C．合成1分子该物质将产生6个水分子D．每个该多肽分子水解后可以产生3个谷氨酸【答案】D2．现有氨基酸800个，其中氨基总数为810个，羧基总数为808个，则由这些氨基酸合成的含有2条肽链的蛋白质共有肽键、氨基和羧基的数目依次为A．798、2和2B．799、11和9C．799、1和1D．798、12和10【答案】D考向二核酸的相关计算关于碱基互补配对的规律总结规律一：DNA双链中A=T，G=C，两条互补链的碱基总数相等，任意两个不互补的碱基之和恒等，占碱基总数的50%，即：A+ G =T+C=A+C= T+G。

题目：关于膀胱癌的叙述，错误的是（）。

选项A：是泌尿系统最常见的恶性肿瘤
选项B：发病年龄多在50～70岁之间
选项C：男性比女性之比为3：1
选项D：膀胱肿瘤不易复发
选项E：应将复查看作治疗的一部分
答案：膀胱肿瘤不易复发
题目：膀胱灌注药物的护理,错误的叙述是（）。

选项A：膀胱保留术后能憋尿者，即可行膀胱灌注BCG或化疗药物
选项B：先插入尿管排空膀胱，再向膀胱内灌注用蒸馏水或等渗盐水稀释的药物选项C：嘱病人保留1小时，每15分钟俯、左、右更换体位，后排尿
选项D：不良反应有发热、膀胱刺激症状、出血性膀胱炎
选项E：灌注后嘱病人多饮水，增加尿量，以减少药物对局部刺激
答案：嘱病人保留1小时，每15分钟俯、左、右更换体位，后排尿
题目：膀胱癌最常见、最早出现的症状是（）。

选项A：血尿
选项B：尿频
选项C：尿急
选项D：尿痛
选项E：排尿困难
答案：血尿
题目：关于可控性膀胱术后代膀胱的训练，错误的叙述是（）。

选项A：在术后23周左右开始
选项B：间断夹闭输出引流管，1小时至3~4小时不等
选项C：间断夹闭输出引流管，约一周左右完成
选项D：40～60天拔除尿管，自行导尿
选项E：若出现腰部胀痛、发热等应延长功能锻炼的时间。

答案：40～60天拔除尿管，自行导尿
题目：肾癌三联症表现为（）。

选项A：血尿、腰痛和肿块
选项B：血尿、腹痛和肿块
选项C：尿频、尿急、尿痛
选项D：尿频、尿急、发热
选项E：血尿、发热和肿块
答案：血尿、腰痛和肿块。

蛋白质计算问题归类解析标号（一）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：一、有关蛋白质相对分子质量的计算在解答这类问题时，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）。

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，那么，由此形成的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：有时还要考虑一些其他化学变化过程．如二硫键(一s—s)形成等）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.12800B.11018C.11036D.88002、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、493、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4、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）5、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。

专题02 生物膜系统的模型(1)分泌蛋白合成、加工、运输过程为(如图1)：核糖体合成,内质网――→“出芽”囊泡高尔基体――→“出芽”囊泡细胞膜 (2)图2表示用放射性元素标记某种氨基酸，追踪不同时间放射性元素在细胞中的分布情况，该图不仅表示了放射性元素出现的先后顺序，而且还表示了某种结构中放射性元素的含量变化。

(3)图3和图4分别以直方图和曲线图形式表示在分泌蛋白加工、运输过程中，内质网膜面积减小(只发出囊泡)，高尔基体膜面积基本不变(先接受囊泡，后发出囊泡)，细胞膜面积相对增大(只接受囊泡)。

为了研究酵母菌细胞内蛋白质的合成，研究人员在其培养基中添加3H 标记的亮氨酸后，测得与合成和分泌乳蛋白相关的一些细胞器上放射性强度的变化曲线如图甲，有关的生物膜面积变化如图乙，其相关结构关系如图丙，则下列有关说法不正确的是( )A.图丙中首先可观察到3H标记的细胞器是③B.能在图丙中④上观察到3H标记表明可能有分泌蛋白合成C.图甲中c曲线所指的细胞结构是高尔基体D.图乙中d曲线表示的细胞结构是内质网答案A解析分泌蛋白的形成过程：核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜→膜外。

图甲中a、b、c依次为核糖体、内质网和高尔基体。

在分泌蛋白的合成与分泌过程中，内质网的膜面积减少，细胞膜的膜面积增多，高尔基体的膜面积前后基本不变(先增加后减少)。

解题技巧解答生物膜系统的“2”点关注(1)分析此类问题要注意横坐标和纵坐标表示的含义和每一个柱状图代表的物质(结构)，要对同一物质(结构)变化前后进行比较。

(2)解答此类问题时，要先判断该物质是否是分泌蛋白，并结合分泌蛋白的合成、加工和运输过程进行综合分析。

一、单选题1．如图表示人体细胞通过“自噬作用”及时清除受损线粒体的过程，不正确的是（）A．图中2所含水解酶的合成、加工需经过4→3→5B．图中2与6相互融合说明生物膜具有一定的流动性C．图示过程体现了生物膜既有分工，又有密切的联系D．线粒体均遭“损伤”的细胞不能产生能量2．下图为某动物细胞内部分蛋白质合成及转运的示意图，据图分析下列有关叙述正确的是（）A．高尔基体对其加工的蛋白质先进行分类再转运至细胞的不同部位B．附着在内质网上的核糖体合成的多肽通过囊泡运输到内质网加工C．分泌蛋白经细胞膜分泌到细胞外体现了生物膜的功能特点D．细胞膜上的糖蛋白的形成不需要内质网和高尔基体的加工3．2013年诺贝尔生理学或医学奖颁给了研究囊泡运输的调控机制的三位美国科学家，研究显示：囊泡是由单层膜所包裹的膜性结构，主要司职细胞内不同膜性细胞器之间的物质运输，称之为囊泡运输，一般包括出芽、锚定和融合等过程（如下图所示），需要货物分子、运输复合体、动力蛋白和微管等的参与以及多种分子的调节。