“蛋白质相关计算”专题

1蛋白质相关计算专题一、氨基酸、多肽、肽键、肽链和蛋白质的关系可归纳成下图：例题1．能正确表示蛋白质分子由简到繁的结构层次的一组是：①氨基酸②C、H、O、N等化学元素③氨基酸分子互相结合④多肽⑤肽链⑥形成具有一定空间结构的蛋白质分子（）A①②③④⑤⑥B②①④③⑤⑥C②①④③⑥⑤D②①③④⑤⑥二、求氨基酸的分子式此类题型的关键就是按照氨基酸分子通式和所给R基写出氨基酸的分子式，涉及到多肽时则根据脱水缩合原理反向推断。例题2．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()A．C3H3NSB．C3H5NSC．C3H7O2NSD．C3H3O2NS三、有关蛋白质中氨基酸数、肽链数、肽键数、脱水数的计算1．ｎ个氨基酸脱水缩合形成一条多肽链，则肽键数＝脱水数＝氨基酸数－1＝(ｎ−1)个；22．ｎ个氨基酸脱水缩合形成一个由ｍ条多肽链组成的蛋白质时，则脱去的水分子数和形成的肽键数为(ｎ－ｍ)个；3．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；4．注：环状肽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。例题3．某蛋白质分子共有四条肽链，300个肽键，则形成这个蛋白质分子所需氨基酸分子数以及它们在脱水缩合过程中生成的水分子数分别是（）A．296和296B．304和304C．304和300D．300和300例题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（）A．31B．32C．34D．35例题5．氨基酸分子脱水缩合形成含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（）A．52、52B．50、50C．52、50D．50、49四、有关蛋白质中游离的氨基或羧基数目的计算3氨基酸之间脱水缩合时，原来的氨基和羧基已不存在，形成的多肽的一端是-NH2，另一端是—COOH，所以对于n条肽链的多肽，每1条肽链至少应有1个-NH2，1个—COOH，若还有--NH2或—COOH，则存在于R基中。1.蛋白质中氨基数=肽链条数+R基上的氨基数=各氨基酸中氨基的总数-肽键数；2.蛋白质中羧基数=肽链条数+R基上的羧基数=各氨基酸中羧基的总数-肽键数；3.在不考虑R基上的氨基数时，氨基酸脱水缩合形成的一条多肽链中，至少含有的氨基数为1，蛋白质分子由多条肽链构成，则至少含有的氨基数等于肽链数；4.在不考虑R基上的羧基数时，氨基酸脱水缩合形成的一条多肽链中，至少含有的羧基数为1，蛋白质分子由多条肽链构成，则至少含有的羧基数等于肽链数。例题6．现有1000个氨基酸，其中氨基有1020个，羧基1050个，则由此合成的4条肽链中氨基、羧基的数目分别是（）A.1016、1046B.4、4C.24、54D.1024、1054例题7．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()A．200和200B．200和215C．189和11D．189和26五、有关蛋白质相对分子质量的计算1．蛋白质的相对分子质量＝氨基酸总质量−失水量；2．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）；4例如：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；公式：蛋白质的相对分子质量为＝m×a－(m－n)×18[其中(m－n)为失去的水分子数，18为水的相对分子质量]；3．注意：有时还要考虑其他化学变化过程，如：二硫键（—S—S—）的形成等，在肽链上出现二硫键时，与二硫键结合的部位要脱去两个H，谨防疏漏。例题8.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．1024B.898C．880D.862例题9.某蛋白质分子的相对分子质量为10412,20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1620，则该蛋白质分子的肽链数为()A．一条B．两条C．三条D．四条六、有关蛋白质中各原子数的计算1.C原子数＝（肽链数+肽键数）×2+R基上的C原子数；2.H原子数＝各氨基酸中H原子的总数-脱去的水分子数×2；53.O原子数＝肽链数×2+肽键数+R基上的O原子数＝各氨基酸中O原子的总数-脱去的水分子数；4.N原子数＝肽链数+肽键数+R基上的N原子数＝各氨基酸中N原子的总数；5.注意：一个氨基酸中的各原子的数目计算：①C原子数＝R基团中的C原子数＋2；②H原子数＝R基团中的H原子数＋4；③O原子数＝R基团中的O原子数＋2；④N原子数＝R基团中的N原子数＋1。例题10.丙氨酸的R基为—CH3，谷氨酸的R基为—C3H5O2，它们缩合形成的二肽分子中，C、H、O的原子比例为()A．7∶16∶6B．7∶14∶5C．8∶12∶5D．8∶14∶5例题11.有一条多肽链由12个氨基酸组成，分子式为CxHyNzOwS（z12，w13），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）。水解产物中天门冬氨酸的数目是（）A．y+12个B．z+12个C．w+13个D．(w-13)/2个七、氨基酸的排列与多肽的种类相关计算假若有A、B、C三种氨基酸，则由这三种氨基酸组成多肽的情况可分下列两种情形分析：1.A、B、C三种氨基酸，每种氨基酸数目无限的情况下，可形成肽类化合物的种类：3形成三肽的种类：3×3×3=27种（3=27种）62形成二肽的种类：3×3=9种（3=9种）2.A、B、C三种氨基酸，且每种氨基酸只有一个的情况下，形成肽类化合物的种类：形成三肽的种类：3×2×1=6种形成二肽的种类：3×2=6种例题12.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()A．9种、9种B．6种、3种C．27种、6种D．3种、3种高考热点集训——蛋白质的相关计算一．选择题1．已知苯丙氨酸的分子式是C9H11NO2，那么该氨基酸的R基是()A．—C7H7OB．—C7H7C．—C7H7ND．—C7H5NO2.甘氨酸(C2H5O2N)和X氨基酸反应生成二肽的分子式为C7H12O5N2，则X氨基酸是()3.20种氨基酸平均相对分子质量为128，某蛋白质相对分子质量为10228，在形成该蛋白质分子时脱去水的总量为1548。那么组成该蛋白质的肽链数是()A．4条B．6条C．8条D．16条4.某肽链由51个氨基酸组成，如果用肽酶将其分解成1个二肽、2个五肽、3个7六肽、3个七肽，则这些短肽的游离氨基总数的最小值、肽键总数、分解成这些小分子肽所需水分子总数依次是()5.某蛋白质由2条肽链、600个氨基酸组成，该蛋白质至少有氧原子的个数是()A．604B．602C．601D．5986.某50肽中有丙氨酸(R基为—CH3)4个，现脱掉其中的丙氨酸(相应位置如下图)得到4条多肽链和5个氨基酸(脱下的氨基酸均以游离态正常存在)。下列有关叙述错误的是()A．该50肽水解得到的几种有机物比原50肽增加了4个氧原子B．若将得到的5个氨基酸缩合成5肽．则有5种不同的氨基酸序列C．若新生成的4条多肽链总共有5个羧基，那么其中必有1个羧基在R基上D．若将新生成的4条多肽链重新连接成一条长链将脱去3分子水7.某环状多肽由39个氨基酸形成，其中含有4个谷氨酸（R基为一CH2一CH2一COOH），则该多肽（）A．有38个肽键B．可能没有游离氨基C．至少有5个游离羧基8D．最多有36种氨基酸8.已知某蛋白质由三条肽链构成，其结构示意图如左，其中“—S—S—”为由两个“一SH”构成的二硫键，其作用是连接两相邻肽链。若该蛋白质分子共由A个氨基酸组成，则形成一个该蛋白质分子时减少的相对分子质量为（）A．18（A－3）+4B．18（A－2）+4C．18m（A－3）D．18（A－2）9.若某蛋白质的相对分子质量为10972，在合成这个蛋白质分子的过程中脱水量为1728，假设氨基酸的平均相对分子质量为127，则组成该蛋白质分子的肽链有（）A．1条B．2条C．3条D．4条10.现脱掉某60肽中的2个丙氨酸（相应位置如下图），得到几种不同的有机产物，其中脱下的氨基酸均以游离态存在。下列有关该过程产生的全部有机物中相关原子、基团或肽键数目的叙述正确的是（）A．肽键数目减少2个B．氢原子数目增加4个C．氧原子数目增加2个D．氨基和羧基分别增加4个11.含有164个N原子的150个氨基酸，形成了4个四肽，5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（）A．150和150B．139和25C．139和11D．150和25912.胰腺合成的胰蛋白酶原进入小肠后，在肠激酶作用下形成有活性的胰蛋白酶，该激活过程如下图所示（图中数据表示氨基酸位置），下列分析不正确的是（）A．胰蛋白酶比胰蛋白酶原少了5个肽键B．胰蛋白酶与胰蛋白酶原空间结构不同C．肠激酶与限制酶具有相似的作用特性D．激活过程可避免胰蛋白酶破坏自身细胞13.如图为牛胰岛素结构图，该物质中﹣S﹣S﹣是由两个﹣SH脱去两个H形成的，下列说法正确的是（）A．牛胰岛素为51肽，其中含有50个肽键个—COOHB．牛胰岛素中至少含有2个—NH2和2C．牛胰岛素水解产物含有20种不同的氨基酸D．牛胰岛素形成时，减少的相对分子质量为88214.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（）A．肽键数目减少7个B．C原子减少12个C．氨基和羧基分别增加4个D．O原子数目减少7个15.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）、10天冬氨酸（C4H7NO4）、赖氨酸（C6H14N2O2）、苯丙氨酸（C9H11NO2）。则水解产物中天冬氨酸的数目是（）个A．y﹢12个B．z﹣12个C．w﹢13个D．(w﹣13)/216.已知氨基酸的平均分子质量为126，天冬酰胺的R基为(—C2H4ON),现有分子式为CXHYOZN17S2的一条多肽链,其中有2个天冬酰胺参与组成。则该多肽的分子质量最大约为()A．1638B．1854C．1890D．214217．蛋白水解酶分内切酶和外切酶2种，外切酶专门作用于肽链末端的肽键，内切酶则作用于肽链内部特定区域，若蛋白酶1作用于苯丙氨酸（C9H11NO2）两侧的肽键，蛋白酶2作用于赖氨酸（C6H14N2O2）氨基端的肽键，某四十九肽经酶1和酶2作用后的情况见下图，下列叙述不正确的是A．若蛋白外切酶处理该多肽，则会得到49个氨基酸B．短肽A．B．C比四十九肽的氧原子数少1个，N原子数减少3个C．蛋白酶1和蛋白酶2均属于蛋白内切酶D．该四十九肽只有第22、49号位为赖氨酸，而苯丙氨酸存在于第17、31、32号位上。18.某多肽经测定分子式为C21HxOyN4S2(无二硫键)。已知该多肽是由下列氨基酸中的几种作为原料合成：苯丙氨酸(C9H11NO2)、天冬氨酸(C4H7NO4)、亮氨酸(C6H13NO2)、丙氨酸(C3H6NO2)、半胱氨酸(C3H7NO2S)，下列有关叙述不正确的是A．该多肽水解后形成3种氨基酸B．该多肽在核糖体上形成，形成过程中相对分子质量减少了54C．该多肽中氢原子数和氧原子数分别为30和511D．该多肽中有3个肽键19．有一种“十五肽”的化学式为CxHyNzOdSe（z＞15，d＞16）。