蛋白质的相关计算

1、蛋白质的相关计算【名师导读】蛋白质是生命活动的主要承担者，对生物体的结构和功能具有十分重要的意义。蛋白质的形成过程是：由许多个氨基酸分子通过脱水缩合互相连接而成多肽，因多肽通常呈链状结构，又称肽链。一个蛋白质分子可以含有一条或几条肽链，肽链通过一定的化学键连接在一起，形成具有一定空间结构的蛋白质。蛋白质中氨基酸数、氨基数、羧基数、肽链数、肽键数、脱水数、分子量等各因素之间的数量关系是高考的必考点，因此，对蛋白质中有关数量的计算题应重点关注。本文结合教学实践,对有关蛋白质计算题的作归类例析。 【归类分析】1(2009·青岛模拟)丙氨酸的R基为CH3，谷氨酸的R基为C3H5O2，它们缩合

2、形成的二肽分子中，C、H、O的原子比例为()A7166 B7145 C8125 D81452(2010·杭州模拟)谷胱甘肽(C10H17O6N3S)是存在于动植物和微生物细胞中的一种重要三肽，它是由谷氨酸(C5H9O4N)、甘氨酸(C2H5O2N)和半胱氨酸缩合而成的，则半胱氨酸可能的分子式为()AC3H3NS BC3H5NSCC3H7O2NS DC3H3O2NS3(2010·舟山模拟)某蛋白质由3条多肽链，N个氨基酸组成，下列关于该蛋白质说法正确的是()A形成该蛋白质时产生了N个水分子B该蛋白质中至少含有N个肽键C该蛋白质中至少含有3个游离的羧基4(2010·上

3、海高考)由m个氨基酸构成的一个蛋白质分子，含n条肽链，其中z条是环状多肽。该蛋白质分子中含有的肽键数，完全水解共需水分子个数为()Amzn，mznBmnz，mnzCmnz，mnz Dmzn，mzn5某肽链由10个氨基酸组成，利用水解法可得到四个片段，即：AP；HV；GLBT；CT。利用水解法可得到三个片段，即：APGL；THV；BTC。(其中字母表示氨基酸，“”表示肽键)。从有重叠结构的各个片段的顺序中可推断出该肽链的氨基酸序列为()AAPHVGLBTCTBAPGLBTCTHVCTHVAPGLBTCDGLBTAPHVCT6免疫球蛋白IgG的结构示意图如下，其中SS表示连接两条相邻肽链的二硫键。

4、若该IgG由m个氨基酸构成，则该IgG有肽键数()Am个 B(m1)个 C(m2)个 D(m4)个7某蛋白质分子的相对分子质量为10 412,20种氨基酸的平均相对分子质量为128，在形成该蛋白质分子时脱去的水分子总质量为1 620，则该蛋白质分子的肽链数为()A一条 B两条 C三条 D四条8如果有足量的三种氨基酸，分别为甲、乙、丙，则它们能形成的三肽种类以及包含三种氨基酸的三肽种类最多是()A9种、9种 B6种、3种C27种、6种 D3种、3种9.狼体内有A种蛋白质，20种氨基酸；兔体内有B种蛋白质，20种氨基酸。狼捕食兔后狼体内的一个细胞中含有的蛋白质种类和氨基酸种类最可能是()AAB,4

5、0 BA,20CA,20 DA,2010某三十九肽中共有丙氨酸(R基为CH3)4个，现去掉其中的丙氨酸得到4条长短不等的多肽(如图)，下列有关该过程的叙述中错误的是()那么原肽链中的丙氨酸个数和新生成肽链中所有的肽键数是A、3 31 B、4 31 C、4 35 D、3 32 A肽键数目减少8个 BC原子减少12个C氨基和羧基分别增加3个 DO原子数目减少1个11含有215个N原子的200个氨基酸，形成了5个四肽、4个六肽和1个2条肽链构成的蛋白质分子。这些多肽和蛋白质分子中，肽键与氨基数目的最大值分别是()A200和200 B200和215C189和11 D189和2612(2010·

6、;汕头模拟)全世界每年有上千人由于误吃毒蘑菇而死亡，鹅膏蕈碱就是一种毒菇的毒素，它是一种环状八肽。若20种氨基酸的平均相对分子质量为128，则鹅膏蕈碱的相对分子质量大约是()A1 024 B898 C880 D86213(2010·汕头模拟)经测定某多肽分子式为C21HxOyN4S2(无二硫键)。已知该多肽是由下列氨基酸中的几种作原料合成的：苯丙氨酸(C9H11NO2)，天冬氨酸(C4H7NO4)，丙氨酸(C3H7NO2)，亮氨酸(C6H13NO2)，半胱氨酸(C3H7NO2S)。请回答：(1)该多肽共由_个氨基酸组成，参与的氨基酸的种类与数目为_。(2)该多肽分子中的H原子数是_，

7、O原子数是_。(3)控制该多肽合成的mRNA上至少有_种不同的密码子(不考虑终止密码子)。14.称取某多肽415g，在小肠液的作用下，完全水解得到氨基酸505g。经分析知道组成此多肽的氨基酸的平均相对分子质量为100，此多肽由甘氨酸CH2（NH2）COOH、丙氨酸CH3CH（NH2）COOH、半胱氨酸HSCH2CH（NH2）COOH三种氨基酸组成，1mol此多肽含有硫元素51mol。（1）一分子的此多肽由多少个氨基酸组成？（2）此多肽分子中三种氨基酸的数目比是多少？（3）此多肽415g，用硫酸把它分解成氨盐后，加过量的碱中和，能够蒸出多少克氨？题型1 有关蛋白质中氨基酸分子式的计算答案】D【点

8、拨】蛋白质中含有的游离氨基或羧基数目=肽链条数+R基中含有的氨基或羧基数。蛋白质中至少有NH2和COOH各m个。 题型2 有关蛋白质中肽键数及脱下水分子数的计算【典例2】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，则这些短肽的氨基酸总数的最小值、肽键总数、分解成这些小分子肽所需水分子总数依次是 【解析】此题的关键是“分解成这些小分子肽所需的水分子总数”中的“分解成”，往往误认为是“分解这些小分子肽所需的水分子数”从而导致出现问题的。虽然是一字之差，结果却是大不相同。从题中已知，短肽（包括二肽和多肽）的数目是1+2+3+3=9条，故游离的氨基数量至少是9

9、个，肽键总数是51-9=42个，51个氨基酸分解这些短肽所需要的水分子数量是51-9=42个。若分解成这9个短肽，则需要的水分子数量是9个。 【答案】C 【点拨】m个氨基酸分子脱水缩合成n条多肽链时,要脱下(m-n)个水分子,同时形成(m-n)个肽键,可用公式表示为:脱下的水分子数=肽键数目=氨基酸数-肽链数。题型3 有关蛋白质中游离的氨基或羧基数目的计算【典例3】一个蛋白质分子有三条肽链构成，共有366个氨基酸，则这个蛋白质分子至少含有的氨基和羧基数目分别是 A366和366 B365和363 C363和363 D3和3【解析】D 对于一条肽链来说，“至少”应有的氨基和羧基数都是一个。若有n

10、个氨基酸分子缩合成m条肽链，则可形成（nm）个肽键，脱去（nm）个水分子，至少有氨基和羧基分别为m个。【答案】D【点拨】蛋白质中含有的游离氨基或羧基数目=肽链条数+R基中含有的氨基或羧基数。蛋白质中至少有NH2和COOH各m个。题型4 有关蛋白质种类的计算【典例4】如果有足量的三种氨基酸，分别为A、B、C，则它们能形成的三肽种类以及包含三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【解析】这道题属于数学上排列组合的一类题。多肽的不同取决于构成多肽的氨基酸的种类、数量、排列次序。三肽由三个氨基酸形成，若此三肽只含有一种氨基酸，可构成三肽种类有AA

11、A、BBB、CCC三种。若三肽均含有三种氨基酸，可构成三肽种类有ABC、ACB、BAC、BCA、CBA、CAB六种。若只含有两种氨基酸，如A和B，可构成三肽种类有ABB、BAB、BBA、BAA、ABA、AAB六种；同理，B和C、A和C，分别构成三肽种类都有六种。因此，A、B、C，则它们能形成的三肽种类最多有3+6+6×3=27种，包含三种氨基酸的三肽种类最多有6种。 【答案】D题型5 氨基酸中的各原子的数目计算 【点拨】氨基酸中C原子数R基团中的C原子数2，H原子数R基团中的H原子数4，O原子数R基团中的O原子数2，N原子数R基团中的N原子数1。题型5 利用化学平衡计算氨基酸数目题型

12、6 水解产物中个别氨基酸的个数【典例6】有一条多肽链由12个氨基酸组成，分子式为CxHyNzOwS(z>12，w>13)，这条多肽链经过水解后的产物中有5种氨基酸：半胱氨酸(C3H7NO2S)、丙氨酸(C3H6NO2)、天门冬氨酸(C4H7N04)、赖氨酸(C6H14N202)、苯丙氨酸(C9H11NO2)。问：水解产物中天门冬氨酸的数目是 Ay+12个 Bz+12个 Cw+13个 D(w-13)/2个【解析】由于在半胱氨酸、丙氨酸、赖氨酸、苯丙氨酸中都只含有1个O原子，分子“COOH”，而天门冬氨酸中含有2个O原子。设天门冬氨酸的个数为x个，则该十二肽由12个氨基酸脱水缩合形成过

13、程中，利用O原子平衡建立关系式：（12-x）×2+4 x-11=w，因此x=(w-13)/2个。该“十二肽”分子彻底水解后有 (w-13)/2个天门冬氨酸。 【答案】D 【点拨】利用氨基酸脱水缩合前后某些特定原子数目的守恒，这是解决此类计算题的突破口。【点拨】利用氨基酸脱水缩合前后某些特定原子数目的守恒，这是解决此类计算题的突破口。（4）若有99个氨基酸（假设它们的平均分子量为100），通过结合形成了一条环状的多肽链，则其相对分子质量比原来减少了_，此环状的多肽链含氨基的数量最少是_个。若某一多肽链由201个氨基酸组成，其分子式为CxHyNaObS2（a>201，b>20

14、2），并且是由下列5种氨基酸组成的，那么该多肽链彻底水解后将会得到赖氨酸、天冬氨酸各多少个?Aa202、b202 Ba202、（b202）2 Ca201、（b201）2 Da201、（b202）222.从某种真核细胞中提取大量的核糖体（细胞内氨基酸脱水缩合的场所），放入含下列几种氨基酸，假设培养液里含有核糖体完成其功能所需要的一切物质和条件，最终合成了一个十二肽（分子式为CxHyN15O17）。请回答：（1）人体中常见的氨基酸有20种，它们的结构通式是 。实验中，核糖体的功能就是把上述氨基酸通过 方式合成多肽。（2）该多肽链含有 个肽键，含有游离的氨基有 个，有 个天门冬氨酸参与该多肽的合成，

15、其中天门冬氨酸的R基是 。（3）如果得到的一条肽链长度不变，组成它的氨基酸的种类和数目也不变，改变其中的 ，就可以改变其性质。（4）若丙氨酸的“H”用“T”（T为氢的同位素氘）来代替，赖氨酸的“H”用“D”（D为氢的同位素氚）来代替，其余两种不变，试想想，在缩合过程中产生的水可能有： （要求填分子式）。11.下面是某蛋白质的肽链结构示意图（图1，其中数字为氨基酸序号）及部分肽链放大图（图2），请据图判断下列叙述中正确的是( )A图2中含有的R基是 B该蛋白质中含有1条肽链，124个肽键 C图2共有4种氨基酸，4个肽键 D从图2可推知该肽链至少含有3个游离的羧基12.实验测得小麦、大豆、花生三种

16、生物干种子中三大类有机物含量如右图，有关叙述正确的是（ ） A用双缩脲试剂检测大豆种子研磨滤液呈紫色B蛋白质检测实验最好选用花生作为材料C三种种子都常用来做成面粉或榨食油D萌发时相同质量的三种种子需要的2量相同13.有一条多肽链，分子式为CxHyOpNqS，将它彻底水解后，只得到下列四种氨基酸。分析推算已知水解得到的氨基酸个数为q2，则该肽链中含有赖氨酸的数目为（ ） A1个 B2个 C3个 D0个9.某种酶是由419个氨基酸形成的蛋白质。科学家利用生物技术做出5种不同长度的该酶的片段，并分别测定其活性如图所示，分析该酶最可能具有活性的部分是（ ） A第1号氨基酸到第43号氨基酸 B第44号氨

17、基酸到第85号氨基酸C第196号氨基酸到第419号氨基酸 D第197号氨基酸到第302号氨基酸15.下面是某蛋白质的肽链结构示意图（图1中数字为氨基酸序号）及部分肽链放大图（图2），请据图判断下列叙述中正确的是A该蛋白质中含有1条肽链和124个肽键 B若图1的肽链全部水解成氨基酸，需要123个水分子C从图2可推知图1的肽链含有2个游离的羧基D图2中含有的R基是1 选择题 1.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为： 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）2.一种酶切除一种三十九肽中的所有丙氨酸，得其余氨基酸组成的肽链如右图，那么原肽链中的丙氨酸个数和新生成肽链中所有的肽键数是A、3 31 B、4 31 C、4 35 D、3 32 3. 图1是某蛋白质结构示意图，图中的数字代表每条肽链上氨基酸的序号；图2表示一