【课件】2024届高三生物一轮复习课件：2.3.1蛋白质相关计算

蛋白质的相关计算一.蛋白质的相对分子质量、氨基（羧基）数、肽键数和脱水数的计算二.蛋白质中各原子数的计算三.氨基酸的排列与多肽种类的计算四.基因表达中氨基酸与相应DNA、mRNA中碱基之间的计算1.图解2.示例：假设氨基酸的平均相对分子质量为a，由n个氨基酸分别形成1条链状多肽或m条链状多肽一.蛋白质的相对分子质量、氨基（羧基）数、肽键数和脱水数的计算形成肽链数形成肽键数脱去水分子数蛋白质相对分子质量1n－1n－1na－18(n－1)mn－mn－mna－18(n－m)特别提醒①计算多肽的相对分子质量时，除了考虑水分的减少外，还要考虑其他化学变化过程，如肽链上出现一个二硫键(—S—S—)时，要再减去2(即两个氢原子)，若无特殊说明，不考虑二硫键。②若为环状多肽，则可将相对分子质量计算公式na－18(n－m)中的肽链数(m)视为零，再进行相关计算。一.蛋白质的相对分子质量、氨基（羧基）数、肽键数和脱水数的计算B一.蛋白质的相对分子质量、氨基（羧基）数、肽键数和脱水数的计算例1.如图为某蛋白质的结构示意图，其中“—S—S—”为由两个“—SH”(巯基)构成的二硫键，其作用是连接两相邻肽链。若该蛋白质分子共由m个氨基酸组成，则形成一个该蛋白质分子时生成的水分子数和减少的相对分子质量分别为（）A.m，18m B.(m－4)，18(m－4)C.(m－3)，18(m－3)＋4 D.(m－2)，18(m－2)＋4D一.蛋白质的相对分子质量、氨基（羧基）数、肽键数和脱水数的计算3.肽链中游离氨基或羧基的计算(1)至少含有的游离氨基或羧基数＝肽链数。(2)游离氨基或羧基总数＝肽链数＋R基中含有的氨基或羧基数。4、环状肽的相关计算(1)环状肽中氨基酸数＝脱去的水分子数＝肽键数。(2)环状肽的主链中无游离氨基和羧基，环状肽中游离氨基或羧基数目取决于构成环状肽的氨基酸R基中的氨基和羧基数目。一.蛋白质的相对分子质量、氨基（羧基）数、肽键数和脱水数的计算例2.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分别为（）A.798、2和2 B.798、12和10C.799、1和1 D.799、11和9B一.蛋白质的相对分子质量、氨基（羧基）数、肽键数和脱水数的计算例3：有关图示中蛋白质（非环肽）的叙述，正确的是（）A．形成该蛋白质时共脱掉125个水分子 B．该蛋白质含有两条肽链C．该蛋白质的R基中共含17个氨基 D．该蛋白质共有111个肽键B一.蛋白质的相对分子质量、氨基（羧基）数、肽键数和脱水数的计算相关数量关系如下：二.蛋白质中各原子数的计算因为所有氨基酸的R基都含有氢原子，绝大多是氨基酸R基中都含有碳原子，且不同氨基酸含有氢原子和碳原子的数目有差别。(1)氧原子数＝各氨基酸中氧原子的总数－脱去的水分子数。(2)氮原子数＝各氨基酸中氮原子的总数＝肽链数＋肽键数＋R基上的氮原子数例4.有一条由12个氨基酸组成，分子式为CXHYOWNZS(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(C3H7O2NS)、丙氨酸(C3H7O2N)、天冬氨酸(C4H7O4N)、赖氨酸(C6H14O2N2)、苯丙氨酸(C9H11O2N)。水解产物中天冬氨酸的数目是（）A.(Y＋12)个 B.(Z＋12)个C.(W－13)个 D.(W－13)/2个D二.蛋白质中各原子数的计算例5.某链状十一肽的分子式为C61H83O20N12，已知它由下列5种氨基酸组成：甘氨酸（C2H5NO2）、丙氨酸（C3H7NO2）、苯丙氨酸（C9H11NO2）、谷氨酸（C5H9NO4）、赖氨酸（C6H9O2N2），那么该多肽彻底水解可产生谷氨酸和赖氨酸的分子数分别为（）A.4个、2个B.5个、1个C.6个、2个D.4个、1个C61H83O20N12+10H2O→(11-x)其他氨基酸+x(C5H9NO4)C61H83O20N12+10H2O→(11-y)其他氨基酸+y(C6H9O2N2)N原子守恒：12=11-y+2yO原子守恒：20+10=2(11-x)+4xx=4y=1D二.蛋白质中各原子数的计算例7.某三十九肽中共有丙氨酸4个（R基是-CH3），现去掉其中的丙氨酸得到4条长短不等的多肽（如图）。那么这4条多肽与原多肽相比，分析错误的是（）

A.肽键数目减少8个B.C原子减少12个

C.氨基和羧基分别增加3个D.O原子数目减少1个A

二.蛋白质中各原子数的计算例8.某50肽中有丙氨酸(R基为—CH3)4个，现脱掉其中的丙氨酸(相应位置如图所示)，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8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.若将新生成的4条多肽链重新连接成一条长链，则将脱去4个H2OD.新生成的4条多肽链至少含有4个游离的羧基C二.蛋白质中各原子数的计算A.该五十肽水解产物中的多肽链比原来增加了8个氧原子例8.某50肽中有丙氨酸(R基为—CH3)4个，现脱掉其中的丙氨酸(相应位置如图所示)，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（）B.该50肽水解得到的几种有机物比原50肽增加了8个氧原子二.蛋白质中各原子数的计算例.某十九肽含4个天冬氨酸(R基为-CH2-COOH)，分别位于第7、8、14、19位(见下图)。肽酶E1专门作用于天冬氨酸羧基端的肽键，肽酶E2专门作用于天冬氨酸氨基端的肽键。E1作用：

E2作用：

二.举例例9.某多肽有20个氨基酸，其中含天门冬氨酸4个，分别位于第5、6、15、20位（见图）；肽酶X专门作用于天门冬氨酸羧基端的肽键，肽酶Y专门作用于天门冬氨酸氨基端的肽键，下列相关叙述不正确的是（）A.该20肽含有19个肽键B.该20肽游离的氨基和羧基各为1个和5个C.肽酶X完全作用后产生的多肽共含有氨基酸19个D.肽酶Y完全作用后产生的多肽中氧原子数目比20肽少了4个B例10.鬼笔环肽是从一种剧毒菇中分离出来的多肽物质，分子式为C35H48N8O11S，其彻底水解产生的氨基酸中有4个氧原子位于R基上，下列说法正确的是（

）A．鬼笔环肽中存在二硫键，能维持其结构的相对稳定B．鬼笔环肽彻底水解产生的氨基酸的R基中有2个氮原子C．经加热处理的鬼笔环肽仍能与双缩脲试剂反应显紫色D．鬼笔环肽完全水解后最多可以得到8种氨基酸C三、氨基酸的排列与多肽种类的计算1．假若有n种氨基酸(数量不限)形成一个三肽，那么形成三肽的种类有n3种。2．假若n种氨基酸(数量不限)形成一个m肽，则形成的多肽种类有nm种。3．假若有n种氨基酸形成一个三肽，且每种氨基酸只有一个，则形成三肽的种类有n(n－1)(n－2)种。例11.现有足量的a、b两种氨基酸，则这两种氨基酸脱水缩合可以形成二肽的种类数是（）A.6 B.2C.4 D.8【解析】二肽由两个氨基酸组成，这个问题实际上是求两种氨基酸在两个位置上的排列方式的种类。二肽的第一个位置上的氨基酸有两种选择(a或者b)，第二个位置上的氨基酸也有两种选择，所以种类数为2×2＝4，即有a－a、b－b、a－b、b－a4种。C二.蛋白质的相关计算例12.现有足量的甘氨酸、丙氨酸、谷氨酸3种氨基酸，它们能形成的三肽种类以及包含3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【解析】足量的3种氨基酸构成的三肽有33＝27种。对于包含3种氨基酸的三肽种类的理解，可借用示意图“□—□—□”来分析，即第一个位置的氨基酸有3种情况，第二个位置只能从另2种氨基酸中任选1种，第三个位置只能安放剩余的1种，即3×2×1＝6种。D二.蛋白质的相关计算基因表达中氨基酸与相应DNA、mRNA中碱基之间的数量关系如图所示：DNA(基因)mRNA蛋白质

碱基数∶

碱基数∶

氨基酸数

6∶

3∶

1由于mRNA中有终止密码子等原因，上述关系应理解为每合成1个氨基酸至少需要mRNA上的3个碱基和DNA(基因)上的6个碱基。3.利用基因表达的过程进行计算二.蛋白质的相关计算例13.某蛋白质由n条肽链组成，氨基酸的平均相对分子质量为a，控制该蛋白质合成的基因含b个碱基对，则该蛋白质的相对分子质量最多为()D3.利用基因表达的过程进行计算二.蛋白质的相关计算例14.氨基酸的平均相对分子质量为120，如有一个两条链的多肽，相对分子质量是12276，合成这个多肽的氨基酸数和指导它合成的DNA分子脱氧核苷酸数至少依次是（）A.144,864 B.144,432C.120,720 D.120,360【解析】多肽的相对分子质量＝氨基酸数×氨基酸平均相对分子质量－(氨基酸数－肽链条数)×18，把相应数字代入上式可得：氨基酸数＝120，DNA分子中脱氧核苷酸数∶相应mRNA分子中核糖核苷酸数∶指导合成的蛋白质中氨基酸数＝6∶3∶1，可知DNA分子中脱氧核苷酸数至少＝6×120＝720。C二.蛋白质的相关计算例6．经测定，某多肽分子式是C21Hx