蛋白质复习专题

蛋白质专题

1、蛋白质知识简要

2

3、氨基酸、多肽、肽链、肽键和蛋白质的关系图示

注意：

下图为三肽化合物：

4、蛋白质的结构多样性和功能多样性图示

5、归纳提炼

6、蛋白质的相关计算

★★规律1：氨基酸数、肽链数、肽键数、失水数

⑴形成肽链：失水数＝肽腱数＝氨基酸数（n)－肽链数(m)

⑵形成环状肽：脱去的水分子数＝肽腱数＝氨基酸数（n)

★★规律2：有关氨基数和羧基数的计算

⑴蛋白质中氨基数=肽链数+R基上的氨基数=各氨基酸中氨基的总数-肽键数；

⑵蛋白质中羧基数=肽链数+R基上的羧基数=各氨基酸中羧基的总数-肽键数；

⑶在不考虑R基上的氨基数时，氨基酸脱水缩合形成的一条多肽链中，至少含有的氨基数

为1，蛋白质分子由多条肽链构成，则至少含有的氨基数等于肽链数；若为环状肽，则至少为0.

⑷在不考虑R基上的羧基数时，氨基酸脱水缩合形成的一条多肽链中，至少含有的羧基数

为1，蛋白质分子由多条肽链构成，则至少含有的羧基数等于肽链数。若为环状肽，则至少为0.

★★规律3：蛋白质中肽键数及相对分子质量的计算

⑴蛋白质中的肽键数=脱去的水分子数=水解消耗水分子数=氨基酸分子个数-肽链数；

⑵蛋白质的相对分子质量=氨基酸总质量（氨基酸分子个数×氨基酸平均相对分子质量）-

失水量（18×脱去的水分子数）。

注意：有时还要考虑其他化学变化过程，如：二硫键（—S—S—）的形成等，在肽链上出现二硫键时，与二硫键结合的部位要脱去两个H，谨防疏漏。

★★规律4：有M个氨基酸形成X条肽链，其中Z条形成环状，则形成的肽键数为M—X+Z. ★★规律5：有关蛋白质中几种原子数的计算

(1)一个氨基酸中的各原子的数目计算

①C原子数＝R基团中的C原子数＋2；②H原子数＝R基团中的H原子数＋4；

③O原子数＝R基团中的O原子数＋2；④N原子数＝R基团中的N原子数＋1。

(2)蛋白质中各原子数的计算

①C原子数＝(肽链数＋肽键数)×2＋R基上的C原子数。

②H原子数＝(氨基酸分子个数＋肽链数)×2＋R基上的H原子数＝各氨基酸中H原子的总

数－脱去的水分子数×2。

③O原子数＝肽链数×2＋肽键数＋R基上的O原子数＝各氨基酸中O原子的总数－脱去的

水分子数。

④N原子数＝肽链数＋肽键数＋R基上的N原子数＝各氨基酸中N原子的总数。

★★规律6:氨基酸排列与多肽种类的计算

假若有A、B、C三种氨基酸，由这三种氨基酸组成多肽的情况可分为如下两种情形分析：(1)A、B、C三种氨基酸，在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：

(2)A、B、C三种氨基酸，且在每种氨基酸只有一个的情况下，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 2 特别提示：①环状多肽主链中无氨基和羧基，环状肽中氨

基或羧基数目取决于构成环状肽氨基酸R 基团中的氨基和羧基的数目，如图所示。

由图示可知：

肽键数＝脱去水分子数＝氨基酸数；

环状多肽的相对分子质量＝m(a －18)(m 表示氨基酸数目； a 表示氨基酸平均相对分子质量)。

②在多肽相对分子质量计算时，还要考虑一些其他化学变化过程，如图二硫键(—S —S —)的形成过程，每形成一个二硫键，脱去2个H ，故计算蛋白质的相对分子质量时除减去H2O 的外，还应考虑脱去H 的相对分子质量。下图是形成3个二硫键的情况。

7、蛋白质知识汇总简图

1、若某蛋白质含a 个氨基酸残基，共有b 条肽链，其中c 条为环状肽链，则该蛋白质共有___________个肽键。 方法一：假设法

【解析】：该蛋白质含a 个氨基酸残基，就意味着该蛋白质含有a 个氨基酸。共有b 条肽链，其中c 条为环状肽链，则有（b-c ）条条状链。

假设参与形成条状链的氨基酸有X 个，参与形成环状链的氨基酸有Y 个。

所以环状链的肽键数就有Y 个，条状链中肽键数为

X-（b-c ），该蛋白质共有肽键：X-（b-c ）+Y ，且X+Y=a ，所以该蛋白质共有a-b+c 个肽键。 方法二：图像辅助+直接代入法

【解析】：图像辅助理解，数值随机代入，理顺思路，整理出求解公式。

8个氨基酸

10个氨基酸 12个氨基酸 8个氨基酸

共有肽键（8+10+12+8）-4=34个

10个氨基酸

12个氨基酸

共有肽键10+12=22个

该蛋白质共有肽键=（条链中氨基酸数－肽链数）+

环肽中氨基酸数=总氨基酸数－条链数

该蛋白质共含有a个氨基酸,条状链数为：b-c

所以该蛋白质共有肽键：a-（b-c）=a-b+c

2、如图表示某种蛋白质中相关基团的数目，据图

可知该蛋白质( )

A．由两条肽链组成

B．共有126个肽键

C．R基中共含17个氨基

D．形成过程中脱去125分子的水

【解析】：本题考查蛋白质的相关计算，意在考查

考生的图文转换和分析推理能力。从图中可以看出

羧基总数比R基上羧基数多两个，肽链末端有两个

游离的羧基，因此该分子中含有两条肽链，124个

肽键，产生了124个水分子，R基中一共含15个

氨基。

【答案】：A

3、某三十九肽中共有丙氨酸4个，现去掉其中的

丙氨酸得到4条长短不等的肽链(如图)，下列有关

该过程的叙述，错误的是( )

A．肽键数目减少了8个

B．新生的4条肽链总共至少有4个氨基

C．如果新生的4条肽链总共有5个羧基，那么其

中必有1个羧基在—R(侧链基团)上

D．4条肽链若重新连接成一条长链，将脱去3个水

分子

【解析】：本题考查氨基酸的脱水缩合及肽链的水

解，意在考查考生的理解能力和分析推理能力。从

图中信息可知，该三十九肽中的4个丙氨酸分别位

于第8、18、27和39位，这4个丙氨酸在该三十

九肽中共形成7个肽键，去掉这4个丙氨酸，肽键

数减少7个，A错误；每条多肽链中至少含有一个

氨基和一个羧基，所以新生的4条多肽链中至少含

有4个氨基，如果这新生的4条肽链中有5个羧基，

则说明有1个羧基位于R基上，B、C两项均正确；

4条肽链若重新连成一条肽链，将形成3个新的肽

键，同时脱去3分子水，D正确。

【答案】：A

4、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

【解析】：组成蛋白质的氨基酸最多有20种；271

个氨基酸合成该分子时减少的分子质量包括脱去

的268分子水和形成四个二硫键脱去的8个氢的质

量，即为268×18＋8＝4 832；该分子至少有三个

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

5、一条肽链的分子式为C22H34O13N6，其水解产物中

只含有下列3种氨基酸。下列叙述错误的是( )

A．合成1个C22H34O13N6分子将产生5个水分子

B．在细胞中合成1个C22H34O13N6分子至少需要3种

tRNA

C ．1个C 22H 34O 13N 6分子完全水解后可以产生3个谷氨酸

D ．1个C 22H 34O 13N 6分子中存在1个游离的氨基和3个游离的羧基

【解析】：由于每个氨基酸中都只含有一个氮原子，故C 22H 34O 13N 6中含有6个氨基酸，为六肽化合物，形成此化合物应产生5个水分子；由于每种氨基酸至少对应一种密码子，该条肽链的水解产物中含有3种氨基酸，因此至少需要3种tRNA 来转运氨基酸合成该化合物；若设该多肽化合物中含有x 个甘氨酸(C 2H 5O 2N)，y 个丙氨酸(C 3H 7O 2N)，z 个谷氨酸(C 5H 9O 4N)，则得到有关C 、H 、O 、N 的方程分别为：2x ＋3y ＋5z ＝22；5x ＋7y ＋9z －5×2＝34；2x ＋2y ＋4z －5＝13；x ＋y ＋z ＝6，可解得x ＝2，y ＝1，z ＝3；由于C 22H 34O 13N 6为一条肽链，因此主链上存在1个游离的氨基和1个游离的羧基，而这个多肽中含有3个谷氨酸，每个谷氨酸的R 基上含有1个羧基，因此共含有4个游离的羧基。 【答案】：D

6、下图表示有关蛋白质分子的简要概念图，下列对图示分析正确的是 (

)

A ．a 中肯定含有S 元素

B ．①过程发生所需模板和运输b 的工具都是RNA

C ．多肽中b 的数目等于c 的数目

D ．蛋白质结构和功能的多样性是细胞多样性的根本原因

【解析】：分析图示，构成蛋白质的基本元素a 包括C 、H 、O 、N ，不一定含有S 元素；蛋白质的基本单位b 是氨基酸，c 是肽键，多肽链中氨基酸数总是比肽键数多一个；①是指在核糖体上进行翻译过程，蛋白质合成过程中搬运氨基酸的工具是转运RNA ，模板是信使RNA ，所以B 项正确；细胞多样性的根本原因是DNA 的多样性，直接原因是蛋白质的多样性。

【答案】：B

7、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】：图中有三条肽链，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

8、下列多肽片段充分水解后，产生的氨基酸有(

)

A ．2种

B ．3种

C ．4种

D ．5种

【解析】：该多肽片段中有四个—NH —CO —，故有5个氨基酸。但氨基酸中共有—CH 3、—H 和

—CH 2CH 3三种R 基，因此该多肽片段充分水解后，产生的氨基酸有3种。

【答案】：B

9、如图表示某细胞中一条肽链的结构简式，R 1、R 2和R 3是3个不同的化学基团。下列有关分析不正确的是(

)

A ．该肽链中的肽键数是2

B ．该肽链是由3个氨基酸脱去3分子水缩合形成的

C ．合成该肽链的细胞器是核糖体

D ．该化合物能与双缩脲试剂发生紫色反应 【解析】：图中所示的化合物为三肽，含有2个肽键，是由3个氨基酸脱去2分子水形成的，合成场所是核糖体，A 、C 正确，B 错误；含有肽键的化

合物均能与双缩脲试剂发生紫色反应，D 正确。 【答案】：B

10、肉毒杆菌是一种致命病菌，在繁殖过程中分泌毒素。军事上常将这种毒素用于生化武器。人们食入和吸收这种毒素后，神经系统将遭到破坏。该毒素是由两个亚单位(每个亚单位为一条肽链盘曲折叠而成)组成的一种生物大分子。下面是肉毒类毒素的局部结构式，据此判断下列说法中正确的是(

)

A ．组成肉毒素的元素一定只有C 、H 、O 、N

B ．图中该片段由5种氨基酸组成，有4个肽键

C ．一分子肉毒类毒素至少含有1个氨基和2个羧基

D ．高温下可使肉毒类毒素失活，主要原因是肽键发生断裂

【解析】：从局部结构式可判断，肉毒素有C 、H 、O 、N 四种元素，但在其他部分的侧链可能有S 等元素，A 项错误；图中所示片段有4个肽键，且由5种氨基酸脱水缩合而成，B 项正确；题干表明，该物质由两条肽链构成，已知侧链上有1个羧基，且每一条肽链至少在首端和末端分别含有一个氨基和一个羧基，故该物质应至少含有2个氨基和3个羧基，C 项错误；高温破坏蛋白质的空间结构，使其丧失活性，其肽键需要在蛋白酶(或肽酶)的作用下发生断裂，D 项错误。

【答案】：B 11、如图表示一个由200个氨基酸构成的蛋白质分子。下列叙述正确的是(

)

A ．该分子中含有198个肽键

B ．这200个氨基酸中至少有200个氨基

C ．合成该蛋白质时相对分子质量减少了3 582

D ．该蛋白质中至少含有3个游离的氨基 【解析】：由图可知，该蛋白质分子由两条肽链组

成，两条肽链间还有一个肽键，所以该分子含有的肽键数为200－2＋1＝199(个)，A 错误；由图可知，第70个氨基酸的R 基中有一个氨基，所以这200个氨基酸中至少有201个氨基，B 错误；合成该蛋白质时减少的相对分子质量为199×18＝3 582，C 正确；该蛋白质分子有两条肽链，所以至少有两个游离的氨基，D 错误。

【答案】：C 12、亮氨酸的R 基为—C 4H 9，缬氨酸的R 基为—C 3H 7，它们缩合形成的二肽分子中，C 、H 原子个数的比为 ( )

A ．11∶24

B ．9∶18

C ．11∶22

D ．10∶22

【解析】：氨基酸通式可以用C 2H 4O 2N —R 表示，而脱水缩合过程中，失去了一分子的水，所以C 原子的个数是11，H 原子的个数是22，所以C 项正确。

【答案】：C

13、某50肽中有2个丙氨酸(NH 2CHCH 3COOH)，现脱掉其中的丙氨酸(相应位置如图)得到几种不同的有机产物，其中脱下的氨基酸均以游离态正常存在。下列关于该过程产生的全部有机物中，有关原子、基团或肽键数目的叙述，错误的是 (

)

A ．肽键数目减少4个

B ．氢原子数目增加8个

C ．氨基和羧基分别增加4个

D ．氧原子数目增加2个

【解析】：据图分析，脱去两个丙氨酸形成三个游离氨基酸，两条肽链，一条由20个氨基酸组成，含19个肽键，另一条由27个氨基酸组成，含有26个肽键。原有49个肽键，肽键数目减少4个；断4个肽键需要4个H2O 分子，所以氢原子数目增加8个，氧原子增加4个；氨基和羧基原各有一

个，现各有5个，分别增加4个。

【答案】：D

14、某蛋白质分子含有a 条肽链,共有b 个氨基酸残基。如果氨基酸的平均相对分子质量是c,则该蛋白质的相对分子质量以及水解时需要的水的相对分子质量分别是( )

A.b(c-18)+18a 和18(b-a)

B.b(c+18)+18a 和18(a + b)

C.b(c-18)-18a 和18(a-b)

D.b(c+18)-18a 和18(b-a)

【解析】：氨基酸在形成多肽链时,两个氨基酸脱一个水形成一个肽键, 所以形成(b-a)个肽键,脱去水

分子数=肽键数即脱去(b-a)个水,则蛋白质的相对分子质量是

b×c-18×(b -a)=bc-18b+18a=b(c-18)+18a 。 【答案】：A

15、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(CONH)含有一个氧原子；m 条肽链至少含有m 个游离的羧基(COOH)，因此，该蛋白质中至少含有的氧原子的个数为n －m ＋2m ＝n ＋m 。 【答案】：C

16、多肽有链状的，也有环状的。下列有关说法，不正确的是( )

A ．一条链状多肽至少含有1个氨基和1个羧基

B ．n 个氨基酸形成环状多肽时相对分子质量的变化为18n

C ．多肽能盘曲、折叠形成具有一定空间结构的蛋白质分子

D ．将环状n 肽彻底水解需要破坏的肽键数量为(n －1)个

【解析】：n 个氨基酸通过脱水缩合反应形成环状多肽时，脱去的水分子数为n 个，因此，相对分子质量的变化为18n 。多肽能盘曲、折叠形成具有一定空间结构的蛋白质分子。环状n 肽含有n 个肽键，因此，将环状n 肽彻底水解需要破坏的肽键数量为n 个。

【答案】：D

17、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( )

【解析】：选C 在这9个短肽分子中，最少应含有的氨基总数为9个，每一个短肽的肽键数＝氨基酸数－1，故肽键总数为：(2－1)＋2×(5－1)＋3×(6－1)＋3×(7－1)＝42，这些小分子肽共9个，水解成这些小分子肽需破坏8个肽键，需要8分子水。 【答案】：C 18、二硫键“—S —S —”是蛋白质中连接两条肽链的一种化学键。如图是由280个氨基酸组成的某蛋白质的结构图，对其叙述正确的是( )

A ．该蛋白质至少有两个羧基

B ．该蛋白质完全水解需要277个水分子

C ．该蛋白质的功能由氨基酸的数量、种类、排列顺序三方面决定

D ．该蛋白质至少含280个氨基

【解析】：选A 分析题意可知，该蛋白质由两条肽链和一个环肽构成，因此该蛋白质至少有两个氨基和两个羧基，完全水解需要278个水分子；蛋白质的功能是由蛋白质的结构决定的，蛋白质的结构又由氨基酸的数量、种类、排列顺序及肽链的空间结构决定。

【答案】：A 19、某多肽链为199肽，其分子式为CxHyNaObS2(a

＞199、b ＞200)，并且由下列5种氨基酸组成。那么该多肽彻底水解后将会分别得到赖氨酸、天冬氨酸的个数为(

)

A ．a －199、(b －200)/2

B ．a －200、b －200

C ．a －199、(b －199)/2

D ．a －200、(b －200)/2

【解析】：从题意知该多肽为199肽，则它是由199个氨基酸组成的；又知该多肽分子式为CxHyNaObS2，其中N 有a 个，则可知组成该多肽的199个氨基酸共有a 个氨基；又知组成该多肽的5种氨基酸中只有赖氨酸含有2个氨基，所以赖氨酸个数为a －199。由于组成该多肽的5种氨基酸中只有天冬氨酸含有2个羧基，设该多肽共含有天冬氨酸为d 个，反应前199个氨基酸中氧原子共有4d ＋(199－d)×2，形成199肽时脱去198个水分子，每个水分子含一个氧原子，所以该多肽分子中尚存在氧原子数为b ＝4d ＋(199－d)×2－198＝2d ＋200，d ＝(b －200)/2。

【答案】：A

20、已知天冬酰胺的R 基为—C 2H 4ON ，现有分子式为C 63H 103O 18N 17S 2的多肽，其中含有2个天冬酰胺。在上述多肽中最多有肽键( ) A ．17个 B ．16个 C ．15个 D ．14个

【解析】：多肽C 63H 103O 18N 17S 2中有17个N ，因含有两个天冬酰胺(R 基为—C 2H 4O N)，故该多肽由15个氨基酸脱水缩合而成，形成的肽键数目为14。 【答案】：D

21、某蛋白质由n 条肽链组成，氨基酸的平均相对分子质量为a ，控制该蛋白质合成的基因含b 个碱基对，则该蛋白质的相对分子质量最多为( )

A.23ab －6b ＋18n

B.1

3ab －6b C ．(13b －a)×18 D.13ab －(1

3b －n)×18

【解析】：控制某蛋白质合成的基因含b 个碱基对，则该蛋白质由b

3个氨基酸缩合而成；氨基酸平均相

对分子质量为a ，则组成该蛋白质的氨基酸的总相对分子质量为1

3

ab ；由于氨基酸经脱水缩合形成n

条肽链，进而组成该蛋白质共脱去水分子(b

3－n)，

相对分子质量减少(1

3b －n)×18。即该蛋白质的相对

分子质量为：1

3ab －(1

3

b －n)×18。

【答案】：D

22、某50肽中有丙氨酸(R 基为—CH 3)4个，现脱掉其中的丙氨酸(相应位置如图)得到4条多肽链和5个氨基酸(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50肽水解得到的几种有机物比原50肽增加了4个氧原子

B ．若将得到的5个氨基酸缩合成一个5肽，则有5种不同的氨基酸序列

C ．若新生成的4条多肽链共有5个羧基，那么其中必有1个羧基在R 基上

D ．若将新生成的4条多肽链重新连接成一条长链，则会脱去3个H 2O

【解析】：一条肽链水解成4条多肽链和5个氨基酸共9个部分，需要水解8个肽键，共需要8个水分子，因而水解产物比原物质增加8个氧原子而非4个氧原子。

【答案】：A

23、已知20种氨基酸的平均相对分子质量为128。图1为某蛋白质的肽链结构示意图(其中数字为氨基酸序号)，图2为部分肽链放大示意图，请据图回答下列问题：

(1)该化合物由氨基酸脱去____________个水分子形成，这种结合方式叫做__________，图1所示的蛋白质的相对分子质量为____________。

(2)图2中有________种R基，肽键为________(填序号)；该肽链至少有________个游离的羧基。(3)假设有一个十肽，分子式为CxHyOzNmSn，组成该多肽的氨基酸只有图2中的几种，则含有①的氨基酸有____________个。

【解析】：氨基酸通过脱水缩合形成蛋白质。该蛋白质由一条多肽链构成，其相对分子质量＝氨基酸的总分子质量－脱去的水的总分子质量－形成二硫键脱去的氢的分子质量＝124×128－(124－

1)×18－2×3＝13 652。图2中有4个R基，3种R基，肽键为②④⑥。图2中的R基含有2个羧基，而构成该蛋白质的多肽链的首或尾含有1个游离的羧基，故该蛋白质至少含有3个游离的羧基。构成该十肽的氨基酸的R基中只有结构①含有1个N，其他氨基酸的R基中均不含N，那么m－10个N均在①结构中，所以含有①的氨基酸有m －10个。

【答案】：(1)123 脱水缩合13 652

(2)3 ②④⑥ 3

(3)m－10

24、现有一种“十三肽”，分子式为C54H95N17O20，已知将它彻底水解后只得到下列氨基酸。

(1)将该“十三肽”彻底水解后有________个丙氨酸，_______个赖氨酸，________个天冬氨酸。(2)和未水解的化合物相比，水解后哪几种元素的数目增加了？________。哪几种元素的数目减少了？________。

【解析】：(1)“十三肽”是由13个氨基酸脱水缩合而生成的，所以“十三肽”的C、N数目为全部氨基酸中的C、N数之和。设水解后有x个丙氨酸，y 个赖氨酸，z个天冬氨酸，依题意有：3

x＋y＋z ＝

按氨基酸数建立等式

3x＋6y＋4z ＝按C

原子数建立等式

x＋2y＋z ＝按N

原子数建立等式

解方程组得x＝6，y＝4，z＝3。

(2)水解时肽键打开，水分子中的—OH和肽键中的—CO—相连，水分子中的－H和肽键中的—NH—相连，因此和未水解的多肽相比，水解后H和O 两种元素的数量增加了，其他元素的数目都没有减少。

【答案】：(1)6 4 3

(2)H和O 无