蛋白质计算问题归纳

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,蛋白质计算问题归纳,氨基酸的结构通式,C,R,H,C,O,OH,N,H,H,1,- COOH,NH,2,-,COOH,NH,2,C,R,H,R-C,2,H,4,O,2,N,模型,1,C,R,H,C,O,OH,N,H,H,C,R,H,C,O,OH,N,H,H,C,C,R,1,O,N,H,H,2,N,C,COOH,R,2,H,H,+,H,2,O,+,1,- COOH,NH,2,-,2,模型,2,1,- COOH,NH,2,-,2,3,4,5,n,-,-,-,-,-,-,+,(n-1)H,2,O,1,- COOH,NH,2,-,+,+,+,2,- COOH,NH,2,-,3,- COOH,NH,2,-,4,- COOH,NH,2,-,5,- COOH,NH,2,-,n,- COOH,NH,2,-,+,+,+,模型,3,1,- COOH,NH,2,-,2,3,4,5,n,-,-,-,-,-,-,+,(n-1)H,2,O,脱水数,=,氨基酸数,-,肽链数,1,- COOH,NH,2,-,2,3,4,5,n,-,-,-,-,-,-,+,(n-1)H,2,O,m,条链,mn,个氨基酸,m(n-1),个,H,2,O,模型,4,1,- COOH,NH,2,-,2,3,4,5,-,-,-,-,-,-,- COOH,NH,2,-,-,-,-,-,-,-,- COOH,NH,2,-,n,-,-,-,-,-,-,模型,4,（,NH,2,-,）,m-,-,（,COOH,）,m,（,NH,2,-,）,a-,-,（,COOH,）,b,求蛋白质（或多肽）的氨基或羧基数量,模型,5,m,条肽链上的氨基或羧基数,模型,6,模型,7,1,- COOH,NH,2,-,2,3,4,5,n,-,-,-,-,-,-,H,2,O,1,- COOH,NH,2,-,2,3,4,5,n,-,-,-,-,-,-,H,2,O,1,- COOH,NH,2,-,2,3,4,5,n,-,-,-,-,-,-,H,2,O,H,2,O,几个数量关系：,氨基酸脱水缩合,蛋白质水解,氨基酸数,肽链数肽键数脱掉水分子数,氮原子数氨基数肽键数,O,原子数羧基数,2,肽键数,蛋白质相关计算的关系式：,蛋白质相对分子质量,=,氨基酸平均相对分子质量,氨基酸数,-18,脱去水分子数,脱去水分子数,=,肽键数,肽键数,=,氨基酸数,-,肽链数,肽链上的氨基数,=,侧链,R,基上氨基数,+,肽链数,肽链上的羧基数,=,侧链,R,基上羧基数,+,肽链数,肽链上的,O,原子数,=,侧链,R,基上的羧基数,2+,肽键数,+2,肽链上的,N,原子数,=,侧链,R,基上的氨基数,+,肽键数,+1,一、脱水缩合,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,10112810018,11128,。,1.,有关蛋白质相对分子质量的计算,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,1002,98,，,所以,蛋白质的分子量,1281001898,11036,，答案为,C,。,变式,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,，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：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 1288 18=880,，答案为,C,。,变式,2,：全世界每年有成千上万人由于吃毒蘑菇而身亡，其中鹅膏草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,，则鹅膏草碱的分子量约为,( ),A,1024 B. 898,C,880 D. 862,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,90018,50,，,依上述关系式，,氨基酸数肽键数肽链数,50,2,52,，,答案为,C,。,例,2,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,、,52,B.,50,、,50,C.,52,、,50,D.,50,、,49,2.,蛋白质中氨基酸数、肽链数、肽键数、脱水数的计算,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：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,=109106,3,，,答案为,C,。,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和，则有,128,18,（）,5646,尽管,1,个方程包含,2,个未知数，但和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,。,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,2,的数目分别为,( ),A. 4,、,100 B. 4,、,4 C. 100,、,100 D. 96,、,96,解析：一条由,n,个氨基酸组成的肽链中至少含有,COOH,和,NH,2,的数目都为,1,（与氨基酸,R,基团中,COOH,和,NH,2,的数目无关,),。本题中蛋白质包含,4,条肽链，,所以，答案为,B,。,3,有关蛋白质中至少含有氨基数和羧基数的计算,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，答案为,D,。,例,4,今有一化合物，其分子式为,C,55,H,70,O,19,N,10,，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？,该多肽进行水解后，需,个水分子，得到,个谷氨酸分子，,个甘氨酸分子,个丙氨酸,。,4,有关蛋白质中氨基酸的种类和数量的计算,C,9,H,11,O,2,N,C,5,H,9,O,4,N,解析： 该多肽,C,55,H,70,O,19,N,10,水解后得到的,4,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，,由,10,个氨基酸缩合形成的为,10,肽。,10,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,C,2,H5O,2,N,，丙氨酸为,C,3,H,7,O,2,N,，苯丙氨酸为,C,9,H,11,O,2,N,，谷氨酸为,C,5,H,9,O,4,N,，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+29),，,O,原子,28,个,(19+9),，,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。,二、蛋白质水解,多肽的相对分子质量,+18 ,肽键数,=,氨基酸平均相对分子质量,氨基酸数,O,原子数量变化：,多肽链上,O,原子数为：肽键数,+,羧基数,2,水解后：,侧链,R,基上的羧基数,2+,肽键数,2+,肽链数,2,=,各氨基酸,O,原子数,1.,完全水解,2.,断链,3.,水解出某氨基酸,1,条肽链,+1,个,H,2,O,2,条肽链,单个氨基酸,+1,条肽链,去掉首或尾氨基酸：加,1,个,H,2,O,，去掉两个,O,。,去掉中间某氨基酸：加,2,个,H,2,O,，去掉两个,O,。,例,5,已知某条肽链由,88,个氨基酸缩合而成，其共有氨基,6,个，有甲硫氨酸,5,个且在肽链中的位置为,3,、,25,、,56,、,78,、,88,，甲硫氨酸的分子式为,C,5,H,11,O,2,NS,，求：,该多肽有,N,原子数目,个；,若去掉,5,个甲硫氨酸,破坏肽键数目为,个，加,个,H,2,O,；,氨基和羧基均分别增加,个；,O,原子数目减少,个。,C,C,R,1,O,N,H,H,2,N,C,C,R,2,O,N,H,C,C,R,3,O,N,H,C,C,R,88,O,OH,H,H,H,H,C,O,N,H,C,C,R,1,O,N,H,H,2,N,C,C,R,2,O,N,H,C,C,R,3,O,N,H,C,C,R,88,O,OH,H,H,H,H,C,O,N,H,C,C,R,1,O,N,H,H,2,N,C,C,R,2,O,H,H,OH,C,R,3,H,C,O,OH,H,2,N,+,C,C,R,4,O,N,H,C,C,R,88,O,OH,H,H,C,O,N,H,H,2,N,+,H,2,O,H,2,O,酶,C,C,R,1,O,N,H,H,2,N,C,C,R,2,O,N,H,C,C,R,3,O,N,H,C,C,R,87,O,OH,H,H,H,H,C,O,N,H,C,C,R,1,O,N,H,H,2,N,C,C,R,2,O,N,H,C,C,R,3,O,N,H,C,C,R,88,O,OH,H,H,H,H,C,O,N,H,H,2,O,C,R,87,H,C,R,88,H,C,O,OH,H,2,N,酶,+,3,25,56,78,88,H,2,O,H,2,O,H,2,O,H,2,O,H,2,O,H,2,O,H,2,O,H,2,O,H,2,O,H,2,N-,-COOH,H,2,N-,-COOH,H,2,N-,-COOH,H,2,N-,-COOH,H,2,N-,-COOH,H,2,N-,-COOH,多肽,3,-COOH,NH,2,-,25,-COOH,NH,2,-,56,-COOH,NH,2,-,78,-COOH,NH,2,-,88,-COOH,NH,2,-,（,1-2,）,（,4-24,）,（,26-55,）,（,57-77,）,（,79-87,）,O,：,3+22+31+22+10=88,比原来少了一个。,规律：头尾少一个，中间去不变。,蛋白质的相关计算：,1.,通式：,R,基上各原子数，氨基、羧基数。,2.,脱水缩合：肽键数,=,脱去水分子数,=,？,求相对分子质量。,3.,水解：一条肽链,水解成氨基酸；,水解成多条肽链；,水解掉中间的氨基酸； 水解掉两端的氨基酸。,方法总结,4.,转录、翻译：氨基酸与碱基之间关系。（必修,2,）,