2012版高中生物全程复习方略配套课件：讲座1 蛋白质的相关计算（中图版）.ppt

讲座1 蛋白质的相关计算 在氨基酸形成蛋白质过程中存在着氨基酸数、肽键数、脱去水分子数、肽链条数等的数量对应关系；在DNA控制合成蛋白质的过程中存在着DNA的碱基数、RNA的碱基数及氨基酸数目之间的数量对应关系。这些数量关系的计算历年来都是高考的重点；如果掌握不牢固也是很多学生的失分点。下面我们就从这两个方面进行重点突破讲解。 一、氨基酸数、肽键数、肽链数、脱水水分子数和蛋白质相对分子量的相关计算 【理论阐释】 1.知识背景 氨基酸是组成蛋白质的基本单位。由两个氨基酸分子脱水缩合形成的化合物叫做二肽。其中，连接两个氨基酸分子的化学键(－NH－CO－)叫做肽键。由多个不同种类的氨基酸分子脱水缩合而成的化合物叫做多肽；多肽通常呈链状结构，叫做肽链。肽链进一步加工，则形成蛋白质。 氨基酸、多肽、肽键、肽链和蛋白质的关系可归纳成下图： 2.常见计算类型 （1）多肽中氨基数和羧基数及N、H、O原子数的计算 （2）氨基酸数、肽键数、失去（或需要）水分子数、及肽链条数的相关计算 （3）蛋白质相对分子质量的计算 3.解题方法 （1）多肽中氨基数和羧基数及N、H、O原子数的计算规律 由脱水缩合过程知：每两个氨基酸分子脱去一个水分子形成一个肽键，每形成一个肽键就相应的破坏一个氨基和一个羧基。每形成一个水分子也会使原来的H和O原子数目发生相应变化。在形成的化合物中，有以下规律： ①一条多肽链中最少有一个游离的氨基和一个游离的羧基，由n条肽链组成的蛋白质中，最少有n个游离的氨基和n个游离的羧基。 ②氨基数＝肽链数＋R基上的氨基数＝各氨基酸中氨基总数－肽键数 ③羧基数＝肽链数＋R基上的羧基数＝各氨基酸中羧基总数－肽键数 ④N原子数＝肽键数＋肽链数＋R基上N原子数＝各氨基酸中N原子的总数 ⑤O原子数＝肽键数＋肽链数× 2 ＋ R基上的O原子数＝各氨基酸中O原子的总数－脱去水分子数 ⑥H原子数＝各氨基酸中H原子的总数－脱水分子数× 2 （2）氨基酸数、肽键数、失去水分子数及肽链条数的相关计算规律 ① 由氨基酸分子脱水缩合过程可知，若该蛋白质只有一条肽链，肽链形成过程中每形成一个肽键，就同时失去一分子水，即形成的肽键数=失去的水分子数=氨基酸数目-1； ② m个氨基酸分子形成一个由n条肽链组成的蛋白质时，脱去的水分子数和形成的肽键数为m-n。蛋白质或多肽水解形成氨基酸时，需要的水分子数与其形成时失去的水分子数相等，即m-n。 （3）蛋白质相对分子质量的计算规律 蛋白质的相对分子质量＝氨基酸的相对分子质量总和-失去的水分子的相对分子质量总和。即若氨基酸的平均相对分子质量为a，该蛋白质由m个氨基酸脱水缩合形成，共有n条肽链，则该蛋白质的相对分子质量为：m·a-(m-n)×18。 综上所述，由氨基酸的脱水缩合过程可总结如下规律：（仅指直链多肽） m·b－2×(m-1) H原子数 m+1+y O原子数 m+x N原子数 至少n个 至少一个（R基上还可能含有羧基） 羧基数目 至少n个 至少一个（R基上还可能含有氨基） 氨基数目 ma-18×(m-n) ma-18×(m-1) 肽链(或蛋白质)的相对分子质量 m-n m-1 脱去水分子数目 m-n m-1 肽键数目 m m 氨基酸(平均含H数目为b)数目 a a 氨基酸平均相对分子质量 n条肽链 一条肽链（R基中N、O原子数分别为x、y） 注意：①如果n个氨基酸形成若干个环状多肽，则蛋白质分子形成过程中肽键数目等于氨基酸数目，可表示为：失去水分子数＝肽键数＝氨基酸总数 ②环状肽Aa1、Aa2 ……、Aa6表示6种氨基酸，它们相互缩合形成的环状肽如图所示： 由图示可知： 肽键数=脱去水分子数=氨基酸总数 环状肽主链中无氨基和羧基，环状肽中氨基或羧基数取决于构成环状肽的氨基酸R基团中的氨基或羧基的数目。 1．多肽中氨基数和羧基数及N、H、O原子数的计算 【例1】（2009·上海高考）某蛋白质由m条肽链、n个氨基酸组成。该蛋白质至少含有氧原子的个数是A．n-m B．n-2m C．n+m D．n+2m 【典例导悟】 【解析】选C。本题考查脱水缩合后O原子数目的计算。可以用我们前面讲解的规律进行计算。 方法一 ：由氨基酸的结构通式可知一个氨基酸至少有两个O原子，形成蛋白质缩合过程中要脱掉水，每个水分中都有一个O原子，可以用下列公式 O原子数＝各氨基酸中O的总数－脱去水分子数，也就是2n-(n-m)=n+m。 方法二 ：O原子数＝肽键数+肽链数× 2+R基上的O原子数。肽键数等于氨基酸数减去肽链条数即（n-m）。肽链数是m。由于该题设问的是蛋白质至少含有的O原子的个数，所以，可以考虑R基上没有O原子。 所以本题答案是（n-m）+m×2+0=n+m。 2．氨基酸、肽