2017_2018学年高中生物小专题大智慧氨基酸形成蛋白质的相关计算分析教学案浙科版必修1.docx

氨基酸形成蛋白质的相关计算分析1计算某个氨基酸中C、H、O、N等元素原子的数目氨基酸的结构通式是解答此类题目的突破口。在一个氨基酸中，若不考虑R基，只含有2个碳原子、2个氧原子、4个氢原子和1个氮原子。在脱水缩合形成多肽时，要失去部分氢、氧原子，但是碳原子、氮原子的数目不会减少。其相关数量关系如下：碳原子数氨基酸的分子数2R基上的碳原子数。氢原子数各氨基酸中氢原子的总数(脱去的水分子数2二硫键数2)。氧原子数各氨基酸中氧原子的总数脱去的水分子数。氮原子数肽链数肽键数R基上的氮原子数各氨基酸中氮原子的总数。由于R基上的碳原子数不好确定，且氢原子数较多，因此以氮原子数或氧原子数的计算为突破口，来计算氨基酸的分子式或氨基酸个数最为简便。含2个氨基的氨基酸数氮原子数肽键数1。含2个羧基的氨基酸数为：。2有关蛋白质中氨基酸数、肽链数、肽键数、脱水数的计算蛋白质形成过程中的氨基、羧基、脱水数、形成肽键数等的数量关系氨基酸平均相对分子质量氨基酸数肽键数目脱去水分子数目肽链相对分子质量氨基数目羧基数目一条肽链amm1m1ma18(m1)至少1个至少1个n条肽链ammnmnma18(mn)至少n个至少n个3有关蛋白质相对分子质量的计算(1)蛋白质相对分子质量氨基酸相对分子质量总和失去的水分子的相对分子质量总和。(2)求生成的蛋白质的分子量时，应考虑到除脱去的水分子数外，还应考虑到其他一些化学变化过程，如形成SS时脱去的氢原子数。4有关蛋白质中含有氨基数和羧基数的计算(1)至少含有的游离氨基或羧基数肽链数。(2)游离氨基或羧基数目肽链数R基中含有的氨基或羧基数。5氨基酸的排列与多肽种类的计算假若有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以下两种情形：(1)A、B、C三种氨基酸，在每种氨基酸数目无限的情况下，可形成肽类化合物的种类：333形成三肽的种类：(3327种)。33形成二肽的种类：(329种)。(2)A、B、C三种氨基酸，且每种氨基酸只有一个的情况下，可形成肽类化合物的种类：321 (3216种)。形成三肽的种类：32形成二肽的种类：(326种)。1(上海高考)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()AnmBn2mCnm Dn2m解析：选C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，一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nm2mnm。2分析多肽E和多肽F得到以下结果(单位：个)：元素或基团CHON氨基羧基多肽E201348625332多肽F182294555461多肽E和多肽F中氨基酸的数目最可能是()A199和181 B340和281C58和53 D51和49解析：选D根据氨基酸分子的通式，每个氨基中含有一个氮原子，多肽E共含53个氮原子，3个氨基，而多肽的一端有一个氨基，故有2个氨基在R基上，则多肽E可能是由53251个氨基酸缩合成的。同理，多肽F可能是由54549个氨基酸缩合成的。3某三十九肽中共有甘氨酸4个，现用某种水解酶去除其中的甘氨酸，得到4条长短不等的多肽(如右下图，甘氨酸结构式如左下图)。如将原来多肽与4条多肽总的原子数或结构数进行比较时，会出现下列4种情况中的()肽键数目减少7个C原子减少8个氨基和羧基分别增加3个O原子数目减少1个A1种 B2种C3种 D4种解析：选D据图分析，原39肽中共38个肽键，去掉4个甘氨酸，得到4条多肽链后，共有31个肽键，所以肽键减少7个，故正确。每个甘氨酸含2个碳原子，故正确；每条肽链中至少含有一个氨基和一个羧基，故正确；水解7个肽键需7分子水参与，O原子数增加7个，而每个甘氨酸含有2个O原子，故正确。4某50肽中有丙氨酸2个，现脱掉其中的丙氨酸(相应位置如下图)得到几种不同有机产物，其中脱下的氨基酸均以游离态正常存在。下列有关该过程产生的全部有机物中有关原子、基团或肽键数目的叙述错误的是()0.A肽键数目减少4个B氢原子数目增加8个C氨基和羧基分别增加4个D氧原子数目增加2个解析：选D脱掉一个氨基酸，则该氨基酸残基两端的肽键分别转化为氨基和羧基，因此肽键减少两个，本题肽键应减少4个；每水解一个肽键，需1分子水，氢原子增加2个，氧原子增加1个，本题氢原子数目应增加8个，氧原子数目应增加4个；原多肽至少含1个氨基、1个羧基、水解后有3个氨基酸，两段多肽，至少含5个氨基、5个羧基，因此氨基和羧基分别增加4个。5如图是某蛋白质的肽链结构示意图(图1，其中的数字为氨基酸序号)及部分肽链放大图(图2)，请据图判断下列叙述正确的是()图2A该蛋白质在形成过程中脱去123个水分子B图2中含有的R基是C从图2可推知该肽链至少含有2个游离的羧基D该蛋白质含有124个肽键解析：选A由图1可知，该蛋白质是由124个氨基酸组成的一条肽链，在形成过程中脱去123个水分子，形成的肽键数为123个。图2中的R基有。该蛋白质由一条肽链构成，由图2知R基上至少有2个游离羧基，因此该蛋白质至少含有3个游离的羧基。6在下列物质中，若将其中能构成人体蛋白质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、氨基和肽键的数目依次是()A3、3、2 B4、3、3C3、2、4 D2、2、2解析：选C从氨基酸的概念和结构通式看，找出构成人体蛋白质的氨基酸有：，因没有氨基与羧基连在同一个碳原子上而被淘汰；构成蛋白质的氨基酸，可脱水缩合成多肽。该多肽的羧基除肽链的游离端保留着一个，在的R基上各有一个羧基；氨基除肽链的游离端保留着一个，在的R基上有一个。5个氨基酸脱水缩合共形成4个肽键。 7某非环状多肽，经测定其分子式是C21HxOyN4S2。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(C9H11NO2)、天冬氨酸(C4H7NO4)、丙氨酸(C3H7NO2)、亮氨酸(C6H13NO2)、半胱氨酸(C3H7NO2S)。下列有关该多肽的叙述，不正确的是()A该多肽彻底水解后能产生3种氨基酸B该多肽中氢原子数和氧原子数分别是32和5C该多肽有三个肽键，为三肽化合物D该多肽经脱水缩合形成过程中相对分子质量减少了54解析：选C依据分子式中N为4个，并分析提供的氨基酸种类，可得出该多肽由4个氨基酸组成，为四肽，存在三个肽键。再分析多肽的形成：形成过程中相对分子质量减少了54；再分析S的数目为2个，可分析出4个氨基酸中有2个是半胱氨酸(C3H7NO2S)，即水解能形成的氨基酸为3种，再结合碳原子数目为21个，减去6个C原子(2个是半胱氨酸)，为15个C原子，可分析出另外两个氨基酸分别为苯丙氨酸和亮氨酸，进一步推出该多肽中H原子数和O原子数分别是32和5。8有一条多肽链，分子式为CxHyOpNqS，将它彻底水解后，只得到下列四种氨基酸：半胱氨基(C3H7O2NS) 丙氨酸(C3H7O2N)、赖氨酸(C5H12O2N2)、苯丙氨酸(C9H11O2N)。分析推算可知，水解得到的氨基酸个数为()Aq1 Bp1Cq2 Dp1解析：选B此多肽链水解后所包含的所有氨基酸分子中均只含有一个羧基，所以可以用氧的数目来计算氨基酸分子的个数。 设有x个氨基酸分子，则可以组合成x1个肽键(每个肽键含一个氧原子)，最后留下一个完整羧基， 因此，脱水缩合后的多肽分子中含有x1个氧。 即 x1p; 所以xp1。9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()A9种，9种 B6种，3种C18种，6种 D27种，6种解析：选D足量的3种氨基酸构成的三肽有3327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，所以共有3216种。10下列关于氨基酸和蛋白质的叙述，错误的是()A丙氨酸的R基是CH3，则它的分子式是C3H7O2NB分子式为C63H105O45N17S2的链状多肽化合物在形成过程中最多脱去水分子的数目是16个C检测蛋白质时，双缩脲试剂A和B不能混合使用D如果有足量的三种氨基酸甲、乙、丙，则它们能形成三肽种类最多有6种解析：选D氨基酸的结构通式为：，代入R基，可得丙氨酸分子式子是C3H7O2N；脱水缩合过程中氮原子数目不变，所以含17个氮原子的多肽，最多由17个氨基酸缩合而成，形成16个肽键，脱去16分子的水；双缩脲试剂使用时先加入A液造成碱性环境，再加入B液；足量的三种氨基酸甲、乙、丙，最多可形成三肽3327种。11某致病细菌分泌的外毒素，为无色细针状结晶，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)该化合物中含有游离的_个氨基，_个羧基。(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_。解析：解答第(1)(5)小题可据图分析，该外毒素为环状七肽，具有7个肽键，由5种不同的氨基酸组成，其中有1种氨基酸出现3次，其R基为CH3。区别氨基酸的种类依靠其结构中的R