细胞中生命活动主要承担者蛋白质有关计算方法公开课

细胞中生命活动主要承担者蛋白质有关计算方法公开课项目内容要求考点蛋白质的结构和功能Ⅱ重难点1.氨基酸的结构特点，以及氨基酸形成蛋白质的过程2.蛋白质的结构和功能，以及蛋白质的结构多样性的原因3.熟悉蛋白质的相关计算的方法四、相关计算：氨基酸之间脱水缩合时，原来的氨基和羧基已不存在，形成的多肽的一端是-NH2，另一端是—COOH，所以对于n条肽链的多肽，每1条肽链至少应有1个-NH2，1个—COOH，若还有-NH2或—COOH，则存在于R基中。例2.某蛋白质分子由3条多肽链组成，内有肽键109个，则此分子中含有-NH2或—COOH的数目至少为112、112B.109、109C.9、9D.3、3D（1）至少含有的游离氨基或羧基数目=肽链条数

变式：肽链在核糖体上合成后，进一步形成蛋白质时需要进行加工，在加工时常常要切去一部分氨基酸，再构成蛋白质。现有一条含100个氨基酸的肽链，其中含游离的氨基14个，加工时共切去氨基酸16个，则加工后的多肽链中含有的游离氨基至少有 (

)A．0个B．1个 C．2个D．14个B例3.现有1000个氨基酸，其中氨基有1020个，羧基1050个，则由此合成的4条肽链中氨基、羧基的数目分别是（）A.1016、1046B.4、4C.24、54D.1024、1054C（2）游离氨基或羧基数目=肽链条数+R基中含有的氨基或羧基数A（3）肽键数=氨基酸数－肽链数5．某多肽被水解成3个四肽，2个三肽，5个六肽，1个五肽，这些短肽的氨基总数最小值及肽键总数依次是 (

)A．11

42 B．11

53C．12

42 D．12

53(4).有关蛋白质相对分子质量的计算例4.已知20种氨基酸的平均分子质量是128，某蛋白质分子由两条肽链组成，共有肽键98个，该蛋白质的分子质量最接近于（）A.12800 B.12544C.11036D.12888C蛋白质的相对分子质量=氨基酸数目×氨基酸的平均分子质量－脱下水的数目×18变式：已知氨基酸的平均相对分子质量为128，测得某蛋白质的相对分子质量为5646，则组成该蛋白质的氨基酸数、肽链数以及至少游离的氨基数分别为 (

)A．51、1、51 B．51、2、2C．51、2、51 D．44、2、2B2．20种氨基酸平均相对分子质量为128，某蛋白质相对分子质量为10228，在形成1分子该蛋白质分子时脱去水分子的相对分子质量为1548。则组成该蛋白质的肽链数是(

)A．4条B．6条C．8条D．16条B(5).有关蛋白质种类的计算例5.由4种氨基酸，每种氨基酸数量不限，最多能合成不同结构的三肽有（）A.4种 种 C.24种 D.64种D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，由这三种氨基酸组成多肽的情况可分为如下两种情况：①A、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：

(33＝27种)

形成二肽的种类：

(32＝9种)②A、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：

(3×2×1＝6种)

形成二肽的种类：

(3×2＝6种)

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D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外2种氨基酸中任选1种，第三个位置只能安放剩余的1种，故为3×2×1＝6种。2.．狼体内有A种蛋白质，20种氨基酸；兔体内有B种蛋白质，20种氨基酸。狼捕食兔后狼体内的一个细胞中含有的蛋白质种类和氨基酸种类最可能是(

)A．A＋B,40 B．A,20C．＞A,20 D．＜A,20解析：首先，狼吃了兔子，所以兔子体内的蛋白质进入狼体内，但是要注意这蛋白质是要分解成氨基酸的，所以b种蛋白质不可能直接进入狼体内．题目直接说了狼有a种蛋白质，这是说整个狼体内这么都种，但是狼的一个细胞刚好可能有该狼体内的所有a种蛋白质吗？不可能，所以狼体内的蛋白质一定小于a种．而氨基酸无论任何生物，都是约20种．

故选：D．D(6).多肽中N原子、O原子数的计算例.谷氨酸的R基团为－C3H5O2,在一个谷氨酸分子中，碳原子和氧原子数分别是、4；、4；、5；、5（B）课后训练2：亮氨酸的R基为-C4H9，缬氨酸的R基为-C3H7，它们缩合形成二肽分子中，C、H原子个数的比为：A、11:24B、9:18C、11:22D、10:22C(7).长多肽链断裂成几段短多肽链相关计算某三十九肽中共有丙氨酸4个，现去掉其中的丙氨酸得到4条长短不等的多肽(如图所示)，分析该过程中肽键数、游离的氨基、羧基数。C、H、O、N数如何变化？完成课后训练14题的最后一问？分析变式.某肽链由51个氨基酸组成，如果用肽酶把其分解成1个二肽、2个五肽、3个六肽、3个七肽，则这些短肽的氨基总数的最小值、肽键总数、分解成这些小分子肽所需要的水分子总数依次是（）

C解答：该多肽是由51个氨基酸脱水缩合而成的（1）蛋白质分子至少含有氨基数应看肽链的条数，有几条肽链，则至少含有几个氨基，因此短肽的氨基总数的最小值为1+2+3+3=9个（2）肽键数=氨基酸数-肽链数=51-（1+2+3+3）=42个（3）该多肽被分解成9个短肽的过程中共断开8个肽键，因此该过程也需要8个水分子。多维训练7:某50肽中有丙氨酸（R基为-CH3）2个，现脱掉其中的丙氨酸（相应位置如图）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（）

A．肽键数目减少4个

B．氨基和羧基分别增加4个

C．氢原子数目增加8个

D．氧原子数目增加2个DCCR1ONHH2NCCR2ONHCCR3ONHCCR88OOHHHHHCONH7、蛋白质水解的相关计算CCR1ONHH2NCCR2ONHCCR3ONHCCR88OOHHHHHCONHCCR1ONHH2NCCR2OHHOHCR3HCOOHH2N+CCR4ONHCCR88OOHHHCONHH2N+H2OH2O酶CCR1ONHH2NCCR2ONHCCR3ONHCCR87OOHHHHHCONHCCR1ONHH2NCCR2ONHCCR3ONHCCR88OOHHHHHCONHH2OCR87HCR88HCOOHH2N酶+例5已知某条肽链由88个氨基酸缩合而成，其共有氨基6个，有甲硫氨酸5个且在肽链中的位置为3、25、56、78、88，甲硫氨酸的分子式为C5H11O2NS，求：①该多肽有N原子数目

个；若去掉5个甲硫氨酸②破坏肽键数目为

个，加

个H2O；③氨基和羧基均分别增加

个；④O原子数目减少

个。93991325567888H2OH2OH2OH2OH2OH2OH2OH2OH2OH2N--COOHH2N--COOHH2N--COOHH2N--COOHH2N--COOHH2N--COOH多肽3-COOHNH2-25-COOHNH2-56-COOHNH2-78-COOHNH2-88-COOHNH2-（1-2）（4-24）（26-55）（57-77）（79-87）O：3+22+31+22+10=88比原来少了一个。规律：头尾少一个，中间去不变。多维训练7:某50肽中有丙氨酸（R基为-CH3）2个，现脱掉其中的丙氨酸（相应位置如图）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（）

A．肽键数目减少4个

B．氨基和羧基分别增加4个

C．氢原子数目增加8个

D．氧原子数目增加2个D解析：A、脱掉其中的2个丙氨酸，在丙氨酸的两侧各断裂一个肽键，因此肽键数目减少4个，故A正确；

B、断裂四个肽键，即水解形成4个氨基和4个羧基，故B正确；

C、此过程需要4个水分子参加水解，所以氢原子数目增加8个，故C正确；

D、此过程需要4个水分子参加水解，所以氧原子数目增加4个，D项错误．

故选D．课后训练11题、12题（8）.氨基酸与相应DNA及RNA片段中碱基数目之间的关系碱基数大于6∶碱基数大于3∶氨基酸数1具有上述比例的原因：(1)DNA中有的片段无遗传效应，不能转录形成mRNA。(2)基因片段中有的片段起调控作用，不能转录。(3)mRNA中有终止密码子，终止密码子不对应氨基酸。(4)一个基因决定的是一条肽链，而蛋白质往往由一条或几条肽链盘曲折叠构成。综上所述：由已知氨基酸数推导得出的DNA或RNA的碱基数比实际数要少。例6.一条多肽链含氨基酸1000个，则作为合成该多肽链模板的信使RNA和用来转录该信使RNA的基因分子中分别至少有碱基（）A.3000个和3000个 B.3000个和6000个C.1000个和4000个 D.1000个和3000个B

变式1：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的数目和指导它合成的DNA分子脱氧核苷酸数目至少依次是(

)A．144,864 B．144,432C．120,720 D．120,360C2、已知AUG．GUG为起始密码,UAA．UGA．UAG为终止密码。某原核生物的一个信使RNA碱基排列顺序如下：A一U一U一C一G一A一U一G一A一C……(40个碱基)……一C一U一C一U一A一G一A一U一C一U信使RNA控制合成的蛋白质含氨基酸的个数为

A．20个

B．15个

C．16个

个D（9）.关于蛋白质相对分子质量、氨基酸数、DNA中碱基数之间的综合计算例7.由n个碱基组成的基因，控制合成由1条多肽链组成的蛋白质，氨基酸的平均分子量为a，则该蛋白质的分子量最大为（）A．na/6B．na/3-18（n/3–1）C．na/6－18（n－1）D．na/6-18（n/6-1）D假如生长激素由两条多肽链组成，在生长激素的缩合过程中脱去的水分子相对分子量为3384，已知20种氨基酸的平均分子量为130，此蛋白质的分子量接近于（）A、24700B、21316C、24440D、440180B下面是某蛋白质的肽链结构示意图（图1，其中数字为氨基酸序号）及部分肽链放大图（图2），请据图判断下列叙述中不正确的是（

）D.若氨基酸的平均相对分子质量为a，则该蛋白质的相对分子质量为51a－49×18D请据图判断下列叙述中不正确的是（

）注意：若n个氨基酸形成一环状多肽，则：肽键数＝脱去水分子数＝氨基酸数(n)小结：相关计算（要点透析）(1)环状多肽主链中无氨基和羧基，环状肽中氨基或羧基数目取决于构成环状肽氨基酸R基团中的氨基和羧基的数目，如下图所示。由图示可知：肽键数＝脱去水分子数＝氨基酸数其游离的氨基、羧基只可能出现在R基团上。

某蛋白质由m个氨基酸组成,共n条肽链,其中有z条肽链呈环状,此蛋白质彻底水解消耗的水分子数为

Am＋n－zBm－n＋zCm－n－zDm＋n＋zB解析：所谓环肽即指由首尾相接的氨基酸组成的环状的多肽，其特点是肽键数与氨基酸数相同。所以，鹅膏草碱的分子量=8×128−8×18=880，答案为C。变式1：全世界每年有成千上万人由于吃毒蘑菇而身亡，其中鹅膏草碱就是一种毒菇的毒素，它是一种环状八肽。若20种氨基酸的平均分子量为128，则鹅膏草碱的分子量约为()A．1024B.898C．880D.862(2)在多肽相对分子质量计算时，还要考虑一些其他化学变化过程，如二硫键(—S—S—)的形成，每形成一个二硫键，脱去2个H，故相对分子质量减少2。二硫键形成过程蛋白质分子中除了肽键外，还含有其他化学键，如二硫键。一个二硫键(“—S—S—”)是由2个—SH形成的，形成过程中要脱去2个氢。故计算蛋白质相对分子质量时除减去H2O的相对分子质量外，还应考虑脱去H的相对分子质量。上图为胰岛素分子形成3个二硫键的情况。下图为结晶牛胰岛素分子结构示意图。已知胰岛素含有A、B两条多肽链，A链含有21个氨基酸，B链含有30个氨基酸，两条多肽链间通过两个二硫键（二硫键由两个—SH连接而成）连接，在A链上也形成1个二硫键。则胰岛素分子中含有的肽键数和51个氨基酸脱水缩合形成胰岛素后，相对分子质量比原来减少的数值各是多少（）A．49882 B．49888C．50882 D．50888蛋白质的相关计算：1.通式：R基上各原子数，氨基、羧基数。2.脱水缩合：肽键数=脱去水分子数=？求相对分子质量。3.水解：一条肽链水解成氨基酸；水解成多条肽链；水解掉中间的氨基酸；水解掉两端的氨基酸。方法总结4.转录、翻译：氨基酸与碱基之间关系。（必修2）命题角度—