蛋白質(zhì)的相關(guān)計算

1、蛋白質(zhì)的相關(guān)計算【名師導讀】蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔者，對生物體的結(jié)構(gòu)和功能具有十分重要的意義。蛋白質(zhì)的形成過程是：由許多個氨基酸分子通過脫水縮合互相連接而成多肽，因多肽通常呈鏈狀結(jié)構(gòu)，又稱肽鏈。一個蛋白質(zhì)分子可以含有一條或幾條肽鏈，肽鏈通過一定的化學鍵連接在一起，形成具有一定空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)、氨基數(shù)、羧基數(shù)、肽鏈數(shù)、肽鍵數(shù)、脫水數(shù)、分子量等各因素之間的數(shù)量關(guān)系是高考的必考點，因此，對蛋白質(zhì)中有關(guān)數(shù)量的計算題應重點關(guān)注。本文結(jié)合教學實踐,對有關(guān)蛋白質(zhì)計算題的作歸類例析。 【歸類分析】1(2009·青島模擬)丙氨酸的R基為CH3，谷氨酸的R基為C3H5O2，它們縮合

2、形成的二肽分子中，C、H、O的原子比例為()A7166 B7145 C8125 D81452(2010·杭州模擬)谷胱甘肽(C10H17O6N3S)是存在于動植物和微生物細胞中的一種重要三肽，它是由谷氨酸(C5H9O4N)、甘氨酸(C2H5O2N)和半胱氨酸縮合而成的，則半胱氨酸可能的分子式為()AC3H3NS BC3H5NSCC3H7O2NS DC3H3O2NS3(2010·舟山模擬)某蛋白質(zhì)由3條多肽鏈，N個氨基酸組成，下列關(guān)于該蛋白質(zhì)說法正確的是()A形成該蛋白質(zhì)時產(chǎn)生了N個水分子B該蛋白質(zhì)中至少含有N個肽鍵C該蛋白質(zhì)中至少含有3個游離的羧基4(2010·上

3、海高考)由m個氨基酸構(gòu)成的一個蛋白質(zhì)分子，含n條肽鏈，其中z條是環(huán)狀多肽。該蛋白質(zhì)分子中含有的肽鍵數(shù)，完全水解共需水分子個數(shù)為()Amzn，mznBmnz，mnzCmnz，mnz Dmzn，mzn5某肽鏈由10個氨基酸組成，利用水解法可得到四個片段，即：AP；HV；GLBT；CT。利用水解法可得到三個片段，即：APGL；THV；BTC。(其中字母表示氨基酸，“”表示肽鍵)。從有重疊結(jié)構(gòu)的各個片段的順序中可推斷出該肽鏈的氨基酸序列為()AAPHVGLBTCTBAPGLBTCTHVCTHVAPGLBTCDGLBTAPHVCT6免疫球蛋白IgG的結(jié)構(gòu)示意圖如下，其中SS表示連接兩條相鄰肽鏈的二硫鍵。

4、若該IgG由m個氨基酸構(gòu)成，則該IgG有肽鍵數(shù)()Am個 B(m1)個 C(m2)個 D(m4)個7某蛋白質(zhì)分子的相對分子質(zhì)量為10 412,20種氨基酸的平均相對分子質(zhì)量為128，在形成該蛋白質(zhì)分子時脫去的水分子總質(zhì)量為1 620，則該蛋白質(zhì)分子的肽鏈數(shù)為()A一條 B兩條 C三條 D四條8如果有足量的三種氨基酸，分別為甲、乙、丙，則它們能形成的三肽種類以及包含三種氨基酸的三肽種類最多是()A9種、9種 B6種、3種C27種、6種 D3種、3種9.狼體內(nèi)有A種蛋白質(zhì)，20種氨基酸；兔體內(nèi)有B種蛋白質(zhì)，20種氨基酸。狼捕食兔后狼體內(nèi)的一個細胞中含有的蛋白質(zhì)種類和氨基酸種類最可能是()AAB,4

5、0 BA,20CA,20 DA,2010某三十九肽中共有丙氨酸(R基為CH3)4個，現(xiàn)去掉其中的丙氨酸得到4條長短不等的多肽(如圖)，下列有關(guān)該過程的敘述中錯誤的是()那么原肽鏈中的丙氨酸個數(shù)和新生成肽鏈中所有的肽鍵數(shù)是A、3 31 B、4 31 C、4 35 D、3 32 A肽鍵數(shù)目減少8個 BC原子減少12個C氨基和羧基分別增加3個 DO原子數(shù)目減少1個11含有215個N原子的200個氨基酸，形成了5個四肽、4個六肽和1個2條肽鏈構(gòu)成的蛋白質(zhì)分子。這些多肽和蛋白質(zhì)分子中，肽鍵與氨基數(shù)目的最大值分別是()A200和200 B200和215C189和11 D189和2612(2010·

6、;汕頭模擬)全世界每年有上千人由于誤吃毒蘑菇而死亡，鵝膏蕈堿就是一種毒菇的毒素，它是一種環(huán)狀八肽。若20種氨基酸的平均相對分子質(zhì)量為128，則鵝膏蕈堿的相對分子質(zhì)量大約是()A1 024 B898 C880 D86213(2010·汕頭模擬)經(jīng)測定某多肽分子式為C21HxOyN4S2(無二硫鍵)。已知該多肽是由下列氨基酸中的幾種作原料合成的：苯丙氨酸(C9H11NO2)，天冬氨酸(C4H7NO4)，丙氨酸(C3H7NO2)，亮氨酸(C6H13NO2)，半胱氨酸(C3H7NO2S)。請回答：(1)該多肽共由_個氨基酸組成，參與的氨基酸的種類與數(shù)目為_。(2)該多肽分子中的H原子數(shù)是_，

7、O原子數(shù)是_。(3)控制該多肽合成的mRNA上至少有_種不同的密碼子(不考慮終止密碼子)。14.稱取某多肽415g，在小腸液的作用下，完全水解得到氨基酸505g。經(jīng)分析知道組成此多肽的氨基酸的平均相對分子質(zhì)量為100，此多肽由甘氨酸CH2（NH2）COOH、丙氨酸CH3CH（NH2）COOH、半胱氨酸HSCH2CH（NH2）COOH三種氨基酸組成，1mol此多肽含有硫元素51mol。（1）一分子的此多肽由多少個氨基酸組成？（2）此多肽分子中三種氨基酸的數(shù)目比是多少？（3）此多肽415g，用硫酸把它分解成氨鹽后，加過量的堿中和，能夠蒸出多少克氨？題型1 有關(guān)蛋白質(zhì)中氨基酸分子式的計算答案】D【點

8、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)。蛋白質(zhì)中至少有NH2和COOH各m個。 題型2 有關(guān)蛋白質(zhì)中肽鍵數(shù)及脫下水分子數(shù)的計算【典例2】某肽鏈由51個氨基酸組成，如果用肽酶把其分解成1個二肽、2個五肽、3個六肽、3個七肽，則這些短肽的氨基酸總數(shù)的最小值、肽鍵總數(shù)、分解成這些小分子肽所需水分子總數(shù)依次是 【解析】此題的關(guān)鍵是“分解成這些小分子肽所需的水分子總數(shù)”中的“分解成”，往往誤認為是“分解這些小分子肽所需的水分子數(shù)”從而導致出現(xiàn)問題的。雖然是一字之差，結(jié)果卻是大不相同。從題中已知，短肽（包括二肽和多肽）的數(shù)目是1+2+3+3=9條，故游離的氨基數(shù)量至少是9

9、個，肽鍵總數(shù)是51-9=42個，51個氨基酸分解這些短肽所需要的水分子數(shù)量是51-9=42個。若分解成這9個短肽，則需要的水分子數(shù)量是9個。 【答案】C 【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)。題型3 有關(guān)蛋白質(zhì)中游離的氨基或羧基數(shù)目的計算【典例3】一個蛋白質(zhì)分子有三條肽鏈構(gòu)成，共有366個氨基酸，則這個蛋白質(zhì)分子至少含有的氨基和羧基數(shù)目分別是 A366和366 B365和363 C363和363 D3和3【解析】D 對于一條肽鏈來說，“至少”應有的氨基和羧基數(shù)都是一個。若有n

10、個氨基酸分子縮合成m條肽鏈，則可形成（nm）個肽鍵，脫去（nm）個水分子，至少有氨基和羧基分別為m個?！敬鸢浮緿【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)。蛋白質(zhì)中至少有NH2和COOH各m個。題型4 有關(guān)蛋白質(zhì)種類的計算【典例4】如果有足量的三種氨基酸，分別為A、B、C，則它們能形成的三肽種類以及包含三種氨基酸的三肽種類分別最多有（ ） A9種，9種 B6種，3種 C18種，6種 D27種，6種【解析】這道題屬于數(shù)學上排列組合的一類題。多肽的不同取決于構(gòu)成多肽的氨基酸的種類、數(shù)量、排列次序。三肽由三個氨基酸形成，若此三肽只含有一種氨基酸，可構(gòu)成三肽種類有AA

11、A、BBB、CCC三種。若三肽均含有三種氨基酸，可構(gòu)成三肽種類有ABC、ACB、BAC、BCA、CBA、CAB六種。若只含有兩種氨基酸，如A和B，可構(gòu)成三肽種類有ABB、BAB、BBA、BAA、ABA、AAB六種；同理，B和C、A和C，分別構(gòu)成三肽種類都有六種。因此，A、B、C，則它們能形成的三肽種類最多有3+6+6×3=27種，包含三種氨基酸的三肽種類最多有6種。 【答案】D題型5 氨基酸中的各原子的數(shù)目計算 【點撥】氨基酸中C原子數(shù)R基團中的C原子數(shù)2，H原子數(shù)R基團中的H原子數(shù)4，O原子數(shù)R基團中的O原子數(shù)2，N原子數(shù)R基團中的N原子數(shù)1。題型5 利用化學平衡計算氨基酸數(shù)目題型

12、6 水解產(chǎn)物中個別氨基酸的個數(shù)【典例6】有一條多肽鏈由12個氨基酸組成，分子式為CxHyNzOwS(z>12，w>13)，這條多肽鏈經(jīng)過水解后的產(chǎn)物中有5種氨基酸：半胱氨酸(C3H7NO2S)、丙氨酸(C3H6NO2)、天門冬氨酸(C4H7N04)、賴氨酸(C6H14N202)、苯丙氨酸(C9H11NO2)。問：水解產(chǎn)物中天門冬氨酸的數(shù)目是 Ay+12個 Bz+12個 Cw+13個 D(w-13)/2個【解析】由于在半胱氨酸、丙氨酸、賴氨酸、苯丙氨酸中都只含有1個O原子，分子“COOH”，而天門冬氨酸中含有2個O原子。設(shè)天門冬氨酸的個數(shù)為x個，則該十二肽由12個氨基酸脫水縮合形成過

13、程中，利用O原子平衡建立關(guān)系式：（12-x）×2+4 x-11=w，因此x=(w-13)/2個。該“十二肽”分子徹底水解后有 (w-13)/2個天門冬氨酸。 【答案】D 【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，這是解決此類計算題的突破口?！军c撥】利用氨基酸脫水縮合前后某些特定原子數(shù)目的守恒，這是解決此類計算題的突破口。（4）若有99個氨基酸（假設(shè)它們的平均分子量為100），通過結(jié)合形成了一條環(huán)狀的多肽鏈，則其相對分子質(zhì)量比原來減少了_，此環(huán)狀的多肽鏈含氨基的數(shù)量最少是_個。若某一多肽鏈由201個氨基酸組成，其分子式為CxHyNaObS2（a>201，b>20

14、2），并且是由下列5種氨基酸組成的，那么該多肽鏈徹底水解后將會得到賴氨酸、天冬氨酸各多少個?Aa202、b202 Ba202、（b202）2 Ca201、（b201）2 Da201、（b202）222.從某種真核細胞中提取大量的核糖體（細胞內(nèi)氨基酸脫水縮合的場所），放入含下列幾種氨基酸，假設(shè)培養(yǎng)液里含有核糖體完成其功能所需要的一切物質(zhì)和條件，最終合成了一個十二肽（分子式為CxHyN15O17）。請回答：（1）人體中常見的氨基酸有20種，它們的結(jié)構(gòu)通式是 。實驗中，核糖體的功能就是把上述氨基酸通過 方式合成多肽。（2）該多肽鏈含有 個肽鍵，含有游離的氨基有 個，有 個天門冬氨酸參與該多肽的合成，

15、其中天門冬氨酸的R基是 。（3）如果得到的一條肽鏈長度不變，組成它的氨基酸的種類和數(shù)目也不變，改變其中的 ，就可以改變其性質(zhì)。（4）若丙氨酸的“H”用“T”（T為氫的同位素氘）來代替，賴氨酸的“H”用“D”（D為氫的同位素氚）來代替，其余兩種不變，試想想，在縮合過程中產(chǎn)生的水可能有： （要求填分子式）。11.下面是某蛋白質(zhì)的肽鏈結(jié)構(gòu)示意圖（圖1，其中數(shù)字為氨基酸序號）及部分肽鏈放大圖（圖2），請據(jù)圖判斷下列敘述中正確的是( )A圖2中含有的R基是 B該蛋白質(zhì)中含有1條肽鏈，124個肽鍵 C圖2共有4種氨基酸，4個肽鍵 D從圖2可推知該肽鏈至少含有3個游離的羧基12.實驗測得小麥、大豆、花生三種

16、生物干種子中三大類有機物含量如右圖，有關(guān)敘述正確的是（ ） A用雙縮脲試劑檢測大豆種子研磨濾液呈紫色B蛋白質(zhì)檢測實驗最好選用花生作為材料C三種種子都常用來做成面粉或榨食油D萌發(fā)時相同質(zhì)量的三種種子需要的2量相同13.有一條多肽鏈，分子式為CxHyOpNqS，將它徹底水解后，只得到下列四種氨基酸。分析推算已知水解得到的氨基酸個數(shù)為q2，則該肽鏈中含有賴氨酸的數(shù)目為（ ） A1個 B2個 C3個 D0個9.某種酶是由419個氨基酸形成的蛋白質(zhì)?？茖W家利用生物技術(shù)做出5種不同長度的該酶的片段，并分別測定其活性如圖所示，分析該酶最可能具有活性的部分是（ ） A第1號氨基酸到第43號氨基酸 B第44號氨

17、基酸到第85號氨基酸C第196號氨基酸到第419號氨基酸 D第197號氨基酸到第302號氨基酸15.下面是某蛋白質(zhì)的肽鏈結(jié)構(gòu)示意圖（圖1中數(shù)字為氨基酸序號）及部分肽鏈放大圖（圖2），請據(jù)圖判斷下列敘述中正確的是A該蛋白質(zhì)中含有1條肽鏈和124個肽鍵 B若圖1的肽鏈全部水解成氨基酸，需要123個水分子C從圖2可推知圖1的肽鏈含有2個游離的羧基D圖2中含有的R基是1 選擇題 1.某蛋白質(zhì)分子含有a條肽鏈，共有b個氨基酸殘基。如果氨基酸的平均相對分子質(zhì)量是c，則該蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量以及水解時需要的水的相對分子質(zhì)量分別為： 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）2.一種酶切除一種三十九肽中的所有丙氨酸，得其余氨基酸組成的肽鏈如右圖，那么原肽鏈中的丙氨酸個數(shù)和新生成肽鏈中所有的肽鍵數(shù)是A、3 31 B、4 31 C、4 35 D、3 32 3. 圖1是某蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)示意圖，圖中的數(shù)字代表每條肽鏈上氨基酸的序號；圖2表示一