高中生物必修一：蛋白质合成过程的中的相关计算试卷及答案解析(DOC 8页).doc

1、” 蛋白质合成过程的中的相关计算一蛋白质中肽键个数或形成蛋白质时失去的水分子数1肽键数 =失去的水分子数 蛋白质中氨基酸总数肽链的条数2若为环状蛋白， 则为：肽键数 =失去的水分子数 蛋白质中氨基酸个数 注：若题中没有表明，则按非环状蛋白处理。例1： 结晶牛胰岛素由、两条多肽链构成，链含21个氨基酸、链含30个氨基酸，其失去的水分子数及形成的肽键数目分别是 ( ) A51和5l B。 50和50 C50和49 D49和49 解析： 两条肽链中的肽键数目为n一2，故合成两条肽链的蛋白质分子共失去的水分子数目为n一2，即5l一249。每形成一个肽键则生成一个水分子，所以失去水分个数目也是49个。

2、点拨： 此题的常见错误是没有考虑到肽链的数目，只看成一条肽链，而误选B。在解答此题的过程中要熟练掌握蛋白质分子合成过程中，失去的水分子数目和形成的肽键数目与氨基酸数目、肽链数目之间的关系：失去水分子数肽键数氨基酸总数一肽链救。变式练习1：人体血红蛋白分子中的一条多肽链有145个肽键，则形成这条多肽链的氨基酸分子数和它们在缩合过程中生成的水分子数分别是 ( ) A145和145 B145和144 C145和146 D146和145二蛋白质的平均分子量的计算 蛋白质的平均分子量 蛋白质中氨基酸总数20种氨基酸的平均分子量 失去的水分子数18（若有二硫键，则应再减去二硫键的个数2）补充：二硫键的形成

3、。 SH HS SS 2H例2.一种蛋白质是由两条肽链构成的，共含有100个氨基酸，若每个氨基酸的相对分子质最平均是120，则该蛋白质的相对分子质量约是 ( ) A12 000 B 10 236 C 10 218 D 13 764点拨：蛋白质由两条肽链构成，氨基酸缩合形成多肽，同时失去水分子。所以，氨基酸缩合形成两条肽链失去水分子数是lOO一298个。由此推知，该蛋白质的相对分子质量约是：120XlOO一(1002) X 1810 236。变式练习2：某蛋白质分子的相对分子质量为10 412，20种氨基酸的平均相对分子质量为128，在形成该蛋白质分子时脱去的水分子总质量为1 620，则该蛋白质

4、分子的肽链数为 ( )A一条 B两条 C三条 D四条 解析：水分子个数1 6201890个；氨基酸的个数(10 4121 620)12894个，则肽链数氨基酸个数一水分子数94904。 三蛋白质中氨基数或羧基数 (1) 蛋白质中氨基数或羧基数（共）有多少个 氨基数肽链数十R基上的氨基数 各氨基酸中氨基总数一肽键数 羧基数肽链数十R基上的羧基数 各氨基酸中羧基总数一肽键数例3: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 ( ) A798、2和2 B798、12和10 C799、1和I D799、11

5、和9 解析：组成蛋白质的一个氨基酸至少有一个氨基和一个羧基，且连在同一个碳原子上。 已知氨基酸数量800，氨基总数810，羧基总数808。氨基酸之间经脱水缩合形成肽键(n个氨基酸形成m条肽链可以形成nm个肽键)，通过肽键将氨基酸连接成肽链，一条多肽链的一端是一个氨基，另一端是一个羧基。肽链与肽链之间不通过肽键连接(如果通过肽键连接就成为一条肽链了，是通过其他化学键连接)。据此得出：由800个氨基酸组成的含有2条肽链的蛋白质共有肽键：8002798个；氨基：111012个；羧基：11810个。变式训练3: 现有1000个氨基酸，具中氨基有1020个，羧基有1 050个，则由此合成的4条多肽链中共

6、有肽键、氨基、羧基的数目分别是 ( ) A991)、1 016、1 046 B996、1、1 C 996、24、54 D996、1 016、1 046 (2) 蛋白质中氨基数或至少有多少个至少有氨基（数） 至少有羧基（数） 肽链数 例4人体免疫球蛋中，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站数分别是 ( ) A746和764 B760和760 C762和762 D4和4点拔：本题考查对蛋白质、氨基酸结构的掌握程度，主要测试理解能力。肽键是由一个氨基酸分子的羧基和一个氨基酸分子的氨基经脱水缩合形成的，故每一肽链中位于两端的氨基酸一个含有一个氨基，一个含有

7、一个羧基。因此该蛋白有4条肽链，故含游离的氨基至少是4个，羧基至少也是4个。变式训练4某蛋白质由4条肽链组成，共含有109个肽键，则此蛋白质分子，至少含有一NH：和一COOH个数及氨基酸数分别为多少个 ( ) A105，105，105 B110，110，110 C4，4，113 D。 1，1，113注：若为环状蛋白呢？(3)环状肽中Aa l，Aa 2，Aa 6表示6种氨基酸，它们相互缩合形成的环状肽如图所示： 由图示可知： 肽键数脱去水分子数氨基酸数 ， 环状肽主链中无氨基和羧基，环状肽中氨基或羧基数取决于构成环状肽氨基酸R基团中的氨基和羧基的数目。例5某蛋白质的结构示意图如右，其中SS一表示

8、连接两条相邻肽链的二硫键。若该蛋白质由m个氨基酸构成，则每摩尔该蛋白质在形成时生成的水分子摩尔数和减少的相对分子质量分别为 ( ) Am个 18m B(m一4)个 18(m一4) C(m一3)个 18(m一3)4 D(m一2)个 18(m一2)+4 解析：通过认真识图可知，含有3条肽链，其中一条是环状结构。对于环状结构来说，失水数等于氨基酸数。 图中还有2个二硫键，所以还要失去4个H。 变式训练5全世界每年有上千人由于误吃毒蘑菇而死亡，鹅膏蕈碱就是一种毒菇的毒素，它是一种环状八肽。若20种氨基酸的平均相对分子质量为128，则鹅膏蕈碱的相对分子质量大约是 ( ) A1 024 B898 C880

9、 D862 解析：环状多肽在形成过程中减少的水分子数等于氨基酸个数，所以其分子量128X 818X 8880。 四蛋白质中N原子数或O原子数 (1) N原子数各氨基酸中N的总数肽键数肽链数十R基上的N原子数(2) O原子数各氨基酸中O的总数一脱去水分子数 肽键数十2X肽链数十R基上的O原子数例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 （ ）An -mBn -2mCn+mDn+2m 解析： 解答本题时首先要明确氧原子在蛋白质中的存在位置有三个,（1）每个肽键有1个,（2）条肽链有一个完整的羧基，其中有2 个氧原子,（3） R基中也可能含有氧原子. 至少的含义是不考虑R基

10、中的氧原子. 两个氨基酸脱水缩合形成一个肽键，里面含一个氧原子，n个氨基酸缩合形成m条肽链，应有肽键nm个，所以肽键中氧原子是nm个，条肽链中除肽键外还至少含有一个完整的羧基，里面有两个氧原子，所以m条肽链中应至少还有2m个氧原子，再加上肽键中的nm个，所以应至少有氧原子个数为nm2m = nm。 错解 A 错因分析 考生只考虑到肽键中有氧原子，而忽略了每条肽链中除肽键中有氧原子外，其至少还含有一个完整羧基，其中含两个氧原子。变式练习6：某蛋白质有n个氨基酸，由m条肽链组成，该蛋白质至少有多少个氮原子 ( ) Anm Bn十m Cn D. m 解析: 考查蛋白质的分子结构，蛋白质合成过程中的脱

11、水缩合、氨基酸的结构特点等相关知识。解答本题时首先要明确氮原子在蛋白质中的存在位置有三个,（1）每个肽键有1个,（2）条肽链有一个完整的氨基，其中有1 个氮原子,（3） R基中也可能含有氮原子. 至少的含义是不考虑R基中的氮原子.解题的要点是考虑氮原子数目就要明确氨基酸的基本结构简式，在结构简式中氮原子存在于氨基(一NH2)中，在肽链中，一个肽键(一CONH一)中含有一个氮原子是解题的关键，所以在该蛋白质中共有n一m个肽键，每条肽链的一端至少含有一个氮基，有1个氮原子，所以该蛋白质中至少含有的氧原子数目为n mm，即n个。五氨基酸的排列与多肽的种类计算 假若有A、B、C三种氨基酸，由这三种氨基

12、酸组成多肽的情况可分为如下两种情形分析： A、B、C三种氨基酸，每种氨基酸数目无限的情况下，可形成肽类化合物的种类： 形成三肽的种类： 333 (3327种) 形成二肽的种类： 33 (329种)例7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是 ( ) A9种、9种 B6种、3种 C27种、6种 D3种、3种 解析：此题与数学的排列组合知识相联系，注意肽链是有方向的如甲一甲一乙和乙一甲一甲是两种不同的三肽。 它们的计算结果分别为3和3X 2X16。A、B、C三种氨基酸，且每种氨基酸只有一个的情况下，形成肽类化合物的种类： 形成三肽的种类：3

13、21 (3X 2X16种) 形成二肽的种类： 3X 2 (3X 26种) 例8由丙氨酸、甘氨酸、亮氨酸组成的三肽(每种氨基酸在三肽中出现一次)有 ( ) A6种 B5种 C4种 D3种六已知某R基（如：丙氨酸的R基为CH3），则其对应的氨基酸（或形成的肽链）中C、H、O、N等元素的数量为多少？例9丙氨酸的R基为一CH，谷氨酸的R基为一CHO，它们缩合形成的二肽分子中，C、H、O的原子比例为 ( ) A7：16：6 B7：14：5 C8：12：5 D8：14：5 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、原子数时，应减去脱去水分子中的

14、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358，H原子数为79214，原子数为24一5。变式练习7：谷氨酸的R基为一C3H5O2，在一个谷氨酸分子中，含有碳和氧的原子数是 ( ) A4、4 B5、4 C4、5 D5、6点拔：由氨基酸的结构通式可知：碳原子数为5，氧原于数为4。 特别提醒： 蛋白质相对分子质量的计算中若通过图示或其他形式告知蛋白质中有二硫键形成时，要考虑脱去氢的质量。若脱水缩合形成的多肽链构成环状，则脱去的水分子数参与脱水的氨基酸数肽键数，其游离的氨基、羧基只能在R基团上有可能出现。例10: 在下列物质中，有

15、的属于构成蛋白质的氨基酸，有的不是。若将其中构成蛋白质的氨基酸缩合成蛋白质，则其中含的氨基、羧基和肽键及脱去的水分子的数目依次是 ( ) A1、1、2、2 B4、3、3、2 C2、2、2、2 D3、4、2、2解析： 解此题时，第一步先要将五种物质中属于氨基酸的挑选出来。挑选时要依据氨基酸分子的通式。鉴别结果是：不是氨基酸，不是构成蛋白质的氨基酸；第二步，将挑出的氨基酸脱水缩合成三肽，并写出化合物的简式。第三步，数出此三肽中氨基、羧基和肽键的数目：氨基2个，羧基2个，肽键2个。点拨： 本题错误较多的是在将号也选进来，所以必须说明的是构成生物体蛋白质的氨基酸均为氨基酸，自然界中还存在氨基酸，但不参

16、与蛋白质的构成，如；还有的同学误以为脱水缩合可发生在相邻两个氨基酸的任意两个羧基和氨基间，事实上R基团的氨基或羧基是不参与形成肽键的。六氨基酸与相应DNA及RNA片段中碱基数目之间的关系 DNA(基因) mRNA 蛋白质 碱基数 ： 碱基数 ： 氨基酸数 6 ： 3 ： l由于mRNA中有终止密码等原因，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。例11:牛胰岛素由两条肽链构成，共有51个氨基酸。则牛胰岛素含有的肽键数以及控制其合成的基因至少含有的脱氧核苷酸数目依次是A49，306B49，153C51，306 D51，153 解析：根据中心法则可知

17、，一个氨基酸对应到mRNA是三个碱基，而对应到DNA则是6个碱基。胰岛素是由51个氨基酸组成的蛋白质，含有2条多肽链。故含有的肽键数为51249；对应基因中至少含有的脱氧核苷酸数为51X 6306。变式练习8：经测定某多肽分子式为C21HXOyN4S2(无二硫键)。已知该多肽是由下列氨基酸中的几种作原料合成的：苯丙氨酸(C9H11N02)，天冬氨酸(C4H7NO4)，丙氨酸(C3H7N02)，亮氨酸(C6H13N02)，半胱氨酸(C3H7O2NS)。 请回答： (1)该多肽共由 个氨基酸组成，参与的氨基酸的种类与数目为 。 (2)该多肽分子中的H原子数是 ，O原子数是 。 (3)控制该多肽合成

18、的mRNA上至少有 种不同的密码子(不考虑终止密码子)。 解析：首先根据题目所提供的多肽和五种氨基酸分子式中N、S原子的数目可推知：此多肽由4个氨基酸组成，其中含有2个半胱氨酸(因为C、N、S原子在氨基酸脱水缩合过程中数目不发生变化)，然后据C原子数目进行计算：C原子总数为21，减去两个半胱氨酸的6个C原子后还剩15个，两个氨基酸的(：原子之和是15的只能是苯丙氨酸和亮氨酸。最后据四肽形成时失去3分子的H2O计算出H原子和O原子的数目。 因为肽链上有三种氨基酸，所以最少要有三种密码子。蛋白质计算专题:（答案）一例题答案：例题： 15 D B B D D 610 C C A D C 11 A二变式题答案：变式题：15 DDCCC 67 C B变式练习8：答案：(1)4 2个半胱氨酸、1个苯丙氨酸、1个亮氨酸 (2)32 5 (3)312