蛋白質(zhì)類計算題的歸類解析

1、蛋白質(zhì)類計算題的歸類解析計算題是生物高考的常見題型之一，蛋白質(zhì)中氨基酸、氨基、羧基、肽鏈、肽鍵脫水數(shù)、相對分子質(zhì)量等各種因素之間的數(shù)量關系復雜，為蛋白質(zhì)類計算題的命制提供了很好的素材，現(xiàn)對此歸類解析。一、有關蛋白質(zhì)中氨基酸分子式的計算例1.谷胱甘肽(分子式C10H17O6N3S)是存在于動植物和微生物細胞中的一種重要的三肽，它是由谷氨酸（C5H9NO4）、甘氨酸（C2H5O2）和半胱氨酸縮合而成，則半胱氨酸可能的分子式為( )A.C3H3NS B. C3H5NS C. C3H7O2NS D. C3H3O2NS解析: 谷胱甘肽是由3個氨基酸通過脫去2分子水縮合而成的三肽。因此，這3個氨基酸分子式

2、之和應等于谷胱甘肽分子式 再加上2個水分子，即C10H17O6N3S+2H2O=C10H21O8N3S 。故C10H21O8N3S - C5H9NO4 -C2H5NO2 =C3H7O2NS(半胱氨酸)。參考答案：C點撥：掌握氨基酸分子的結構通式以及脫水縮合反應的過程是解決此類計算題的關鍵。二、有關蛋白質(zhì)中肽鍵數(shù)及脫下水分子數(shù)的計算例2. 人體內(nèi)的抗體IgG是一種重要的免疫球蛋白，由4條肽鏈構成，共有m個氨基酸，則該蛋白質(zhì)分子有肽鍵數(shù)( ) A.m 個 B. (m+1)個 C.(m-2)個 D.(m-4)個 參考答案：D點撥：m個氨基酸分子脫水縮合成n條多肽鏈時,要脫下(m-n)個水分子,同時形

3、成(m-n)個肽鍵,可用公式表示為:脫下 的水分子數(shù)=肽鍵數(shù)目=氨基酸數(shù)-肽鏈數(shù).三、有關蛋白質(zhì)中游離的氨基或羧基數(shù)目的計算1.至少含有的游離氨基或羧基數(shù)目例3.人體內(nèi)的抗體IgG是一種重要的免疫球蛋白，由4條肽鏈構成，共有764個氨基酸，則該蛋白質(zhì)分子中至少含有游離的氨基和羧基的個數(shù)分別是（）A. 764、 764 B. 760 、760 C. 762、 762 D. 4 、4解析：由氨基酸的通式可知每個氨基酸至少含有一個氨基和一個羧基（R基上也可能含有氨基和羧基）。氨基酸脫水縮合形成多肽時，參與形成肽鍵的氨基和羧基不再稱為游離的氨基和羧基，故任一多肽鏈至少含有1個游離的氨基和1個游離的羧基

4、且分別位于首尾兩端。該蛋白質(zhì)由4條肽鏈組成，應至少含有4個游離的氨基和4個游離的羧基。參考答案：D點撥：審題時要注意對題干中關鍵詞（如“至少”和“游離”）的理解。2. 含有的游離氨基或羧基數(shù)目例4. 現(xiàn)有1000個氨基酸,其中氨基有1020個,羧基有1050個,則由此合成的4條肽鏈中游離的氨基、羧基的數(shù)目分別是( )A. 1010、1046 B.4 、4 C.24 、54 D.1024 、1054解析：每條肽鏈中至少含有1個氨基或羧基,面1000個氨基酸中含有氨基1020個、羧基1050個,說明多出來的20個氨基和50個羧基存在于R基中,故由此合成的4條肽鏈中游離的氨基、羧基的數(shù)目分別是20+

5、4=24,50+4=54.參考答案：C點撥：蛋白質(zhì)中含有的游離氨基或羧基數(shù)目=肽鏈條數(shù)+R基中含有的氨基或羧基數(shù).四、有關蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)目的計算1.氨基酸總數(shù)的計算例5. 已知氨基酸的平均相對分子質(zhì)量為128,測得某蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量為5646,試判斷該蛋白質(zhì)的氨基酸數(shù)和肽鏈數(shù)依次是( )A.51、1 B.51 、2 C.44、1 D.44 、2解析：當?shù)鞍踪|(zhì)的相對分子質(zhì)量確定后,氨基酸的數(shù)量與肽鏈的數(shù)量存在著必然的函數(shù)關系.設氨基酸的數(shù)量與肽鏈的條數(shù)分別是x和y,則有128x-18(x-y)=5646.盡管1個方程式中有2個未知數(shù),但x和y都必須為符合題意的整數(shù)解,這樣可解得:x=51,

6、y=2.參考答案：B點撥:解題時,在蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量、氨基酸的數(shù)目、肽鏈條數(shù)之間建立函數(shù)關系.蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量=氨基酸的數(shù)目氨基酸的平均相對分子質(zhì)量-脫下的水分子數(shù)18; 氨基酸的數(shù)目=水分子數(shù)+肽鏈條數(shù).1.某種氨基酸數(shù)目的計算例6. 某多肽的分子式為C55H70O19N10，已知它由下列4種氨基酸組成：甘氨酸（C2H5NO2）、丙氨酸（C3H7NO2）、苯丙氨酸（C9H11NO2）、谷氨酸（C5H9NO4），那么該多肽徹底水解可產(chǎn)生多少個谷氨酸分子（）A. 4個 B. 5個 C. 6個 D. 3個解析：由于4種氨基酸分子各含有1個N原子，根據(jù)該多肽的分子式，可知該多肽為十肽，其水解

7、需要9分子水，又每分子甘氨酸、丙氨酸、苯丙氨酸各含有2個O原子，每分子谷氨酸含有4個O原子，設谷氨酸有x個，其他3種氨基酸有（10x）個，根據(jù)脫水縮合前后O原子守恒可得：（10x）2+4x=19+9，解方程得x4。參考答案：A點撥：利用氨基酸脫水縮合前后某些特定原子數(shù)目的守恒是解決此類計算題的突破口。五、有關蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量的計算例7. 已知20種地氨基酸的平均相對分子質(zhì)量為128,某蛋白質(zhì)分子由兩條肽鏈組成,共有肽鍵98個, 該當?shù)鞍踪|(zhì)的相對分子質(zhì)量最接近于( )A、12800 B、12544 C、11036D 、12888解析：根據(jù)蛋白質(zhì)中肽鍵數(shù)=氨基酸-肽鏈數(shù),可推知氨基酸的數(shù)目為9

8、8+2=100,在此蛋白質(zhì)的形成過程中失去的水分子數(shù)為98.所以該當?shù)鞍踪|(zhì)的相對分子質(zhì)量=128100-1898=11036.參考答案：C點撥：蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量=氨基酸數(shù)目氨基酸的平均相對分子質(zhì)量-脫下的水分子數(shù)18.六、有關蛋白質(zhì)種類的計算例8.由4種氨基酸(每種氨基酸數(shù)量不限)最多能合成不同結構的三肽有()A、4種 B、43種 C、34種D 、12種解析：造成多肽結構不同的因素有氨基酸的種類、數(shù)目和排列順序, 由4種氨基酸合成三肽時,三肽的第一個位置上的氨基酸有4種可能,第二第三個位置上的氨基酸也有4種可能,因此, 最多能合成不同結構的三肽有444=43種.參考答案：B點撥：解題是注意關鍵詞,準確理解題目的含義.若A、B、Cn種氨基酸,每種氨基酸數(shù)目不限的情況下,可形成m肽種類為nm種. 七、有關氨基酸數(shù)mRNA和DNA中堿基數(shù)關系的計算例9.一條多肽鏈中有氨基酸1000個,則作為合成該多肽鏈模板的mRNA 和用來轉錄該mRNA的基因分子中分別至少含有堿基 ()A、3000個和3000個 B、3000個和6000 個C、1000個和4000個 D 、1000個和3000個解析：DNA分子通過解旋,由其中的一條鏈為模板轉錄形成mRNA;在翻譯時,mRNA上3個堿基決定1個氨基酸,故DNA中堿基數(shù): mRNA中