細胞中生命活動主要承擔(dān)者蛋白質(zhì)有關(guān)計算方法公開課

細胞中生命活動主要承擔(dān)者蛋白質(zhì)有關(guān)計算方法公開課項目內(nèi)容要求考點蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能Ⅱ重難點1.氨基酸的結(jié)構(gòu)特點，以及氨基酸形成蛋白質(zhì)的過程2.蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能，以及蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)多樣性的原因3.熟悉蛋白質(zhì)的相關(guān)計算的方法四、相關(guān)計算：氨基酸之間脫水縮合時，原來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，所以對于n條肽鏈的多肽，每1條肽鏈至少應(yīng)有1個-NH2，1個—COOH，若還有-NH2或—COOH，則存在于R基中。例2.某蛋白質(zhì)分子由3條多肽鏈組成，內(nèi)有肽鍵109個，則此分子中含有-NH2或—COOH的數(shù)目至少為112、112B.109、109C.9、9D.3、3D（1）至少含有的游離氨基或羧基數(shù)目=肽鏈條數(shù)

變式：肽鏈在核糖體上合成后，進一步形成蛋白質(zhì)時需要進行加工，在加工時常常要切去一部分氨基酸，再構(gòu)成蛋白質(zhì)?，F(xiàn)有一條含100個氨基酸的肽鏈，其中含游離的氨基14個，加工時共切去氨基酸16個，則加工后的多肽鏈中含有的游離氨基至少有 (

)A．0個B．1個 C．2個D．14個B例3.現(xiàn)有1000個氨基酸，其中氨基有1020個，羧基1050個，則由此合成的4條肽鏈中氨基、羧基的數(shù)目分別是（）A.1016、1046B.4、4C.24、54D.1024、1054C（2）游離氨基或羧基數(shù)目=肽鏈條數(shù)+R基中含有的氨基或羧基數(shù)A（3）肽鍵數(shù)=氨基酸數(shù)－肽鏈數(shù)5．某多肽被水解成3個四肽，2個三肽，5個六肽，1個五肽，這些短肽的氨基總數(shù)最小值及肽鍵總數(shù)依次是 (

)A．11

42 B．11

53C．12

42 D．12

53(4).有關(guān)蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量的計算例4.已知20種氨基酸的平均分子質(zhì)量是128，某蛋白質(zhì)分子由兩條肽鏈組成，共有肽鍵98個，該蛋白質(zhì)的分子質(zhì)量最接近于（）A.12800 B.12544C.11036D.12888C蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量=氨基酸數(shù)目×氨基酸的平均分子質(zhì)量－脫下水的數(shù)目×18變式：已知氨基酸的平均相對分子質(zhì)量為128，測得某蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量為5646，則組成該蛋白質(zhì)的氨基酸數(shù)、肽鏈數(shù)以及至少游離的氨基數(shù)分別為 (

)A．51、1、51 B．51、2、2C．51、2、51 D．44、2、2B2．20種氨基酸平均相對分子質(zhì)量為128，某蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量為10228，在形成1分子該蛋白質(zhì)分子時脫去水分子的相對分子質(zhì)量為1548。則組成該蛋白質(zhì)的肽鏈數(shù)是(

)A．4條B．6條C．8條D．16條B(5).有關(guān)蛋白質(zhì)種類的計算例5.由4種氨基酸，每種氨基酸數(shù)量不限，最多能合成不同結(jié)構(gòu)的三肽有（）A.4種 種 C.24種 D.64種D氨基酸的排列與多肽的種類計算假若有A、B、C三種氨基酸，由這三種氨基酸組成多肽的情況可分為如下兩種情況：①A、B、C三種氨基酸，每種氨基酸數(shù)目無限的情況下，可形成肽類化合物的種類：形成三肽的種類：

(33＝27種)

形成二肽的種類：

(32＝9種)②A、B、C三種氨基酸，且每種氨基酸只有一個的情況下，形成肽類化合物的種類：形成三肽的種類：

(3×2×1＝6種)

形成二肽的種類：

(3×2＝6種)

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D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外2種氨基酸中任選1種，第三個位置只能安放剩余的1種，故為3×2×1＝6種。2.．狼體內(nèi)有A種蛋白質(zhì)，20種氨基酸；兔體內(nèi)有B種蛋白質(zhì)，20種氨基酸。狼捕食兔后狼體內(nèi)的一個細胞中含有的蛋白質(zhì)種類和氨基酸種類最可能是(

)A．A＋B,40 B．A,20C．＞A,20 D．＜A,20解析：首先，狼吃了兔子，所以兔子體內(nèi)的蛋白質(zhì)進入狼體內(nèi)，但是要注意這蛋白質(zhì)是要分解成氨基酸的，所以b種蛋白質(zhì)不可能直接進入狼體內(nèi)．題目直接說了狼有a種蛋白質(zhì)，這是說整個狼體內(nèi)這么都種，但是狼的一個細胞剛好可能有該狼體內(nèi)的所有a種蛋白質(zhì)嗎？不可能，所以狼體內(nèi)的蛋白質(zhì)一定小于a種．而氨基酸無論任何生物，都是約20種．

故選：D．D(6).多肽中N原子、O原子數(shù)的計算例.谷氨酸的R基團為－C3H5O2,在一個谷氨酸分子中，碳原子和氧原子數(shù)分別是、4；、4；、5；、5（B）課后訓(xùn)練2：亮氨酸的R基為-C4H9，纈氨酸的R基為-C3H7，它們縮合形成二肽分子中，C、H原子個數(shù)的比為：A、11:24B、9:18C、11:22D、10:22C(7).長多肽鏈斷裂成幾段短多肽鏈相關(guān)計算某三十九肽中共有丙氨酸4個，現(xiàn)去掉其中的丙氨酸得到4條長短不等的多肽(如圖所示)，分析該過程中肽鍵數(shù)、游離的氨基、羧基數(shù)。C、H、O、N數(shù)如何變化？完成課后訓(xùn)練14題的最后一問？分析變式.某肽鏈由51個氨基酸組成，如果用肽酶把其分解成1個二肽、2個五肽、3個六肽、3個七肽，則這些短肽的氨基總數(shù)的最小值、肽鍵總數(shù)、分解成這些小分子肽所需要的水分子總數(shù)依次是（）

C解答：該多肽是由51個氨基酸脫水縮合而成的（1）蛋白質(zhì)分子至少含有氨基數(shù)應(yīng)看肽鏈的條數(shù)，有幾條肽鏈，則至少含有幾個氨基，因此短肽的氨基總數(shù)的最小值為1+2+3+3=9個（2）肽鍵數(shù)=氨基酸數(shù)-肽鏈數(shù)=51-（1+2+3+3）=42個（3）該多肽被分解成9個短肽的過程中共斷開8個肽鍵，因此該過程也需要8個水分子。多維訓(xùn)練7:某50肽中有丙氨酸（R基為-CH3）2個，現(xiàn)脫掉其中的丙氨酸（相應(yīng)位置如圖）得到幾種不同有機產(chǎn)物，其中脫下的氨基酸均以游離態(tài)正常存在．下列有關(guān)該過程產(chǎn)生的全部有機物中有關(guān)原子、基團或肽鍵數(shù)目的敘述錯誤的是（）

A．肽鍵數(shù)目減少4個

B．氨基和羧基分別增加4個

C．氫原子數(shù)目增加8個

D．氧原子數(shù)目增加2個DCCR1ONHH2NCCR2ONHCCR3ONHCCR88OOHHHHHCONH7、蛋白質(zhì)水解的相關(guān)計算CCR1ONHH2NCCR2ONHCCR3ONHCCR88OOHHHHHCONHCCR1ONHH2NCCR2OHHOHCR3HCOOHH2N+CCR4ONHCCR88OOHHHCONHH2N+H2OH2O酶CCR1ONHH2NCCR2ONHCCR3ONHCCR87OOHHHHHCONHCCR1ONHH2NCCR2ONHCCR3ONHCCR88OOHHHHHCONHH2OCR87HCR88HCOOHH2N酶+例5已知某條肽鏈由88個氨基酸縮合而成，其共有氨基6個，有甲硫氨酸5個且在肽鏈中的位置為3、25、56、78、88，甲硫氨酸的分子式為C5H11O2NS，求：①該多肽有N原子數(shù)目

個；若去掉5個甲硫氨酸②破壞肽鍵數(shù)目為

個，加

個H2O；③氨基和羧基均分別增加

個；④O原子數(shù)目減少

個。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比原來少了一個。規(guī)律：頭尾少一個，中間去不變。多維訓(xùn)練7:某50肽中有丙氨酸（R基為-CH3）2個，現(xiàn)脫掉其中的丙氨酸（相應(yīng)位置如圖）得到幾種不同有機產(chǎn)物，其中脫下的氨基酸均以游離態(tài)正常存在．下列有關(guān)該過程產(chǎn)生的全部有機物中有關(guān)原子、基團或肽鍵數(shù)目的敘述錯誤的是（）

A．肽鍵數(shù)目減少4個

B．氨基和羧基分別增加4個

C．氫原子數(shù)目增加8個

D．氧原子數(shù)目增加2個D解析：A、脫掉其中的2個丙氨酸，在丙氨酸的兩側(cè)各斷裂一個肽鍵，因此肽鍵數(shù)目減少4個，故A正確；

B、斷裂四個肽鍵，即水解形成4個氨基和4個羧基，故B正確；

C、此過程需要4個水分子參加水解，所以氫原子數(shù)目增加8個，故C正確；

D、此過程需要4個水分子參加水解，所以氧原子數(shù)目增加4個，D項錯誤．

故選D．課后訓(xùn)練11題、12題（8）.氨基酸與相應(yīng)DNA及RNA片段中堿基數(shù)目之間的關(guān)系堿基數(shù)大于6∶堿基數(shù)大于3∶氨基酸數(shù)1具有上述比例的原因：(1)DNA中有的片段無遺傳效應(yīng)，不能轉(zhuǎn)錄形成mRNA。(2)基因片段中有的片段起調(diào)控作用，不能轉(zhuǎn)錄。(3)mRNA中有終止密碼子，終止密碼子不對應(yīng)氨基酸。(4)一個基因決定的是一條肽鏈，而蛋白質(zhì)往往由一條或幾條肽鏈盤曲折疊構(gòu)成。綜上所述：由已知氨基酸數(shù)推導(dǎo)得出的DNA或RNA的堿基數(shù)比實際數(shù)要少。例6.一條多肽鏈含氨基酸1000個，則作為合成該多肽鏈模板的信使RNA和用來轉(zhuǎn)錄該信使RNA的基因分子中分別至少有堿基（）A.3000個和3000個 B.3000個和6000個C.1000個和4000個 D.1000個和3000個B

變式1：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的數(shù)目和指導(dǎo)它合成的DNA分子脫氧核苷酸數(shù)目至少依次是(

)A．144,864 B．144,432C．120,720 D．120,360C2、已知AUG．GUG為起始密碼,UAA．UGA．UAG為終止密碼。某原核生物的一個信使RNA堿基排列順序如下：A一U一U一C一G一A一U一G一A一C……(40個堿基)……一C一U一C一U一A一G一A一U一C一U信使RNA控制合成的蛋白質(zhì)含氨基酸的個數(shù)為

A．20個

B．15個

C．16個

個D（9）.關(guān)于蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量、氨基酸數(shù)、DNA中堿基數(shù)之間的綜合計算例7.由n個堿基組成的基因，控制合成由1條多肽鏈組成的蛋白質(zhì)，氨基酸的平均分子量為a，則該蛋白質(zhì)的分子量最大為（）A．na/6B．na/3-18（n/3–1）C．na/6－18（n－1）D．na/6-18（n/6-1）D假如生長激素由兩條多肽鏈組成，在生長激素的縮合過程中脫去的水分子相對分子量為3384，已知20種氨基酸的平均分子量為130，此蛋白質(zhì)的分子量接近于（）A、24700B、21316C、24440D、440180B下面是某蛋白質(zhì)的肽鏈結(jié)構(gòu)示意圖（圖1，其中數(shù)字為氨基酸序號）及部分肽鏈放大圖（圖2），請據(jù)圖判斷下列敘述中不正確的是（

）D.若氨基酸的平均相對分子質(zhì)量為a，則該蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量為51a－49×18D請據(jù)圖判斷下列敘述中不正確的是（

）注意：若n個氨基酸形成一環(huán)狀多肽，則：肽鍵數(shù)＝脫去水分子數(shù)＝氨基酸數(shù)(n)小結(jié)：相關(guān)計算（要點透析）(1)環(huán)狀多肽主鏈中無氨基和羧基，環(huán)狀肽中氨基或羧基數(shù)目取決于構(gòu)成環(huán)狀肽氨基酸R基團中的氨基和羧基的數(shù)目，如下圖所示。由圖示可知：肽鍵數(shù)＝脫去水分子數(shù)＝氨基酸數(shù)其游離的氨基、羧基只可能出現(xiàn)在R基團上。

某蛋白質(zhì)由m個氨基酸組成,共n條肽鏈,其中有z條肽鏈呈環(huán)狀,此蛋白質(zhì)徹底水解消耗的水分子數(shù)為

Am＋n－zBm－n＋zCm－n－zDm＋n＋zB解析：所謂環(huán)肽即指由首尾相接的氨基酸組成的環(huán)狀的多肽，其特點是肽鍵數(shù)與氨基酸數(shù)相同。所以，鵝膏草堿的分子量=8×128?8×18=880，答案為C。變式1：全世界每年有成千上萬人由于吃毒蘑菇而身亡，其中鵝膏草堿就是一種毒菇的毒素，它是一種環(huán)狀八肽。若20種氨基酸的平均分子量為128，則鵝膏草堿的分子量約為()A．1024B.898C．880D.862(2)在多肽相對分子質(zhì)量計算時，還要考慮一些其他化學(xué)變化過程，如二硫鍵(—S—S—)的形成，每形成一個二硫鍵，脫去2個H，故相對分子質(zhì)量減少2。二硫鍵形成過程蛋白質(zhì)分子中除了肽鍵外，還含有其他化學(xué)鍵，如二硫鍵。一個二硫鍵(“—S—S—”)是由2個—SH形成的，形成過程中要脫去2個氫。故計算蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量時除減去H2O的相對分子質(zhì)量外，還應(yīng)考慮脫去H的相對分子質(zhì)量。上圖為胰島素分子形成3個二硫鍵的情況。下圖為結(jié)晶牛胰島素分子結(jié)構(gòu)示意圖。已知胰島素含有A、B兩條多肽鏈，A鏈含有21個氨基酸，B鏈含有30個氨基酸，兩條多肽鏈間通過兩個二硫鍵（二硫鍵由兩個—SH連接而成）連接，在A鏈上也形成1個二硫鍵。則胰島素分子中含有的肽鍵數(shù)和51個氨基酸脫水縮合形成胰島素后，相對分子質(zhì)量比原來減少的數(shù)值各是多少（）A．49882 B．49888C．50882 D．50888蛋白質(zhì)的相關(guān)計算：1.通式：R基上各原子數(shù)，氨基、羧基數(shù)。2.脫水縮合：肽鍵數(shù)=脫去水分子數(shù)=？求相對分子質(zhì)量。3.水解：一條肽鏈水解成氨基酸；水解成多條肽鏈；水解掉中間的氨基酸；水解掉兩端的氨基酸。方法總結(jié)4.轉(zhuǎn)錄、翻譯：氨基酸與堿基之間關(guān)系。（必修2）命題角度—