2027届高三生物一轮复习蛋白质 基本考点巩固练习

**基本信息** 以“氨基酸-蛋白质结构-计算应用”为逻辑主线，整合结构通式、脱水缩合、功能多样性及计算模型，形成“微观结构-宏观功能-定量分析”的生命观念体系，突出科学思维中的模型构建与逻辑推导。 **综合设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |氨基酸|10考点+4辨析题|结构通式分析法、必需/非必需氨基酸分类法|从元素组成→结构特点→种类差异，构建氨基酸概念模型| |蛋白质结构|5考点+6结构分析题|脱水缩合模型法、结构层次图解法|氨基酸脱水缩合→多肽形成→空间结构（一级至四级）→结构多样性原因（直接/根本）| |蛋白质计算|3类公式+8计算题|公式法（M=Na-18(N-m)-2X）、原子守恒法|肽键数/脱水数→分子量→游离氨基羧基数→原子数计算，形成定量分析体系| |实验设计|2探究题|实验变量控制法、结果预期分析法|通过变性实验验证肽键稳定性，体现探究实践中的对照设计与结论推导|

蛋白质基本考点 一.氨基酸 1.氨基酸: 含有氨基和羧基的 。在自然界中氨基酸种类约有 种. 2.ａ-氨基酸: 构成 的氨基酸称为ａ-氨基酸，约有 种。 3.ａ-氨基酸结构特点：每种氨基酸至少含有 氨基和 羧基，都有 氨基和 羧基连接在 碳原子上，R基中也可能含有__________和______________。氨基和羧基数目多少是判断氨基酸是 、中性还是 的主要依据。 4. 氨基酸不同的决定因素： 的不同。 5.[来ａ-氨基酸结构通式: R H2N C C00H H 6.组成氨基酸的化学元素： 7.构成蛋白质的化学元素: (S、P、Fe、Cu、Mg、Zn等) 8. 必需氨基酸: 指的是人体自身(或其它脊椎动物) 合成，必须从 中摄取的氨基酸。 人体内必需氨基酸 种（异亮氨酸、甲硫氨酸、赖氨酸、缬氨酸、亮氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸）小孩子有 种（多一种：组氨酸）。 9. 非必需氨基酸: 非必需氨基酸可在动物体内 ，作为营养源不需要从外部补充的氨基酸。为甘氨酸、丙氨酸、精氨酸、脯氨酸、酪氨酸、丝氨酸、半胱氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、天冬氨酸、谷氨酸、硒代半胱氨酸。共 种 10.氨基酸小结: 二.蛋白质结构 1. 脱水缩合：氨基酸是一种酸碱 化合物，彼此之间可以发生化学反应--一一个氨基酸分子的羧基(-COOH)和另一个氨基酸分子的氨基(-NH2)相连接，同时脱去一分子水，形成肽键(-NH-CO-),这种方式叫做 反应。 (1)过程分析：① 脱水综合产生的H2O中的氢来自于 和 ，而氧则只来源于 ② 一条肽链上至少有一个 氨基和一个 的羧基。 ③ R中的氨基和羧基不参与 的形成，但在肽链之间可以形成 。 (2)有关多肽种类的计算： 如:假若有A、B、C三种氨基酸，则由这三种氨基酸组成多肽的情况可分下列两种情形分析： ① A、B、C三种氨基酸，每种氨基酸数目 的情况下，可形成肽类化合物的种类： 形成三肽的种类：3×3×3=27种（33=27种） 形成二肽的种类：3×3=9种（32=9种） ② A、B、C三种氨基酸，且每种氨基酸只有 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 2．多肽形成 （1）场所---- （2）方式--- 3．蛋白质结构层次：蛋白质是具有特定构象的大分子，为研究方便，将蛋白质结构分为四个结构水平，包括一级结构、二级结构、 和四级结构。一般将二级结构、三级结构和_______称为 构象或高级结构。 一级结构：氨基酸 二级结构：指蛋白质多肽链本身的 和 的方式。 三级结构：指一条多肽链在二级结构的基础上，进一步 ， ，从而产生特定的空间结构。 四级结构：在体内有许多蛋白质含有2条或2条以上多肽链，才能全面地执行功能。 氨基酸→脱水缩合→多肽→盘曲、折叠→蛋白质 4．蛋白质结构多样性的原因 （1） 原因：蛋白质结构的多样性是由组成蛋白质的氨基酸的种类不同、数目不同、排列顺序不同及多肽链形成的空间结构不同造成的。 ① 氨基酸水平： 不同、 成百上千、 千变万化。 ② 多肽水平：多肽链的 、 方式及其形成的 千差万变。 （2）根本原因： 的多样性决定蛋白质的多样性。 特别说明： ① 肽键的写法有以下三种：或-CO-NH-或-NH-CO-  ② 多肽中具体有几个氨基或羧基应关注 中是否有氨基或羧基。 5．蛋白质功能与变性 （1）蛋白质功能的多样性：蛋白质功能多样性上由蛋白质的结构多样性决定的。 ① 生物体的重要成分：如人或动物的肌肉、头发等；(结构蛋白) ② 作用：绝大多数酶的本质是蛋白质；(功能蛋白) ③ 作用：如载体、血红蛋白等；(功能蛋白) ④ 作用：蛋白质类激素；(功能蛋白) ⑤ 作用：中抗体、淋巴因子；(功能蛋白) 说明:如果回答蛋白质功能是两个空则答: ① 许多蛋白质是构成细胞和生物体 的重要物质 ② 有些蛋白质是 细胞和生物体生命活动的重要物质. 如果回答蛋白质功能是一个空则答: 一切生命活动都离不开蛋白质,蛋白质是生命活动的 承担者. （2）蛋白质的盐析与变性   盐析 变性 概念 蛋白质在某些盐的 中溶解度降低而析出 蛋白质在热、酸、碱等条件下 发生改变而凝结 特征 不可逆 实质 蛋白质结构没有 、理化性质、生物活性 ，加水溶解。 空间结构 ，生物活性 条件 碱金属、镁、铝等 或铵盐等的浓溶液 加热，紫外线、X射线，强酸、强碱，重金属（如铅、铜和汞等）的盐类，甲醛、酒精、苯酚、苯甲酸等 用途 分离 蛋白质 杀菌、 说明： （1）盐析是 的，变性是 的． （2）重金属盐，如Cu2+、Pb2+、Hg2+等使蛋白质变性，而NaSO4、(NH4)2SO4、Mg SO4等 蛋白质盐析． （3）盐析常用于 、 蛋白质，变性原理可以用于 ． 三.有关蛋白质计算 1.蛋白质分子量、氨基酸数、肽链数、肽键数与脱去水分子数的关系 氨基酸数 肽键数 脱去水分子数 游离的氨基 游离的羧基 一条肽链 n n－1 n－1 至少1个 至少1个 m条肽链 n 至少 个 至少 个 （1）脱水数＝肽键数＝氨基酸数－肽链数＝水解需水数 （2）蛋白质分子量 = 氨基酸数目× 氨基酸平均相对分子量 - 18×脱水数－2 ×二硫键数 公式:M = Na – 18 (N – m ) – 2 X (M ---蛋白质分子量；N---氨基酸数目；m---肽链条数；X----二硫键数；a---氨基酸平均相对分子量) 2.蛋白质中游离的氨基数或羧基数计算 （1）至少含有的游离氨基或羧基数 = 肽链数（链状） （2）游离氨基数 = 肽链数＋R基上的氨基数＝各氨基酸中氨基的总数－肽键数 （3）游离羧基数＝肽链数＋R基上的羧基数＝各氨基酸中羧基的总数－肽键数 3.蛋白质中含有N、O、H原子数计算 （1）N原子数＝肽键数＋肽链数＋R基上的N原子数＝各氨基酸中N的总数 （2）O原子数＝肽键数＋2×肽链数＋R基上的O原子数＝各氨基酸中O的总数－脱水数 （3）H原子数＝各氨基酸中H的总数－2×脱水数 (4) C原子数=（肽链数+肽键数）×2+R基上的C原子数 注意: 一个氨基酸中的各原子的数目计算： ① C原子数＝R基团中的C原子数＋2； ②H原子数＝R基团中的H原子数＋4； ③ O原子数＝R基团中的O原子数＋2； ④N原子数＝R基团中的N原子数＋1。 (5) 含2个氨基的氨基酸数＝N原子数－肽键数－1。 (6) 含2个羧基的氨基酸数为：(O原子数－肽键数－2)/2。 特别说明： （1）若形成的多肽链是环状时，氨基酸数 = 肽链数＝脱水数 = 水解需水数 （2）在蛋白质分子量的计策过程中，若通过图示或其它形式告蛋白质中含有二硫键时，要考虑脱去氢的质量，每形成一个二硫键，脱去两个H。 课后练习 1.下列关于氨基酸和蛋白质的叙述，错误的是(　　) A．甲硫氨酸的R基是—CH2—CH2—S—CH3，则它的分子式是C5H11O2NS B．酪氨酸几乎不溶于水，而精氨酸易溶于水，这种差异是由R基的不同引起的 C．n个氨基酸共有m个氨基，则这些氨基酸缩合成的一个多肽中的氨基数必为m－n[来源:学科网] D．甜味肽的分子式为C13H16O5N2，则甜味肽一定是一种二肽 2. 层粘连蛋白是一种大型的糖蛋白。若将层粘连蛋白彻底水解，不可能产生的物质是(　　) A. 3. 形成蛋白质结构的层次从简到繁依次是（ ） ①氨基酸   ②C、H、O、N等元素  ③氨基酸脱水缩合   ④多肽   ⑤具有一定空间结构 A．②→①→③→④→⑤ B．②→①→③→⑤→④ C．②→①→⑤→③→④ D．①→②→③→④→⑤ 4.下面关于氨基酸的说法中，正确的是(　　) A． 氨基酸是蛋白质的组成单位，是由氨基和羧基组成的 B． 每个氨基酸分子都只含有一个氨基和一个羧基 C． 全部氨基酸的种类共约有20种 D． 组成蛋白质的氨基酸分子至少含有一个氨基和一个羧基，并且都有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上 5.下列四种氨基酸中，哪项不是构成蛋白质的氨基酸（　　） A． B． C． D． 6. 如图为脑啡肽的结构简式，据图分析下列说法不正确的是(　　) A． 该脑啡肽由4种氨基酸脱水缩合而成，含有4个肽键 B． 该脑啡肽中含1个游离的氨基和1个游离的羧基 C． 高温、X射线、强酸等会引起蛋白质的空间结构遭到破坏而变性 D． 形成该脑啡肽时，脱去的水中氧来自羧基，氢来自氨基 7.生物体生命活动的主要承担者、结构和功能的基本单位、生命活动的主要能源物质以及生物体的储能物质依次是（　　） A．细胞、蛋白质、葡萄糖、多糖 B．蛋白质、糖类、细胞、脂质 C．糖类、细胞、脂肪、蛋白质 D．蛋白质、细胞、糖类、脂肪 8. 有一条多肽链，分子式为CxHyOpNqS，将它彻底水解后，只得到下列四种氨基酸： 分析推算可知，水解得到的氨基酸个数为(　　) A． q－1 B． q＋1 C． p－1 D． p＋1 9. 由m个氨基酸构成的一个蛋白质分子，含n条肽链，其中z条是环状多肽。该蛋白质分子中含有的肽键数为(　　) A． m－z＋n B． m－n－z C． m－n＋z D． m＋z＋n 10. 某蛋白质由三条肽链组成(如图)，共含有48个氨基酸，那么该蛋白质形成过程中共计脱去水分子的个数是(　　) A． 44 B． 45 C． 46 D． 47 。 11. 如图所示，一分子的胰岛素原切去C肽(图中箭头表示切点)可转变成一分子的胰岛素(图中数字表示氨基酸序号)。下列分析正确的是(　　) A．胰岛素分子具有50个肽键，合成它的过程中共脱去50分子水 B．胰岛素分子含有一个游离的氨基和一个游离的羧基 C．沸水浴时肽键断裂导致胰岛素生物活性的丧失 D．理论上可通过测定C肽的含量间接反映胰岛B细胞的分泌功能 12.如图表示一个由100个氨基酸构成的蛋白质分子，下列叙述正确的是(　　) A．该分子中含有98个肽键 B．该蛋白质中至少含有3个—NH2 C．氨基酸脱水缩合形成该蛋白质时相对分子质量减少了1782 D．参与构成该蛋白质分子的氨基酸中至少有100个氨基 13. 某50肽中有丙氨酸(R基为—CH3)4个，现脱掉其中的丙氨酸(相应位置如图所示)，得到4条多肽链和5个氨基酸(脱下的氨基酸均以游离态正常存在)。下列有关叙述错误的是(　　) A．该50肽水解得到的几种有机物比原50肽增加了8个氧原子 B．若将得到的5个氨基酸缩合成5肽，则有5种不同的氨基酸序列 C．若将新生成的4条多肽链重新连接成一条长链，则将脱去4个H2O D．新生成的4条多肽链至少含有4个游离的羧基 14. 下图示为由30个氨基酸组成的多肽链，经加工，第1位甲硫氨酸被切除，第16与17位氨基 酸之间的肽键被切断并生成两条多肽链，两条多肽链通过二硫键相连。有关此过程的说法错误的是 A．加工过程中，氧原子数目增加一个 B．经加工，该多肽比原多肽链增加了一个氨基和一个羧基 C．此加工过程是在内质网中进行的 D．此多肽链的合成过程生成了29个水分子、加工过程消耗了2 个水分子 15. 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类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 16. 人或动物PrP基因编码一种蛋白(PrPc),该蛋白无致病性。 PrPc的空间结构改变后成为PrPBc (朊粒)，就具有了致病性。PrPBc可以诱导更多PrPc的转变为PrPBc，实现朊粒的增——可以引起疯牛病.据此判——下列叙述正确的是（ ） A.朊粒侵入机体后可整合到宿主的基因组中 B.朊粒的增殖方式与肺炎双球菌的增殖方式相同 C.蛋白质空间结构的改变可以使其功能发生变化 D. PrPc转变为PrPBc的过程属于遗传信息的翻译过程 17. 某蛋白质由124个氨基酸组成，其中有8个—SH，在肽链形成空间结构(如下图)时，生成4个二硫键(—S—S—)，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 18. 免疫球蛋白IgG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IgG由m个氨基酸构成，氨基酸的平均分子量为a，则该IgG的相对分子质量为(　　) A． ma B． ma－18m C． ma－18×(m－4) D． ma－18×(m－4)－2×3 19.现有1 000个氨基酸，其中氨基有1 020个，羧基有1 050个，则由此合成的4条肽链中共有肽键、氨基和羧基的数目分别是(　　) A． 996、1 016、1 046 B． 996、4、4 C． 996、24、54 D． 996、20、50 20.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分别得到赖氨酸、天冬氨酸的个数为(　　) A．a－199、(b－200)/2 B．a－200、b－200 C．a－199、(b－199)/2 D．a－200、(b－200)/2 21. 加热会使蛋白质变性，在蛋白质变性过程中肽键是否断裂呢？请设计一个验证“蛋白质在加热变性后肽键没有断裂”的实验。 材料、用具：0.01 g・mL－1的CuSO4溶液(双缩脲试剂B液)、0.1 g・mL－1的NaOH溶液(双缩脲试剂A液)、蛋清液、清水、酒精灯、试管、滴管等必备用品。 (1)实验原理：蛋白质中的肽键与双缩脲试剂发生颜色反应，呈紫色。如果加热变性的蛋白质与双缩脲试剂反应仍呈紫色，即可证明肽键没有断裂。 (2)方法步骤 ① 取两支试管，分别编号A、B，向两支试管中加入_ _。 ② _ _。 ③ 。 ④ 观察两试管中的颜色变化。 (3) 预期结果：_ _。 (4) 实验结论：蛋白质在加热变性后肽键没有断裂。 22. 某细菌能产生一种单链的“毒性肽”，其分子式是C55H70O19N10，将它彻底水解后只能得到下列四种氨基酸： (1) 该多肽是_ __肽，连接相邻两个氨基酸之间的化学键的结构简式是_ _。 (2) 该多肽在进行水解时，需_ __个水分子参与，得到_ _个谷氨酸分子。这些氨基酸在结构上的共同特点是___ _。 (3) 蛋白质分子结构复杂，加热、X射线、强酸、强碱、重金属盐等会导致蛋白质变性，其主要原理是__ _________________________________________。 (4) 由题中提及的四种氨基酸按一定数量混合后，在适宜条件下，脱水缩合后形成的含四个肽键的分子最多有_ _种。 23. 某致病细菌分泌的外毒素，无色，细针状结晶，对小鼠和人体有很强的毒性，可引起流涎、呕吐、便血、痉挛等，以致死亡。该外毒素为环状肽，其结构简式如图所示。请据图分析回答： (1) 从氨基酸结构通式的角度看，“虚线框B”内结构的名称是_ __。该化合物中含有游离的氨基___个。 (2) 组成该化合物的氨基酸有__ __种。 (3) 该化合物含有_7_个“虚线框A”所示结构，该化合物的化学本质是__ __。 (4) 组成该化合物的氨基酸中，有几个是相同的，决定它们相同的基团都是_ _。 24．我国是世界上第一个人工合成结晶胰岛素的国家。胰岛素对于糖尿病，特别是胰岛素依赖性糖尿病的治疗至关重要。其合成过程如下：刚合成的多肽称前胰岛素原，在信号肽酶的作用下，前胰岛素原的信号肽被切除，而成为胰岛素原。最后胰岛素原通过蛋白酶的水解作用生成胰岛素和一个多肽C(如图所示)。请回答问题： (1) 前胰岛素原可与_ _试剂产生颜色反应，前胰岛素原水解所需的 水中的氢用于形成__ _。 (2) 胰岛素分子由51个氨基酸经__ __的方式形成两条肽链，这 两条肽链通过一定的_ __，如图中的__ __相互连接在 一起而形成。这些氨基酸形成蛋白质后，相对分子质量比原来减少 了 _ _。 (3) 从理论上分析，胰岛素分子至少有__ ___个―NH2，__ _个―COOH。 蛋白质基本考点 一.氨基酸 1.氨基酸: 含有氨基和羧基的羧酸。在自然界中氨基酸种类约有100种. 2.ａ-氨基酸: 构成蛋白质的氨基酸称为ａ-氨基酸，约有21种。 3.ａ-氨基酸结构特点：每种氨基酸至少含有一个氨基和一个羧基，都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上，R基中也可能含有氨基和羧基。氨基和羧基数目多少是判断氨基酸是酸性、中性还是碱性的主要依据。 4. 氨基酸不同的决定因素：R基的不同。 5.[来ａ-氨基酸结构通式: R H2N C C00H H 6.组成氨基酸的化学元素：C、H、O、N（S） 7.构成蛋白质的化学元素: C、H、O、N(S、P、Fe、Cu、Mg、Zn等) 8. 必需氨基酸: 指的是人体自身(或其它脊椎动物)不能合成，必须从食物中摄取的氨基酸。 人体内必需氨基酸8种（异亮氨酸、甲硫氨酸、赖氨酸、缬氨酸、亮氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸）小孩子有9种（多一种：组氨酸）。 9. 非必需氨基酸: 非必需氨基酸可在动物体内合成，作为营养源不需要从外部补充的氨基酸。为甘氨酸、丙氨酸、精氨酸、脯氨酸、酪氨酸、丝氨酸、半胱氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、天冬氨酸、谷氨酸、硒代半胱氨酸。共13种 10.氨基酸小结: 二.蛋白质结构 1. 脱水缩合：氨基酸是一种酸碱两性化合物，彼此之间可以发生化学反应--一一个氨基酸分子的羧基(-COOH)和另一个氨基酸分子的氨基(-NH2)相连接，同时脱去一分子水，形成肽键(-NH-CO-),这种方式叫做脱水缩合反应。 (1)过程分析：① 脱水综合产生的H2O中的氢来自于-COOH和-NH2，而氧则只来源于-COOH ② 一条肽链上至少有一个游离氨基和一个游离的羧基。 ③ R中的氨基和羧基不参与肽链的形成，但在肽链之间可以形成肽键。 (2)有关多肽种类的计算： 如:假若有A、B、C三种氨基酸，则由这三种氨基酸组成多肽的情况可分下列两种情形分析： ① A、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：3×3×3=27种（33=27种） 形成二肽的种类：3×3=9种（32=9种） ② A、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 2．多肽形成 （1）场所----核糖体 （2）方式---脱水综合 3．蛋白质结构层次：蛋白质是具有特定构象的大分子，为研究方便，将蛋白质结构分为四个结构水平，包括一级结构、二级结构、三级结构和四级结构。一般将二级结构、三级结构和四级结构称为三维构象或高级结构。 一级结构：氨基酸排列顺序 二级结构：指蛋白质多肽链本身的折叠和盘绕的方式。 三级结构：指一条多肽链在二级结构的基础上，进一步盘绕，折叠，从而产生特定的空间结构。 四级结构：在体内有许多蛋白质含有2条或2条以上多肽链，才能全面地执行功能。 氨基酸→脱水缩合→多肽→盘曲、折叠→蛋白质 4．蛋白质结构多样性的原因 （1）直接原因：蛋白质结构的多样性是由组成蛋白质的氨基酸的种类不同、数目不同、排列顺序不同及多肽链形成的空间结构不同造成的。 ① 氨基酸水平：种类不同、数目成百上千、排列顺序千变万化。 ② 多肽水平：多肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万变。 （2）根本原因：DNA的多样性决定蛋白质的多样性。 特别说明： ① 肽键的写法有以下三种：或-CO-NH-或-NH-CO-  ② 多肽中具体有几个氨基或羧基应关注R基中是否有氨基或羧基。 5．蛋白质功能与变性 （1）蛋白质功能的多样性：蛋白质功能多样性上由蛋白质的结构多样性决定的。 ① 构成生物体的重要成分：如人或动物的肌肉、头发等；(结构蛋白) ② 催化作用：绝大多数酶的本质是蛋白质；(功能蛋白) ③ 运输作用：如载体、血红蛋白等；(功能蛋白) ④ 调节作用：蛋白质类激素；(功能蛋白) ⑤ 免疫作用：中抗体、淋巴因子；(功能蛋白) 说明:如果回答蛋白质功能是两个空则答: ① 许多蛋白质是构成细胞和生物体结构的重要物质 ② 有些蛋白质是调节细胞和生物体生命活动的重要物质. 如果回答蛋白质功能是一个空则答: 一切生命活动都离不开蛋白质,蛋白质是生命活动的主要承担者. （2）蛋白质的盐析与变性   盐析 变性 概念 蛋白质在某些盐的浓溶液中溶解度降低而析出 蛋白质在热、酸、碱等条件下性质发生改变而凝结 特征 可逆 不可逆 实质 蛋白质结构没有改变、理化性质、生物活性不变，加水溶解。 空间结构改变，生物活性丧失 条件 碱金属、镁、铝等轻金属或铵盐等的浓溶液 加热，紫外线、X射线，强酸、强碱，重金属（如铅、铜和汞等）的盐类，甲醛、酒精、苯酚、苯甲酸等 用途 分离提纯蛋白质 杀菌、消毒 （1）盐析是可逆的，变性是不可逆的． （2）重金属盐，如Cu2+、Pb2+、Hg2+等使蛋白质变性，而NaSO4、(NH4)2SO4、Mg SO4等 蛋白质盐析． （3）盐析常用于分离、提纯蛋白质，变性原理可以用于消毒． 三.有关蛋白质计算 1.蛋白质分子量、氨基酸数、肽链数、肽键数与脱去水分子数的关系 氨基酸数 肽键数 脱去水分子数 游离的氨基 游离的羧基 一条肽链 n n－1 n－1 至少1个 至少1个 m条肽链 n n－m n－m 至少m个 至少m个 （1）脱水数＝肽键数＝氨基酸数－肽链数＝水解需水数 （2）蛋白质分子量 = 氨基酸数目× 氨基酸平均相对分子量 - 18×脱水数－2 ×二硫键数 公式:M = Na – 18 (N – m ) – 2 X (M ---蛋白质分子量；N---氨基酸数目；m---肽链条数；X----二硫键数；a---氨基酸平均相对分子量) 2.蛋白质中游离的氨基数或羧基数计算 （1）至少含有的游离氨基或羧基数 = 肽链数（链状） （2）游离氨基数 = 肽链数＋R基上的氨基数＝各氨基酸中氨基的总数－肽键数 （3）游离羧基数＝肽链数＋R基上的羧基数＝各氨基酸中羧基的总数－肽键数 3.蛋白质中含有N、O、H原子数计算 （1）N原子数＝肽键数＋肽链数＋R基上的N原子数＝各氨基酸中N的总数 （2）O原子数＝肽键数＋2×肽链数＋R基上的O原子数＝各氨基酸中O的总数－脱水数 （3）H原子数＝各氨基酸中H的总数－2×脱水数 (4) C原子数=（肽链数+肽键数）×2+R基上的C原子数 注意: 一个氨基酸中的各原子的数目计算： ① C原子数＝R基团中的C原子数＋2； ②H原子数＝R基团中的H原子数＋4； ③ O原子数＝R基团中的O原子数＋2； ④N原子数＝R基团中的N原子数＋1。 (5) 含2个氨基的氨基酸数＝N原子数－肽键数－1。 (6) 含2个羧基的氨基酸数为：(O原子数－肽键数－2)/2。 特别说明： （1）若形成的多肽链是环状时，氨基酸数 = 肽链数＝脱水数 = 水解需水数 （2）在蛋白质分子量的计策过程中，若通过图示或其它形式告蛋白质中含有二硫键时，要考虑脱去氢的质量，每形成一个二硫键，脱去两个H。 课后练习 C1.下列关于氨基酸和蛋白质的叙述，错误的是(　　) A．甲硫氨酸的R基是—CH2—CH2—S—CH3，则它的分子式是C5H11O2NS B．酪氨酸几乎不溶于水，而精氨酸易溶于水，这种差异是由R基的不同引起的 C．n个氨基酸共有m个氨基，则这些氨基酸缩合成的一个多肽中的氨基数必为m－n[来源:学科网] D．甜味肽的分子式为C13H16O5N2，则甜味肽一定是一种二肽 答案　C D2. 层粘连蛋白是一种大型的糖蛋白。若将层粘连蛋白彻底水解，不可能产生的物质是(　　) A. 答案　D 解析　糖蛋白是由多糖和蛋白质构成的。多糖的基本组成单位是葡萄糖，A正确；蛋白质的基本组成单位是氨基酸，该类氨基酸至少含有一个氨基和一个羧基且连在同一个碳原子上，B、C正确，D错误。 A3. 形成蛋白质结构的层次从简到繁依次是（ ） ①氨基酸   ②C、H、O、N等元素  ③氨基酸脱水缩合   ④多肽   ⑤具有一定空间结构 A．②→①→③→④→⑤ B．②→①→③→⑤→④ C．②→①→⑤→③→④ D．①→②→③→④→⑤ 【答案】A 【解析】蛋白质的基本单位是氨基酸，氨基酸由C、H、O、N等元素组成；氨基酸经过脱水缩合形成多肽；一条或几条多肽链连接在一起，形成一定的空间结构，构成蛋白质。 所以形成蛋白质分子结构的层次，从小到大依次是②→①→③→④→⑤，A正确。 D4.下面关于氨基酸的说法中，正确的是(　　) A． 氨基酸是蛋白质的组成单位，是由氨基和羧基组成的 B． 每个氨基酸分子都只含有一个氨基和一个羧基 C． 全部氨基酸的种类共约有20种 D． 组成蛋白质的氨基酸分子至少含有一个氨基和一个羧基，并且都有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上 A5.下列四种氨基酸中，哪项不是构成蛋白质的氨基酸（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【解析】A图所示化合物的基团连接有误，-SH应该接在是-CH2后面，故其不是构成蛋白质的氨基酸，A符合题意；B图所示化合物的氨基和其中一个羧基连在同一个碳原子上，该碳原子还连接一个氢和一个R基（其R基是-CH2-COOH），是构成蛋白质的氨基酸，B不符合题意；C图所示化合物的其中一个氨基和羧基连在同一个碳原子上，该碳原子还连接一个氢和一个R基（其R基是-CH2-NH2），是构成蛋白质的氨基酸，C不符合题意；D图所示化合物的其中一个氨基和羧基连在同一个碳原子上，该碳原子还连接一个氢和一个R基（其R基是-CH2-CH2-COOH），是构成蛋白质的氨基酸，D不符合题意。 D6. 如图为脑啡肽的结构简式，据图分析下列说法不正确的是(　　) A． 该脑啡肽由4种氨基酸脱水缩合而成，含有4个肽键 B． 该脑啡肽中含1个游离的氨基和1个游离的羧基 C． 高温、X射线、强酸等会引起蛋白质的空间结构遭到破坏而变性 D． 形成该脑啡肽时，脱去的水中氧来自羧基，氢来自氨基 【答案】D 【解析】脑啡肽是五肽化合物，由四种氨基酸组成，含有四个肽键，肽键可表示为—CO—NH—，A正确；该脑啡肽中含1个游离的氨基和1个游离的羧基，B正确；高温、X射线、强酸、强碱、重金属盐等会破坏蛋白质的空间结构，从而引起蛋白质变性，C正确；脱去的水中的氧来自羧基，氢来自一个氨基酸的氨基和另一个氨基酸的羧基，D错误。 D7.生物体生命活动的主要承担者、结构和功能的基本单位、生命活动的主要能源物质以及生物体的储能物质依次是（　　） A．细胞、蛋白质、葡萄糖、多糖 B．蛋白质、糖类、细胞、脂质 C．糖类、细胞、脂肪、蛋白质 D．蛋白质、细胞、糖类、脂肪 【答案】D 【解析】蛋白质是生命活动的主要承担者，细胞是生物结构和功能的基本单位，糖类是生命活动的主要能源物质，脂肪是细胞内良好的储能物质，D正确。 C8. 有一条多肽链，分子式为CxHyOpNqS，将它彻底水解后，只得到下列四种氨基酸： 分析推算可知，水解得到的氨基酸个数为(　　) A． q－1 B． q＋1 C． p－1 D． p＋1 5.【答案】C 【解析】假如氨基酸的个数为n，则经脱水缩合形成的多肽链中的肽键含氧原子为n－1，加上游离的羧基中含有的2个氧原子，共含n－1＋2＝n＋1个，即n＋1＝p，因此水解得到的氨基酸个数为p－1。 C9. 由m个氨基酸构成的一个蛋白质分子，含n条肽链，其中z条是环状多肽。该蛋白质分子中含有的肽键数为(　　) A． m－z＋n B． m－n－z C． m－n＋z D． m＋z＋n 【答案】C 【解析】链状多肽肽键数＝氨基酸数－肽链数，环状多肽肽键数＝氨基酸数。所以应该一共有肽键数m－n＋z个。 C10. 某蛋白质由三条肽链组成(如图)，共含有48个氨基酸，那么该蛋白质形成过程中共计脱去水分子的个数是(　　) A． 44 B． 45 C． 46 D． 47 【答案】C 【解析】三条肽链中有一个是环肽，环肽脱去水分子数等于氨基酸数，所以脱水数目是48－2＝46个。 D11. 如图所示，一分子的胰岛素原切去C肽(图中箭头表示切点)可转变成一分子的胰岛素(图中数字表示氨基酸序号)。下列分析正确的是(　　) A．胰岛素分子具有50个肽键，合成它的过程中共脱去50分子水 B．胰岛素分子含有一个游离的氨基和一个游离的羧基 C．沸水浴时肽键断裂导致胰岛素生物活性的丧失 D．理论上可通过测定C肽的含量间接反映胰岛B细胞的分泌功能 答案　D 解析　从图中可以看出，保留的肽链中含有51(即30＋21)个氨基酸，组成两条肽链，所以肽键的数目＝51－2＝49(个)，共脱去49分子的水，A错误；胰岛素分子至少含有两个游离的氨基和两个游离的羧基，也可能含有更多的氨基和羧基(存在于R基)，B错误；沸水浴时破坏的是胰岛素的空间结构而不是肽键，C错误；因为合成一个胰岛素分子就要切去一段C肽，所以可以通过测量C肽的含量间接反映胰岛B细胞的分泌功能，D正确。学%科网 C12.如图表示一个由100个氨基酸构成的蛋白质分子，下列叙述正确的是(　　) A．该分子中含有98个肽键 B．该蛋白质中至少含有3个—NH2 C．氨基酸脱水缩合形成该蛋白质时相对分子质量减少了1782 D．参与构成该蛋白质分子的氨基酸中至少有100个氨基 答案　C 解析　该蛋白质分子中两条肽链之间含有肽键，共有100－2＋1＝99个肽键，A错误；两条肽链至少含有两个—NH2，B错误；氨基酸脱水缩合成该蛋白质时失去99个水分子，相对分子质量减少了99×18＝1782，C正确；参与构成该蛋白质分子的氨基酸中至少有101个氨基，D错误。 C13. 某50肽中有丙氨酸(R基为—CH3)4个，现脱掉其中的丙氨酸(相应位置如图所示)，得到4条多肽链和5个氨基酸(脱下的氨基酸均以游离态正常存在)。下列有关叙述错误的是(　　) A．该50肽水解得到的几种有机物比原50肽增加了8个氧原子 B．若将得到的5个氨基酸缩合成5肽，则有5种不同的氨基酸序列 C．若将新生成的4条多肽链重新连接成一条长链，则将脱去4个H2O D．新生成的4条多肽链至少含有4个游离的羧基 答案　C A14. 下图示为由30个氨基酸组成的多肽链，经加工，第1位甲硫氨酸被切除，第16与17位氨基 酸之间的肽键被切断并生成两条多肽链，两条多肽链通过二硫键相连。有关此过程的说法错误的是 A．加工过程中，氧原子数目增加一个 B．经加工，该多肽比原多肽链增加了一个氨基和一个羧基 C．此加工过程是在内质网中进行的 D．此多肽链的合成过程生成了29个水分子、加工过程消耗了2 个水分子 答案　A 解析　加工过程减少了一个肽键(含一个氧)，另一个肽键(含一个氧)被水解，生成一个羧基(含两个氧)和一个氨基，所以氧原子数没变；此多肽链的合成过程生成了29个肽键，形成29个水分子、加工过程水解了两个肽键，消耗了2个水分子。学科&网 D15. 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类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 答案　D 解析　若3种氨基酸形成三肽，每种氨基酸的数目不限，则构成的三肽有33＝27(种)；若包含3种氨基酸的三肽，第一个位置的氨基酸有3种情况，第二个位置只能从剩余2种氨基酸中任选一种，第三个位置只能安放剩余的1种，共有3×2×1＝6(种)。 C16. 人或动物PrP基因编码一种蛋白(PrPc),该蛋白无致病性。 PrPc的空间结构改变后成为PrPBc (朊粒)，就具有了致病性。PrPBc可以诱导更多PrPc的转变为PrPBc，实现朊粒的增——可以引起疯牛病.据此判——下列叙述正确的是（ ） A.朊粒侵入机体后可整合到宿主的基因组中 B.朊粒的增殖方式与肺炎双球菌的增殖方式相同 C.蛋白质空间结构的改变可以使其功能发生变化 D. PrPc转变为PrPBc的过程属于遗传信息的翻译过程 【答案】C A17. 某蛋白质由124个氨基酸组成，其中有8个—SH，在肽链形成空间结构(如下图)时，生成4个二硫键(—S—S—)，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 【解析】124个氨基酸的相对分子质量是124×125，脱去了123个水分子其相对分子质量是18×123,8个—SH形成4个二硫键脱去8个H原子，所以其相对分子质量是124×125－18×123－8＝13278。 【答案】A D18. 免疫球蛋白IgG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IgG由m个氨基酸构成，氨基酸的平均分子量为a，则该IgG的相对分子质量为(　　) A． ma B． ma－18m C． ma－18×(m－4) D． ma－18×(m－4)－2×3 【答案】D 【解析】由题图中信息可知，该IgG由4条多肽链组成，共含m个氨基酸，脱水数目是(m－4)；还有3个二硫键，二硫键是脱氢形成的。所以该IgG的分子量为ma－18×(m－4)－2×3。 C19.现有1 000个氨基酸，其中氨基有1 020个，羧基有1 050个，则由此合成的4条肽链中共有肽键、氨基和羧基的数目分别是(　　) A． 996、1 016、1 046 B． 996、4、4 C． 996、24、54 D． 996、20、50 【答案】C 【解析】根据基本公式“肽键数＝脱去水分子数＝m－n(其中m为构成蛋白质的氨基酸数，n为肽链数)”，可计算肽键为1 000－4＝996个。该题有四个解题思路，思路一：不考虑R基团，一个氨基酸有一个氨基和和一个羧基，则可判断R基团含有20个氨基和50个羧基，且在不考虑R基团的情况下，一条肽链至少有一个氨基和一个羧基(分别在肽链的两端)，即该蛋白质(考虑R基团)共有24个氨基和54个羧基；思路二：根据基本公式可知该蛋白质上有肽键996个，根据脱水缩合反应，每形成一个肽键就相当于“损失”了一个氨基和一个羧基，则1 000个氨基酸脱水缩合形成4条肽链的过程中分别“损失”了996个氨基和996个羧基，故肽链中还有氨基1 020－996＝24个，羧基1 050－996＝54个。 A20.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分别得到赖氨酸、天冬氨酸的个数为(　　) A．a－199、(b－200)/2 B．a－200、b－200 C．a－199、(b－199)/2 D．a－200、(b－200)/2 【答案】A 【解析】从题意知该多肽为199肽，则它是由199个氨基酸组成的；又知该多肽分子式为CxHyNaObS2，其中N有a个，则可知组成该多肽的199个氨基酸共有a个氨基；又知组成该多肽的5种氨基酸中只有赖氨酸含有2个氨基，所以赖氨酸个数为a－199。由于组成该多肽的5种氨基酸中只有天冬氨酸含有2个羧基，设该多肽共含有天冬氨酸为d个，反应前199个氨基酸中氧原子共有4d＋(199－d)×2，形成199肽时脱去198个水分子，每个水分子含一个氧原子，所以该多肽分子中尚存在氧原子数为b＝4d＋(199－d)×2－198＝2d＋200，d＝(b－200)/2。 21. 加热会使蛋白质变性，在蛋白质变性过程中肽键是否断裂呢？请设计一个验证“蛋白质在加热变性后肽键没有断裂”的实验。 材料、用具：0.01 g・mL－1的CuSO4溶液(双缩脲试剂B液)、0.1 g・mL－1的NaOH溶液(双缩脲试剂A液)、蛋清液、清水、酒精灯、试管、滴管等必备用品。 (1)实验原理：蛋白质中的肽键与双缩脲试剂发生颜色反应，呈紫色。如果加热变性的蛋白质与双缩脲试剂反应仍呈紫色，即可证明肽键没有断裂。 (2)方法步骤 ① 取两支试管，分别编号A、B，向两支试管中加入_等量的蛋清液_。 ② _对A试管进行加热，使蛋清变性；B试管不加热_。 ③ 分别向两支试管中滴加1 mL 0.1 g・mL－1的NaOH溶液，摇匀；再向两支试管分别滴入4滴0.01 g・mL－1的CuSO4溶液，摇匀_。 ④ 观察两试管中的颜色变化。 (3) 预期结果：_ A、B试管中均出现紫色反应_。 (4) 实验结论：蛋白质在加热变性后肽键没有断裂。 【答案】(2)①等量的蛋清液　②对A试管进行加热，使蛋清变性；B试管不加热　③分别向两支试管中滴加1 mL 0.1 g・mL－1的NaOH溶液，摇匀；再向两支试管分别滴入4滴0.01 g・mL－1的CuSO4溶液，摇匀 (3)A、B试管中均出现紫色反应 【解析】(2)①该实验为验证性实验，应遵循对照原则，实验应设置两组，同时要注意控制无关变量，除了自变量，其他条件皆应相同，所以两试管中要加入等量的蛋清液；②实验变量为对蛋清的处理――加热或不加热，前者加热处理作为实验组，不加热处理的一组为对照组；③向试管中加入双缩脲试剂时顺序、剂量、方法要正确，鉴定蛋白质时先加双缩脲试剂A液，摇匀后再加双缩脲试剂B液，摇匀。(3)加热使蛋白质变性失活，但不破坏其中的肽键，所以蛋白质中仍含肽键，与双缩脲试剂反应仍呈紫色。 22. 某细菌能产生一种单链的“毒性肽”，其分子式是C55H70O19N10，将它彻底水解后只能得到下列四种氨基酸： (1) 该多肽是_十__肽，连接相邻两个氨基酸之间的化学键的结构简式是_―CO―NH―_。 (2) 该多肽在进行水解时，需_9___个水分子参与，得到_4_个谷氨酸分子。这些氨基酸在结构上的共同特点是___在同一个碳原子上，分别连接了一个氨基、一个羧基和一个氢原子_。 (3) 蛋白质分子结构复杂，加热、X射线、强酸、强碱、重金属盐等会导致蛋白质变性，其主要原理是__蛋白质的空间结构被破坏_。 (4) 由题中提及的四种氨基酸按一定数量混合后，在适宜条件下，脱水缩合后形成的含四个肽键的分子最多有_45_种。 【答案】(1)十　―CO―NH― (2)9　4　在同一个碳原子上，分别连接了一个氨基、一个羧基和一个氢原子 (3)蛋白质的空间结构被破坏 (4)45 【解析】该“毒性肽”水解后形成的每种氨基酸均只含有1个氮原子，由此可知该“毒性肽”由10个氨基酸脱水缩合而成，所以是十肽；一条多肽在进行水解时需要的水分子数为氨基酸数－1，即10－1＝9(个)；可以利用氧原子数守恒计算该多肽水解得到的谷氨酸分子个数；蛋白质变性是指其空间结构被破坏；含四个肽键的分子应由5个氨基酸构成，每个位置上氨基酸有四种可能类型，所以最多有45种。 23. 某致病细菌分泌的外毒素，无色，细针状结晶，对小鼠和人体有很强的毒性，可引起流涎、呕吐、便血、痉挛等，以致死亡。该外毒素为环状肽，其结构简式如图所示。请据图分析回答： (1) 从氨基酸结构通式的角度看，“虚线框B”内结构的名称是 R基。该化合物中含有游离的氨基__0_个。 (2) 组成该化合物的氨基酸有__5__种。 (3) 该化合物含有_7_个“虚线框A”所示结构，该化合物的化学本质是__环状七肽__。 (4) 组成该化合物的氨基酸中，有几个是相同的，决定它们相同的基团都是_―CH3_。 【答案】(1)R基　0　(2)5　(3)7　环状七肽 (4)―CH3 【解析】(1)肽键的结构简式为―CO―NH―，该外毒素为环状七肽，氨基酸R基上无氨基，所以该化合物中含有游离的氨基是0个。(2)氨基酸的种类体现在R基上，由图观察R基的种类有5种。(3)由图观察，该环肽含有7个肽键，化学本质是环状七肽。(4)由图观察，有三个氨基酸的R基都是―CH3。 24．我国是世界上第一个人工合成结晶胰岛素的国家。胰岛素对于糖尿病，特别是胰岛素依赖性糖尿病的治疗至关重要。其合成过程如下：刚合成的多肽称前胰岛素原，在信号肽酶的作用下，前胰岛素原的信号肽被切除，而成为胰岛素原。最后胰岛素原通过蛋白酶的水解作用生成胰岛素和一个多肽C(如图所示)。请回答问题： (1) 前胰岛素原可与_双缩脲_试剂产生颜色反应，前胰岛素原水解所需的水中的氢用于形成__―NH2和―COOH _。 (2) 胰岛素分子由51个氨基酸经__脱水缩合__的方式形成两条肽链，这两条肽链通过一定的_化学键__，如图中的__―S―S―__相互连接在一起而形成。这些氨基酸形成蛋白质后，相对分子质量比原来减少了_888_。 (3) 从理论上分析，胰岛素分子至少有__2___个―NH2，__2_个―COOH。 【答案】(1)双缩脲　―NH2和―COOH　(2)脱水缩合　化学键　―S―S―　888　(3)2　2 【解析】(1)由图分析，前胰岛素原是由多个氨基酸形成的多肽，因此其与双缩脲试剂产生紫色反应；前胰岛素原水解所需的水中的氢用于形成―NH2和―COOH。(2)胰岛素分子由51个氨基酸经脱水缩合方式形成两条肽链，这两条肽链通过一定的化学键，如图中的―S―S―相互连接在一起而形成。这些氨基酸形成蛋白质后，相对分子质量比原来减少了(51－2)×18＋3×2＝888。(3)由于胰岛素具有两条链，因此从理论上分析，该分子至少有2个―NH2和2个―COOH。 14 学科网（北京）股份有限公司 $