备课素材：蛋白质结构的计算规律 2023—2024学年高一上学期生物人教版必修1

蛋白质结构的计算规律 1.蛋白质相对分子质量的计算规律 假设氨基酸的平均相对分子质量为a,由n个氨基酸分别形 成1条链状多肽或m条链状多肽时)： 形成肽链数 形成肽键数 脱去水分子数 蛋白质相对分子质量 1 n-1 n-1 na-18(n-1) m n-m n-m na-18(n-m) ①计算多肽的相对分子质量时，除了考虑水分子的减少外， 还要考虑其他化学变化过程，如肽链上出现一个二硫键（一S一S 一，由两个一SH脱H形成)时，要再减去2（两个氢原子），若无 特殊说明，不考虑二硫键。 ②若为环状多肽，则可将相对分子质量计算公式na一18 (n一m)中的肽链数(m)视为零，再进行相关计算。 ③游离氨基或羧基数=肽链数十R基中含有的氨基或羧基 数。 2.肽链中的原子数的计算规律 在一个氨基酸中，若不考虑R基，则含有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： ①碳原子数=氨基酸的分子数×2十R基上的碳原子数。 ②氢原子数=各氨基酸中氢原子的总数一脱去的水分子数× 2。 ③氧原子数=各氨基酸中氧原子的总数一脱去的水分子数。 ④氮原子数=肽链数十肽键数十R基上的氮原子数=各氨基 酸中氮原子的总数。 ⑤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，计算氨基酸的分子式或 氨基酸个数最为简便。 ⑥若己知多肽链的分子式，则此多肽链中： 含2个氨基的氨基酸数=N原子数一肽键数一1。 含2个羧基的氨基酸数-0原子数一肽键数一2 3.多肽中除去氨基酸的有关计算规律 ①若除去多肽内部的一个氨基酸，需水解掉两个肽键；若除 去多肽一端的一个氨基酸，需水解掉1个肽键。 ②每水解1个肽键，则需要1分子水参与，肽键数减少1个， 生成物与原多肽相比氧原子增加1个，氢原子增加2个，氨基增 加1个，羧基增加1个。 4.多肽种类的计算 以21种氨基酸构成四肽的种类为例： ①若每种氨基酸数目不限，可形成四肽的种类有：214种。 ②若每种氨基酸只有一个，可形成四肽的种类有(21×20×19×18) 种。 例1、如图表示一个由200个氨基酸构成的蛋白质分子。下列 叙述正确的是() 191 70-N旺C0 165 A.该分子中含有198个肽键 B.这200个氨基酸中至少有200个氨基 C.合成该蛋白质时相对分子质量减少了3582 D.该蛋白质中至少含有3个一NH2 解析：分析题图可知，该蛋白质分子由两条肽链组成，且两条链 之间的R基上的氨基和羧基脱水缩合形成了一个肽键，则该分子中 含有199个肽键，A错误；这200个氨基酸中至少有201个氨基， B错误；合成该蛋白质时脱去了199个水分子，相对分子质量减少 了18×199=3582，C正确：该蛋白质中至少有2个游离的氨基， D错误。 答案：C 例2、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 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”口一口一口”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种氨基酸，第三个位置只能安放剩余的1种氨基酸，即3 ×2×1=6种。 答案D 强化练习 1,现有100个氨基酸，共含有116个氨基和106个羧基，这些 氨基酸缩合成的6条多肽链时共含有氨基的个数是() A.6 B.12 C.22 D.100 2.某蛋白质由124个氨基酸组成，其中有8个，在肽链形成空 间结构（如图）时，生成4个二硫键，若氨基酸平均分子量为125， 则该蛋白质的分子量约为() A.13278 B.13286 C.13294 D.15500 3.己知天冬酰胺的R基为（一C2H4ON),现有分子式为 C63H103O18N17S2的多肽，其中含有2个天冬酰胺。在上述多肽中最 多有肽键() A.17个 B.16个 C.15个 D.14个 4,某多肽链为199肽，其分子式为CxHyNAOBS2(A>199,B >200),并且由下列5种氨基酸组成：那么该多肽彻底水解后将会 得到赖氨酸，天门冬氨酸各多少个() COOH CH, CH,-COOH NH,-CHCH,SH NH,-CH-COOH NH,-CH-COOH 半胱氨酸 丙氨酸 天门冬氨酸 (CH),一NH CH,-C.H, NH,-CH-COOH NH,-CH-COOH 赖氨酸 苯丙氨酸 A.A-199,(B-200)/2 B.A-200,B-200 C.A-199,(B-199)/2 D.A-200,(B-20