第2章 微专题突破(一) 蛋白质分子的相关计算-【高考领航】2023-2024学年高中生物必修1同步核心辅导与测评（人教版）

一、蛋白质的氨基(羧基)数、肽键数和脱水数及相对分子质量的计算 1．1条肽链中氨基酸数与肽键数、脱水数之间的关系 由此可知，对1条肽链来说，肽键数＝脱水数＝氨基酸数－1。 2．2条到多条肽链中氨基酸数与肽键数、脱水数之间的关系 由此可知，对2条肽链来说，肽键数＝脱水数＝氨基酸数－2。 以此类推，对于一个蛋白质分子来说，肽键数＝脱水数＝氨基酸数—肽链数目 3．蛋白质中游离的氨基和羧基的计算 (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＝肽链数＋R基中含有的氨基数或羧基数。 4．蛋白质相对分子质量的计算 已知蛋白质含有n个氨基酸，m条肽链，氨基酸的平均分子量为a，则该蛋白质的相对分子质量为： 结合以上分析可得出如下规律(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)： 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 na－18(n－1) m条 n n－m n－m 至少m个 至少m个 na－18(n－m) 注意：①有些蛋白质还可能含有二硫键。两个巯基脱去两个氢形成一个二硫键，相对分子质量减少2。例如图中的两条肽链通过一个二硫键相连。 由此可知，若肽链间有二硫键(—S—S—)，则蛋白质的相对分子质量＝na—18(n－m)－2k(k为二硫键的个数，n为氨基酸数，m为肽链数，a为氨基酸的平均相对分子质量)。 ②若形成的多肽链是环状：a.氨基酸数＝肽键数＝失去水分子数。b.至少含有的游离氨基或羧基数＝0。游离氨基或羧基数＝R基中含有的氨基数或羧基数。 [对点突破] 1．已知某蛋白的一条肽链含有146个肽键，组成该条肽链的氨基酸分子数和它们在缩合过程中至少生成的水分子数分别是(　　) A．146和145　　　　 B．146和146 C．147和146 D．145和146 解析：C　根据题意可知：该蛋白的一条肽链有146个肽键，肽键数等于生成的水分子数，故可知构成这条肽链的氨基酸数目在脱水缩合过程中生成的水分子数为146个，组成该条肽链的氨基酸分子数为146＋1＝147，C符合题意。 2．图示某胰岛素分子及其局部放大示意图，若该胰岛素由51个氨基酸分子脱水缩合形成的，其中—S—S—表示连接两条相邻肽链的二硫键(每形成一个二硫键脱去两个H)。下列有关此图的叙述中，不正确的是(　　) A．由图可知该蛋白质含有两条肽链，49个肽键 B．该胰岛素在合成过程中，相对分子质量比合成前减少了888 C．该胰岛素分子中游离的氨基、羧基数至少是2、2 D．在局部放大图中能决定氨基酸种类的标号是①、③和⑤ 解析：C　题图胰岛素分子中含两条链，由51个氨基酸分子脱水缩合形成，所以在合成过程中，形成的肽键数＝氨基酸总数－肽链数＝51－2＝49(个)，A正确；该胰岛素含两条链，由51个氨基酸分子脱水缩合形成，所以在合成过程中，脱去的水分子数＝肽键数＝49，另外还形成3个二硫键，故形成过程中相对分子质量比合成前减少了18×49＋2×3＝888，B正确；由于胰岛素局部放大示意图中的①中含有1个氨基、⑤中含有1个羧基，所以该胰岛素分子中至少含有的游离的氨基数＝肽链数＋1＝2＋1＝3(个)、至少含有的游离的羧基数＝肽链数＋1＝2＋1＝3(个)，C错误；构成蛋白质的氨基酸的不同在于R基不同，局部放大图中能标志不同氨基酸的标号是①、③和⑤，D正确。 3．一条由39个氨基酸形成的环状多肽，其中有4个谷氨酸(R基为—CH2—CH2—COOH)，下列关于该多肽的叙述正确的是(　　) A．有38个肽键 B．可能没有游离的氨基 C．至少有5个游离的羧基 D．至多有36种氨基酸 解析：B　该多肽链，是由39个首尾相接的氨基酸组成的环肽，因此有39个肽键，A错误；谷氨酸(R基为—CH2—CH2—COOH)的R基上没有氨基，若其他氨基酸的R基上也没有氨基，则该多肽有0个游离的氨基，B正确；该多肽有4个为谷氨酸，谷氨酸的R基有1个羧基，若其他氨基酸上的R基没有羧基，则该多肽有4个羧基，因此，该多肽至少有4个游离的羧基，C错误；组成蛋白质的氨基酸有21种，因此该多肽至多含有21种氨基酸，D错误。 4．某蛋白质的结构如图所示，其中—S—S—表示连接两条相邻肽链的二硫键，若该蛋白质由m个氨基酸构成，则每摩尔蛋白质在形成时生成的水分子数和减少的相对分子质量分别为(　　) A．m－3、18m B．m－2、18(m－4) C．m－3、18(m－3)＋4 D．m－2、18(m－2)＋4 解析：D　氨基酸形成蛋白质的过程中脱去水分子数＝氨基酸数－肽链数，该蛋白质中共有m个氨基酸，形成了两条链状肽链和一个环状肽链，故脱去