【課件】2024屆高三生物一輪復(fù)習(xí)課件：2.3.1蛋白質(zhì)相關(guān)計算

蛋白質(zhì)的相關(guān)計算一.蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量、氨基（羧基）數(shù)、肽鍵數(shù)和脫水?dāng)?shù)的計算二.蛋白質(zhì)中各原子數(shù)的計算三.氨基酸的排列與多肽種類的計算四.基因表達中氨基酸與相應(yīng)DNA、mRNA中堿基之間的計算1.圖解2.示例：假設(shè)氨基酸的平均相對分子質(zhì)量為a，由n個氨基酸分別形成1條鏈狀多肽或m條鏈狀多肽一.蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量、氨基（羧基）數(shù)、肽鍵數(shù)和脫水?dāng)?shù)的計算形成肽鏈數(shù)形成肽鍵數(shù)脫去水分子數(shù)蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量1n－1n－1na－18(n－1)mn－mn－mna－18(n－m)特別提醒①計算多肽的相對分子質(zhì)量時，除了考慮水分的減少外，還要考慮其他化學(xué)變化過程，如肽鏈上出現(xiàn)一個二硫鍵(—S—S—)時，要再減去2(即兩個氫原子)，若無特殊說明，不考慮二硫鍵。②若為環(huán)狀多肽，則可將相對分子質(zhì)量計算公式na－18(n－m)中的肽鏈數(shù)(m)視為零，再進行相關(guān)計算。一.蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量、氨基（羧基）數(shù)、肽鍵數(shù)和脫水?dāng)?shù)的計算B一.蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量、氨基（羧基）數(shù)、肽鍵數(shù)和脫水?dāng)?shù)的計算例1.如圖為某蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)示意圖，其中“—S—S—”為由兩個“—SH”(巰基)構(gòu)成的二硫鍵，其作用是連接兩相鄰肽鏈。若該蛋白質(zhì)分子共由m個氨基酸組成，則形成一個該蛋白質(zhì)分子時生成的水分子數(shù)和減少的相對分子質(zhì)量分別為（）A.m，18m B.(m－4)，18(m－4)C.(m－3)，18(m－3)＋4 D.(m－2)，18(m－2)＋4D一.蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量、氨基（羧基）數(shù)、肽鍵數(shù)和脫水?dāng)?shù)的計算3.肽鏈中游離氨基或羧基的計算(1)至少含有的游離氨基或羧基數(shù)＝肽鏈數(shù)。(2)游離氨基或羧基總數(shù)＝肽鏈數(shù)＋R基中含有的氨基或羧基數(shù)。4、環(huán)狀肽的相關(guān)計算(1)環(huán)狀肽中氨基酸數(shù)＝脫去的水分子數(shù)＝肽鍵數(shù)。(2)環(huán)狀肽的主鏈中無游離氨基和羧基，環(huán)狀肽中游離氨基或羧基數(shù)目取決于構(gòu)成環(huán)狀肽的氨基酸R基中的氨基和羧基數(shù)目。一.蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量、氨基（羧基）數(shù)、肽鍵數(shù)和脫水?dāng)?shù)的計算例2.現(xiàn)有氨基酸800個，其中氨基總數(shù)為810個，羧基總數(shù)為808個，則由這些氨基酸合成的含有2條肽鏈的蛋白質(zhì)共有肽鍵、氨基和羧基的數(shù)目依次分別為（）A.798、2和2 B.798、12和10C.799、1和1 D.799、11和9B一.蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量、氨基（羧基）數(shù)、肽鍵數(shù)和脫水?dāng)?shù)的計算例3：有關(guān)圖示中蛋白質(zhì)（非環(huán)肽）的敘述，正確的是（）A．形成該蛋白質(zhì)時共脫掉125個水分子 B．該蛋白質(zhì)含有兩條肽鏈C．該蛋白質(zhì)的R基中共含17個氨基 D．該蛋白質(zhì)共有111個肽鍵B一.蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量、氨基（羧基）數(shù)、肽鍵數(shù)和脫水?dāng)?shù)的計算相關(guān)數(shù)量關(guān)系如下：二.蛋白質(zhì)中各原子數(shù)的計算因為所有氨基酸的R基都含有氫原子，絕大多是氨基酸R基中都含有碳原子，且不同氨基酸含有氫原子和碳原子的數(shù)目有差別。(1)氧原子數(shù)＝各氨基酸中氧原子的總數(shù)－脫去的水分子數(shù)。(2)氮原子數(shù)＝各氨基酸中氮原子的總數(shù)＝肽鏈數(shù)＋肽鍵數(shù)＋R基上的氮原子數(shù)例4.有一條由12個氨基酸組成，分子式為CXHYOWNZS(Z>12，W>13)，這條多肽鏈經(jīng)過水解后的產(chǎn)物中有5種氨基酸：半胱氨酸(C3H7O2NS)、丙氨酸(C3H7O2N)、天冬氨酸(C4H7O4N)、賴氨酸(C6H14O2N2)、苯丙氨酸(C9H11O2N)。水解產(chǎn)物中天冬氨酸的數(shù)目是（）A.(Y＋12)個 B.(Z＋12)個C.(W－13)個 D.(W－13)/2個D二.蛋白質(zhì)中各原子數(shù)的計算例5.某鏈狀十一肽的分子式為C61H83O20N12，已知它由下列5種氨基酸組成：甘氨酸（C2H5NO2）、丙氨酸（C3H7NO2）、苯丙氨酸（C9H11NO2）、谷氨酸（C5H9NO4）、賴氨酸（C6H9O2N2），那么該多肽徹底水解可產(chǎn)生谷氨酸和賴氨酸的分子數(shù)分別為（）A.4個、2個B.5個、1個C.6個、2個D.4個、1個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.蛋白質(zhì)中各原子數(shù)的計算例7.某三十九肽中共有丙氨酸4個（R基是-CH3），現(xiàn)去掉其中的丙氨酸得到4條長短不等的多肽（如圖）。那么這4條多肽與原多肽相比，分析錯誤的是（）

A.肽鍵數(shù)目減少8個B.C原子減少12個

C.氨基和羧基分別增加3個D.O原子數(shù)目減少1個A

二.蛋白質(zhì)中各原子數(shù)的計算例8.某50肽中有丙氨酸(R基為—CH3)4個，現(xiàn)脫掉其中的丙氨酸(相應(yīng)位置如圖所示)，得到4條多肽鏈和5個氨基酸(脫下的氨基酸均以游離態(tài)正常存在)。下列有關(guān)敘述錯誤的是（）A.該50肽水解得到的幾種有機物比原50肽增加了8個氧原子B.若將得到的5個氨基酸縮合成5肽，則有5種不同的氨基酸序列C.若將新生成的4條多肽鏈重新連接成一條長鏈，則將脫去4個H2OD.新生成的4條多肽鏈至少含有4個游離的羧基C二.蛋白質(zhì)中各原子數(shù)的計算A.該五十肽水解產(chǎn)物中的多肽鏈比原來增加了8個氧原子例8.某50肽中有丙氨酸(R基為—CH3)4個，現(xiàn)脫掉其中的丙氨酸(相應(yīng)位置如圖所示)，得到4條多肽鏈和5個氨基酸(脫下的氨基酸均以游離態(tài)正常存在)。下列有關(guān)敘述錯誤的是（）B.該50肽水解得到的幾種有機物比原50肽增加了8個氧原子二.蛋白質(zhì)中各原子數(shù)的計算例.某十九肽含4個天冬氨酸(R基為-CH2-COOH)，分別位于第7、8、14、19位(見下圖)。肽酶E1專門作用于天冬氨酸羧基端的肽鍵，肽酶E2專門作用于天冬氨酸氨基端的肽鍵。E1作用：

E2作用：

二.舉例例9.某多肽有20個氨基酸，其中含天門冬氨酸4個，分別位于第5、6、15、20位（見圖）；肽酶X專門作用于天門冬氨酸羧基端的肽鍵，肽酶Y專門作用于天門冬氨酸氨基端的肽鍵，下列相關(guān)敘述不正確的是（）A.該20肽含有19個肽鍵B.該20肽游離的氨基和羧基各為1個和5個C.肽酶X完全作用后產(chǎn)生的多肽共含有氨基酸19個D.肽酶Y完全作用后產(chǎn)生的多肽中氧原子數(shù)目比20肽少了4個B例10.鬼筆環(huán)肽是從一種劇毒菇中分離出來的多肽物質(zhì)，分子式為C35H48N8O11S，其徹底水解產(chǎn)生的氨基酸中有4個氧原子位于R基上，下列說法正確的是（

）A．鬼筆環(huán)肽中存在二硫鍵，能維持其結(jié)構(gòu)的相對穩(wěn)定B．鬼筆環(huán)肽徹底水解產(chǎn)生的氨基酸的R基中有2個氮原子C．經(jīng)加熱處理的鬼筆環(huán)肽仍能與雙縮脲試劑反應(yīng)顯紫色D．鬼筆環(huán)肽完全水解后最多可以得到8種氨基酸C三、氨基酸的排列與多肽種類的計算1．假若有n種氨基酸(數(shù)量不限)形成一個三肽，那么形成三肽的種類有n3種。2．假若n種氨基酸(數(shù)量不限)形成一個m肽，則形成的多肽種類有nm種。3．假若有n種氨基酸形成一個三肽，且每種氨基酸只有一個，則形成三肽的種類有n(n－1)(n－2)種。例11.現(xiàn)有足量的a、b兩種氨基酸，則這兩種氨基酸脫水縮合可以形成二肽的種類數(shù)是（）A.6 B.2C.4 D.8【解析】二肽由兩個氨基酸組成，這個問題實際上是求兩種氨基酸在兩個位置上的排列方式的種類。二肽的第一個位置上的氨基酸有兩種選擇(a或者b)，第二個位置上的氨基酸也有兩種選擇，所以種類數(shù)為2×2＝4，即有a－a、b－b、a－b、b－a4種。C二.蛋白質(zhì)的相關(guān)計算例12.現(xiàn)有足量的甘氨酸、丙氨酸、谷氨酸3種氨基酸，它們能形成的三肽種類以及包含3種氨基酸的三肽種類分別最多有()A.9種，9種 B.6種，3種C.18種，6種D.27種，6種【解析】足量的3種氨基酸構(gòu)成的三肽有33＝27種。對于包含3種氨基酸的三肽種類的理解，可借用示意圖“□—□—□”來分析，即第一個位置的氨基酸有3種情況，第二個位置只能從另2種氨基酸中任選1種，第三個位置只能安放剩余的1種，即3×2×1＝6種。D二.蛋白質(zhì)的相關(guān)計算基因表達中氨基酸與相應(yīng)DNA、mRNA中堿基之間的數(shù)量關(guān)系如圖所示：DNA(基因)mRNA蛋白質(zhì)

堿基數(shù)∶

堿基數(shù)∶

氨基酸數(shù)

6∶

3∶

1由于mRNA中有終止密碼子等原因，上述關(guān)系應(yīng)理解為每合成1個氨基酸至少需要mRNA上的3個堿基和DNA(基因)上的6個堿基。3.利用基因表達的過程進行計算二.蛋白質(zhì)的相關(guān)計算例13.某蛋白質(zhì)由n條肽鏈組成，氨基酸的平均相對分子質(zhì)量為a，控制該蛋白質(zhì)合成的基因含b個堿基對，則該蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量最多為()D3.利用基因表達的過程進行計算二.蛋白質(zhì)的相關(guān)計算例14.氨基酸的平均相對分子質(zhì)量為120，如有一個兩條鏈的多肽，相對分子質(zhì)量是12276，合成這個多肽的氨基酸數(shù)和指導(dǎo)它合成的DNA分子脫氧核苷酸數(shù)至少依次是（）A.144,864 B.144,432C.120,720 D.120,360【解析】多肽的相對分子質(zhì)量＝氨基酸數(shù)×氨基酸平均相對分子質(zhì)量－(氨基酸數(shù)－肽鏈條數(shù))×18，把相應(yīng)數(shù)字代入上式可得：氨基酸數(shù)＝120，DNA分子中脫氧核苷酸數(shù)∶相應(yīng)mRNA分子中核糖核苷酸數(shù)∶指導(dǎo)合成的蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)＝6∶3∶1，可知DNA分子中脫氧核苷酸數(shù)至少＝6×120＝720。C二.蛋白質(zhì)的相關(guān)計算例6．經(jīng)測定，某多肽分子式是C21Hx