高中生物蛋白质相关计算专题1

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1、“蛋白质计算”专题讲练在高中生物学中，涉及蛋白质各种因素之间的数量关系比较复杂，是学生学习中的重点和难点，也是高考的考点与热点。因此，在复习时牢牢掌握氨基酸分子的结构通式以及脱水缩合反应的过程，恰当的运用相关公式是解决问题的关键。现将与蛋白质相关的计算公式及典型例题归析如下，以便复习参考。 一、有关蛋白质计算的公式汇总 ★★规律1：有关氨基数和羧基数的计算 ⑴蛋白质中氨基数=肽链数+R基上的氨基数=各氨基酸中氨基的总数-肽键数； ⑵蛋白质中羧基数=肽链数+R基上的羧基数=各氨基酸中羧基的总数-肽键数； ⑶在不考虑R

2、基上的氨基数时，氨基酸脱水缩合形成的一条多肽链中，至少含有的氨基数为1，蛋白质分子由多条肽链构成，则至少含有的氨基数等于肽链数； ⑷在不考虑R基上的羧基数时，氨基酸脱水缩合形成的一条多肽链中，至少含有的羧基数为1，蛋白质分子由多条肽链构成，则至少含有的羧基数等于肽链数。 ★★规律2：蛋白质中肽键数及相对分子质量的计算 ⑴蛋白质中的肽键数=脱去的水分子数=水解消耗水分子数=氨基酸分子个数-肽链数； ⑵蛋白质的相对分子质量=氨基酸总质量（氨基酸分子个数×氨基酸平均相对分子质量）-失水量（18×脱去的水分子数）。 注意：

3、有时还要考虑其他化学变化过程，如：二硫键（—S—S—）的形成等，在肽链上出现二硫键时，与二硫键结合的部位要脱去两个H，谨防疏漏。 ★★规律3：有关蛋白质中各原子数的计算 ⑴C原子数=（肽链数+肽键数）×2+R基上的C原子数； ⑵H原子数=（氨基酸分子个数+肽链数）×2+R基上的H原子数=各氨基酸中H原子的总数-脱去的水分子数×2； ⑶O原子数=肽链数×2+肽键数+R基上的O原子数=各氨基酸中O原子的总数-脱去的水分子数； ⑷N原子数=肽链数+肽键数+R基上的N原子数=各氨基酸中N原子的总数。 注意：一个氨基酸中的各

4、原子的数目计算：①C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；③O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。 ★★规律4：有关多肽种类的计算： 假设有n（0＜n≤20）种、m个氨基酸，任意排列构成多肽（这里m≤n）： ⑴若每种氨基酸数目无限（允许重复）的情况下，可形成肽类化合物的种类：有nm种； ⑵若每种氨基酸只有一个（不允许重复）的情况下，可形成肽类化合物的种类：有n×(n-1)×(n-2)…×(n-m+2)×(n-m+1)=种。 ★★规律5：蛋白质中氨基酸数目

5、与核酸中碱基数的计算： ⑴DNA基因的碱基数（至少）：mRNA的碱基数（至少）：氨基酸的数目＝6：3：1； ⑵肽键数（得失水数）＋肽链数=氨基酸数=（DNA）基因碱基数/6=mRNA碱基数/3。 注意：解题时看清是“碱基数”还是“碱基对数”，二者关系为：碱基数=2×碱基对数；对于真核生物而言,上式中的DNA片段相当于基因编码区中的外显子；关于终止密码子所占的数量，若题目中没有明确要求则不做计算。 特别提示：以上规律既适用于“链状肽”的相关计算，也适用于“环状肽”的相关计算，不过，若为环状肽，则可视为公式中的肽链数等

6、于零，再进行相关计算。二、典型例题呈现  例1．某肽链由51个氨基酸组成，如果用肽酶把其分解成1个二肽、2个五肽、3个六肽、3个七肽，则这些短肽的氨基总数的最小值、肽键总数、分解成这些小分子肽所需水分子总数依次是（  ）  解析：据题意可知，短肽（包括二肽和多肽）的数目共有9个（1+2+3+3）。因为每条短肽至少有一个氨基（不包括R基上的氨基），故这些短肽氨基总数的最小值（即游离的氨基数量至少）为9个；由“肽键数=氨基酸数-肽链数”，可得肽键总数是42个（51-9）；分解成这9个短肽，需要断裂8个肽键，由肽键数=失

7、去的水分子数知，形成这些短肽需要的水分子数量（即消耗的水分子数）是8个。 警示：此题的关键是“分解成这些小分子肽所需的水分子总数”中的“分解成”，往往误认为是“分解”从而导致出错。虽然是一字之差，结果却是大不相同。 答案：C 例2．有一条多肽链由12个氨基酸组成，分子式为CxHyNzOwS（z>12，w>13），这条多肽链经过水解后的产物中有5种氨基酸：半胱氨酸（C3H7NO2S）、丙氨酸（C3H6NO2）、天门冬氨酸（C4H7N04）、赖氨酸（C6H14N202）、苯丙氨酸（C9H11NO2）。水解产物中天门冬氨

8、酸的数目是（  ） A．y+12个       B．z+12个        C．w+13个       D．(w-13)/2个 解析：据题干提供的5种氨基酸，可知天门冬氨酸中含有4个氧原子，而其他氨基酸中仅有2个氧原子，这说明天门冬氨酸中多的2个氧原子是存在于R基中的（因为一个氨基酸在不考虑R基中含氧原子时，仅羧基中含有2个氧原子）。因此我们可以根据脱水缩