一.对有关“蛋白质”知识点的梳理
“一个通式”是指组成蛋白质的基本单位——氨基酸的通式只有1个,即(形象记忆:碳周围有四个邻居,三个固定邻居即一个变动邻居即R基)。不同的氨基酸分子,具有不同的R基。
“两个标准”是指判断组成蛋白质的氨基酸必须同时具备的标准有2个:一是数量标准,即每种氨基酸分子至少都含有一个氨基()和一个羧基();二是位置标准,即都是一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。
“三个数量关系”是指蛋白质分子合成过程中的3个数量关系(氨基酸数、肽键数或脱水分子数、肽链数),它们的关系为:当m个氨基酸缩合成一条肽链时,脱水分子数为,形成个肽键,即脱去的水分子数=肽键数=氨基酸数-1;当m个氨基酸形成n条肽链时,肽键数=脱水分子数=。
“四个原因”是指蛋白质分子结构多样性的原因有4个:
(1)组成蛋白质的氨基酸分子的种类不同;
(2)组成蛋白质的氨基酸分子的数量成百上千;
(3)组成蛋白质的氨基酸分子的排列次序变化多端;
(4)蛋白质分子的空间结构不同。
“五大功能”是指蛋白质分子主要有5大功能(由分子结构的多样性决定):
(1)有些蛋白质是构成细胞和生物体的重要物质,如人和动物的肌肉主要是蛋白质;
(2)有些蛋白质有催化作用,如参与生物体各种生命活动的绝大多数酶;
(3)有些蛋白质有运输作用,如细胞膜上的载体、红细胞中的血红蛋白;
(4)有些蛋白质有调节作用,如胰岛素和生长激素都是蛋白质,能够调节人体的新陈代谢和生长发育;
(5)有些蛋白质有免疫(包括细胞识别)作用,如动物和人体的抗体能清除外来蛋白质对身体生理功能的干扰,起着免疫作用。
二.归类分析
1.有关蛋白质中肽键数及脱下水分子数的计算
m个氨基酸分子缩合成n条多肽链时,要脱下个水分子,同时形成个肽键,可用公式表示为:
肽键数目=脱下的水分子数=水解时需要的水分子数=氨基酸数(m)-肽链条数(n)
例1.血红蛋白分子有个氨基酸,4条肽链,在形成此蛋白质分子时,脱下的水分子数和形成的肽键数分别是()
A.和
B.和
C.和
D.和
答案分析:依据脱下的水分子数=肽键数目=氨基酸数-肽链条数,直接得到答案D。
2.有关蛋白质中游离的氨基或羧基数目的计算
氨基酸之间脱水缩合时,原来的氨基和羧基已不存在,形成的多肽的一端是,另一端是,所以对于n条肽链的多肽,每1条肽链至少应有1个,1个,若还有,则存在于R基中。
(1)至少含有的游离氨基或羧基数目=肽链条数
例2.某蛋白质分子由3条多肽链组成,内有肽键个,则此分子中含有的数目至少为:()
A.、
B.、
C.9、9
D.3、3
答案分析:每1条多肽链至少含有1个氨基和1个羧基,并且分别位于这条肽链的两端。3条多肽链应至少含有3个氨基和3个羧基。答案为D。
(2)游离氨基或羧基数目=肽链条数+R基中含有的氨基或羧基数
例3.现有个氨基酸,其中氨基有个,羧基个,则由此合成的4条肽链中氨基、羧基的数目分别是()
A.、
B.4、4
C.24、54
D.、
答案分析:个氨基酸中含有氨基个,羧基个,多出来的20个氨基或50个羧基存在于R基中,依蛋白质中含有的游离氨基或羧基数目=肽链条数+R基中含有的氨基或羧基数,得到答案为C。
3.有关蛋白质相对分子质量的计算
蛋白质的相对分子质量=氨基酸数目×氨基酸的平均分子质量-脱下水的数目×18
例4.已知20种氨基酸的平均分子质量是,某蛋白质分子由两条肽链组成,共有肽键98个,该蛋白质的分子质量最接近于()
A.00
B.
C.
D.88
答案分析:根据蛋白质中肽键数=氨基酸数-肽链条数,可以推知氨基酸的数目为98+2=,在此蛋白质的形成过程中失去的水分子数为98,所以该蛋白质的分子质量=。答案为C。
4.有关蛋白质种类的计算
例5.由4种氨基酸,每种氨基酸数量不限,最多能合成不同结构的三肽有()
A.4种
B.种
C.种
D.12种
答案分析:造成多肽结构不同的因素有氨基酸的种类、数目和排列次序,由4种氨基酸合成三肽时,三肽的第一个位置上的氨基酸有4种可能,第二、第三个位置上的氨基酸也有4种可能,因此,最多可以合成不同结构的三肽有。答案为B。
5.有关氨基酸数、mRNA和DNA中碱基数之间的计算
DNA中碱基数:mRNA中碱基数:蛋白质中氨基酸数=6:3:1
例6.一条多肽链含氨基酸个,则作为合成该多肽链模板的信使RNA和用来转录该信使RNA的基因分子中分别至少有碱基()
A.个和个
B.个和个
C.个和个
D.个和个
答案分析:依DNA中碱基数:mRNA中碱基数:蛋白质中氨基酸数=6:3:1,直接得到信使RNA和基因中碱基数至少为个和个。答案为B。
6.关于蛋白质相对分子质量、氨基酸数、DNA中碱基数之间的综合计算
例7.由n个碱基组成的基因,控制合成由1条多肽链组成的蛋白质,氨基酸的平均分子质量为a,则该蛋白质的分子量最大为()
A.
B.
C.
D.
答案分析:由基因中有n个碱基,可知其控制合成的蛋白质中含有个氨基酸,氨基酸脱水缩合形成蛋白质过程中,失去水分子为,因此该蛋白质的分子量最大为:氨基酸数目氨基酸的平均分子质量-脱下水的数目。答案为B。
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