高考生物一轮复习 第5练 运用守恒规律解答蛋白质合成的相关计算试题

运用守恒规律，解答蛋白质合成的相关计算1．已知天冬酰胺的R基为—C2H4ON，现有分子式为C63H103O18N17S2的多肽链，其中含有2个天冬酰胺。在上述多肽链中最多有肽键()A．17个 B．16个C．15个 D．14个2．(2016·山西诊断考试)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3582D．该蛋白质中至少含有3个游离的氨基3．多肽有链状的，也有环状的。下列有关说法中不正确的是()A．一条链状多肽至少含有1个氨基和1个羧基B．n个氨基酸形成环状多肽时相对分子质量减少了18nC．多肽能盘曲、折叠形成具有一定空间结构的蛋白质分子D．将环状n肽彻底水解需要破坏的肽键数量为(n－1)个4．在下列物质中，若将其中构成人体的氨基酸通过脱水缩合而形成蛋白质分子，则此蛋白质分子中所含有的羧基数目是()(1)H2NCHCH3COOH(2)CH3CHCH2NH2COOH(3)HOOCCHOHCHCOOHNH2(4)COOHCHNH2COOH(5)H3CCHHOOCCHCH2—NH2COOH(6)H2NCHRCOOHA．1个 B．3个C．4个 D．至少3个5．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()A.eq\f(2,3)ab－6b＋18n B.eq\f(1,3)ab－6bC．(eq\f(b,3)－a)×18 D.eq\f(1,3)ab－(eq\f(b,3)－n)×186．(2015·北京东城区检测)某直链多肽的分子式为C22H34O13N6，其水解后共产生下列3种氨基酸，相关叙述正确的是()A．合成1分子该物质将产生6个水分子B．在细胞中合成该物质时只需要3种tRNAC．该多肽分子含1个游离氨基和1个游离羧基D．每个该多肽分子水解后可以产生3个谷氨酸7．现有氨基酸100个，其中氨基总数为102个，羧基总数为101个，则由这些氨基酸合成的含有2条肽链的蛋白质中，含有氧原子的数目是()A．101 B．102C．103 D．1048．(2015·江西四市联考)经测定，某多肽链分子式是C21HxOyN4S2(—SH＋—SH→—S—S—＋2H)，其中含有一个二硫键(—S—S—)。已知该多肽是由下列氨基酸中的几种作为原料合成的：苯丙氨酸(C9H11O2N)、天冬氨酸(C4H7O4N)、丙氨酸(C3H7O2N)、亮氨酸(C6H13O2N)、半胱氨酸(C3H7O2NS)。下列有关该多肽的叙述，正确的是()A．该多肽水解后产生的氨基酸分别是半胱氨酸、天冬氨酸、丙氨酸和亮氨酸B．该多肽中H原子数和O原子数分别是32和5C．该多肽形成过程中至少需要4种tRNAD．该多肽在核糖体上形成，形成过程中相对分子质量减少了569．(2015·潍坊一模)下图表示一个由三条多肽链形成的蛋白质分子，共含271个氨基酸，图中每条虚线表示由两个R基中的巯基(—SH)脱氢形成一个二硫键(—S—S—)。下列相关叙述不正确的是()A．组成该分子的氨基酸最多有20种B．氨基酸合成该分子后相对分子质量减少了4824C．该分子至少含有三个游离的氨基D．该物质遇到双缩脲试剂会发生紫色反应10．美国科学家吉尔曼、罗德贝尔因发现G蛋白和G蛋白偶联受体(GPCRs)及其在细胞中转导信息的内在工作机制，分别荣获1994和2012年诺贝尔奖。GPCRs是由m个氨基酸组成的一条往返穿膜七次的多肽链跨膜蛋白，下面是其结构模式图。与此有关的说法不正确的是()A．G蛋白偶联受体(GPCRs)的化学本质是糖蛋白B．图中所示的该条多肽链只有一个游离的氨基和羧基C．图中—S—S—结构具有维持该受体空间结构的作用D．合成该跨膜蛋白时共失去m－1个水分子11．现有一种“十三肽”，分子式为C54H95N17O20，已知将它彻底水解后只得到下列氨基酸。CHCH3NH2COOH(丙氨酸C3H7NO2)(CH2)4H2NCHNH2COOH(赖氨酸C6H14N2O2)CH2HOOCCHNH2COOH(天冬氨酸C4H7NO4)(1)将该“十三肽”彻底水解后有__________个丙氨酸，________个赖氨酸，________个天冬氨酸。(2)和未水解的化合物相比，水解后哪几种元素的数目增加了？________。哪几种元素的数目减少了？________。12．某致病细菌分泌的外毒素，无色，细针状结晶，对小鼠和人体有很强的毒性，可引起流涎、呕吐、便血、痉挛等，以致死亡。该外毒素为环状肽，结构式如下图所示。请据图分析并回答问题：(1)该化合物中含有________个游离的氨基，________个游离的羧基。(2)该化合物是由________个氨基酸组成的，区别这些氨基酸的种类是依靠其结构中的________。(3)组成该化合物的氨基酸有________种，其中有________个氨基酸的R基相同，这个R基是________。(4)该化合物称为________肽化合物，含有________个肽键。(5)填写虚线框内结构的名称：A.________，B.________(从氨基酸结构通式的角度分析)。(6)该化合物具有8个氮原子，其中________个位于肽键上，________个位于R基上。(7)该化合物具有10个氧原子，其中________个位于肽键上，________个位于R基上。(8)该外毒素在环状肽形成过程中失去了________个水分子，相对分子质量减少了________。13．已知20种氨基酸的平均相对分子质量为128，图中二硫键(—S—S—)形成时会脱去两个氢。图1为某蛋白质的肽链结构示意图(其中数字表示氨基酸序号)，图2为部分肽链放大示意图。请据图回答下列问题：(1)该化合物由氨基酸脱去________个水分子形成，这样的结合方式叫做________，图1所示的蛋白质的相对分子质量约为________。(2)图2中有________种R基，该肽链至少有________个游离的羧基。(3)假设有一个十肽，分子式为CxHyOzNmSn，组成该肽的氨基酸只有图2中的几种，则含有①的氨基酸有________个，含②的氨基酸有________个，含有⑥的氨基酸有________个。

答案解析1．D[多肽C63H103O18N17S2中有17个N，因含有两个天冬酰胺(R基为—C2H4ON)，且多肽链中氮原子数＝氨基酸数＋R基中氮原子数，故该多肽链最多由15个氨基酸脱水缩合而成，形成的肽键数目为14个。]2．C[由图可知，该蛋白质分子由两条肽链组成，两条肽链间还有一个肽键，所以该分子含有的肽键数为200－2＋1＝199个，A错误；由图可知，第70个氨基酸的R基中有一个氨基，所以这200个氨基酸中至少有201个氨基，B错误；合成该蛋白质时减少的相对分子质量为199×18＝3582，C正确；该蛋白质分子有两条肽链，所以至少有2个游离的氨基，D错误。]3．D[n个氨基酸通过脱水缩合反应形成环状多肽时，脱去的水分子数为n个，因此，相对分子质量减少了18n。多肽能盘曲、折叠形成具有一定空间结构的蛋白质分子。环状n肽含有n个肽键，因此，将环状n肽彻底水解需要破坏的肽键数量为n个。]4．D[根据氨基酸的结构特点，即氨基酸分子中至少含有一个氨基和一个羧基，且都有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上，可得到构成人体的氨基酸有(1)、(3)、(4)、(6)，(2)与(5)因无氨基与羧基连在同一个碳原子上而被淘汰。肽链是氨基酸分子脱水缩合而成的链状结构，除氨基酸分子上的R基外，每条肽链上至少有一个氨基、一个羧基。因(3)、(4)中的R基中含羧基，(6)中为R基，不确定，所以由(1)、(3)、(4)、(6)所形成的肽链至少含3个羧基，由此肽链构成的蛋白质分子至少含3个羧基。]5．D[控制某蛋白质合成的基因含b个碱基对，则该蛋白质由eq\f(b,3)个氨基酸缩合而成；氨基酸平均相对分子质量为a，则组成该蛋白质的氨基酸的总相对分子质量为eq\f(1,3)ab；由于氨基酸经脱水缩合形成n条肽链，进而组成该蛋白质共脱去水分子(eq\f(b,3)－n)，相对分子质量减少(eq\f(b,3)－n)×18。即该蛋白质的相对分子质量为eq\f(1,3)ab－(eq\f(b,3)－n)×18。]6．D[分析结构简式可知，3种氨基酸都只含有1个氨基，因此该多肽含有6个氨基酸，合成1分子该物质将产生5个水分子，A项错误；合成此多肽时需要几种tRNA是由mRNA上有几种密码子决定的，如果只有3种密码子，则只需要3种tRNA，如果有3种以上密码子，则需3种以上tRNA，B项错误；通过计算可知，该多肽由2个甘氨酸、1个丙氨酸和3个谷氨酸经脱水缩合形成，因此含有4个游离的羧基和1个游离的氨基，C项错误、D项正确。]7．D[这个蛋白质分子中有98个肽键(每个肽键含有1个氧原子)，3个羧基(每个羧基含有2个氧原子)，故多肽中氧原子数目为98×1＋3×2＝104个。]8．D[根据多肽链中N的数目＝肽链数＋肽键数＋R基中的N(五种氨基酸中都没有)可推出，肽键中的N为3个，该多肽链由4个氨基酸组成。半胱氨酸、天冬氨酸、丙氨酸和亮氨酸的碳原子数之和为3＋4＋3＋6＝16，与题目中该多肽链的分子式不符，A项错误；根据该多肽链中碳原子和硫原子的数目，可确定组成该多肽链的氨基酸应该为一个苯丙氨酸(C9H11O2N)、一个亮氨酸(C6H13O2N)、两个半胱氨酸(C3H7O2NS)。该多肽中H原子数为11＋7＋13＋7－3×2－2＝30，O原子数为2＋2＋2＋2－3×1＝5，B项错误；该多肽由3种氨基酸组成，其形成过程中至少需要3种tRNA，C项错误；该多肽在核糖体上形成，形成过程中相对分子质量减少18×3(形成肽键时脱水)＋2(形成一个二硫键脱下2个H)＝56，D项正确。]9．B[氨基酸形成蛋白质的过程中，相对分子质量减少的部分，即为缩合时失去的水分子的相对分子质量，及形成二硫键(—S—S—)时脱去氢的相对分子质量之和：(271－3)×18＋2×4＝4832。]10．B[G蛋白偶联受体的作用是接受细胞外信号分子，其化学本质应为糖蛋白，A项正确；由于R基可能有游离的氨基和羧基，游离氨基和羧基可能不止一个，B项错误；二硫键具有维持该受体结构稳定性的作用，C项正确；m个氨基酸构成的一条肽链中含有m－1个肽键，即合成时失去m－1个水分子，D项正确。]11．(1)643(2)H和O无解析(1)“十三肽”是由13个氨基酸脱水缩合而生成的，根据氮原子数＝氨基酸数＋R基中氮原子数，则R基中氮原子数＝17－13＝4(个)，而组成的氨基酸中只有赖氨酸的R基中有一个氮，所以赖氨酸有4个。再根据R基中的氧原子数＝蛋白质中氧原子数－氨基酸数－肽链数＝20－13－1＝6(个)，且只有天冬氨酸的R基中有2个氧原子，故天冬氨酸有3个，那丙氨酸就有13－4－3＝6(个)。(2)水解时肽键打开，水分子中的—OH和肽键中的—CO—相连，水分子中的—H和肽键中的—NH—相连，因此和未水解的多肽相比，水解后H和O两种元素的数目增加了，其他元素的数目都没有减少。12．(1)00(2)7R基(3)53—CH3(4)环状七7(5)肽键R基(6)71(7)73(8)7126解析(1)该外毒素为环状七肽，具有7个肽键，含有7个氨基酸，没有游离的氨基和羧基。(2)该化合物含有7个氨基酸，为七肽。不同氨基酸的R基不同，故R基是区别氨基酸种类的主要依据。(3)根据R基判断，该七肽中含有5种