蛋白質(zhì)計(jì)算問題歸納

關(guān)于蛋白質(zhì)計(jì)算問題歸納氨基酸的結(jié)構(gòu)通式CRHCOOHNHH1-COOHNH2-COOHNH2CRHR-C2H4O2N模型1第2頁,共28頁，星期六，2024年，5月CRHCOOHNHHCRHCOOHNHHCCR1ONHH2NCCOOHR2HH+H2O+1-COOHNH2-2模型2第3頁,共28頁，星期六，2024年，5月1-COOHNH2-2345n…………------+(n-1)H2O1-COOHNH2-+++2-COOHNH2-3-COOHNH2-4-COOHNH2-5-COOHNH2-n-COOHNH2-+++…………模型3第4頁,共28頁，星期六，2024年，5月1-COOHNH2-2345n…------+(n-1)H2O脫水?dāng)?shù)=氨基酸數(shù)-肽鏈數(shù)1-COOHNH2-2345n…------+(n-1)H2Om條鏈mn個(gè)氨基酸m(n-1)個(gè)H2O模型4第5頁,共28頁，星期六，2024年，5月1-COOHNH2-2345…………-------COOHNH2-…………-------COOHNH2-n…………------模型4第6頁,共28頁，星期六，2024年，5月（NH2-）m--（COOH）m（NH2-）a--（COOH）b求蛋白質(zhì)（或多肽）的氨基或羧基數(shù)量模型5m條肽鏈上的氨基或羧基數(shù)第7頁,共28頁，星期六，2024年，5月模型6第8頁,共28頁，星期六，2024年，5月模型71-COOHNH2-2345n…………------H2O1-COOHNH2-2345n…………------H2O1-COOHNH2-2345n…………------H2OH2O第9頁,共28頁，星期六，2024年，5月幾個(gè)數(shù)量關(guān)系：氨基酸脫水縮合蛋白質(zhì)水解氨基酸數(shù)—肽鏈數(shù)＝肽鍵數(shù)＝脫掉水分子數(shù)氮原子數(shù)＝氨基數(shù)＋肽鍵數(shù)O原子數(shù)＝羧基數(shù)×2＋肽鍵數(shù)第10頁,共28頁，星期六，2024年，5月蛋白質(zhì)相關(guān)計(jì)算的關(guān)系式：蛋白質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量=氨基酸平均相對(duì)分子質(zhì)量×氨基酸數(shù)-18×脫去水分子數(shù)脫去水分子數(shù)=肽鍵數(shù)肽鍵數(shù)=氨基酸數(shù)-肽鏈數(shù)肽鏈上的氨基數(shù)=側(cè)鏈R基上氨基數(shù)+肽鏈數(shù)肽鏈上的羧基數(shù)=側(cè)鏈R基上羧基數(shù)+肽鏈數(shù)肽鏈上的O原子數(shù)=側(cè)鏈R基上的羧基數(shù)×2+肽鍵數(shù)+2肽鏈上的N原子數(shù)=側(cè)鏈R基上的氨基數(shù)+肽鍵數(shù)+1一、脫水縮合第11頁,共28頁，星期六，2024年，5月例1：組成生物體某蛋白質(zhì)的20種氨基酸的平均相對(duì)分子質(zhì)量為128，一條含有100個(gè)肽鍵的多肽鏈的分子量為多少？解析：在解答這類問題時(shí)，必須明確的基本關(guān)系式是：蛋白質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量＝氨基酸數(shù)×氨基酸的平均相對(duì)分子質(zhì)量?脫水?dāng)?shù)×18（水的相對(duì)分子質(zhì)量）本題中含有100個(gè)肽鍵的多肽鏈中氨基酸數(shù)為：100＋1＝101，肽鍵數(shù)為100，脫水?dāng)?shù)也為100，則依上述關(guān)系式，蛋白質(zhì)分子量＝101×128?100×18＝11128。1.有關(guān)蛋白質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量的計(jì)算第12頁,共28頁，星期六，2024年，5月解析：對(duì)照關(guān)系式，要求蛋白質(zhì)分子量，還應(yīng)知道脫水?dāng)?shù)。由于題中蛋白質(zhì)包含2條多肽鏈，所以,脫水?dāng)?shù)＝100?2＝98，所以,蛋白質(zhì)的分子量＝128×100?18×98＝11036，答案為C。變式1：組成生物體某蛋白質(zhì)的20種氨基酸的平均相對(duì)分子質(zhì)量為128，則由100個(gè)氨基酸構(gòu)成的含2條多肽鏈的蛋白質(zhì)，其分子量為（）A.

12800

B.

11018

C.

11036

D.

8800

第13頁,共28頁，星期六，2024年，5月解析：所謂環(huán)肽即指由首尾相接的氨基酸組成的環(huán)狀的多肽，其特點(diǎn)是肽鍵數(shù)與氨基酸數(shù)相同。所以，鵝膏草堿的分子量=8×128?8×18=880，答案為C。變式2：全世界每年有成千上萬人由于吃毒蘑菇而身亡，其中鵝膏草堿就是一種毒菇的毒素，它是一種環(huán)狀八肽。若20種氨基酸的平均分子量為128，則鵝膏草堿的分子量約為()A．1024B.898C．880D.862第14頁,共28頁，星期六，2024年，5月解析：氨基酸分子形成蛋白質(zhì)時(shí)相對(duì)分子質(zhì)量減少的原因是在此過程中脫去了水，據(jù)此可知，肽鍵數(shù)＝脫水?dāng)?shù)＝900÷18＝50，依上述關(guān)系式，氨基酸數(shù)＝肽鍵數(shù)＋肽鏈數(shù)＝50＋2＝52，答案為C。例2氨基酸分子縮合形成含2條肽鏈的蛋白質(zhì)分子時(shí)，相對(duì)分子量減少了900，由此可知，此蛋白質(zhì)分子中含有的氨基酸數(shù)和肽鍵數(shù)分別是（）

A.

52、52

B.

50、50C.

52、50

D.

50、492.蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)、肽鏈數(shù)、肽鍵數(shù)、脫水?dāng)?shù)的計(jì)算第15頁,共28頁，星期六，2024年，5月變式1：若某蛋白質(zhì)的分子量為11935，在合成這個(gè)蛋白質(zhì)分子的過程中脫水量為1908，假設(shè)氨基酸的平均分子量為127，則組成該蛋白質(zhì)分子的肽鏈有（）

A.

1條B.

2條

C.

3條D.

4條解析：可求出脫水?dāng)?shù)＝1908÷18＝106，形成某蛋白質(zhì)的氨基酸的分子質(zhì)量之和＝11935＋1908＝13843，則氨基酸總數(shù)＝13843÷127＝109，所以肽鏈數(shù)＝氨基酸數(shù)?脫水?dāng)?shù)=109?106＝3，答案為C。第16頁,共28頁，星期六，2024年，5月變式2：已知氨基酸的平均分子量為128，測(cè)得某蛋白質(zhì)的分子量為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和1B.51和2C.44和1D.44和2解析：蛋白質(zhì)的分子量確定后，氨基酸的數(shù)量與肽鏈的數(shù)量存在著必然的函數(shù)關(guān)系，如設(shè)氨基酸的數(shù)量與肽鏈的條數(shù)分別為ｘ和ｙ，則有128ｘ?18（ｘ?ｙ）＝5646盡管1個(gè)方程包含2個(gè)未知數(shù)，但ｘ和ｙ必須都為符合題意的整數(shù)解，這樣可解得：x=51，y=2答案為B。第17頁,共28頁，星期六，2024年，5月例3某蛋白質(zhì)分子含有4條肽鏈，共有96個(gè)肽鍵，則此蛋白質(zhì)分子中至少含有－COOH和－NH2的數(shù)目分別為()A.4、100B.4、4C.100、100D.96、96解析：一條由n個(gè)氨基酸組成的肽鏈中至少含有－COOH和－NH2的數(shù)目都為1（與氨基酸R基團(tuán)中－COOH和－NH2

的數(shù)目無關(guān))。本題中蛋白質(zhì)包含4條肽鏈，所以，答案為B。3．有關(guān)蛋白質(zhì)中至少含有氨基數(shù)和羧基數(shù)的計(jì)算第18頁,共28頁，星期六，2024年，5月變式：一個(gè)蛋白質(zhì)分子由四條肽鏈組成，364個(gè)氨基酸形成，則這個(gè)蛋白質(zhì)分子含有的－COOH和－NH2數(shù)目分別為()A.366、366B.362、362C.4、4D.無法判斷

解析：本題與上題的不同之外在于要求出－COOH和－NH2的確切數(shù)目，所以必須知道氨基酸R基團(tuán)中－COOH和－NH2的具體數(shù)目，本題無從知曉，所以無法判斷，答案為D。第19頁,共28頁，星期六，2024年，5月例4今有一化合物，其分子式為C55H70O19N10，已知將它完全水解后只得到下列四種氨基酸：⑴該多肽是多少肽？⑵該多肽進(jìn)行水解后，需

個(gè)水分子，得到

個(gè)谷氨酸分子，

個(gè)甘氨酸分子,

個(gè)丙氨酸。4．有關(guān)蛋白質(zhì)中氨基酸的種類和數(shù)量的計(jì)算C9H11O2NC5H9O4N第20頁,共28頁，星期六，2024年，5月解析：⑴該多肽C55H70O19N10水解后得到的4種氨基酸都僅含有一個(gè)N原子，而此多肽中共含有10個(gè)N原子，由10個(gè)氨基酸縮合形成的為10肽。⑵10肽水解顯然需要9個(gè)水分子。根據(jù)4種氨基酸的分子結(jié)構(gòu)，可分別寫出它們的分子式：甘氨酸為C2H5O2N，丙氨酸為C3H7O2N，苯丙氨酸為C9H11O2N，谷氨酸為C5H9O4N，由于該多肽形成時(shí)失去9個(gè)水分子，所以10個(gè)氨基酸中共有：C原子55個(gè)，H原子88個(gè)(70+2×9)，O原子28個(gè)(19+9)，N原子10個(gè)。設(shè)此多肽中這四種氨基酸的數(shù)目分別為a、b、c、d個(gè)，則有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，即該多肽水解后得到1個(gè)甘氨酸分子，2個(gè)丙氨酸分子。第21頁,共28頁，星期六，2024年，5月二、蛋白質(zhì)水解多肽的相對(duì)分子質(zhì)量+18×肽鍵數(shù)=氨基酸平均相對(duì)分子質(zhì)量×氨基酸數(shù)O原子數(shù)量變化：多肽鏈上O原子數(shù)為：肽鍵數(shù)+羧基數(shù)×

2水解后：側(cè)鏈R基上的羧基數(shù)×2+肽鍵數(shù)×2+肽鏈數(shù)×2=各氨基酸O原子數(shù)1.完全水解2.斷鏈3.水解出某氨基酸1條肽鏈+1個(gè)H2O2條肽鏈單個(gè)氨基酸+1條肽鏈去掉首或尾氨基酸：加1個(gè)H2O，去掉兩個(gè)O。去掉中間某氨基酸：加2個(gè)H2O，去掉兩個(gè)O。第22頁,共28頁，星期六，2024年，5月例5已知某條肽鏈由88個(gè)氨基酸縮合而成，其共有氨基6個(gè)，有甲硫氨酸5個(gè)且在肽鏈中的位置為3、25、56、78、88，甲硫氨酸的分子式為C5H11O2NS，求：①該多肽有N原子數(shù)目

個(gè)；若去掉5個(gè)甲硫氨酸②破壞肽鍵數(shù)目為

個(gè)，加

個(gè)H2O；③氨基和羧基均分別增加

個(gè)；④O原子數(shù)目減少

個(gè)。第23頁,共28頁，星期六，2024年，5月CCR1ONHH2NCCR2ONHCCR3ONHCCR88OOHHHHHCONH第24頁,共28頁，星期六，2024年，5月CCR1ONHH2NCCR2ONHCCR3ONHCCR88OOHHHHHCONHCCR1ONHH2NCCR2OHHOHCR3HCOOHH2N+CCR4ONHCCR88OOHHHCONHH2N+H2OH2O酶第25頁,共28頁，星期六，2024年，5月C