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重难聚焦练 与蛋白质有关的各类计算一、单项选择题1 已知氨基酸的平均相对分子质量为128，测得某蛋白质的相对分子质量为5 646，则组成该蛋白质的氨基酸数、肽链数以及至少游离的氨基数分别为()A51、1、51 B51、2、2 C51、2、51 D44、2、2答案B解析解题时可采用“列方程求解”的方法。设氨基酸数为n，肽链数为x，则n1285 646(nx)18，化简得110n18x5 646。当x1时，n51.16；当x2时，n51。因此只有B、C项的数值符合氨基酸数和肽链数。又知两条肽链上至少游离着2个氨基，故B项正确。2 20种氨基酸平均相对分子质量为128，某蛋白质相对分子质量为10 228，在形成1分子该蛋白质分子时脱去水分子的相对分子质量为1 548。则组成该蛋白质的肽链数是()A4条 B6条 C8条 D16条答案B解析在形成蛋白质时，脱去的水分子数为：1 5481886(个)；设肽链数为x，则有128(86x)1 54810 228，解得x6。3 一个由20种、500个氨基酸组成的蛋白质，它的氨基酸的排列顺序可能是()A20500种 B50020种C10 000种 D2020种答案A4 某多肽分子式为C42H65N11O9，它彻底水解后只得到如下3种氨基酸，则此多肽中含有赖氨酸的个数为()A2个 B3个 C5个 D8个答案B解析每个氨基酸的羧基只有一个，多肽中氧原子数是9，一条多肽链的O原子数为氨基酸数12，则该肽链有8个氨基酸，8个氨基酸缩合成多肽链至少有8个氨基，多的氨基则是位于赖氨酸的R基上，所以赖氨酸有3个。5 某多肽被水解成3个四肽，2个三肽，5个六肽，1个五肽，这些短肽的氨基总数最小值及肽键总数依次是()A1142 B1153C1242 D1253答案A解析(1)依据原理：由氨基酸脱水缩合的定义可知，每条短肽至少含一个游离的氨基和一个游离的羧基。(2)数量关系(对每条短肽来说)：肽键数氨基酸数1。(3)解题方法：短肽数为325111，所以这些短肽中至少含氨基11个；肽键数为3(41)2(31)5(61)1(51)42。6 现有足量的甘氨酸、丙氨酸、谷氨酸3种氨基酸，它们能形成的三肽种类以及包含3种氨基酸的三肽种类分别最多有()A9种，9种 B6种，3种C18种，6种 D27种，6种答案D解析足量的3种氨基酸构成的三肽有3327种。对于包含3种氨基酸的三肽种类的理解，可借用示意图“”来分析，即第一个位置的氨基酸有3种情况，第二个位置只能从另外2种氨基酸中任选1种，第三个位置只能安放剩余的1种，故为3216种。7 某蛋白质的相对分子质量为11 935，在合成这个蛋白质分子过程中脱水量为1 908，假设氨基酸的平均相对分子质量为127，则组成该蛋白质分子的肽链有()A1条 B2条 C3条 D4条答案C解析依据质量守恒定律，把握蛋白质形成前后的相对分子质量变化特点，即蛋白质的相对分子质量氨基酸脱水缩合时脱掉的水分子的相对分子质量氨基酸的相对分子质量之和，是正确解答本题的金钥匙。若用n表示氨基酸数、m表示肽链数，则n12711 9351 908，推知n109，脱水数nm1 90818106，得m1091063，此蛋白质由3条肽链构成。8 肽链在核糖体上合成后，进一步形成蛋白质时需要进行加工，在加工时常常要切去一部分氨基酸，再构成蛋白质。现有一条含100个氨基酸的肽链，其中含游离的氨基14个，加工时共切去氨基酸16个，则加工后的多肽链中含有的游离氨基至少有()A0个 B1个 C2个 D14个答案B解析加工以后多肽链依旧是一条，因此该多肽链至少含有一个氨基和一个羧基，分别位于肽链两端。9 氨基酸的平均相对分子质量为120，如有一个两条链的多肽，相对分子质量是12 276，合成这个多肽的氨基酸的数目和指导它合成的DNA分子脱氧核苷酸数目至少依次是()A144,864 B144,432C120,720 D120,360答案C解析多肽的相对分子质量氨基酸的数目氨基酸平均相对分子质量(氨基酸的数目肽链条数)18，把相应数字代入上式可得：氨基酸的数目120，再根据基因控制蛋白质合成过程中：DNA分子中脱氧核苷酸数相应mRNA分子核糖核苷酸数指导合成的蛋白质上氨基酸数631，可知DNA分子中脱氧核苷酸数目6120720。10某多肽链为199肽，其分子式为CxHyNaObS2(a199、b200)，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()Aa199、(b200)/2 Ba200、b200Ca199、(b199)/2 Da200、(b200)/2答案A解析由题意知该多肽为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a199。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d个天冬氨酸，反应前199个氨基酸中氧原子共有4d(199d)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b4d(199d)21982d200，d(b200)/2。二、双项选择题11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(SS)。下列相关叙述正确的是()A组成该分子的氨基酸最多有12种B氨基酸合成该分子后相对分子质量减少了4 824C该分子至少含有三个游离的氨基D该物质遇到双缩脲试剂会发生紫色反应答案CD解析组成该分子的氨基酸最多有20种；氨基酸形成蛋白质的过程中，相对分子量减少的部分即为缩合时失去的水分子的相对分子量及形成二硫键(SS)时脱去氢的相对分子量之和：(2713)18244 832。12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条肽链中至少有5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基(侧链基团)上D4条肽链若重新连接成一条长链，将脱去3个水分子答案AB解析从图中信息可知，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错误、C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。13经测定，某多肽链的分子式是C21HXOYN4S2，其中含有一个二硫键(SS)。已知该多肽是由下列氨基酸中的几种作为原料合成的：苯丙氨酸(C9H11O2N)、天冬氨酸(C4H7O4N)、丙氨酸(C3H7O2N)、亮氨酸(C6H13O2N)、半胱氨酸(C3H7O2NS)。下列有关该多肽的叙述，正确的是()A该多肽水解后产生的氨基酸分别是半胱氨酸、天冬氨酸、丙氨酸和亮氨酸B该多肽中H原子数和O原子数分别是30和5C该多肽形成过程中至少需要4种tRNAD该多肽在核糖体上形成，形成过程中相对分子质量减少了56答案BD解析根据题干信息可知，半胱氨酸、天冬氨酸、丙氨酸和亮氨酸的碳元素之和为343616，与题目中该多肽链的分子式不符，A错误。根据该多肽链中碳原子和硫原子的数目，可确定组成该多肽链的氨基酸应该为一个苯丙氨酸(C9H11O2N)、一个亮氨酸(C6H13O2N)、两个半胱氨酸(C3H7O2NS)；该多肽中H原子数为11713732230，O原子数为2222315，B正确。该多肽由3种氨基酸组成，其形成过程中至少需要3种tRNA，C错误。该多肽在核糖体上形成，形成过程中相对分子质量减少183(形成肽键时脱水)2(形成一个二硫键脱下2个H)56，D正确。14下列关于氨基酸和蛋白质的叙述，错误的是()A酪氨酸几乎不溶于水，而精氨酸易溶于水，这种差异是由R基的不同引起的B甜味肽的分子式为C13H16O5N2，则该甜味肽是一种二肽C某二肽的化学式是C8H14N2O5，水解后得到丙氨酸(R基为CH3)和另一种氨基酸X，则X的化学式应该是C5H8NO4Dn个氨基酸共有m(mn)个氨基，则由这些氨基酸缩合成的一个多肽中氨基的数目为mn答案CD解析由氨基酸的结构通式可知，不同氨基酸之间只有R基不同，故氨基酸是否溶于水等性质是由R基决定的，A正确；最小的肽是二肽，由于每种氨基酸中至少含有1个N，那么二肽分子中应至少含有2个N，因甜味肽分子式中只有2个N，故该甜味肽一定为二肽，B正确；氨基酸分子式可写成C2H4O2NR，将R换成CH3，即为丙氨酸，形成二肽时要脱去1分子H2O，再根据化学反应前后原子守恒可推出氨基酸X的分子式，C错误；n个氨基酸含有m个氨基，说明n个氨基酸的所有R基中共有(mn)个氨基，又因每条肽链中至少含有1个氨基(位于肽链一端)，故该多肽链中氨基的数目为(mn1)，但如果形成的是环肽，则多肽中氨基的数目(mn)，D错误。三、非选择题15现有一种“十五肽”，分子式为CxHyNzOdSe(z15，d16)。已知其彻底水解后得到下列几种氨基酸：将一个“十五肽”彻底水解，可生成_个半胱氨酸、_个天冬氨酸和_个赖氨酸。答案e(d16)/2z15解析本题考查多肽的氨基酸组成，解题的一般思路是氨基酸脱水缩合前后的各种原子守恒，最好的解题方法是根据特殊原子守恒解答，如硫原子、氮原子、氧原子守恒，即特殊原子反应前后个数不变，如本题中半胱氨酸含硫原子、天冬氨酸含两个COOH、赖氨酸含有两个NH2等。具体解法如下：(1)根据反应前后硫原子守恒，硫原子在脱水缩合时不消耗，可知“十五肽”中硫原子个数为半胱氨酸个数，即形成该多肽消耗了e个半胱氨酸。(2)设组成该多肽的天冬氨酸为n个，可知：反应前氨基酸的氧原子数215(组成每分子多肽的氨基酸数)2n(天冬氨酸数)，反应后生成物中氧原子数d(多肽中氧原子数)14(脱去水中的氧原子数)，根据反应前后氧原子守恒，可得：2152nd14。所以n(d16)/2。(3)设组成该多肽的赖氨酸为m个，同理：反应前后氮原子数不会变化，由反应前后氮原子守恒(只有赖氨酸含有两个氨基)，可得：15mz，即mz15。16分析下列资料并回答问题：资料一上图中R、R、R、R可能是相同或不相同的原子团或碳链。A、B、C、D分别表示不同的化学键。资料二现有一多肽，化学式为C55H70O19N10，已知将它彻底水解后得到下列四种氨基酸：(1)根据资料一，该化合物由_个氨基酸脱去_分子水而形成，水分子中的氧来自于_，氢来自于_。(2)根据资料一，该化合物共有肽键_个。在该多肽水解时，断裂的化学键是_(用图中字母表示)。(3)根据资料二，丙氨酸和谷氨酸的R基分别是_、_。(4)根据资料二中该多肽的化学式推算，它在完全水解后可得到氨基酸共_个，其中丙氨酸_个。答案(1)43羧基氨基和羧基(2)3C(3)CH3CH2CH2COOH(4)102解析(1)(2)由资料一可知，该化合物中有3个肽键，所以失去3分子水，水是由氨基与羧基形成肽键时产生的，所以氧来自羧基，氢来自氨基和羧基，水解断裂的是肽键。(3)(4)根据氨基酸的通式和定义可知，丙氨酸和谷氨酸的R基分别是CH3、CH2CH2COOH；先来看总的化学式，N原子有10个，而这几种氨基酸的氮原子都是1个，那么彻底水解后共有10个氨基酸。其中谷氨酸较为特殊，因为一个谷氨酸分子有4个氧原子，而其