微专题系列(一) 蛋白质结构的相关计算-【金版新学案】2023-2024学年新教材高一生物必修1 分子与细胞同步课堂高效讲义教师用书（人教版2019）

1．蛋白质的相对分子质量、氨基酸数、肽链数、肽键数和失去水分子数的关系 (1)肽键数＝失去水分子数＝氨基酸数－肽链数(对于环肽来说，肽键数＝氨基酸数＝失去水分子数)。 (2)蛋白质的相对分子质量＝氨基酸数×氨基酸的平均相对分子质量－脱去水分子数×18(若有p个二硫键生成，则还应减去2p)。 肽链数目 氨基酸数 肽键数目 脱去水分子数 氨基数目 羧基数目 多肽(蛋白质)的相对分子质量 1条 n n－1 n－1 至少1个 至少1个 an－18×(n－1) m条 n n－m n－m 至少m个 至少m个 an－18×(n－m) 注：设氨基酸的平均相对分子质量为a。 已知21种氨基酸的平均相对分子质量是a，现有某蛋白质分子由n条肽链组成，相对分子质量为b，则此蛋白质分子中氨基酸数为(　　) A．(b－18n)/(a－18)　　 B．(b－an)/(a－18) C．(b－18n)/(a－18)－1　　 D．(b－n)/a A　[设蛋白质分子中氨基酸数为x，则b＝ax－18(x－n)，求得x＝(b－18n)/(a－18)。] 2．蛋白质中游离氨基或羧基的计算 可将肽链看作“C”与“—CO—NH—”交替连接构成的基本骨架，在“C”上连接着—R和—H，在肽链的两端分别是游离的“—NH2”和“—COOH”，如图所示： (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＝肽链数＋R基中含有的氨基或羧基数。 (3)环状肽中游离氨基或羧基数取决于构成环状肽的氨基酸R基中的氨基或羧基数。 某多肽有20个氨基酸，其中天冬氨酸4个，分别位于第5、6、15、20位(如图所示)；肽酶X专门作用于天冬氨酸羧基端的肽键，肽酶Y专门作用于天冬氨酸氨基端的肽键，下列相关叙述正确的是(　　) A．该20肽含有的肽键至少为22个 B．该20肽游离的氨基和羧基至少各为1个和8个 C．肽酶X完全作用后产生的多肽共含有氨基酸19个 D．肽酶Y完全作用后产生的多肽中氧原子数目比20肽多了4个 C　[该20肽含有肽键数＝氨基酸数－肽链数＝20－1＝19个，A错误；由题图可知，每个天冬氨酸的R基中含1个游离的羧基，其他氨基酸的R基中也可能含有游离的氨基或羧基，因此该20肽至少含有游离的氨基数＝肽链数＝1个、至少含有游离的羧基数＝肽链数＋4个天冬氨酸的R基中的羧基＝1＋4＝5个，B错误；肽酶X专门作用于天冬氨酸羧基端的肽键，因此应用肽酶X水解，会断裂3个肽键，则会形成两条五肽、一个天冬氨酸、一个九肽，所以形成的多肽中共19个氨基酸，C正确；肽酶Y专门作用于天冬氨酸氨基端的肽键，肽酶Y完全作用该多肽链后，共断开4个肽键(分别位于第4和5、5和6、14和15、19和20位氨基酸之间)，其中的第5位和第20位天冬氨酸会脱离肽链，每断开一个肽键消耗1分子水而增加1个氧原子，故增加4个氧原子，又因为第5位和第20位天冬氨酸的脱离(每个天冬氨酸中含有4个氧原子)，共减少8个氧原子，所以肽酶Y完全作用后产生的多肽中，氧原子数目比20肽少8－4＝4个，D错误。] 3．链状多肽中各原子数的计算 (1)氧原子数＝肽键数＋2×肽链数＋R基上的氧原子数＝各氨基酸中氧原子的总数－脱去的水分子数。 (2)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。 学生用书↓第31页 (3)含2个氨基的氨基酸数＝氮原子数－肽键数－肽链数。 (4)含2个羧基的氨基酸数＝(氧原子数－肽键数－2×肽链数)/2。 某多肽长链分子式为C42H65N11O9，它彻底水解后只得到如下3种氨基酸，则此多肽中含有赖氨酸的个数为(　　) A．2个 B．3个 C．5个 D．8个 B　[从题图中可以看出，这三种氨基酸中都含有一个羧基，形成多肽时每个肽键中含有1个氧原子，一端含有一个羧基，故肽键数＝9－2＝7，因此共含有8个氨基酸，由于只有赖氨酸含有两个氨基，其余都含有一个氨基，即赖氨酸分子中含有两个氮原子，因此赖氨酸的个数为11－8＝3(个)，故B正确。] 4．环状肽的相关计算 (1)环状肽中氨基酸数＝脱去的水分子数＝肽键数。 (2)环状肽的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的氨基酸R基中的氨基和羧基数目。 右图为某蛋白质的结构示意图，其中“—S—S—”为由两个“—SH”(巯基)构成的二硫键，其作用是连接两相邻肽链。若该蛋白质分子共由m个氨基酸组成，则形成一个该蛋白质分子时生成的水分子数和减少的相对分子质量分别为(　　) A．(m－3)，18(m－3)＋4 B．(m－4)，18(m－4) C．(m－2)，18(m－2)＋4 D．m，18m C　[由题意知，该蛋白质中含有两条链状肽和一条环状肽，且含有2个二硫键，因此失去的水分子数