2017《导学教程》生物新编高考总复习：教师参考用书全册(7)

考点2 分类突破蛋白质的相关计算

1．肽键数、脱去水分子数、蛋白质相对分子质量的计算

(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)：

形成肽链数 1 m 形成肽键数 n－1 n－m 脱去水分子数 n－1 n－m 氨基数目 至少1个 至少m个 羧基数目 至少1个 至少m个 多肽相对分子质量 na－18(n－1) na－18(n－m) 2.探究多肽中H、O、N原子数的计算 (1)H原子数＝各氨基酸的H原子数之和－2×脱水数。

(2)O原子数＝肽键数＋2×肽链数＋R基上的O原子数＝各氨基酸的O原子数之和－脱水数。

(3)N原子数＝肽键数＋肽链数＋R基上的N原子数＝各氨基酸中N原子数之和。 【易错警示】 关于蛋白质相关计算的4个失分点

(1)若形成的多肽是环状：氨基酸数＝肽键数＝失去水分子数。

(2)在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2个H。

(3)计算O和H的数量变化时，不要漏掉增加H2O中的O、H数值。 (4)关于蛋白质的计算中，要特别注意题中设问的是“氨基酸的数量”还是“氨基酸的种类”。

考向一 蛋白质合成过程中的相关计算

1．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,18m B．(m－4),18(m－4) C．(m－3),18(m－3)＋4 D．(m－2),18(m－2)＋4

解析 图中有3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 D

2．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4 824 C．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

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解析 组成蛋白质的氨基酸最多有20种；由271个氨基酸合成该分子时，脱去268分子水，同时在形成4个二硫键时脱去8个氢，即减少的相对分子质量为268×18＋8＝4 832；该分子由三条多肽链形成，至少含有3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 B

【知识拓展】 (1)二硫键的形成：二硫键是由位于R基中的两个－SH经过反应形成的，－SH＋－SH→－S－S－＋2H。

(2)二硫键在蛋白质空间结构的形成过程中具有非常重要的作用，可以将不同肽链连接起来，还可以将肽链“折叠”出特定的空间结构。二硫键易遭到破坏，从而使蛋白质变性失去特有的功能。

(3)在计算蛋白质分子量时，每形成一个二硫键，分子量就减少2。 考向二 氨基酸数目与相应DNA、RNA片段中碱基数目的计算

3．某条多肽的相对分子质量为2 778，若氨基酸的平均相对分子质量为110，如考虑终止密码子，则编码该多肽的基因长度至少是

A．75对碱基 B．78对碱基 C．90对碱基 D．93对碱基

解析 设多肽是由m个氨基酸构成的，蛋白质的相对分子质量＝110m－18(m－1)＝2 778，则m等于30。那么控制该多肽的密码子有31个(终止密码子不编码氨基酸)，则控制该多肽合成的基因至少有93对碱基。

答案 D 4．氨基酸的平均相对分子质量为120，如有一个两条链的多肽，相对分子质量是12 276，合成这个多肽的氨基酸的数目和指导它合成的DNA分子脱氧核苷酸数目至少依次是

A．144,864 B．144,432 C．120,720 D．120,360

解析 多肽的相对分子质量＝氨基酸的数目×氨基酸平均相对分子质量－(氨基酸的数目－肽链条数)×18，把相应数字代入上式可得：氨基酸的数目＝120，再根据基因控制蛋白质合成过程中：DNA分子中脱氧核苷酸数∶相应mRNA分子核糖核苷酸数∶指导合成的蛋白质上氨基酸数＝6∶3∶1，可知DNA分子中脱氧核苷酸数目＝6×120＝720。

答案 C

【方法规律】 基因表达中氨基酸与相应DNA、mRNA中碱基数目关系如图所示：

由于mRNA中有终止密码子等原因，上述关系应理解为每合成1个氨基酸至少需要mRNA上的3个碱基和DNA(基因)上的6个碱基。

网控全局 规范术语 1.组成生物体蛋白质的氨基酸分子至少都含有一个氨基(－NH2)和一个羧基(－COOH)，并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。 2.脱水缩合是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，同时脱去一分子水的过程。 3.氨基酸分子以脱水缩合的方式形成肽键，由肽键连接氨基酸分子形成肽链，肽链盘曲、折叠形成具有一定空间结构的蛋白质分子。 4.组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序不同，肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万

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别是蛋白质结构多样性的直接原因。 5.蛋白质是构成细胞和生物体结构的重要物质，具有催化、运输、免疫、信息传递等许多功能。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和体现者。6.高温使蛋白质发生变性的原因是高温使蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散、易被蛋白酶水解。

[真题集训]

1．(2015·海南单科)关于蛋白质的叙述，错误的是 A．rRNA能参与蛋白质的生物合成 B．DNA和蛋白质是染色体的组成成分 C．人体血浆中含有浆细胞分泌的蛋白质

D．核糖体上合成的蛋白质不能在细胞核中发挥作用

解析 本题主要考查蛋白质的相关内容。rRNA是核糖体的重要组成成分，而核糖体是合成蛋白质的场所，A正确；染色体主要由DNA和蛋白质组成，B正确；浆细胞分泌的抗体主要分布在血浆中，C正确；细胞核中进行DNA复制、转录等过程所需的酶由核糖体合成，D错误。

答案 D 2．(2013·江苏)下面关于蛋白质分子结构与功能的叙述，错误的是 A．不同蛋白质含有的氨基酸数量不尽相同 B．有些结构不同的蛋白质具有相似的功能

C．组成蛋白质的氨基酸可按不同的排列顺序脱水缩合 D．组成蛋白质的氨基酸之间可按不同的方式脱水缩合

解析 不同蛋白质的氨基酸的数目、排列顺序可能不同，A正确；结构不同的蛋白质，功能可能相似，比如酶，B正确；组成蛋白质的氨基酸之间的脱水缩合的顺序可能不同，方式是相同的，因此C正确，D错误。

答案 D 3．(2012·海南高考)关于生物体内组成蛋白质的氨基酸的叙述，错误的是 A．分子量最大的氨基酸是甘氨酸 B．有些氨基酸不能在人体细胞中合成

C．氨基酸分子之间通过脱水缩合形成肽键 D．不同氨基酸之间的差异是由R基引起的

解析 甘氨酸是相对分子质量最小的氨基酸；氨基酸分为必需氨基酸和非必需氨基酸，必需氨基酸只能从食物中获取，人体内不能合成；R基的不同引起了氨基酸之间的差异。

答案 A 4．(2014·上海)一条由39个氨基酸形成的环状多肽，其中有4个谷氨酸(R基为－CH2

－CH2－COOH)，则该多肽

A．有38个肽键 B．可能没有游离氨基 C．至少有5个游离羧基 D．至多有36种氨基酸

解析 一条由39个氨基酸形成的环状多肽，应有39个肽键，A错误；因为谷氨酸的R基上没有游离氨基，又不知其他的R基的情况，则可能没有游离氨基，B正确；由于谷氨酸的R基上有4个游离羟基，则至少有4个游离羧基，C错误；由于组成蛋白质的氨基酸一般为20种，所以D错误。

答案 B

[限时检测]

[满分100分；限时45分钟]

一、选择题(每小题6分，共60分)

1．蛋白质含量检测通常不是直接测定蛋白质含量，而是通过测定氮含量来推算蛋白质含量。一般来说，每100克蛋白质平均含氮16克，这些氮主要存在于蛋白质的

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A．－CO－NH－ B．游离的氨基 C．游离的羧基 D．R基 解析 蛋白质中的氮主要存在于肽键中。 答案 A

2．有关生物体内蛋白质的叙述正确的是 A．不同氨基酸之间的差异是由DNA决定的 B．蛋白质中N原子数目与肽键数目相等

C．在m个氨基酸参与合成的n条肽链中，至少含有m＋n个氧原子

D．氨基酸之间的脱水缩合作用发生在核糖体、内质网和高尔基体等细胞器中

解析 不同氨基酸之间的差异是由mRNA决定的；蛋白质中N原子数目＝肽键数目＋R基中N的数目；在m个氨基酸参与合成的n条肽链中，氧原子数目＝m＋n＋R基中氧原子的数目，至少含有的氧原子数目为m＋n；脱水缩合作用只发生在核糖体，内质网和高尔基体对蛋白质进行加工。

答案 C

3．下列有关蛋白质的作用，正确的是

①催化与调节 ②运动 ③运输物质 ④储存遗传信息 ⑤免疫 ⑥主要的能源物质 ⑦信息传递 ⑧构成生物体和细胞的主要物质

A．①②③④⑤⑥⑦⑧ B．①②③⑤⑦⑧ C．①②③⑤⑥⑦ D．②③⑤⑥⑦⑧

解析 蛋白质不能储存遗传信息，也不是主要的能源物质，蛋白质是生命活动的主要承担者。

答案 B

4．下列对组成细胞分子的描述，正确的是

①核酸、酶、果糖、脂肪均含有元素C、H、O、N ②所有的酶都是蛋白质 ③对蛋白质的检测可用斐林试剂，颜色呈砖红(红黄)色 ④人体内参与信息传递的分子都是蛋白质 ⑤生物膜上的载体都是蛋白质 ⑥蛋白质的多样性与氨基酸的种类、数目、排序等有关

A．①②⑤ B．②③④⑤ C．⑤⑥ D．②⑤⑥

解析 果糖、脂肪只含元素C、H、O；酶的本质是蛋白质或RNA；斐林试剂是检测还原糖的试剂；人体内参与信息传递的分子有蛋白质和激素。生物膜上的载体都是蛋白质，蛋白质的多样性与氨基酸的种类、数目、排序肽链的空间结构等有关。正确选项为C。

答案 C 5．(2015·安徽联考)蛋白质是生命活动的主要承担者，下列有关蛋白质的叙述正确的是 A．抗体、酶和部分激素都属于蛋白质

B．由96个氨基酸构成4条肽链的蛋白质分子中，含有氧原子数至少100个 C．细胞分化的过程中，细胞膜上的蛋白质种类和数量不会发生改变 D．在癌变过程中，细胞膜上出现不同于正常细胞的蛋白质不会成为抗原

解析 部分RNA也是酶；由96个氨基酸构成4条肽链的蛋白质分子中，含有氧原子数至少为92＋8＝100个；细胞分化是基因选择性表达的结果，可导致细胞膜上的蛋白质种类和数量发生改变；在癌变过程中，细胞膜上出现不同于正常细胞的蛋白质可以成为抗原。

答案 B

6．将蛋清溶液做如下两种方式的处理：

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有关分析正确的是

A．经①②③过程处理，蛋白质的空间结构及肽键没有遭到破坏 B．经③④过程处理，分别破坏了蛋白质的空间结构及肽键 C．③过程有水分子的产生，④过程有水分子的消耗

D．向甲、乙两溶液中加入双缩脲试剂，甲溶液变紫色，乙溶液不会变紫色

解析 ①过程为蛋白质的盐析；②过程为蛋白质的再溶解，这两个过程不会破坏蛋白质的空间结构及肽键；③过程中的高温可破坏蛋白质的空间结构，但不会有水生成；④过程可破坏肽键，消耗水。溶液甲和乙(含蛋白酶)中都含有蛋白质，故都能与双缩脲试剂发生紫色反应。

答案 B

7．(原创题)催产素和抗利尿激素都是由下丘脑神经细胞合成的九肽类激素，前者具有催产及使乳腺排乳的作用。下图为催产素结构简式，若将异亮氨酸(Ile)和亮氨酸(Leu)分别替换为苯丙氨酸(Phe)和精氨酸(Arg)，则为抗利尿激素的结构简式。据此判断下列有关叙述正确的是

A．催产素中含有九个肽键

B．催产素彻底水解后共得到8种氨基酸

C．催产素和抗利尿激素结构相似，控制其合成的基因结构相同 D．抗利尿激素合成后直接释放到血液中发挥作用

解析 催产素环状结构是由二硫键形成的，其为链状九肽，共有8个肽键；由结构简式可知，催产素中含有8种氨基酸；由题意知，组成催产素和抗利尿激素的氨基酸种类并不完全相同，故控制其合成的基因结构也不相同；抗利尿激素合成后，由下丘脑神经细胞分泌到垂体中，再由垂体释放到血液中。

答案 B

8．神舟八号飞船搭载的蛋白质在太空结晶状况良好，结晶体像“钻石”，太空晶体可供研究抗癌新药。下列关于蛋白质的叙述中，正确的是

A．蛋白质结构多样性与构成蛋白质的氨基酸的种类、数目、空间结构有关

B．已知某化合物含有C、H、O、N等元素且具有催化作用，可以推断此物质是蛋白质 C．有些蛋白质具有防御功能，如抗体；有些蛋白质具有接受信息的功能，如受体。抗体和受体都具有特异性

D．一条刚刚从核糖体上合成的肽链，其氨基酸的种类、数目及排列顺序便已确定，因此具有生物活性

解析 蛋白质结构多样性与氨基酸的种类、数目、排列顺序和肽链的空间结构有关；含有C、H、O、N等元素且具有催化作用的物质也可能是RNA；抗体和受体的本质均是蛋白质，两种物质均具有特异性，只能与某些特定的物质结合；真核细胞中核糖体上合成的多肽链，通常还需要经过内质网和高尔基体的加工才具有生物活性。

答案 C 9．(2016·莆田模拟)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要的水分子总数依次是

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