高中生物蛋白质计算

一、有关蛋白质计算的公式汇总一、有关蛋白质计算的公式汇总1：有关氨基数和羧基数的计算：有关氨基数和羧基数的计算 蛋白质中氨基数蛋白质中氨基数=肽链数肽链数+R基上的氨基数基上的氨基数=各氨基酸中氨基各氨基酸中氨基的总数的总数肽键数；肽键数； 蛋白质中羧基数蛋白质中羧基数=肽链数肽链数+R基上的羧基数基上的羧基数=各氨基酸中羧基各氨基酸中羧基的总数的总数肽键数；肽键数； 在不考虑在不考虑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，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；则至少含有的氨基数等于肽链数； 在不考虑在不考虑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，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则至少含有的羧基数等于肽链数 一多肽分子式为一多肽分子式为C C6363H H103103O O4545N N1717S S2 2，则它，则它最多最多含有含有多少个肽键。多少个肽键。A A、63 B63 B、62 C62 C、17 D17 D、1616每个氨基酸残基上都每个氨基酸残基上都至少至少有一个有一个N N元素。元素。所以所以1 1条肽链上条肽链上至少至少含有含有N N元素的个数元素的个数= =氨基酸数。氨基酸数。总结：通过总结：通过N N元素数量推测氨基酸的最大数量元素数量推测氨基酸的最大数量。D2：蛋白质中肽键数及相对分子质量的计算：蛋白质中肽键数及相对分子质量的计算 蛋白质中的肽键数蛋白质中的肽键数=脱去的水分子数脱去的水分子数=水解消耗水分子数水解消耗水分子数=氨氨基酸分子个数基酸分子个数肽链数；肽链数； 蛋白质的相对分子质量蛋白质的相对分子质量=氨基酸总质量（氨基酸分子个数氨基酸总质量（氨基酸分子个数氨基酸平均相对分子质量）氨基酸平均相对分子质量）失水量（失水量（18脱去的水分子数）。脱去的水分子数）。 注意：有时还要考虑其他化学变化过程，如：二硫键（注意：有时还要考虑其他化学变化过程，如：二硫键（SS）的形成等，在肽链上出现二硫键时，与二硫键结合的部）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位要脱去两个H，谨防疏漏，谨防疏漏 一个由一个由153个氨基酸残基构成的蛋白个氨基酸残基构成的蛋白质分子质分子 多少个肽键？形成过程中分多少个肽键？形成过程中分子量减少量？子量减少量？例例1：下图为结晶牛胰岛素分子结构示意图。已知胰岛素含有：下图为结晶牛胰岛素分子结构示意图。已知胰岛素含有A、B两条多肽链，两条多肽链，A链含有链含有21个氨基酸，个氨基酸，B链含有链含有30个氨基酸，两个氨基酸，两条多肽链间通过两个二硫键（二硫键由两个条多肽链间通过两个二硫键（二硫键由两个SH连接而成）连连接而成）连接，在接，在A链上也形成链上也形成1个二硫键。则胰岛素分子中含有的肽键数个二硫键。则胰岛素分子中含有的肽键数和和51个氨基酸脱水缩合形成胰岛素后，相对分子质量比原来减个氨基酸脱水缩合形成胰岛素后，相对分子质量比原来减少的数值各是多少（少的数值各是多少（ ）A49 882 B49 888C50 882D50 888解析：构成蛋白质分子的肽键数目等于氨基酸分子数目减去肽链的条数，解析：构成蛋白质分子的肽键数目等于氨基酸分子数目减去肽链的条数，即即51249。51个氨基酸分子脱水缩合形成胰岛素后，相对分子质量的个氨基酸分子脱水缩合形成胰岛素后，相对分子质量的减少量应是形成肽链时脱下的水分子数（减少量应是形成肽链时脱下的水分子数（49）和形成二硫键时脱下的）和形成二硫键时脱下的H的的数目（数目（6）之和，即相对分子质量减少量为：）之和，即相对分子质量减少量为：4918+61888。参考答案：参考答案：B点拨：注意氨基酸脱水缩合形成蛋白质的过程点拨：注意氨基酸脱水缩合形成蛋白质的过程 变式变式1：全世界每年有成千上万人由于吃毒蘑：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，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。若它是一种环状八肽。若20种氨基酸的平均分子种氨基酸的平均分子量为量为128，则鹅膏草碱的分子量约为，则鹅膏草碱的分子量约为( ) A 1024 B 898 C 880 D 862C例例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.8800C变式变式2：氨基酸分子缩合形成含：氨基酸分子缩合形成含2条肽链的蛋白质分条肽链的蛋白质分子时，相对分子量减少了子时，相对分子量减少了900，由此可知，由此可知， 此蛋此蛋白质分子中含有的氨基酸数和肽键数分别是（）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 C变式变式3 3：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1041210412，2020种氨基酸的平均相对分子质量为种氨基酸的平均相对分子质量为128128，在形成该蛋白，在形成该蛋白质分子时脱去水的分子总质量为质分子时脱去水的分子总质量为16201620，则该蛋白质，则该蛋白质分子的肽链数为分子的肽链数为 A.1A.1条条 B. 2B. 2条条 C.3C.3条条 D.4D.4条条 D3：有关蛋白质中各原子数的计算：有关蛋白质中各原子数的计算 C原子数原子数=（肽链数（肽链数+肽键数）肽键数）2+R基上的基上的C原子数；原子数； H原子数原子数=（氨基酸分子个数（氨基酸分子个数+肽链数）肽链数）2+R基上的基上的H原子数原子数=各氨基酸中各氨基酸中H原子的总数原子的总数-脱去的水分子数脱去的水分子数2； O原子数原子数=肽链数肽链数2+肽键数肽键数+R基上的基上的O原子数原子数=各氨基酸中各氨基酸中O原子的总数原子的总数-脱去的水分子数；脱去的水分子数； N原子数原子数=肽链数肽链数+肽键数肽键数+R基上的基上的N原子数原子数=各氨基酸中各氨基酸中N原原子的总数。子的总数。注意：一个氨基酸中的各原子的数目计算：注意：一个氨基酸中的各原子的数目计算： C C原子原子数数R R基团中的基团中的C C原子数原子数2 2；H H原子数原子数R R基团中的基团中的H H原子数原子数4 4； O O原子数原子数R R基团中的基团中的O O原子数原子数2 2；N N原子数原子数R R基团中的基团中的N N原子数原子数1 1 例例2 2某肽链由某肽链由5151个氨基酸组成，如果用肽酶把其分解成个氨基酸组成，如果用肽酶把其分解成1 1个二肽、个二肽、2 2个五肽、个五肽、3 3个六肽、个六肽、3 3个七肽，则这些短肽的氨基总数的最小值、个七肽，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（肽键总数、分解成这些小分子肽所需水分子总数依次是（ ） C解析：据题意可知，短肽（包括二肽和多肽）的数解析：据题意可知，短肽（包括二肽和多肽）的数目共有目共有9个（个（1+2+3+3）。因为每条短肽至少有一个）。因为每条短肽至少有一个氨基（不包括氨基（不包括R基上的氨基），故这些短肽氨基总基上的氨基），故这些短肽氨基总数的最小值（即游离的氨基数量至少）为数的最小值（即游离的氨基数量至少）为9个；由个；由“肽键数肽键数=氨基酸数氨基酸数-肽链数肽链数”，可得肽键总数是，可得肽键总数是42个（个（51-9）；分解成这）；分解成这9个短肽，需要断裂个短肽，需要断裂8个肽键，个肽键，由肽键数由肽键数=失去的水分子数知，形成这些短肽需要失去的水分子数知，形成这些短肽需要的水分子数量（即消耗的水分子数）是的水分子数量（即消耗的水分子数）是8个。个。 例例3现有一种十二肽，分子式为现有一种十二肽，分子式为CXHYNZOWS（Z12，W13）。）。已知将它彻底水解后只得到下列氨基酸：已知将它彻底水解后只得到下列氨基酸：Ay+12个个 Bz+12个个 Cw+13个个 D(w-13)/2个个 水解产物中天门冬氨酸的数目是（水解产物中天门冬氨酸的数目是（ ） 解析：据题干提供的解析：据题干提供的5 5种氨基酸，可知天门冬氨酸中含有种氨基酸，可知天门冬氨酸中含有4 4个氧原个氧原子，而其他氨基酸中仅有子，而其他氨基酸中仅有2 2个氧原子，这说明天门冬氨酸中多的个氧原子，这说明天门冬氨酸中多的2 2个氧原子是存在于个氧原子是存在于R R基中的（因为一个氨基酸在不考虑基中的（因为一个氨基酸在不考虑R R基中含氧基中含氧原子时，仅羧基中含有原子时，仅羧基中含有2 2个氧原子）。因此我们可以根据脱水缩合个氧原子）。因此我们可以根据脱水缩合反应前后的氧原子数守恒进行计算。设组成该多肽的天门冬氨酸反应前后的氧原子数守恒进行计算。设组成该多肽的天门冬氨酸为为n n个，则有：个，则有：反应前氨基酸中的氧原子数反应前氨基酸中的氧原子数=2=21212（组成每分子（组成每分子多肽的氨基酸数）多肽的氨基酸数）+2+2n n（天门冬氨酸数）；（天门冬氨酸数）；反应后生成物中的反应后生成物中的氧原子数氧原子数=w=w（多肽中氧原子数）（多肽中氧原子数）+11+11（脱下水中的氧原子数）。所（脱下水中的氧原子数）。所以，由以，由“= =”得得:n=:n=（w-13w-13）/2/2。 会有多少个赖氨酸？会有多少个赖氨酸？D练习练习1：谷氨酸的：谷氨酸的R基为基为C3H5O2，则谷氨酸的分子式为（，则谷氨酸的分子式为（ ）AC5H9O4NBC4H8O5NCC5H8O4NDC4H9O4NA练习练习2：人体内的抗体：人体内的抗体IgG是一种重要的免疫球蛋白，由是一种重要的免疫球蛋白，由4条肽条肽链构成，共有链构成，共有764个氨基酸，则该蛋白质分子中至少含有游离个氨基酸，则该蛋白质分子中至少含有游离的氨基和羧基的个数分别是（的氨基和羧基的个数分别是（ ）A764 764B760 760C762 762D4 4D练习练习3 3：丙氨酸的：丙氨酸的R R基为基为CHCH3 3，谷氨酸的，谷氨酸的R R基为基为CC3 3H H5 5O O2 2，他们缩，他们缩合成的二肽，合成的二肽，C C、H H、O O的原子比列是多少的原子比列是多少A A：7:16:6 B7:16:6 B：7:14:5 C7:14:5 C：8:12:5 D8:12:5 D：8:14:58:14:5D练习练习4 4：谷胱甘肽（：谷胱甘肽（C C1010H H1717O O6 6N N3 3S S）是存在于动植物和微）是存在于动植物和微生物细胞中的一种重要三肽，它是由谷氨酸生物细胞中的一种重要三肽，它是由谷氨酸（C C5 5H H9 9O O4 4N N）、甘氨酸（）、甘氨酸（C C2 2H H5 5O O2 2N N）和半胱氨酸缩合而成，）和半胱氨酸缩合而成，该化合物含有几个游离的氨基和几个游离的羧基该化合物含有几个游离的氨基和几个游离的羧基 ？半？半胱氨酸可能的分子式？胱氨酸可能的分子式？1 1个氨基，个氨基，2 2个羧基个羧基 C C3 3H H7 7O O2 2NS NS 练习练习5蛋白质分子能被肽酶降解，至于哪一个肽键被断裂则决定于蛋白质分子能被肽酶降解，至于哪一个肽键被断裂则决定于肽酶的类型。肽酶肽酶的类型。肽酶P P能断裂带有侧链能断裂带有侧链R4 R4 的氨基酸和相邻氨基酸的羧的氨基酸和相邻氨基酸的羧基基团之间的肽键。下列说法正确的是：基基团之间的肽键。下列说法正确的是：A A上图所示肽链肯定由五种氨基酸脱水缩合而成上图所示肽链肯定由五种氨基酸脱水缩合而成B B在肽酶在肽酶P P的作用下，经过脱水可以形成两条肽链的作用下，经过脱水可以形成两条肽链C C肽酶肽酶P P可以催化可以催化1 1处的化学键断裂处的化学键断裂 D D该肽链中含有游离的氨基和羧基数各该肽链中含有游离的氨基和羧基数各1 1个个 相关问题：相关问题：1、该物质是、该物质是 ，该结构是，该结构是 。 2、如何判断是、如何判断是 肽？几个氨基酸？最多几种氨基酸？肽？几个氨基酸？最多几种氨基酸？ C练习练习6：某多肽的分子式为：某多肽的分子式为C55H70O19N10，已知它由下列，已知它由下列4种氨基酸种氨基酸组成：甘氨酸（组成：甘氨酸（C2H5NO2）、丙氨酸（）、丙氨酸（C3H7NO2）、苯丙氨酸）、苯丙氨酸（C9H11NO2）、谷氨酸（）、谷氨酸（C5H9NO4），那么该多肽彻底水解可产），那么该多肽彻底水解可产生多少个谷氨酸分子（生多少个谷氨酸分子（ ）A4个个 B5个个 C6个个 D3个个A练习练习7 7：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条肽条肽链链, ,其中其中z z条是环状多肽这个蛋白质分子完全水解共条是环状多肽这个蛋白质分子完全水解共需水分子个数为：需水分子个数为： A m-n+z B. m-n-z C.m-z+n D. m+z+n A m-n+z B. m-n-z C.m-z+n D. m+z+n A练习练习8 8：某：某5050肽中有丙氨酸肽中有丙氨酸(R(R基为基为CH3)4CH3)4个，现脱掉其中的丙个，现脱掉其中的丙氨酸氨酸( (相应位置如图相应位置如图) )得到得到4 4条多肽链和条多肽链和5 5个氨基酸个氨基酸( (脱下的氨基酸脱下的氨基酸均以游离态正常存在均以游离态正常存在) )。下列有关叙述错误的是。下列有关叙述错误的是( () ) A A该该5050肽水解得到的几种有机物比原肽水解得到的几种有机物比原5050肽增加了肽增加了4 4个氧原子个氧原子B B若将得到的若将得到的5 5个氨基酸缩合成个氨基酸缩合成5 5肽，则有肽，则有5 5种不同的氨基酸序列种不同的氨基酸序列C C若新生成的若新生成的4 4条多肽链总共有条多肽链总共有5 5个羧基，那么其中必有个羧基，那么其中必有1 1个羧基在个羧基在R R基上基上D D若将新生成的若将新生成的4 4条多肽链重新连接成一条长链将脱去条多肽链重新连接成一条长链将脱去3 3个个H H2 2O OA变式：某三十九肽中共有丙氨酸变式：某三十九肽中共有丙氨酸(R(R基为基为CH3)4 CH3)4 个，现个，现去掉其中的丙氨酸得到去掉其中的丙氨酸得到4 4条长短不等的多肽（如图），条长短不等的多肽（如图），下列有关该过程的叙述中，错误的是：下列有关该过程的叙述中，错误的是：A肽键数目减少肽键数目减少8个个 BC原子减少原子减少12个个C氨基和羧基分别增加氨基和羧基分别增加3个个 DO原子数目减少原子数目减少1个个A