第4讲蛋白质计算(一轮复习)ppt课件

第四讲第四讲 蛋白质的相关计算蛋白质的相关计算一轮复习一轮复习第四讲 蛋白质的相关计算一轮复习1例例例例1 1 1 1.如果有足量的三种氨基酸，分别为甲、乙、丙，如果有足量的三种氨基酸，分别为甲、乙、丙，如果有足量的三种氨基酸，分别为甲、乙、丙，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则它们能形成的三肽种类以及包含三种氨基酸的三肽则它们能形成的三肽种类以及包含三种氨基酸的三肽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种类最多是种类最多是种类最多是()A A A A9 9 9 9种、种、种、种、9 9 9 9种种种种 B B B B6 6 6 6种、种、种、种、3 3 3 3种种种种 C C C C27272727种、种、种、种、6 6 6 6种种种种 D D D D3 3 3 3种、种、种、种、3 3 3 3种种种种一一一一.多肽种类的计算多肽种类的计算多肽种类的计算多肽种类的计算假设有假设有假设有假设有n n n n（0 0 0 0n20n20n20n20）种、）种、）种、）种、m m m m个氨基酸，任意排列构成个氨基酸，任意排列构成个氨基酸，任意排列构成个氨基酸，任意排列构成多肽（这里多肽（这里多肽（这里多肽（这里mnmnmnmn）：）：）：）：若每种氨基酸数目无限（允许重复）的情况下，可若每种氨基酸数目无限（允许重复）的情况下，可若每种氨基酸数目无限（允许重复）的情况下，可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：形成肽类化合物的种类：形成肽类化合物的种类：形成肽类化合物的种类：若每种氨基酸只有一个（不允许重复）的情况下，若每种氨基酸只有一个（不允许重复）的情况下，若每种氨基酸只有一个（不允许重复）的情况下，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：可形成肽类化合物的种类：可形成肽类化合物的种类：可形成肽类化合物的种类：C有有有有n n n nm m m m种种种种n(n-1)(n-2)(n-m+2)(n-m+1)=n(n-1)(n-2)(n-m+2)(n-m+1)=n(n-1)(n-2)(n-m+2)(n-m+1)=n(n-1)(n-2)(n-m+2)(n-m+1)=A A A Am m m mn n n n种种种种例1.如果有足量的三种氨基酸，分别为甲、乙、丙，则它们能形成2二二.原子数的计算原子数的计算(1)(1)(1)(1)碳原子数碳原子数碳原子数碳原子数氨基酸的分子数氨基酸的分子数氨基酸的分子数氨基酸的分子数2222R R R R基上的碳原子数基上的碳原子数基上的碳原子数基上的碳原子数(2)(2)(2)(2)氢原子数氢原子数氢原子数氢原子数各氨基酸中氢原子的总数脱去的水分子数各氨基酸中氢原子的总数脱去的水分子数各氨基酸中氢原子的总数脱去的水分子数各氨基酸中氢原子的总数脱去的水分子数2222(3)(3)(3)(3)氧原子数氧原子数氧原子数氧原子数各氨基酸中氧原子的总数脱去的水分子数各氨基酸中氧原子的总数脱去的水分子数各氨基酸中氧原子的总数脱去的水分子数各氨基酸中氧原子的总数脱去的水分子数(4)(4)(4)(4)氮原子数氮原子数氮原子数氮原子数 肽链数肽键数肽链数肽键数肽链数肽键数肽链数肽键数R R R R基上的氮原子数基上的氮原子数基上的氮原子数基上的氮原子数各氨基酸中氮原子的总数各氨基酸中氮原子的总数各氨基酸中氮原子的总数各氨基酸中氮原子的总数(5)(5)(5)(5)由于由于由于由于R R R R基上的碳原子数不好确定，且氢原子数较多，基上的碳原子数不好确定，且氢原子数较多，基上的碳原子数不好确定，且氢原子数较多，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，计算氨因此以氮原子数或氧原子数的计算为突破口，计算氨因此以氮原子数或氧原子数的计算为突破口，计算氨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基酸的分子式或氨基酸个数最为简便基酸的分子式或氨基酸个数最为简便基酸的分子式或氨基酸个数最为简便:含含含含2 2 2 2个氨基的氨基酸数个氨基的氨基酸数个氨基的氨基酸数个氨基的氨基酸数 N N N N原子数肽键数原子数肽键数原子数肽键数原子数肽键数1 1 1 1含含含含2 2 2 2个羧基的氨基酸数个羧基的氨基酸数个羧基的氨基酸数个羧基的氨基酸数=二.原子数的计算(1)碳原子数氨基酸的分子数2R基上的3例例2.2.谷胱甘肽谷胱甘肽(C(C1010H H1717O O6 6N N3 3S)S)是存在于动植是存在于动植物和微生物细胞中的一种重要三肽，它是物和微生物细胞中的一种重要三肽，它是由谷氨酸由谷氨酸(C(C5 5H H9 9O O4 4N)N)、甘氨酸、甘氨酸(C(C2 2H H5 5O O2 2N)N)和半和半胱氨酸缩合而成的，则半胱氨酸可能的分胱氨酸缩合而成的，则半胱氨酸可能的分子式为子式为()A AC C3 3H H3 3NS NS B BC C3 3H H5 5NS NS C CC C3 3H H7 7O O2 2NS NS D DC C3 3H H3 3O O2 2NSNSC例2.谷胱甘肽(C10H17O6N3S)是存在于动植物和微生4例例例例3.3.3.3.某多肽链为某多肽链为某多肽链为某多肽链为199199199199肽，其分子式为肽，其分子式为肽，其分子式为肽，其分子式为C C C Cx x x xH H H Hy y y yN N N Na a a aO O O Ob b b bS S S S2 2 2 2(a a a a199199199199、b b b b200)200)200)200)，并且由下列，并且由下列，并且由下列，并且由下列5 5 5 5种氨基酸组成。那么该多肽彻底水解后将种氨基酸组成。那么该多肽彻底水解后将种氨基酸组成。那么该多肽彻底水解后将种氨基酸组成。那么该多肽彻底水解后将会分别得到赖氨酸、天冬氨酸的个数为会分别得到赖氨酸、天冬氨酸的个数为会分别得到赖氨酸、天冬氨酸的个数为会分别得到赖氨酸、天冬氨酸的个数为()A Aa a199199、(b b200)/2200)/2B Ba a200200、b b200200C Ca a199199、(b b199)/2 199)/2 D Da a200200、(b b200)/2200)/2A例3.某多肽链为199肽，其分子式为CxHyNaObS2(a5三三.氨基酸数、肽链数、肽键数、脱水数的计算氨基酸数、肽链数、肽键数、脱水数的计算（1 1）个个氨基酸脱水缩合形成氨基酸脱水缩合形成一条一条多肽链，则肽多肽链，则肽键数脱水数氨基酸数键数脱水数氨基酸数1 1(1 1)个；个；（2 2）个个氨基酸脱水缩合形成一个由氨基酸脱水缩合形成一个由条条多肽链多肽链组成的蛋白质时，则脱去的水分子数和形成的肽组成的蛋白质时，则脱去的水分子数和形成的肽键数为键数为()个；个；（3 3）无论蛋白质中有多少条肽链，始终有：脱水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；数肽键数氨基酸数肽链数；（4 4）注：环状肽特点是肽键数与氨基酸数相同。注：环状肽特点是肽键数与氨基酸数相同。即肽键的数目即肽键的数目=脱去的水分子的数目脱去的水分子的数目=氨基酸的数氨基酸的数目。目。三.氨基酸数、肽链数、肽键数、脱水数的计算（1）个氨基酸脱7例例5.5.氨基酸分子脱水缩合形成含氨基酸分子脱水缩合形成含2 2条肽链的条肽链的蛋白质分子时，相对分子量减少了蛋白质分子时，相对分子量减少了900900，由，由此可知，此可知，此蛋白质分子中含有的氨基酸数此蛋白质分子中含有的氨基酸数和肽键数分别是（和肽键数分别是（）A A5252、5252 B B5050、50 50 C C5252、5050 D D5050、49 49 例例4.4.现有氨基酸现有氨基酸800800个，其中氨基总数为个，其中氨基总数为810810个，个，羧基总数为羧基总数为808808个，则由这些氨基酸合成的含个，则由这些氨基酸合成的含有有2 2条肽链的蛋白质共有肽键、氨基和羧基的条肽链的蛋白质共有肽键、氨基和羧基的数目依次为数目依次为()A A798798、2 2和和2 2 B B798798、1212和和1010C C799799、1 1和和1 1 D D799799、1111和和9 9BC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8例例6.6.由由m m个氨基酸构成的一个蛋白质分子，个氨基酸构成的一个蛋白质分子，含含n n条肽链，其中条肽链，其中z z条是环状多肽。该蛋白质条是环状多肽。该蛋白质分子中含有的肽键数为分子中含有的肽键数为()A Am mz zn n B Bm mn nz zC Cm mn nz z D Dm mz zn nC例例例例7.7.7.7.免疫球蛋白免疫球蛋白免疫球蛋白免疫球蛋白IgGIgGIgGIgG的结构示意图如下，其中的结构示意图如下，其中的结构示意图如下，其中的结构示意图如下，其中SSSSSSSS表示连接两条相邻肽链的二硫键。若该表示连接两条相邻肽链的二硫键。若该表示连接两条相邻肽链的二硫键。若该表示连接两条相邻肽链的二硫键。若该IgGIgGIgGIgG由由由由m m m m个个个个氨基酸构成，则该氨基酸构成，则该氨基酸构成，则该氨基酸构成，则该IgGIgGIgGIgG有肽键数有肽键数有肽键数有肽键数()A A A Am m m m个个个个 B B B B(m(m(m(m1)1)1)1)个个个个 C C C C(m(m(m(m2)2)2)2)个个个个 D D D D(m(m(m(m4)4)4)4)个个个个D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9例例7.7.某蛋白质分子的相对分子质量为某蛋白质分子的相对分子质量为10412,2010412,20种氨基酸的平均相对分子质量种氨基酸的平均相对分子质量为为128128，在形成该蛋白质分子时脱去的水，在形成该蛋白质分子时脱去的水分子总质量为分子总质量为16201620，则该蛋白质分子的，则该蛋白质分子的肽链数为肽链数为()A A一条一条 B B两条两条 C C三条三条 D D四条四条D例7.某蛋白质分子的相对分子质量为10412,20种氨基酸10四四.游离的氨基或羧基数目的计算游离的氨基或羧基数目的计算对于对于对于对于n n n n条肽链的多肽，每条肽链的多肽，每条肽链的多肽，每条肽链的多肽，每1 1 1 1条肽链至少应有条肽链至少应有条肽链至少应有条肽链至少应有1 1 1 1个个个个-NH-NH-NH-NH2 2 2 2，1 1 1 1个个个个COOHCOOHCOOHCOOH，若还有，若还有，若还有，若还有-NH-NH-NH-NH2 2 2 2或或或或COOHCOOHCOOHCOOH，则存在于，则存在于，则存在于，则存在于R R R R基中基中基中基中（1 1 1 1）蛋白质中氨基数蛋白质中氨基数蛋白质中氨基数蛋白质中氨基数=肽链条数肽链条数肽链条数肽链条数+R+R+R+R基上的氨基数基上的氨基数基上的氨基数基上的氨基数 =各氨基酸中氨基的总数各氨基酸中氨基的总数各氨基酸中氨基的总数各氨基酸中氨基的总数-肽键数；肽键数；肽键数；肽键数；（2 2 2 2）蛋白质中羧基数蛋白质中羧基数蛋白质中羧基数蛋白质中羧基数=肽链条数肽链条数肽链条数肽链条数+R+R+R+R基上的羧基数基上的羧基数基上的羧基数基上的羧基数 =各氨基酸中羧基的总数各氨基酸中羧基的总数各氨基酸中羧基的总数各氨基酸中羧基的总数-肽键数；肽键数；肽键数；肽键数；（3 3 3 3）在不考虑在不考虑在不考虑在不考虑R R R R基上的氨基数时，氨基酸脱水缩合形成基上的氨基数时，氨基酸脱水缩合形成基上的氨基数时，氨基酸脱水缩合形成基上的氨基数时，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的一条多肽链中，至少含有的氨基数为的一条多肽链中，至少含有的氨基数为的一条多肽链中，至少含有的氨基数为1 1 1 1，蛋白质分子由，蛋白质分子由，蛋白质分子由，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；多条肽链构成，则至少含有的氨基数等于肽链数；多条肽链构成，则至少含有的氨基数等于肽链数；多条肽链构成，则至少含有的氨基数等于肽链数；（4 4 4 4）在不考虑在不考虑在不考虑在不考虑R R R R基上的羧基数时，氨基酸脱水缩合形成基上的羧基数时，氨基酸脱水缩合形成基上的羧基数时，氨基酸脱水缩合形成基上的羧基数时，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的一条多肽链中，至少含有的羧基数为的一条多肽链中，至少含有的羧基数为的一条多肽链中，至少含有的羧基数为1 1 1 1，蛋白质分子由，蛋白质分子由，蛋白质分子由，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。多条肽链构成，则至少含有的羧基数等于肽链数。多条肽链构成，则至少含有的羧基数等于肽链数。多条肽链构成，则至少含有的羧基数等于肽链数。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11例例8.8.现有现有10001000个氨基酸，其中氨基个氨基酸，其中氨基有有10201020个，羧基个，羧基10501050个，则由此合个，则由此合成的成的4 4条肽链中氨基、羧基的数目条肽链中氨基、羧基的数目分别是（分别是（）A.1016A.1016、1046 1046 B.4B.4、4 4 C.24C.24、54 54 D.1024D.1024、10541054C例8.现有1000个氨基酸，其中氨基有1020个，羧基10512五五.蛋白质相对分子质量的计算蛋白质相对分子质量的计算1 1 1 1蛋白质的相对分子质量氨基酸总质量蛋白质的相对分子质量氨基酸总质量蛋白质的相对分子质量氨基酸总质量蛋白质的相对分子质量氨基酸总质量 失水量；失水量；失水量；失水量；2 2 2 2蛋白质的相对分子质量氨基酸数蛋白质的相对分子质量氨基酸数蛋白质的相对分子质量氨基酸数蛋白质的相对分子质量氨基酸数氨基酸的平均氨基酸的平均氨基酸的平均氨基酸的平均相对分子质量相对分子质量相对分子质量相对分子质量 脱水数脱水数脱水数脱水数18181818；例如：有例如：有例如：有例如：有m m m m个氨基酸，形成个氨基酸，形成个氨基酸，形成个氨基酸，形成n n n n个肽链，每个氨基酸的平均个肽链，每个氨基酸的平均个肽链，每个氨基酸的平均个肽链，每个氨基酸的平均相对分子质量为相对分子质量为相对分子质量为相对分子质量为a a a a；公式：蛋白质相对分子质量为公式：蛋白质相对分子质量为公式：蛋白质相对分子质量为公式：蛋白质相对分子质量为mamamama(m(m(m(mn)18 n)18 n)18 n)18 ；3 3 3 3注意：有时还要考虑其他化学变化过程，如：二硫注意：有时还要考虑其他化学变化过程，如：二硫注意：有时还要考虑其他化学变化过程，如：二硫注意：有时还要考虑其他化学变化过程，如：二硫键（键（键（键（SSSSSSSS）的形成等，在肽链上出现二硫键时，与）的形成等，在肽链上出现二硫键时，与）的形成等，在肽链上出现二硫键时，与）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二硫键结合的部位要脱去两个二硫键结合的部位要脱去两个二硫键结合的部位要脱去两个H H H H，谨防疏漏。，谨防疏漏。，谨防疏漏。，谨防疏漏。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13例例9.9.全世界每年有成千上万人由于吃毒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。若菇的毒素，它是一种环状八肽。若2020种种氨基酸的平均分子量为氨基酸的平均分子量为128128，则鹅膏蕈碱，则鹅膏蕈碱的分子量约为的分子量约为()A A.1024 B.898 1024 B.898 C C.880 880 D.862D.862C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14例例10.10.某蛋白质的结构示意图如下，其中某蛋白质的结构示意图如下，其中SSSS表示连接两条相邻肽链的二硫键。若该蛋白表示连接两条相邻肽链的二硫键。若该蛋白质由质由m m个氨基酸构成，则每摩尔该蛋白质在形成个氨基酸构成，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时生成的水分子摩尔数和减少的相对分子质量分别为分别为()A Am m个个18m 18m B B(m(m4)4)个个18(m18(m4)4)C C(m(m3)3)个个18(m18(m3)3)4 4 D D(m(m2)2)个个18(m18(m2)2)4 4D例10.某蛋白质的结构示意图如下，其中SS表示连接两条15六六.氨基酸数与相应氨基酸数与相应DNA、RNA片段中碱基数片段中碱基数的计算的计算基因表达中，基因表达中，DNADNA控制控制mRNAmRNA的合成，的合成，mRNAmRNA指导指导蛋白质的合成。蛋白质的合成。DNADNA中碱基排列顺序转录为中碱基排列顺序转录为mRNAmRNA中碱基排列顺序，进而翻译为蛋白质中中碱基排列顺序，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：氨基酸的排列顺序。其数量关系图解如下：六.氨基酸数与相应DNA、RNA片段中碱基数的计算基因表达中16例例11.11.氨基酸的平均相对分子质量为氨基酸的平均相对分子质量为120120，如有一个两条链的如有一个两条链的蛋白质蛋白质，相对分子质量，相对分子质量是是1227612276，合成这个，合成这个蛋白质蛋白质的氨基酸的数目的氨基酸的数目和指导它合成的和指导它合成的DNADNA分子脱氧核苷酸数目至分子脱氧核苷酸数目至少依次是少依次是()A A144,864144,864B B144,432144,432C C120,720 120,720 D D120,360120,360C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17例例12.12.某条多肽的相对分子质量为某条多肽的相对分子质量为27782778，若氨基酸的平均相对分子质量为若氨基酸的平均相对分子质量为110110，如，如考虑终止密码子，则编码该多肽的基因考虑终止密码子，则编码该多肽的基因长度至少是长度至少是()A A7575对碱基对碱基B B7878对碱基对碱基C C9090对碱基对碱基 D D9393对碱基对碱基D例12.某条多肽的相对分子质量为2778，若氨基酸的平均相对19分析多肽分析多肽E E和多肽和多肽F F得到以下结果得到以下结果(单位：个单位：个)多肽多肽E E和多肽和多肽F F中氨基酸的数目最可能是中氨基酸的数目最可能是()A A199199和和181 181 B B340340和和281281C C5858和和53 53 D D5151和和4949D D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20有一条多肽链由有一条多肽链由1212个氨基酸组成，分子式为个氨基酸组成，分子式为CxHyNzOwSCxHyNzOwS（z12z12，w13w13），这条多肽链经过水），这条多肽链经过水解后的产物中有解后的产物中有5 5种氨基酸：半胱氨酸种氨基酸：半胱氨酸（C3H7NO2SC3H7NO2S）、丙氨酸（）、丙氨酸（C3H6NO2C3H6NO2）、天门冬氨）、天门冬氨酸（酸（C4H7N04C4H7N04）、赖氨酸（）、赖氨酸（C6H14N202C6H14N202）、苯丙）、苯丙氨酸（氨酸（C9H11NO2C9H11NO2）。水解产物中天门冬氨酸的）。水解产物中天门冬氨酸的数目是（数目是（）A Ay+12y+12个个 B Bz+12z+12个个 C Cw+13w+13个个 D D(w-13)/2(w-13)/2个个D有一条多肽链由12个氨基酸组成，分子式为CxHyNzOwS（21某多肽的分子式为某多肽的分子式为C C4242H H6565N N1111O O9 9，它彻底水解，它彻底水解后只得到以下后只得到以下3 3种氨基酸，则此多肽中含有种氨基酸，则此多肽中含有的赖氨酸个数为的赖氨酸个数为()A A2 2个个 B B3 3个个C C5 5个个 D D8 8个个B某多肽的分子式为C42H65N11O9，它彻底水解后只得到以22经测定某多肽分子式为经测定某多肽分子式为经测定某多肽分子式为经测定某多肽分子式为C C C C21212121HxOyNHxOyNHxOyNHxOyN4 4 4 4S S S S2 2 2 2(无二硫键无二硫键无二硫键无二硫键)。已知。已知。已知。已知该多肽是由下列氨基酸中的几种作原料合成的：苯丙该多肽是由下列氨基酸中的几种作原料合成的：苯丙该多肽是由下列氨基酸中的几种作原料合成的：苯丙该多肽是由下列氨基酸中的几种作原料合成的：苯丙氨酸氨酸氨酸氨酸(C(C(C(C9 9 9 9H H H H11111111NONONONO2 2 2 2)，天冬氨酸，天冬氨酸，天冬氨酸，天冬氨酸(C(C(C(C4 4 4 4H H H H7 7 7 7NONONONO4 4 4 4)，丙氨酸，丙氨酸，丙氨酸，丙氨酸(C(C(C(C3 3 3 3H H H H7 7 7 7NONONONO2 2 2 2)，亮氨酸，亮氨酸，亮氨酸，亮氨酸(C(C(C(C6 6 6 6H H H H13131313NONONONO2 2 2 2)，半胱氨酸，半胱氨酸，半胱氨酸，半胱氨酸(C(C(C(C3 3 3 3H H H H7 7 7 7NONONONO2 2 2 2S)S)S)S)。请回答：请回答：请回答：请回答：(1)(1)(1)(1)该多肽共由该多肽共由该多肽共由该多肽共由_个氨基酸组成，参与的氨基个氨基酸组成，参与的氨基个氨基酸组成，参与的氨基个氨基酸组成，参与的氨基酸的种类与数目为酸的种类与数目为酸的种类与数目为酸的种类与数目为_。(2)(2)(2)(2)该多肽分子中的该多肽分子中的该多肽分子中的该多肽分子中的H H H H原子数是原子数是原子数是原子数是_，O O O O原子数是原子数是原子数是原子数是_。(3)(3)(3)(3)控制该多肽合成的控制该多肽合成的控制该多肽合成的控制该多肽合成的mRNAmRNAmRNAmRNA上至少有上至少有上至少有上至少有_种不同种不同种不同种不同的密码子的密码子的密码子的密码子(不考虑终止密码子不考虑终止密码子不考虑终止密码子不考虑终止密码子)。42 2 2 2个半胱氨酸、个半胱氨酸、个半胱氨酸、个半胱氨酸、1 1 1 1个苯丙氨酸、个苯丙氨酸、个苯丙氨酸、个苯丙氨酸、1 1 1 1个亮氨酸个亮氨酸个亮氨酸个亮氨酸3253经测定某多肽分子式为C21HxOyN4S2(无二硫键)。已知24