蛋白质计算问题归类解析

蛋白质计算问题归类解析．

蛋白质计算问题归类解析

计算题是生物试题中常见题型之一。蛋白质中氨基酸、氨基、羧基、肽链、肽键、脱水

数、分

子量等各因素之间数量关系复杂，为生物计算题型的命题提供了很好的素材。现对此归类如下：

1.有关蛋白质相对分子质量的计算

例1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128，一条含有100个

肽键的多肽链的分子量为多少？

解析：在解答这类问题时，必须明确的基本关系式是：

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）

本题中含有100个肽键的多肽链中氨基酸数为：100＋1＝101，肽键数为100，脱水数也为100，则依上述关系式，蛋白质分子量＝101×128?100×18＝11128。

变式1：组成生物体某蛋白质的20种氨基酸的个氨基酸构100，则由128平均相对分子质量为

变式1：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＝190818＝÷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＝

13843127÷＝109，所以肽链数＝氨基酸数?脱水数=109?106＝3，答案为C。

变式2：现有一分子式为CHONS的多2631710345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－NH），即

2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3：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，答案为B。

有关蛋白质中至少含有氨基数和羧基数的计．3．

算

例3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－

NH的数目分别为( )

2A. 4、100 B. 4、4

C. 100、100

D. 96、96

解析：以一条由n个氨基酸组成的肽链为例：在未反应前，n个氨基酸至少含有的－COOH和－NH的数目都为n(因每个氨基酸

至少含有1个2－COOH和1个－NH)，由

于肽链中包括(n?1)2个肽键，而形成1个肽键分别消耗1个－COOH和1个－NH，所以共需消耗(n?1) 个－COOH2和(n?1)个－NH，所以至少含有的－COOH和2

－NH的数目都为1，与氨基酸R基团中－COOH2和－NH的数目无关。本题中蛋白质包含4条肽 2

链，所以至少含有－COOH和－NH的数目都为24，答案为B。

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－NH)

( 数目分别为2

362 、B. 362 、366 A . 366 无法判断D. C . 4、 4

本题与上题的不同之外在于要求出－解析：

所以必须知道氨基NH的确切数目，COOH 和－2

的具体数目，本和－NH酸R基团中－COOH 2

。题无从知晓，所以无法判断，答案为D ．有关蛋白质中氨基酸的种类和数量的计

算4，OHN例4今有一化合物，其分子式为C10705519已知将它完全水解后只得到下列四种氨基酸：

该多肽是多少肽？⑴个水分子，

该多肽进行水解后，需⑵．

个丙氨酸个甘氨酸分子，

得到分子。种氨基酸的4从该多肽水解后得到的解析：⑴

原N结构式可以看出，每种氨基酸都仅含有一个原子，所以该多N10个子，而此多肽中共含有10肽。肽是由10个氨基酸缩合形成的，因而为种个水分子。根据4 10肽水解显然需要9⑵氨基酸的分子结构，可分别写出它们的分子式：，苯丙氨ON丙氨酸为CH甘氨酸为CHON，227235，由于该多NCHO

酸为CHON，谷氨酸为4599112个氨基酸中共10个水分子，所以肽形成时失去9原，O88个(70+2 9)原子有：C原子55个，H×设此多肽中这个。N，原子10子28个(19+19 1)×个，则有dc、b四种氨基酸的数目分别为a、、，5a+7b+11C+9d=882a+3b+9c+5d=55，，b=2，。解得，a=1a+b+c+d=102a+2b+2c+4d=28，个丙氨2即该多肽水解后得到1个甘氨酸分子，酸分子。

例1.某肽链由51个氨基酸组成，如果用肽

酶把个七3个六肽、3个五肽、2个二肽、1其分解成．

肽，则这些短肽的氨基总数的最小值、肽键总数、分解成这些小分子肽所需水分子总数依次是( )