高考一轮复习必修113蛋白质的相关计算及其鉴定

【解析】如图所示：该蛋白质是由两条肽链和一个环状 肽组成，设组成两条肽链的氨基酸数为a个，则脱水数 为a－2 个，环状肽的氨基酸数为m－a个，脱去的水分 子数为m－a 个。故总脱水数为m－a ＋ a－2 ＝(m－2) 个。减少的相对分子质量为(m－2)个水的质量和形成两 个—S—S—减少的4个H的质量之和，则总减少的相对 分子质量为18(m－2)＋ 4。
(4)n个氨基酸分子缩合成环状肽时，失去的水分子数＝肽键数＝n，氨 基和羧基数与R基团有关；
(5)蛋白质完全水解时所需要的水分子数等于该蛋白质形成时脱去的水 分子数；
(6)蛋白质合成过程中相对分子质量的变化：氨基酸的平均相对分子质 量 为 a ， 数 目 为 n ， 肽 链 数 为 X ， 则 蛋 白 质 的 相 对 分 子 质 量 为 ： a·n － 18·(n－X)。
2．实验操作中的注意事项
(1)还原糖、蛋白质的鉴定实验中，在加相应试剂鉴定之前，要留出一 部分组织样液，以便与鉴定后的样液颜色作对比，增强实验的说服力。
(2)在蛋白质的鉴定实验中，如果用蛋清稀释液作为实验材料，一定要 稀释到一定程度，否则，与双缩脲试剂发生反应后会粘在试管的内壁 上，使反应不彻底，试管也不易洗刷干净。
3．信使RNA碱基是氨基酸数的三倍，不考虑终止密码子。
4．脱去的水分子中，H既来自氨基又来自羧基，O来自羧基。
5．若脱水缩合形成的多肽链构成环状，则脱去的水分子数＝参与脱水 的氨基酸数＝肽键数，其游离的氨基、羧基只能在R基团Fra bibliotek有可能出 现。
【典例精析】
【例1】一条肽链的分子式为C22H34O13N6，其水解后共产生了下列3种 氨基酸：
据此判断，下列有关叙述错误的是 ( ) A．1个C22H34O13N6分子水解后可以产生3个谷氨酸C B．合成1个C22H34O13N6分子将产生5个水分子 C．1个C22H34O13N6分子中存在1个游离的氨基和3个游离的羧基 D．在细胞中合成1个C22H34O13N6分子至少需要3种tRNA
【解析】由于上述每种氨基酸中只含有一个N，根据 氮元素守恒可知，组成肽链的氨基酸共有6个，氨基 酸脱水缩合时将产生5个水分子；假设谷氨酸共有a个， 根据氧元素守恒，13＝a×2＋6×2－5，解得a＝3， 由此也可推知，一分子该多肽中含1个游离的氨基和4 个游离的羧基；一种氨基酸至少对应一种tRNA，故 至少需要3种tRNA。
考点二 生物组织中蛋白质的鉴定
【知识拓展】 一、实验原理 某些化学试剂能够使生物组织中的有机化合物产生特定的颜色反应。 二、实验流程 蛋白质的鉴定
三、本实验成功的关键：
1．实验材料的选择
蛋白质的鉴定实验，最好选用富含蛋白质的生物组织(或器官)。植物 材料常用大豆，且浸泡1d～2d，适于研磨，动物材料常用鸡卵清蛋白。
3．肽键的结构式
在一条肽链的两端一定分别是
COOH和—NH2数量至少都是
至少都是
个。
和
。一条肽链所含—
个；m条—肽C链OO所H含—COO—HN和H—2 NH2数量
一
m
【知识拓展】
1．关于氨基酸脱水缩合反应的计算 (1)对于n个氨基酸来讲，至少有n个氨基和n个羧基； (2)n个氨基酸分子缩合成一条肽链，失去的水分子数＝肽键数＝n－1， 至少有1个氨基和1个羧基； (3)n个氨基酸分子缩合成X条肽链，失去的水分子数＝肽键数＝n－X， 至少有X个氨基和X个羧基；
第三课时 生命活动的主要承担者——蛋白质(2) (蛋白质的相关计算及其鉴定)
考点一 有关蛋白质形成过程中的计算问题 【基础知识整合】
1．氨基酸蛋、白多质肽、肽键、肽链和蛋白质的关系：氨基酸是构成
分子
的基本单位多。肽多个氨基酸分子脱水缩合形成
，肽键是多肽结构中连接
两个氨基酸残基之间的
。肽链是多肽的空间结构，它们之间的关系
2．氨基酸与对应的DNA及mRNA片段中碱基数目之间的计算：
依据DNA(基因)∶mRNA∶氨基酸＝6∶3∶1的数量关系进行换算。
3．氨基酸数、肽键数、失去水分子数及多肽的相对分子质量之间 的关系
氨基酸平 氨基 肽链 脱去水 肽链相对 氨基
均相对分 酸数 数目 分子 分子质量 数目
子质量
数目
羧基 数目
【例2】如图是某蛋白质的结构示意图，其中“—S—S—”表示连接两 条相邻肽链的二硫键，形成二硫键时两个氨基酸之间脱掉两个H。若 该蛋白质由m个氨基酸构成，则每个蛋白质分子在形成时生成的水分 子数和减少的相对分子质量分别为( )
D
A．m个，18m B．(m－4 )个，18(m－4) C．(m－3)个，18(m－3)＋4 D．(m－2)个，18(m－2)＋4
一条
a
肽链
m m－1 m－1 ma－ 至少1个 至少1个 18(m－1)
n条
a
肽链
m m－n m－n ma－ 至少n 至少n
18(m－n) 个
个
特别提醒 1.蛋白质相对分子质量的计算中若通过图示或其他形式告知 蛋白质中有二硫键形成时，要考虑脱去氢的质量。
2．若某肽链中有四个肽键，此化合物应叫五肽，不叫四肽，即根据脱 水缩合的氨基酸个数命名。
可归纳如化下学：键
2．蛋白质的有关计算 (1)氨基酸数、肽链数、失去水分子数、肽键数之间的关系 ①形成一条肽链时：肽键数＝ 失去水分子数 ＝ 氨基酸数－1 ②形成n条肽链时：肽键数＝ 失去水分子数 ＝ 氨基酸数－n (2)氨基酸平均相对分子质量与蛋白质相对分子质量关系 蛋白质相对分子质量＝氨基酸平均相对分子质量×氨基酸数目 －失去水分子数×水的相对分子质量。 (3)氨基酸与相应DNA、RNA片段中碱基数目之间的关系 DNA(基因)mRNA蛋白质(性状) 碱基数 6 ∶碱基数 3 ∶氨基酸数 1
课时练习三
一、选择题(每小题只有一个正确选项)
1．由M个氨基酸构成的一个蛋白质分子，含有6条肽链，其中2条是环状多 肽。则该蛋白质分子含有的肽键数、至少含有的游离氨基数分别为( )
A．M－6,6 C．M－6,4
B．M－4,6 D D．M－4,4
【解析】直链多肽中肽键的数目等于氨基酸的数目 减去肽链的条数，至少含有的游离氨基或羧基的数目 等于肽链的条数，环状多肽中肽键的数目等于氨基酸 数目，至少含有的游离氨基或羧基的数目等于0。因 此该蛋白质分子中肽键的数目＝M－4，至少的游离 氨基的数目等于4。