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河北郑口中学高中生物专题复习1/9蛋白质专题1、蛋白质知识简要2、必需氨基酸和非必需氨基酸：种类含义举例非必需氨基酸在人体细胞内能够合成的氨基酸。丙氨酸、甘氨酸等必需氨基酸不能在人体细胞内合成，必需从外界环境中直接摄取。共8种：赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苏氨酸、甲硫氨酸、缬氨酸。（甲携来一本亮色书）。3、氨基酸、多肽、肽链、肽键和蛋白质的关系图示注意：下图为三肽化合物：河北郑口中学高中生物专题复习2/94、蛋白质的结构多样性和功能多样性图示5、归纳提炼(1)几种常见蛋白质的分布和功能名称分布功能绝大多数酶细胞内或细胞外催化作用载体蛋白细胞膜运输某些物质如离子、氨基酸等某些激素(如生长激素、胰岛素)内环境中调节生命活动抗体内环境中免疫作用血红蛋白红细胞内主要运输氧气和部分二氧化碳糖蛋白细胞膜表面保护、润滑、识别等作用结构蛋白细胞膜、肌细胞等构成细胞和生物体的成分(2)酶、激素、抗体、载体蛋白、维生素等与蛋白质、脂质的关系概念图。6、蛋白质的相关计算★★规律1：氨基酸数、肽链数、肽键数、失水数⑴形成肽链：失水数＝肽腱数＝氨基酸数（n)－肽链数(m)⑵形成环状肽：脱去的水分子数＝肽腱数＝氨基酸数（n)★★规律2：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；若为环状肽，则至少为0.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。若为环状肽，则至少为0.河北郑口中学高中生物专题复习3/9★★规律3：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：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4：有M个氨基酸形成X条肽链，其中Z条形成环状，则形成的肽键数为M—X+Z.★★规律5：有关蛋白质中几种原子数的计算(1)一个氨基酸中的各原子的数目计算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。(2)蛋白质中各原子数的计算①C原子数＝(肽链数＋肽键数)×2＋R基上的C原子数。②H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。③O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。④N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。★★规律6:氨基酸排列与多肽种类的计算假若有A、B、C三种氨基酸，由这三种氨基酸组成多肽的情况可分为如下两种情形分析：(1)A、B、C三种氨基酸，在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：333(3×3＝27种)形成二肽的种类：33(3×2＝9种)(2)A、B、C三种氨基酸，且在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：321(3×2×1＝6种)形成二肽的种类：32(3×2＝6种)特别提示：①环状多肽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氨基酸R基团中的氨基和羧基的数目，如图所示。由图示可知：肽键数＝脱去水分子数＝氨基酸数；环状多肽的相对分子质量＝m(a－18)(m表示氨基酸数目；a表示氨基酸平均相对分子质量)。②在多肽相对分子质量计算时，还要考虑一些其他化学变化过程，如图二硫键(—S—S—)河北郑口中学高中生物专题复习4/9的形成过程，每形成一个二硫键，脱去2个H，故计算蛋白质的相对分子质量时除减去H2O的外，还应考虑脱去H的相对分子质量。下图是形成3个二硫键的情况。7、蛋白质知识汇总简图1、若某蛋白质含a个氨基酸残基，共有b条肽链，其中c条为环状肽链，则该蛋白质共有___________个肽键。方法一：假设法【解析】：该蛋白质含a个氨基酸残基，就意味着该蛋白质含有a个氨基酸。共有b条肽链，其中c条为环状肽链，则有（b-c）条条状链。假设参与形成条状链的氨基酸有X个，参与形成环状链的氨基酸有Y个。所以环状链的肽键数就有Y个，条状链中肽键数为X-（b-c），该蛋白质共有肽键：X-（b-c）+Y，且X+Y=a，所以该蛋白质共有a-b+c个肽键。方法二：图像辅助+直接代入法【解析】：图像辅助理解，数值随机代入，理顺思路，整理出求解公式。8个氨基酸10个氨基酸12个氨基酸8个氨基酸共有肽键（8+10+12+8）-4=34个10个氨基酸12个氨基酸共有肽键10+12=22个该蛋白质共有肽键=（条链中氨基酸数－肽链数）+环肽中氨基酸数=总氨基酸数－条链数该蛋白质共含有a个氨基酸,条状链数为：b-c所以该蛋白质共有肽键：a-（b-c）=a-b+c2、如图表示某种蛋白质中相关基团的数目，据图可知该蛋白质()A．由两条肽链组成B．共有126个肽键C．R基中共含17个氨基D．形成过程中脱去125分子的水【解析】：本题考查蛋白质的相关计算，意在考查考生的图文转换和分析推理能力。从图中可以看出羧基总数比R基上羧基数多两个，肽链末端有两个游离的羧基，因此该分子中含有两条肽链，124个肽键，产生了124个水分子，R基中一共含15个氨基。【答案】：A3、某三十九肽中共有丙氨酸4个，现去掉其中的丙氨酸得到4条长短不等的肽链(如图)，下列有关该过程的叙述，错误的是()河北郑口中学高中生物专题复习5/9A．肽键数目减少了8个B．新生的4条肽链总共至少有4个氨基C．如果新生的4条肽链总共有5个羧基，那么其中必有1个羧基在—R(侧链基团)上D．4条肽链若重新连接成一条长链，将脱去3个水分子【解析】：本题考查氨基酸的脱水缩合及肽链的水解，意在考查考生的理解能力和分析推理能力。从图中信息可知，该三十九肽中的4个丙氨酸分别位于第8、18、27和39位，这4个丙氨酸在该三十九肽中共形成7个肽键，去掉这4个丙氨酸，肽键数减少7个，A错误；每条多肽链中至少含有一个氨基和一个羧基，所以新生的4条多肽链中至少含有4个氨基，如果这新生的4条肽链中有5个羧基，则说明有1个羧基位于R基上，B、C两项均正确；4条肽链若重新连成一条肽链，将形成3个新的肽键，同时脱去3分子水，D正确。【答案】：A4、如图表示一个由三条多肽链形成的蛋白质分子，共含271个氨基酸，图中每条虚线表示由两个R基中的巯基(—SH)脱氢形成一个二硫键(—S—S—)。下列相关叙述不正确的是()A．组成该分子的氨基酸最多有20种B．氨基酸合成该分子后相对分子质量减少了4824C．该分子至少含有3个游离的氨基D．该物质遇到双缩脲试剂会发生紫色反应【解析】：组成蛋白质的氨基酸最多有20种；271个氨基酸合成该分子时减少的分子质量包括脱去的268分子水和形成四个二硫键脱去的8个氢的质量，即为268×18＋8＝4832；该分子至少有三个游离的氨基；蛋白质遇到双缩脲试剂会发生紫色反应。【答案】：B5、一条肽链的分子式为C22H34O13N6，其水解产物中只含有下列3种氨基酸。下列叙述错误的是()A．合成1个C22H34O13N6分子将产生5个水分子B．在细胞中合成1个C22H34O13N6分子至少需要3种tRNAC．1个C22H34O13N6分子完全水解后可以产生3个谷氨酸D．1个C22H34O13N6分子中存在1个游离的氨基和3个游离的羧基【解析】：由于每个氨基酸中都只含有一个氮原子，故C22H34O13N6中含有6个氨基酸，为六肽化合物，形成此化合物应产生5个水分子；由于每种氨基酸至少对应一种密码子，该条肽链的水解产物中含有3种氨基酸，因此至少需要3种tRNA来转运氨基酸合成该化合物；若设该多肽化合物中含有x个甘氨酸(C2H5O2N)，y个丙氨酸(C3H7O2N)，z个谷氨酸(C5H9O4N)，则得到有关C、H、O、N的方程分别为：2x＋3y＋5z＝22；5x＋7y＋9z－5×2＝34；2x＋2y＋4z－5＝13；x＋y＋z＝6，可解得x＝2，y＝1，z＝3；由于C22H34O13N6为一条肽链，因此主链上存在1个游离的氨基和1个游离的羧基，而这个多肽中含有3个谷氨酸，每个谷氨酸的R基上含有1个羧基，因此共含有4个游离的羧基。【答案】：D6、下图表示有关蛋白质分子的简要概念图，下列对图示分析正确的是()A．a中肯定含有S元素B．①过程发生所需模板和运输b的工具都是RNAC．多肽中b的数目等于c的数目D．蛋白质结构和功能的多样性是细胞多样性的根本原因【解析】：分析图示，构成蛋白质的基本元素a包括C、H、O、N，不一定含有S元素；蛋白质的基本单位b是氨基酸，c是肽键，多肽链中氨基酸数总是比肽键数多一个；①是指在核糖体上进行翻译过程，蛋白质合成过程中搬运氨基酸的工具是转运RNA，模板是信使RNA，所以B项正确；细胞多样性的根本原因是DNA的多样性，直接原因是蛋白质的多样性。【答案】：B7、如图为某蛋白质的结构示意图，其中“—S—S—”为由两个“—SH”(巯基)构成的二河北郑口中学高中生物专题复习6/9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,18mB．(m－4)，18(m－4)C．(m－3)，18(m－3)＋4D．(m－2)，18(m－2)＋4【解析】：图中有三条肽链，中间一条为环状，故失去水分子数为氨基酸数－肽链数，即(m－2)，由于有2个二硫键，而形成一个二硫键失去2个“H”，故减少的相对分子质量为18(m－2)＋4。【答案】：D8、下列多肽片段充分水解后，产生的氨基酸有()A．2种B．3种C．4种D．5种【解析】：该多肽片段中有四个—NH—CO—，故有5个氨基酸。但氨基酸中共有—CH3、—H和—CH2CH3三种R基，因此该多肽片段充分水解后，产生的氨基酸有3种。【答案】：B9、如图表示某细胞中一条肽链的结构简式，R1、R2和R3是3个不同的化学基团。下列有关分析不正确的是()A．该肽链中的肽键数是2B．该肽链是由3个氨基酸脱去3分子水缩合形成的C．合成该肽链的细胞器是核糖体D．该化合物能与双缩脲试剂发生紫色反应【解析】：图中所示的化合物为三肽，含有2个肽键，是由3个氨基酸脱去2分子水形成的，合成场所是核糖体，A、C正确，B错误；含有肽键的化合物均能与双缩脲试剂发生紫色反应，D正确。【答案】：B10、肉毒杆菌是一种致命病菌，在繁殖过程中分泌毒素。军事上常将这种毒素用于生化武器。人们食入和吸收这种毒素后，神经系统将遭到破坏。该毒素是由两个亚单位(每个亚单位为一条肽链盘曲折叠而成)组成的一种生物大分子。下面是肉毒类毒素的局部结构式，据此判断下列说法中正确的是()A．组成肉毒素的元素一定只有C、H、O、NB．图中该片段由5种氨基酸组成，有4个肽键C．一分子肉毒类毒素至少含有1个氨基和2个羧基D．高温下可使肉毒类毒素失活，主要原因是肽键发生断裂【解析】：从局部结构式可判断，肉毒素有C、H、O、N四种元素，但在其他部分的侧链可能有S等元素，A项错误；图中所示片段有4个肽键，且由5种氨基酸脱水缩合而成，B项正确；题干表明，该物质由两条肽链构成，已知侧链上有1个羧基，且每一条肽链至少在首端和末端分别含有一个氨基和一个羧基，故该物质应至少含有2个氨基和3个羧基，C项错误；高温破坏蛋白质的空间结构，使其丧失活性，其肽键需要在蛋白酶(或肽酶)的作用下发生断裂，D项错误。【答案】：B11、如图表示一个由200个氨基酸构成的蛋白