蛋白质合成过程相关计算.ppt

考点二蛋白质合成过程相关计算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:,n-1,n-1,至少1个,至少1个,na-18(n-1),n-m,n-m,至少m个,至少m个,na-18(n-m),1血红蛋白分子中含574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目分别是（）A574和573B573和573C570和573D570和570,D,2、氨基酸分子缩合形成含2条肽链的蛋白质分子时，相对分子量减少了900，由此可知，此蛋白质分子中含有的氨基酸数和肽键数分别是（）A52、52B50、50C52、50D50、493、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条长短不等的多肽（如图），这些多肽中肽键总数为（）A31B32C34D35,C,A,4某蛋白质分子含有a条肽链，共有b个氨基酸。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（）Ab（c18）+18a和18（ba）Bb（c+18）+18a和18（a+b）Cb（c18）18a和18（ab）Db（c+18）18a和18（ba）,A,2.蛋白质中氨基或羧基数的计算(1)至少含有的游离氨基(或羧基)数目=肽链条数。(2)游离氨基(或羧基)数目=肽链数+R基中氨基(或羧基)数=各氨基酸中氨基(或羧基)的总数-肽键数。,5.某蛋白质分子由3条多肽链组成，内有肽键109个，则此分子中含有-NH2或COOH的数目至少为：（）A.112、112B.109、109C.9、9D.3、3,D,6.现有1000个氨基酸，其中氨基有1020个，羧基1050个，则由此合成的4条肽链中氨基、羧基的数目分别是（）A.1016、1046B.4、4C.24、54D.1024、1054,C,3.多肽中原子数计算(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2氨基酸数-脱水数+R基上的O原子数。(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。同理,其他原子的计算方法是:多肽中的原子数=各氨基酸的相应原子数之和。,7.某蛋白质由m条肽链、n个氨基酸组成,则该蛋白质至少含有氧原子的个数是()A.n-mB.n+mC.n-2mD.n+2m【解析】选B。n个氨基酸形成m条肽链,肽键数为n-m,每个肽键中有1个O原子。每条肽链中至少有一个羧基,每个羧基中含2个O原子。故该蛋白质至少含有氧原子数为n-m+2m=n+m。,4.多肽种类的计算假若有A、B和C3种氨基酸,由这3种氨基酸组成多肽的情况可分如下两情形分析:(1)A、B、C3种氨基酸,每种氨基酸数无限的情况下,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、C3种氨基酸,且每种氨基酸只有一个的情况下,可形成肽类化合物的种类:形成三肽的种类:321=6(种)形成二肽的种类:32=6(种),333=33=27(种),33=32=9(种),【拓展延伸】(1)直链多肽与环状多肽计算方法不同:环状多肽主链中无氨基和羧基,环状多肽中氨基或羧基数目取决于构成环状多肽氨基酸R基中的氨基和羧基的数目,如图所示。,若氨基酸数为n,肽链数为m,氨基酸平均相对分子质量为a,则,n-m,n,an-18(n-m),an-18n,蛋白质分子中除了肽键外,还含有其他化学键,如二硫键。一个二硫键(“SS”)是由2个“SH”形成的,形成过程中要脱去2个氢。故计算蛋白质相对分子质量时除减去H2O的相对分子质量外,还应考虑脱去H的相对分子质量。,(2)不能忽视蛋白质中的二硫键:,【典例2】某直链多肽的分子式为C22H34O13N6,其水解后共产生下列3种氨基酸,相关叙述正确的是(),A.合成1分子该物质将产生6个水分子B.在细胞中合成该物质时只需要3种tRNAC.该多肽分子中含1个氨基和1个羧基D.每个该多肽分子水解后可以产生3个谷氨酸,D,【解析】选D。A项：3种氨基酸分子式中各含1个氨基,每个氨基酸只有1个氮原子,脱水缩合中数量不会改变,所以应该叫六肽。合成1分子该物质将产生5个水分子;A错B项：一种氨基酸可以对应一种或多种密码子,即可以由1种或多种tRNA来转运,至少需要3种tRNA;B错C项：该多肽分子含1个游离氨基和4个羧基；C错D项：由于甘氨酸、丙氨酸中都含有一个羧基,而每个谷氨酸中有两个羧基,合成有机物后R基上还有2个O原子,O原子数=肽键数+2肽链数+R基上的O原子数,即13=5+2+2谷氨酸数,故每个该多肽分子水解后可以产生3个谷氨酸;。,【互动探究】(1)脱下的H2O中,H来自哪部分结构?提示:H既来自氨基,也来自羧基。(2)如何计算该多肽中的甘氨酸数、丙氨酸数?提示:设组成该多肽的甘氨酸数、丙氨酸数、谷氨酸数分别为a、b、c。根据原子守恒的原理:C原子:2a+3b+5c=22H原子:5a+7b+9c=34+2(a+b+c-1)O原子:2a+2b+4c=13+(a+b+c-1)N原子:a+b+c=6列出其中3项,即可解方程,得a=2,b=1,c=3。,【变式训练】经分析某条多肽链中有O原子p个,N原子q个,它彻底水解后,只得到下列4种氨基酸。分析推算可知,1分子该多肽水解得到的赖氨酸个数为()A.p-qB.q-pC.p-q+1D.q-p+1,D,【解析】选D。本题从多肽中的N原子数和O原子数入手,注意分析所给氨基酸中的O原子数和N原子数,根据脱水缩合的原理和原子平衡原理进行分析。解法1:分析法。多肽中的O原子数=肽键数+2+R基中的O原子数=氨基酸数+1+R基中的O原子数。四种氨基酸分别只含有2个氧原子,即R基中没有O原子。得p=氨基酸数+1,氨基酸数=p-1。多肽中的N原子数=肽键数+1+R基中的N原子数=氨基酸数+R基中的N原子数。赖氨酸数=R基中的N原子数=多肽中的N原子数-氨基酸数=q-p+1。,解法2:方程法。设半胱氨酸、丙氨酸、赖氨酸和苯丙氨酸的数目依次为a、b、c、d个。根据多肽中O原子数=各氨基酸的O原子数之和-脱水数,得2a+2b+2c+2d=p+(a+b+c+d-1)根据多肽中N原子数=各氨基酸的N原子数之和,得a+b+2c+d=q-得c=q-p+1。,6.请解答氨基酸和蛋白质的相关问题:(1)现有氨基酸800个,其中氨基总数为810,羧基总数为808,则由这些氨基酸合成的含有两条肽链的蛋白质共有肽键、氨基和羧基的数目分别是、。(2)经氨基酸自动分析仪测定三种多肽化合物:催产素、牛加压素和人血管舒张素均有9个氨基酸,但其功能各不相同,最可能的原因是;构成这三种多肽最多共有种氨基酸。,22,12,10,氨基酸的种类、排列顺序不同,