第4讲蛋白质计算(一轮复习)

第四讲蛋白质的相关计算一轮复习题目类型解题策略有关蛋白质的相对分子质量、氨基酸数、氨基数、羧基数、肽链数、肽键数、脱水数的计算列方程求解蛋白质(或多肽)中原子数计算用原子守恒解答多肽种类计算用数学中“排列组合”解答基因表达中氨基酸与DNA、RNA中碱基数的关系用比例关系解答例1.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种一.多肽种类的计算假设有n（0＜n≤20）种、m个氨基酸，任意排列构成多肽（这里m≤n）：⑴若每种氨基酸数目无限（允许重复）的情况下，可形成肽类化合物的种类：⑵若每种氨基酸只有一个（不允许重复）的情况下，可形成肽类化合物的种类：C有nm种n×(n-1)×(n-2)…×(n-m+2)×(n-m+1)=Amn种二.原子数的计算(1)碳原子数＝氨基酸的分子数×2＋R基上的碳原子数(2)氢原子数＝各氨基酸中氢原子的总数－脱去的水分子数×2(3)氧原子数＝各氨基酸中氧原子的总数－脱去的水分子数(4)氮原子数＝肽链数＋肽键数＋R基上的氮原子数＝各氨基酸中氮原子的总数(5)由于R基上的碳原子数不好确定，且氢原子数较多，因此以氮原子数或氧原子数的计算为突破口，计算氨基酸的分子式或氨基酸个数最为简便:含2个氨基的氨基酸数＝N原子数－肽键数－1含2个羧基的氨基酸数=O原子数－肽键数－22例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．C3H3O2NSC例3.某多肽链为199肽，其分子式为CxHyNaObS2(a＞199、b＞200)，并且由下列5种氨基酸组成。那么该多肽彻底水解后将会分别得到赖氨酸、天冬氨酸的个数为()A．a－199、(b－200)/2B．a－200、b－200C．a－199、(b－199)/2D．a－200、(b－200)/2A三.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；（2）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例4.现有氨基酸800个，其中氨基总数为810个，羧基总数为808个，则由这些氨基酸合成的含有2条肽链的蛋白质共有肽键、氨基和羧基的数目依次为()A．798、2和2B．798、12和10C．799、1和1D．799、11和9BC例6.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为()A．m－z＋nB．m－n－zC．m－n＋zD．m＋z＋nC例7.免疫球蛋白IgG的结构示意图如下，其中—S—S—表示连接两条相邻肽链的二硫键。若该IgG由m个氨基酸构成，则该IgG有肽键数()A．m个B．(m＋1)个C．(m－2)个D．(m－4)个D例7.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D四.游离的氨基或羧基数目的计算对于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8.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、1054C五.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；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：蛋白质相对分子质量为＝m×a－(m－n)×18；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9.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.862C例10.某蛋白质的结构示意图如下，其中—S—S—表示连接两条相邻肽链的二硫键。若该蛋白质由m个氨基酸构成，则每摩尔该蛋白质在形成时生成的水分子摩尔数和减少的相对分子质量分别为()A．m个18mB．(m－4)个18(m－4)C．(m－3)个18(m－3)＋4D．(m－2)个18(m－2)＋4D六.氨基酸数与相应DNA、RNA片段中碱基数的计算基因表达中，DNA控制mRNA的合成，mRNA指导蛋白质的合成。DNA中碱基排列顺序转录为mRNA中碱基排列顺序，进而翻译为蛋白质中氨基酸的排列顺序。其数量关系图解如下：DNA(基因)――→转录mRNA――→翻译蛋白质碱基数∶碱基数∶氨基酸数6∶3∶1例11.氨基酸的平均相对分子质量为120，如有一个两条链的蛋白质，相对分子质量是12276，合成这个蛋白质的氨基酸的数目和指导它合成的DNA分子脱氧核苷酸数目至少依次是()A．144,864B．144,432C．120,720D．120,360C例12.某条多肽的相对分子质量为2778，若氨基酸的平均相对分子质量为110，如考虑终止密码子，则编码该多肽的基因长度至少是()A．75对碱基B．78对碱基C．90对碱基D．93对碱基D元素或基团CHON氨基羧基多肽E201348625332多肽F182294555461分析多肽E和多肽F得到以下结果(单位：个)多肽E和多肽F中氨基酸的数目最可能是()A．199和181B．340和281C．58和53D．51和49D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D某多肽的分子式为C42H65N11O9，它彻底水解后只得到以下3种氨基酸，则此多肽中含有的赖氨酸个数为()A．2个B．3个C．5个D．8个B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________，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)。42个半胱氨酸、1个苯丙氨酸、1个亮氨酸3253