蛋白质计算问题归类复习

蛋白质计算问题归类复习
蛋白质计算问题的总原则：脱水缩合前后（氨基酸个数守恒和关键元素守恒)
一、.有关蛋白质中氨基酸数、肽链数、肽键数、脱水数的计算
ｎ个氨基酸脱水缩合形成一条多肽链，则肽键数＝(ｎ−1)个；
ｎ个氨基酸脱水缩合形成ｍ条多肽链，则肽键数＝(ｎ−ｍ)个；
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
例1．血红蛋白分子中含574 个氨基酸，4 条肽链。

在形成此蛋白质分子时，脱下的水分子数和形成的肽键数目分别是
A ．574 和573
B ．573 和573
C ．570 和573
D ．570 和570
练习1、氨基酸分子缩合形成含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、50 C．52、50D．50、49
解析：氨基酸分子形成蛋白质时相对分子质量减少的原因是在此过程中脱去了水，据此可知，肽键数＝脱水数＝900÷18＝50，依上述关系式，氨基酸数＝肽键数＋肽链数＝50＋2＝52。

变式1：现有一分子式为C63H103O45N17S2的多肽化合物，已知形成该化合物的氨基酸中有一个含2个氨基，另一个含3个氨基，则该多肽化合物水解时最多消耗多少个水分子？
解析：本题首先要搞清楚，多肽水解消耗水分子数=多肽形成时生成水分子数；其次，要知道，要使形成多肽时生成的水分子数最多，只有当氨基酸数最多和肽链数最少两个条件同时满足时才会发生。

已知的2个氨基酸共有5个N原子，所以剩余的12个N原子最多可组成12个氨基酸（由于每个氨基酸分子至少含有一个－NH2），即该多肽化合物最多可由14个氨基酸形成；肽链数最少即为1条，所以该化合物水解时最多消耗水分子数＝14−1＝13。

变式2：已知氨基酸的平均分子量为128，测得某蛋白质的分子量为5646，试判断该蛋白质的氨基酸数和肽链数依次是( )
A . 51和1 B. 51和2 C. 44和1 D. 44和2
解析：蛋白质的分子量确定后，氨基酸的数量与肽链的数量存在着必然的函数关系，如设氨基酸的数量与肽链的条数分别为ｘ和ｙ，则有128ｘ−18（ｘ−ｙ）＝5646
尽管1个方程包含2个未知数，但ｘ和ｙ必须都为符合题意的整数解，这样可解得：x=51，y=2。

练习2、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．31 B．32
C．34 D．35
二、.有关蛋白质相对分子质量的计算
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）。

比如有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一(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]。

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2 组成生物体某蛋白质的20种氨基酸的平均相对分子质量为128，则由100个氨基酸构成的含2条多肽链的蛋白质，其分子量为（）
A.12800
B.11018
C.11036
D.8800
解析：对照关系式，要求蛋白质分子量，还应知道脱水数。

由于题中蛋白质包含2条多肽链，所以，脱水数＝100−2＝98，所以，蛋白质的分子量＝128×100−18×98＝11036。

例3、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． 1024 B. 898 C． 880 D. 862
解析：所谓环肽即指由首尾相接的氨基酸组成的环状的多肽，其特点是肽键数与氨基酸数相同。

所以，鹅膏草碱的分子量=8 ×128−8 ×18=880。

练习1、某蛋白质分子含有a条肽链，共有b个氨基酸。

如果氨基酸的平均相对分子质量是c，则该蛋白质的相对分子质量以及水解时需要的水的相对分子质量分别是
A．b（c－18）+18a和18（b—a） B．b（c+18）+18a和18（a + b）
C．b（c－18）—18a和18（a—b） D．b（c+18）—18a和18（b—a）
练习2、若某蛋白质的分子量为11935，在合成这个蛋白质分子的过程中脱水量为1908，假设氨基酸的平均分子量为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
解析：据脱水量，可求出脱水数＝1908÷18＝106，形成某蛋白质的氨基酸的分子质量之和＝11935＋1908＝13843，则氨基酸总数＝13843÷127＝109，所以肽链数＝氨基酸数−脱水数=109−106＝3。

三、有关蛋白质中游离的氨基或羧基数目的计算
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）至少含有的游离氨基或羧基数目=肽链条数
例4.某蛋白质分子由3条多肽链组成，内有肽键109个，则此分子中含有-NH2或—COOH的数目至少为：（）
A. 112、112
B. 109、109
C. 9、9
D. 3、3
分析：每1条多肽链至少含有1个氨基和1个羧基，并且分别位于这条肽链的两端。

3条多肽链应至少含有3个氨基和3个羧基。

答案为D。

变式：一个蛋白质分子由四条肽链组成，364个氨基酸形成，则这个蛋白质分子含有的－COOH和－NH2 数目分别为( )
A . 366、366 B. 362、362 C . 4、 4 D. 无法判断
解析：本题与上题的不同之外在于要求出－COOH和－NH2 的确切数目，所以必须知道氨基酸R基团中－COOH和－NH2 的具体数目，本题无从知晓，所以无法判断
（2）游离氨基或羧基数目=肽链条数+R基中含有的氨基或羧基数
例5.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、1046
B. 4、4
C. 24、54
D. 1024、1054
四．有关蛋白质中氨基酸的种类和数量的计算
例6今有一化合物，其分子式为
C55H70O19N10，已知将它完全水解后只得到下
列四种氨基酸：
⑴该多肽是多少肽？
⑵该多肽进行水解后，需个水分
子，得到个甘氨酸分子，个
丙氨酸分子。

解析：⑴从该多肽水解后得到的4种氨基酸的结构式可以看出，每种氨基酸都仅含有一个N原子，而此多肽中共含有10个N原子，所以该多肽是由10个氨基酸缩合形成的，因而为10肽。

⑵10肽水解显然需要9个水分子。

根据4种氨基酸的分子结构，可分别写出它们的分子式：甘氨酸为C2H5O2N，丙氨酸为C3H7O2N，苯丙氨酸为C9H11O2N，谷氨酸为C5H9O4N，由于该多肽形成时失去9个水分子，所以10个氨基酸中共有：C原子55个，H原子88个(70+2× 9)，O原子28个(19+19 ×1)，N原子10个。

设此
多肽中这四种氨基酸的数目分别为a、b、c、d个，则有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，即该多肽水解后得到1个甘氨酸分子，2个丙氨酸分子。

例7
两种多肽中氨基酸的数目最可能是（）
1．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∶6 B．7∶14∶5 C．8∶12∶5 D．8∶14∶5
2．丙氨酸的R基为－CH3，赖氨酸的R基为－C4H10N，在它们缩合成的二肽分子中含有的C、H、O、N原子数分别为（）
A．9、21、4、3 B．9、19、4、3 C．9、19、3、3 D．9、19、3、2
3、某蛋白质有n个氨基酸，若由m条肽链组成，则该蛋白质至少有多少个氧原子（）
A．n-m B．n+m C．n+2m D．n-2m
4．由丙氨酸、甘氨酸和亮氨酸组成的三肽有
A．6种B．5种C．4种D．3种
5．有足量的A、B、C三种氨基酸，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有（）A．3种、3种B．27种、6种C．9种、9种D．6种、3种
6．一个8肽化合物至少应有几个氨基和几个羧基（）
A．1个和1个B．2个和2个C．4个和4个D．8个和4个
7．一条含有9个肽键的多肽，至少应有游离的氨基和羧基分别是（）
A．9、9 B．10、10 C．8、8 D．1、1
8．肽链在核糖体上合成后，进一步形成蛋白质时往往要进行加工，在加工时常常要切去一部分氨基酸，再构成蛋白质。

现有一条含100个氨基酸的肽链，其中含游离的氨基14个，加工时共切去氨基酸16个，则加工后多肽链所含的游离氨基至少还有（）
A．0个B．1个C．2个D．14个
9.某蛋白质分子含有4条肽链，共有96个肽键，则此蛋白质分子中至少含有－COOH和－NH2的数目分别为( )
A. 4、 100
B. 4、 4
C. 100、100
D. 96、96
10.一个蛋白质分子有四条肽链由364个氨基酸形成，则这个蛋白质分子含有的－COOH和－NH2数目分别为 ( )
A . 366、366 B. 362、362 C . 4、 4 D. 无法判断
11．有4个氨基酸的R基分别为－CH2－COOH、－CH2－CH2－OH、－CH2－CO－NH2、－CH2－SH，当它们缩合后，该四肽分子中氨基、羧基和肽键的数目分别是（）
A．4、4、4 B．5、5、4 C．2、2、3 D．3、3、3
12.现有1000个氨基酸，其中氨基有1020个，羧基有1050，则由此合成的4条多肽链中共有肽键、氨基、羧基的数目是（）
A．999、1016、1046 B．996、1、1 C．996、24、54 D．996、1016、1046
13.如图表示一个由153个氨基酸构成的蛋白质分子。

下列叙述正确的是()
A.该分子中含有152个肽键
B.该分子形成过程中，产生了153个水分子
C.该分子中有1个氨基酸侧链基团含硫
D.该分子彻底水解将产生153种氨基酸
14.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条长短不等的肽链(如图)，
下列有关该过程的叙述，错误的是()
A.肽键数目减少了7个
B.新生的4条肽链总共至少有4个氨基
C.如果新生的4条肽链总共有5个羧基，那么其中必有1个羧基在—R(侧链基团)上
D.4条肽链若重新连接成一条长链将脱去4个水分子
15、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＋n B．m－n－z C．m－n＋z D．m＋z＋n
16、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。

肽键和氨基数目的最大值分别是（）
A200和200 B200和215 C189和11 D189和26
17．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
18．如图表示一个由153个氨基酸残基构成的蛋白质分子。

下列叙述正确的是（）
A．该分子中含有 152 个肽键
B．参与构成该分子的氨基酸中至少有 1个酸性氨基酸和 1 个碱性氨基酸
C．该分子中有 1 个氨基酸残基含硫
D．该分子彻底水解将产生153 种氨基酸
19、某多肽链为199肽，其分子式为CxHyN A O B S2(A>199、B>200)，并且由下列5种氨基酸组成：半光氨酸（C3H5O2NS），丙氨酸（C3H7O2N），天冬氨酸（C4H7O4N），赖氨酸（C5H12O2N2），苯丙氨酸（C9H11O2N），那么该多肽彻底水解后将会得到赖氨酸、天冬氨酸各多少个（）
A．A-199、（B-200）/2 B．A-200、B-200
C．A-199、（B-199）/2 D．A-200、（B-200）/2
20、某些肽分子式是CaHbO10N5，将它彻底水解后都能得到下列四种氨基酸：甘氨酸（C2H5O2N）、丙氨酸（C3H7O2N）、苯丙氨酸（C9H11O2N）、谷氨酸（C5H9O4N），则这些肽共有多少种（）
A．60 B．120 C． 40 D．80
21、已知某种动物激素是一种链状“十九肽”，其分子式可表示为CxHyOzNwS(z≥22，w≥20)，经测定，其彻底水解的产物只有以下五种氨基酸。

请回答下列问题：
(1)一个该“十九肽”分子彻底水解需水分子________个，水解后可产生________个赖氨酸，________个天冬氨酸(用x、y、z或w表示)。

(2)假设20种氨基酸的平均相对分子质量为120，则形成该十九肽时，相对分子质量减少了________。

(3)写出由天冬氨酸和赖氨酸形成的二肽的化学式。

_______________。

(由天冬氨酸提供羧基)。