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蛋白质计算问题归类解析计算题是生物试题中常见题型之一。蛋白质中氨基酸、氨基、羧基、肽链、肽键、脱水数、分子量等各因素之间数量关系复杂，为生物计算题型的命题提供了很好的素材。现对此归类如下：1.有关蛋白质相对分子质量的计算在解答这类问题时，必须明确的基本关系式是：蛋白质的相对分子质量氨基酸数氨基酸的平均相对分子质量脱水数18（水的相对分子质量）。比如有m个氨基酸，形成n个肽链，每个氨基酸的平均相对分子质量为a，那么，由此形成的蛋白质相对分子质量为：ma一(mn)18 其中(mn)为失去的水分子数，18为水的相对分子质量。（注：有时还要考虑一些其他化学变化过程如二硫键(一ss)形成等）例1 组成生物体某蛋白质的20种氨基酸的平均相对分子质量为128，则由100个氨基酸构成的含2条多肽链的蛋白质，其分子量为（）A.12800 B.11018 C.11036 D.8800解析：对照关系式，要求蛋白质分子量，还应知道脱水数。由于题中蛋白质包含2条多肽链，所以，脱水数100298，所以，蛋白质的分子量128100189811036，答案为C。 例2 全世界每年有成千上万人由于吃毒蘑菇而身亡，其中鹅膏蕈碱就是一种毒菇的毒素，它是一种环状八肽。若20种氨基酸的平均分子量为128，则鹅膏蕈碱的分子量约为( ) A 1024 B. 898 C 880 D. 862解析：所谓环状肽即指由首尾相接的氨基酸组成的环状的多肽，故在环状多肽主链中（不包括R基部分）没有氨基和羧基，且环状肽中氨基和羧基的数目取决于构成环状肽的氨基酸中R基团上氨基和羧基的数目，其特点是肽键数与氨基酸数相同。即肽键的数目=脱去的水分子的数目=氨基酸的数目。所以，鹅膏蕈碱的分子量=8 1288 18=880，答案为C。例3 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）解析：在多肽链中的氨基酸，由于其部分基团参与了肽键的形成，剩余的结构部分则称氨基酸残基。简单的说，氨基酸残基就是指不完整的氨基酸。因此有b个氨基酸残基就意味着有b个氨基酸参与缩合反应。b个氨基酸缩合成a条肽链，脱去（b-a）个水分子。答案：A2.有关蛋白质中氨基酸数、肽链数、肽键数、脱水数的计算在解答这类问题时，必须明确的基本知识是蛋白质中氨基酸数、肽链数、肽键数、脱水数的数量关系。基本关系式有：个氨基酸脱水缩合形成一条多肽链，则肽键数(1)个；个氨基酸脱水缩合形成条多肽链，则肽键数()个；无论蛋白质中有多少条肽链，始终有：脱水数肽键数氨基酸数肽链数例3 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、52 B50、50C52、50 D50、49 解析：氨基酸分子形成蛋白质时相对分子质量减少的原因是在此过程中脱去了水，据此可知，肽键数脱水数9001850，依上述关系式，氨基酸数肽键数肽链数50252，答案为C。例4 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A31B32 C34 D35【解析】39个氨基酸的多肽链含有肽键38个，去掉4个丙氨酸后，得到由35个氨基酸构成的四条多肽链，因此含有的肽键数为35-4=31个。【答案】A3有关蛋白质中含有氨基数和羧基数的计算在氨基酸脱水缩合形成的蛋白质中有如下规律：(1)氨基数肽链数+R基上的氨基数=各氨基酸中氨基总数一肽键数(2)羧基数肽链数一R基上的羧基数=各氨基酸中羧基总数一肽键数(3)N原子数肽键数十肽链数+R基上N原子数=各氨基酸中N的总数(4)O原予数肽键数+肽链数2+R基上的O原子数各氨基酸中O的总数一脱去水分子数(5)H原子数各氨基酸中H的总数一脱水数2例5 某蛋白质分子含有4条肽链，共有96个肽键，则此蛋白质分子中至少含有COOH和NH2的数目分别为( )A4、 100 B4、 4C100、100 D96、96解析：以一条由n个氨基酸组成的肽链为例：在未反应前，因每个氨基酸至少含有1个COOH和1个NH2，因此n个氨基酸至少含有的COOH和NH2的数目都为n，由于肽链中包括(n1)个肽键，而形成1个肽键分别消耗1个COOH和 1个NH2，所以共需消耗(n1) 个COOH和 (n1)个NH2 ，所以至少含有的COOH和NH2的数目都为1，与氨基酸R基团中COOH和NH2 的数目无关。本题中蛋白质包含4条肽链，所以至少含有COOH和NH2的数目都为4，答案为B。4有关蛋白质中氨基酸的种类和数量的计算例6 分析多肽E和多肽F得到以下结果（单位：个）元素或基团CHON氨基羧基多肽E201348625332多肽F182294555461两种多肽中氨基酸的数目最可能是选 项ABCD多肽E1993405851多肽F1812815349【解析】如果构成一个多肽化合物中的氨基酸的R基上没有氨基和羧基，那么该多肽中氨基和羧基各有一个（位于多肽的两端，一端是氨基，另一端就是羧基），而多肽E含有N原子数53个，氨基3个，羧基2个，说明构成该多肽的氨基酸的R 基上有2个氨基和一个羧基。因此，构成多肽E的氨基酸数目做可能是51个。同理可以推算构成多肽F的氨基酸数目做可能是49个。【答案】D例7 今有一化合物，其分子式为C55H70O19N10，已知将它完全水解后只得到下列四种氨基酸： 该化合物是 肽。该多肽进行水解后，需 个水分子，得到 个甘氨酸分子， 个丙氨酸分子。解析：从该多肽水解后得到的4种氨基酸的结构式可以看出，每种氨基酸都仅含有一个N原子，而此多肽中共含有10个N原子，所以该多肽是由10个氨基酸缩合形成的，因而为10肽。10肽水解显然需要9个水分子。根据4种氨基酸的分子结构，可分别写出它们的分子式：甘氨酸为C2H5O2N，丙氨酸为C3H7O2N，苯丙氨酸为C9H11O2N，谷氨酸为C5H9O4N，由于该多肽形成时失去9个水分子，所以10个氨基酸中共有：C原子55个，H原子88个(70+2 9)，O原子28个(19+19 1)，N原子10个。设此多肽中这四种氨基酸的数目分别为a、b、c、d个，则有2a+3b+9c+5d=55，5a+7b+11C+9d=88，2a+2b+2c+4d=28，a+b+c+d=10。解得，a=1，b=2，即该多肽水解后得到1个甘氨酸分子，2个丙氨酸分子。【答案】十 9 1 2【针对性训练】1.若某蛋白质的分子量为11935，在合成这个蛋白质分子的过程中脱水量为1908，假设氨基酸的平均分子量为127，则组成该蛋白质分子的肽链有（）A1条 B2条C3条 D4条2.现有一分子式为C63H103O45N17S2的多肽化合物，已知形成该化合物的氨基酸中有一个含2个氨基，另一个含3个氨基，则该多肽化合物水解时最多消耗多少个水分子？3.已知氨基酸的平均分子量为128，测得某蛋白质的分子量为5646，试判断该蛋白质的氨基酸数和肽链数依次是 ( ) A51和1 B51和2 C44和1 D44和2 4现有氨基酸800个，其中氨基总数为810个，羧基总数为808个，则由这些氨基酸合成的含有2条肽链的蛋白质共有肽键、氨基和羧基的数目依次分别为A798、2和2 B798、12和10C799、1和1 D799、11和95. 一个蛋白质分子由四条肽链组成，364个氨基酸形成，则这个蛋白质分子含有的COOH和NH2 数目分别为 ( )A366、366 B362、362C4、4 D无法判断【参考答案】1.【答案】C【解析】据脱水量，可求出脱水数190818106，形成某蛋白质的氨基酸的分子质量之和11935190813843，则氨基酸总所以肽链数氨基酸数脱水数=1091063。2.【答案】13【解析】本题首先要搞清楚，多肽水解消耗水分子数=多肽形成时生成水分子数；其次，要知道，要使形成多肽时生成的水分子数最多，只有当氨基酸数最多和肽链数最少两个条件同时满足时才会发生。已知的2个氨基酸共有5个N原子，所以剩余的12个N原子最多可组成12个氨基酸（由于每个氨基酸分子至少含有一个NH2），即该多肽化合物最多可由14个氨基酸形成；肽链数最少即为1条，所以该化合物水解时最多消耗水分子数14113。3.【答案】B【解析】蛋白质的分子量确定后，氨基酸的数量与肽链的数量存在着必然的函数关系，如设氨基酸的数量与肽链的条数分别为和，则有 12818（）5646尽管1个方程包含2个未知数，但和必须都为符合题意的整数解，这样可解得：x=51，y=2。4.【答案】B【解析】由上述数据可知，R基