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第二章
组成细胞的分子
第4节 蛋白质是生命活动的主要承担者(第2课时)
1.蛋白质的元素组成： 。
2.氨基酸结构通式： 。
氨基的写法： ，羧基的写法： 。
3.氨基酸结构特点： 。
a.每种氨基酸分子至少都含有一个 和 并且都有一
个 和 一个 连接在 。
b. 导致氨基酸不同。
　　　　　　　　　　　　　　 　 　　
5.尝试写出两个氨基酸脱水缩合的过程？ 6.蛋白质结构的多样性的原因： 。
7.蛋白质的功能并举例： 。
4.氨基酸的分类：
必需氨基酸： 。
非必需氨基酸： 。
基础知识复习
第二课时 蛋白质的相关计算
学习目标
1.总结蛋白质合成过程的相关计算规律（重点）
2.熟练应用蛋白质合成过程的相关计算规律解决问题（难点）
活动
n-1
n-1
n-m
n-m
规律1：蛋白质中肽键数与氨基酸数的关系
肽链：肽键数=脱去的水分子数 = 氨基酸数－肽链数
环肽：肽键数=脱去的水分子数=氨基酸数
规律1：蛋白质中肽键数与氨基酸数的关系
活动
总结：
(1)至少含有的游离氨基(或羧基)数目
=肽链条数
(2)游离氨基(或羧基)数目
=肽链数+R基中氨基(或羧基)数
【典例】多个氨基酸形成的5条肽链，至少含有多少个氨基，至少含有多少个羧基( )
A.5、2 B.3、3
C.4、5 D.5、5
D
规律2：蛋白质中游离的氨基或羧基的计算
课堂练习
1.人体内某种免疫球蛋白，由4条肽链构成，共有764个氨基酸，则该蛋白质分子中至少含有游离的氨基和羧基的个数分别是（ ）
A.764、 764 B. 760 、760 C. 762、 762 D 4 、4
2. 一个蛋白质分子由四条肽链组成，364个氨基酸形成，则这个蛋白质分子含有的－COOH和－NH2数目分别为 ( )
　A、366和366 B、362和362　　C、 4和4 D 无法判断
3.现有1000个氨基酸,其中氨基有1020个,羧基有1050个,则由此合成的4条肽链中游离的氨基、羧基的数目分别是( )
A. 1010、1046 B.4 、4 C 24 、54 D.1024 、1054
D
D
C
蛋白质的相对分子质量=
规律3：蛋白质相对分子质量的计算
氨基酸分子个数×氨基酸平均相对分子质量－18×脱去水分子个数
脱水缩合
+(n-1)H2O
【典例】已知20种氨基酸的平均相对分子质量是128，现有一蛋白质分子由两条肽链组成，共有肽键98个，此蛋白质的相对分子量最接近于( )
A.12800 B.12544
C.11036 D.12288
C
形成肽链数 形成肽键数 脱去水分子数 氨基数目 羧基数目 多肽相对分子质量
1
m
小结：脱水缩合过程的相关计算
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条肽链或m条肽链：
n－1
n－1
至少1
至少1
na－18(n－1)
n－m
n－m
至少m
至少m
na－18(n－m)
【拓展延伸】
(1)直链多肽与环状多肽计算方法不同：
环状多肽的肽键数
＝脱去的水分子数＝氨基酸数
例：若氨基酸数为n，肽链数为m，氨基酸平均相对分子质量为a，则：
(2)不能忽视蛋白质中的二硫键：
蛋白质分子中除了肽键外，还含有其他化学键，如二硫键。一个二硫键(“—S—S—”)是由2个“—SH”形成的，形成过程中要脱去2个氢。故计算蛋白质相对分子质量时除减去H2O的相对分子质量外，还应考虑脱去H的相对分子质量。
1．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多少？__________________
2．若某蛋白质为一条由200个氨基酸组成的环肽，
则该蛋白质共有多少个肽键？______
3．若某蛋白质中丙氨酸的个数及位置如下图所示：
则该65肽脱掉丙氨酸所形成的有机物中肽键数目减少几个？氨基增加几个？____________
13278
200
4 4
（125X124-123X18-8）=13278
规律3：蛋白质相对分子质量的计算（考虑：二硫键或环肽）
4.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－3)，18(m－3)＋4
B.(m－4)，18(m－4)
C.(m－2)，18(m－2)＋4
D.m，18m
√
5、如图为牛胰岛素结构图，该物质中—S—S—是由两个—SH脱去两个H形成的。下列说法正确的是
A.牛胰岛素含有50个肽键
B.牛胰岛素中至少含有2个—NH2和2个
—COOH
C.牛胰岛素水解产物含有21种不同的氨基酸
D.牛胰岛素形成时，减少的相对分子质量为882
√
(3)H原子数
=各氨基酸的H原子数之和-脱水数×2
(2)O原子数
=肽键数+肽链数×2 +R基上的O原子数
(1)N原子数
=肽键数+肽链数+R基上的N原子数
【检测】某蛋白质由m条肽链、n个氨基酸组成。该蛋白质至少有氧原子的个数是(　　)
A.n－m　B.n－2m　C.n＋m　D.n＋2m
【解析】　该蛋白质中含有肽键数为(n－m)个，每个肽键含有一个氧原子；m条肽键至少含有m个游离的羧基，因此，该蛋白质中至少含有的氧原子的个数为n－m＋2m＝n＋m。
C
规律4：蛋白质中原子数目的计算
1.至少含有的氧原子数=
至少含有的氧原子数+R基中氧原子数
=氨基酸数×2-肽键数
=氨基酸数+肽链数
2.实际含有的氧原子数=
肽键数+肽链数×2
3.至少含有的氮原子数=
肽键数+肽链数
=氨基酸数
4.实际含有的氮原子数=
至少含有的氮原子数+R基中氮原子数
脱水缩合
+(n-1)H2O
=各氨基酸中N原子的总数
＝各氨基酸中O原子总数 - 脱去的水分子数
规律4：蛋白质中原子数目的计算
1.至少含有的氧原子数=
至少含有的氧原子数+R基中氧原子数
=氨基酸数×2-肽键数
=氨基酸数+肽链数
2.实际含有的氧原子数=
肽键数+肽链数×2
3.至少含有的氮原子数=
肽键数+肽链数
=氨基酸数
4.实际含有的氮原子数=
至少含有的氮原子数+R基中氮原子数
脱水缩合
+(n-1)H2O
=各氨基酸中N原子的总数
＝各氨基酸中O原子总数 - 脱去的水分子数
规律4：蛋白质中原子数目的计算
1.某多肽的分子式为C55H70O19N10，已知它由下列4种氨基酸组成：甘氨酸（C2H5NO2）、丙氨酸（C3H7NO2）、苯丙氨酸（C9H11NO2）、谷氨酸（C5H9NO4），那么该多肽彻底水解可产生多少个谷氨酸分子（ ）
A 4个 B. 5个 C. 6个 D. 3个
课堂练习
A
2.某多肽长链分子式为C42H65N11O9，它彻底水解后只得到如图3种氨基酸，则此多肽中含有赖氨酸的个数为
A.2个 B.3个 C.5个 D.8个
√
规律5：氨基酸的排列与多肽种类问题
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
D
（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：
形成二肽的种类：
3
3
(33=27种)
(32=9种)
由m种氨基酸形成的n肽化合物种类有mn种
（2）A、B、C三种氨基酸，且每种氨基酸只有一个的情况下，可形成肽类化合物的种类
形成二肽的种类：
3
3
3
(3x2x1=6种)
(3x2=6种)
形成三肽的种类:
3
2
1
3
2
（1）该化合物中，①表示 ，③ 表示 ，⑦表示 。
R基有 (用序号表示）。
（2）该化合物的名称是 ，该化合物由 个氨基酸形成，形成该化合物时脱去了___个水分子，形成了 个肽键。
（2）该化合物有游离氨基____个，有游离羧基_____个。
（3）如果图中氨基酸的平均分子量为180，则该化合物的分子量是 。
（4）该化合物中氧原子数 个 ，氮原子数 个。
氨基
肽键
羧基
②④⑧⑨
多肽(四肽)
4
3
3
2
2
666
8
5
某十九肽含 4 个天冬氨酸(R基为-CH2-COOH)，分别位于第7、8、14、19位(见下图)。肽酶E1专门作用于天冬氨酸羧基端的肽键，肽酶E2专门作用于天冬氨酸氨基端的肽键。
①肽酶E1完全作用后的产物为：
②肽酶E2完全作用后的产物为：
七肽 、六肽、五肽各1个，1个天冬氨酸
2个六肽、1个五肽，2个天冬氨酸
E1作用： 　
E2作用： 　
【拓展例题】水解后的产物有哪些？
某22肽被水解成1个4肽，2个3肽，2个6肽，则：水解成这些短肽共需要水分子数和这些短肽的氨基总数的最小值及肽键总数依次是（ ）
A.4、6、18 B.5、5、18
C.4、5、17 D.5、6、17
水解时需要的水分子数
=断裂的肽键数
C 　
【拓展例题】水解时需要的水分子数、断链的肽键数
1.某三十九肽中共有丙氨酸4个（R基是-CH3），现去掉其中的丙氨酸得到4条长短不等的多肽（如图）。那么这4条多肽与原多肽相比，分析错误的是（ ）
A.肽键数目减少8个 B.C原子减少12个
C.氨基和羧基分别增加3个 D.O原子数目减少1个
39肽+__H2O →
1-7肽+9-17肽+19-26肽
+28-38肽+ 4C3H7O2N(丙氨酸)
7
A 　
【拓展例题】水解后产物与原多肽相比，氨基、羧基数目及原子数目变化
2.某五十肽中有丙氨酸(R基为-CH3)4个，现脱掉其中的丙氨酸(相应位置如图),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.该五十肽水解得到的几种有机物比原五十肽增加了8个氧原子
B.若将得到的5个氨基酸缩合成五肽，则有5种不同的氨基酸序列
C.若新生成的4条肽链总共有5个羧基，那么其中必有1个羧基在R基上
D.得到的产物为4条多肽和5个氨基酸
D 　
50肽+__H2O →
1-20肽+22-26肽+28-29肽+31-48肽
+ 4C3H7O2N(丙氨酸)+50号氨基酸
8
2.某蛋白质由4条肽链组成，共含有109个肽键，则此蛋白质分子，至少含有一NH2和一COOH个数及氨基酸数分别为多少个（ ）
A.105，105，105 B.110，110，110
C.4，4，113 D.1，1，113
1.某一多肽链内共有肽键109个，则此分子中含有-NH2和-COOH的数目至少为（ ）
A.110、110 B.109、109 C.9、9 D.1、1
D
C
课堂练习
3.下列5种物质中，有的是构成人体的氨基酸，有的不是，若将其中的氨基酸缩合成化合物，则含有的氨基、羧基和肽键的数目依次是（ ）[
Ａ.2、2、2　　
Ｂ.3、2、3　
Ｃ.3、4、2　 　
Ｄ.4、3、3
A
4.有关下图中蛋白质的叙述，错误的是 (　　)
A.R基中共含15个氨基
B.共有124个肽键
C.含有两条肽链
D.至少含有126个氮原子
D
5. 已知某蛋白质由６条肽链构成，共含有35000个肽键，这个蛋白质分子含有氨基酸约为多少种？(　 )
A.35000 B.35006 C.27500 D.21
D
6. 丙氨酸的R基为—CH3，谷氨酸的R基为—C3H5O2，它们缩合形成的二肽分子中，C、H、O的原子比例为( )
A.7∶16∶6 B.7∶14∶5
C.8∶12∶5 D.8∶14∶5
D
结构通式中各原子数：C2H4O2N
丙氨酸中各原子数：C3H7O2N
谷氨酸中各原子数：C5H9O4N
7.某多肽有20个氨基酸，其中含天门冬氨酸4个，分别位于第5、6、15、20位（见图）；肽酶X专门作用于天门冬氨酸羧基端的肽键，肽酶Y专门作用于天门冬氨酸氨基端的肽键，下列相关叙述不正确的是（ 　）
A.该20肽含有19个肽键
B.该20肽游离的氨基和羧基各为1个和5个
C.肽酶X完全作用后产生的多肽共含有氨基酸19个
D.肽酶Y完全作用后产生的多肽中氧原子数目比20肽少了4个
B

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