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山东省济南市金牌一对一2019年高三生物5月份练习《蛋白质分子结构的相关计算》测试题
1.某蛋白质分子由2条肽链组成，共657个氨基酸(如图所示)，请回答：
(1)该蛋白质分子中至少含有游离的氨基________个，游离的羧基________个。
(2)该蛋白质分子中，共有________个肽键；在该蛋白质分子形成过程中，相对分子质量减少了________。
(3)假设该蛋白质分子中的一条肽链为178肽，其分子式为CxHyNzOwS(z>178，w>179)，并且是由下列5种氨基酸组成的：
那么将该178肽彻底水解后会得到________个赖氨酸，________个天冬氨酸(结果可含分子式中未知数)。
【答案】(1)2 2 (2)655 11 796 (3)z－178
【解析】(1)每一条肽链至少含有1个氨基和1个羧基，分别在肽链的两端。(2)肽键数＝氨基酸数－肽链数＝657－2＝655，形成一个肽键脱去一分子水，形成一个二硫键(―S―S―)脱去2个H，所以相对分子质量减少了655×18＋2×3＝11 796。(3)一条肽链中N原子数＝氨基酸数＋R基中N原子数，只有赖氨酸的R基中含一个N，所以赖氨酸数＝z－178；同理，天冬氨酸数＝。
2.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几种氨基酸。回答下列问题：
(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？____________。
【答案】(1)6 4 3 (2)H和O
【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：
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。
3.如图为一个由一条肽链组成的蛋白质分子，其中A～F分别表示多肽链中的不同氨基酸分子。若图中蛋白质分子由n个氨基酸分子组成，其中B、D、F的R基中分别含有1个氨基(―NH2)、1个羧基(―COOH)和1个甲基(―CH3)，据图回答下列问题：
(1)此蛋白质分子至少含有的氨基和羧基的数目分别为________、________。
(2)这个蛋白质分子经水解酶分解，分别在A、B、C、D、E、F这六个点断裂，则形成________个多肽分子，水解中需要________个水分子。
(3)若组成这个蛋白质的氨基酸分子的平均相对分子质量为a，则水解后的多肽分子的总的相对分子质量为____________________。
【答案】(1)2 2 (2)7 6 (3)n?a－18n＋126
【解析】分析题意可知，此蛋白质分子由1条多肽链组成，含有n个氨基酸分子，氨基酸的平均相对分子质量为a，且氨基酸B、D的R基中分别含有1个氨基、1个羧基。
(1)1条多肽链中至少含有1个羧基和1个氨基，分别位于多肽链的两端，又已知氨基酸B、D的R基中分别含有1个氨基、1个羧基，故此蛋白质分子至少含有2个氨基和2个羧基。
(2)此蛋白质分子分别在A～F六处水解，可形成7个多肽分子，每一处水解需要1个水分子，故需要6个水分子。
(3)水解后形成的多肽分子的相对分子质量包含两部分，一是原蛋白质分子的相对分子质量，即为na－(n－1)?18；二是水解过程中消耗的水的相对分子质量，即为6×18＝108。故所有水解后的多肽分子的相对分子质量为n?a－18n＋126。
4.下图所列的物质中每种只有一个。据题意回答下列问题：
(1)上述物质中能构成生物体的天然蛋白质的氨基酸编号是______________，这些氨基酸间的差别是______________。
(2)这些氨基酸通过____________方式所形成的化合物含有______个肽键，肽键的结构简式是____________，该化合物中有________个氨基和________个羧基。
(3)所形成的化合物的相对分子质量与组成它的氨基酸的相对分子质量总和相比，减少了________。
【答案】(1)①②③④ R基不同 (2)脱水缩合 3 ―CO―NH― 1 2 (3)54
【解析】(1)分析图中①②③④⑤⑥，其中①②③④中都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上，是组成蛋白质的氨基酸，⑤不含有氨基，⑥中的氨基和羧基不连接在同一个碳原子上，二者均不是组成蛋白质的氨基酸。
(2)由①②③④4个氨基酸经过脱水缩合形成的化合物为四肽，含有的肽键数为4－1＝3个，肽键的结构简式可以写成―CO―NH―；由于③中的R基中含有1个羧基，因此该化合物中的羧基含有2个。
(3)由于该化合物是由4个氨基酸脱水缩合形成的，脱去了3分子水，化合物的相对分子质量与组成它的氨基酸的相对分子质量总和相比，减少18×3＝54。
5.某致病细菌分泌的外毒素为无色、细针状结晶，对小鼠和人体有很强的毒性，可引起流涎、呕吐、便血、痉挛等，最终导致死亡。该外毒素为环状肽，结构式如图所示：
请据图分析回答：
(1)该化合物中含有________个游离的氨基，________个游离的羧基。
(2)组成该化合物的氨基酸有________种。
(3)B框所示的R基所构成的氨基酸的相对分子质量是________。
(4)该外毒素在环状肽形成过程中失去了________个水分子，相对分子质量减少了________。
【答案】(1)0 0 (2)5 (3)163 (4)7 126
【解析】(1)题图为环状肽，且R基中不含氨基和羧基，所以该化合物中游离的氨基和羧基数都为0。
(2)图中共有7个肽键，含有7个氨基酸，其中R基共有5种。
(3)结合氨基酸的结构通式，B框所示的R基所构成的氨基酸的相对分子质量就能计算出来。
(4)在蛋白质形成过程中，每形成一个肽键就脱去1分子水，图中含有7个肽键，共脱去7个水分子，相对分子质量减少了7×18＝126。
6.某蛋白质分子由四条肽链组成，共657个氨基酸，请回答：
(1)写出天冬氨酸和苯丙氨酸脱水缩合过程____________。
(2)该蛋白质分子中至少含有游离的氨基和游离的羧基分别是__________个和________个。
(3)该蛋白质分子中，共有________个肽键；在该蛋白质分子形成过程中，相对分子质量减少了______。
(4)假设该蛋白质分子中的一条肽链为178肽，其分子式为CxHyOwNzS(z>178，w>179)，并且是由下列五种氨基酸组成的：
那么将该178肽彻底水解后将会得到________个赖氨酸。(结果可含分子式中的未知数)
【答案】(1)
(2)4 4 (3)653 11 754 (4)z－178
【解析】(1)将天冬氨酸的羧基和苯丙氨酸的氨基脱去水分子，形成―CO―NH―，两边还是各自的氨基酸结构。(2)因为有4条肽链，每条肽链至少有一个氨基和一个羧基，故至少有4个游离的氨基和4个游离的羧基。(3)657个氨基酸组成4条肽链，共形成657－4＝653个肽键，脱去了653个水分子，故共减少653×18＝11 754。(4)由图可知只有赖氨酸的R基上有氨基，而N原子是存在与肽键和游离的氨基上的，还有一个游离的氨基，N原子的数目是z－178(肽键和游离氨基上的N数目)就是赖氨酸的数目。
7.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，肽键是__________(填序号)；该肽链至少有________个游离的羧基。
(3)虽然高温不能破坏蛋白质的______________键，但能使蛋白质的空间结构遭到破坏。
(4)假设有一个十肽，分子式为CxHyOzNmSn，组成该肽的氨基酸只有图2中的几种，则含有①的氨基酸有________个。
【答案】(1)123 脱水缩合 13 652 (2)3 ②④⑥ 3
(3)二硫键和肽键 (4)m－10
【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＝氨基酸的总分子量－脱去的水的总分子量－形成二硫键脱去的氢的量＝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基有2个羧基，而构成该蛋白质的多肽链的首或尾含有一个游离羧基，故该蛋白质至少含有3个游离羧基；高温破坏的是蛋白质的空间结构，但其内部的二硫键和肽键并未被破坏；构成该十肽的氨基酸的R基中只有结构①含有1个N，其他氨基酸中只有1个N，那么(m－10)个N均在结构①中，所以含有①的氨基酸有(m－10)个。
8.根据下图所示化合物的结构分析回答：
(1)该化合物中，①表示________，⑦表示________。
(2)该化合物由________个氨基酸失去________个水分子而形成，这种反应叫做____________。
(3)该化合物中的氨基酸种类不同，是由________决定的，其编号是____________。
(4)该化合物称为________，含________个肽键，编号是________。
(5)该化合物含有________个游离的氨基和________个游离的羧基。
【答案】(1)氨基 羧基 (2)4 3 脱水缩合 (3)R基 ②④⑧⑨ (4)四肽 3 ③⑤⑥ (5)2 2
【解析】题图中①是氨基；⑦是羧基；③、⑤、⑥表示肽键；②、④、⑧、⑨是R基。该化合物为四肽，是由4个氨基酸脱去3个水分子形成的。氨基酸种类不同，是由R基决定的，而该化合物含有游离的氨基(羧基)数等于肽链数与R基中氨基(羧基)数之和。
9.我国是世界上第一个人工合成结晶胰岛素的国家。胰岛素对于糖尿病，特别是胰岛素依赖性糖尿病的治疗至关重要。其合成过程如下：刚合成的多肽称前胰岛素原，在信号肽酶的作用下，前胰岛素原的信号肽被切除，而成为胰岛素原。最后胰岛素原通过蛋白酶的水解作用生成胰岛素和一个多肽C(如图所示)。请回答问题：
(1)前胰岛素原可与__________试剂产生颜色反应，前胰岛素原水解所需的水中的氢用于形成__________________。
(2)胰岛素分子由51个氨基酸经____________的方式形成两条肽链，这两条肽链通过一定的__________，如图中的________________相互连接在一起而形成。这些氨基酸形成蛋白质后，相对分子质量比原来减少了________。
(3)从理论上分析，胰岛素分子至少有__________个―NH2，________个―COOH。
【答案】(1)双缩脲 ―NH2和―COOH (2)脱水缩合 化学键 ―S―S― 888 (3)2 2
【解析】(1)由图分析，前胰岛素原是由多个氨基酸形成的多肽，因此其与双缩脲试剂产生紫色反应；前胰岛素原水解所需的水中的氢用于形成―NH2和―COOH。(2)胰岛素分子由51个氨基酸经脱水缩合方式形成两条肽链，这两条肽链通过一定的化学键，如图中的―S―S―相互连接在一起而形成。这些氨基酸形成蛋白质后，相对分子质量比原来减少了(51－2)×18＋3×2＝888。(3)由于胰岛素具有两条链，因此从理论上分析，该分子至少有2个―NH2和2个―COOH。
10.一条多肽链的分子式为C22H34O13N6，其水解后共产生了下列三种氨基酸：
(1)C22H34O13N6的化学名称是________，它的基本组成单位的结构特点是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)该多肽水解可产生________个氨基酸，其中谷氨酸有________个，共需要消耗________个水分子。
(3)在一个C22H34O13N6分子中，存在________个游离的氨基。
(4)如果该多肽的肽链长度不变，组成它的氨基酸的种类和数目均不变，改变其中的___________________________，就可以改变其性质。
【答案】(1)六肽 都至少含有一个氨基和一个羧基，并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上 (2)6 3 5 (3)1 (4)氨基酸的排列顺序
【解析】(1)由题干可知，三种氨基酸的分子式中均各含有一个氨基(―NH2)，即每个氨基酸只有一个氮原子，又因为脱水缩合过程中氮原子的数量不改变，所以该多肽的名称是六肽，构成多肽的基本单位是氨基酸。
(2)该六肽水解可得6个氨基酸，需要断裂5个肽键，共需要消耗5个水分子。假设谷氨酸有a个，根据脱水缩合过程中氧原子守恒，可知4a＋(6－a)×2＝13＋5，解得a＝3。
(3)组成该多肽链的氨基酸的R基不含有氨基，一条肽链的一端肯定含有1个氨基，另一端肯定含有1个羧基；又因为每种氨基酸只含一个―NH2，所以经过脱水缩合后，肽链一共含有1个游离的氨基。
(4)肽链的多样性取决于氨基酸的种类、数量和排列顺序。
绝密★启用前
山东省济南市金牌一对一2019年高三生物5月份练习《蛋白质分子结构的相关计算》测试题
1.某蛋白质分子由2条肽链组成，共657个氨基酸(如图所示)，请回答：
(1)该蛋白质分子中至少含有游离的氨基________个，游离的羧基________个。
(2)该蛋白质分子中，共有________个肽键；在该蛋白质分子形成过程中，相对分子质量减少了________。
(3)假设该蛋白质分子中的一条肽链为178肽，其分子式为CxHyNzOwS(z>178，w>179)，并且是由下列5种氨基酸组成的：
那么将该178肽彻底水解后会得到________个赖氨酸，________个天冬氨酸(结果可含分子式中未知数)。
2.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几种氨基酸。回答下列问题：
(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？____________。
3.如图为一个由一条肽链组成的蛋白质分子，其中A～F分别表示多肽链中的不同氨基酸分子。若图中蛋白质分子由n个氨基酸分子组成，其中B、D、F的R基中分别含有1个氨基(―NH2)、1个羧基(―COOH)和1个甲基(―CH3)，据图回答下列问题：
(1)此蛋白质分子至少含有的氨基和羧基的数目分别为________、________。
(2)这个蛋白质分子经水解酶分解，分别在A、B、C、D、E、F这六个点断裂，则形成________个多肽分子，水解中需要________个水分子。
(3)若组成这个蛋白质的氨基酸分子的平均相对分子质量为a，则水解后的多肽分子的总的相对分子质量为____________________。
4.下图所列的物质中每种只有一个。据题意回答下列问题：
(1)上述物质中能构成生物体的天然蛋白质的氨基酸编号是______________，这些氨基酸间的差别是______________。
(2)这些氨基酸通过____________方式所形成的化合物含有______个肽键，肽键的结构简式是____________，该化合物中有________个氨基和________个羧基。
(3)所形成的化合物的相对分子质量与组成它的氨基酸的相对分子质量总和相比，减少了________。
5.某致病细菌分泌的外毒素为无色、细针状结晶，对小鼠和人体有很强的毒性，可引起流涎、呕吐、便血、痉挛等，最终导致死亡。该外毒素为环状肽，结构式如图所示：
请据图分析回答：
(1)该化合物中含有________个游离的氨基，________个游离的羧基。
(2)组成该化合物的氨基酸有________种。
(3)B框所示的R基所构成的氨基酸的相对分子质量是________。
(4)该外毒素在环状肽形成过程中失去了________个水分子，相对分子质量减少了________。
6.某蛋白质分子由四条肽链组成，共657个氨基酸，请回答：
(1)写出天冬氨酸和苯丙氨酸脱水缩合过程____________。
(2)该蛋白质分子中至少含有游离的氨基和游离的羧基分别是__________个和________个。
(3)该蛋白质分子中，共有________个肽键；在该蛋白质分子形成过程中，相对分子质量减少了______。
(4)假设该蛋白质分子中的一条肽链为178肽，其分子式为CxHyOwNzS(z>178，w>179)，并且是由下列五种氨基酸组成的：
那么将该178肽彻底水解后将会得到________个赖氨酸。(结果可含分子式中的未知数)
7.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，肽键是__________(填序号)；该肽链至少有________个游离的羧基。
(3)虽然高温不能破坏蛋白质的______________键，但能使蛋白质的空间结构遭到破坏。
(4)假设有一个十肽，分子式为CxHyOzNmSn，组成该肽的氨基酸只有图2中的几种，则含有①的氨基酸有________个。
8.根据下图所示化合物的结构分析回答：
(1)该化合物中，①表示________，⑦表示________。
(2)该化合物由________个氨基酸失去________个水分子而形成，这种反应叫做____________。
(3)该化合物中的氨基酸种类不同，是由________决定的，其编号是____________。
(4)该化合物称为________，含________个肽键，编号是________。
(5)该化合物含有________个游离的氨基和________个游离的羧基。
9.我国是世界上第一个人工合成结晶胰岛素的国家。胰岛素对于糖尿病，特别是胰岛素依赖性糖尿病的治疗至关重要。其合成过程如下：刚合成的多肽称前胰岛素原，在信号肽酶的作用下，前胰岛素原的信号肽被切除，而成为胰岛素原。最后胰岛素原通过蛋白酶的水解作用生成胰岛素和一个多肽C(如图所示)。请回答问题：
(1)前胰岛素原可与__________试剂产生颜色反应，前胰岛素原水解所需的水中的氢用于形成__________________。
(2)胰岛素分子由51个氨基酸经____________的方式形成两条肽链，这两条肽链通过一定的__________，如图中的________________相互连接在一起而形成。这些氨基酸形成蛋白质后，相对分子质量比原来减少了________。
(3)从理论上分析，胰岛素分子至少有__________个―NH2，________个―COOH。
10.一条多肽链的分子式为C22H34O13N6，其水解后共产生了下列三种氨基酸：
(1)C22H34O13N6的化学名称是________，它的基本组成单位的结构特点是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)该多肽水解可产生________个氨基酸，其中谷氨酸有________个，共需要消耗________个水分子。
(3)在一个C22H34O13N6分子中，存在________个游离的氨基。
(4)如果该多肽的肽链长度不变，组成它的氨基酸的种类和数目均不变，改变其中的___________________________，就可以改变其性质。
