1、與蛋白質(zhì)的合成和水解過程相關(guān)的計算微專題一一、蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量、氨基(羧基)數(shù)、肽鍵數(shù)和脫水?dāng)?shù)的計算1.鏈狀肽可以用如下的模式圖表示：(1)肽鍵數(shù)失去水分子數(shù)氨基酸數(shù)肽鏈數(shù)。(2)蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量氨基酸數(shù)氨基酸的平均相對分子質(zhì)量脫去水分子數(shù)18(若有p個二硫鍵生成，則還應(yīng)減去2p)。(3)肽鏈中游離氨基或羧基的計算至少含有的游離氨基或羧基數(shù)肽鏈數(shù)。游離氨基或羧基數(shù)肽鏈數(shù)R基中含有的氨基數(shù)或羧基數(shù)。注：設(shè)氨基酸的平均相對分子質(zhì)量為a，由n個氨基酸分別形成1條鏈狀多肽或m條鏈狀多肽。肽鏈數(shù)目氨基酸數(shù)肽鍵數(shù)目脫去水分子數(shù)氨基數(shù)目羧基數(shù)目多肽(蛋白質(zhì))的相對分子質(zhì)量1條nn1n1至少1個至少1

2、個na18(n1)m條nnmnm至少m個至少m個na18(nm)注意：若肽鏈間有二硫鍵(SS)，則蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量na18(nm)2k(k為二硫鍵的個數(shù)，n為氨基酸數(shù)，m為肽鏈數(shù)，a為氨基酸的平均相對分子質(zhì)量)。2.如圖表示的是環(huán)狀肽，相關(guān)數(shù)量關(guān)系如下表：氨基酸平均相對分子質(zhì)量氨基酸數(shù)肽鍵數(shù)目脫水?dāng)?shù)氨基最少數(shù)目羧基最少數(shù)目一條環(huán)肽annn00m條環(huán)肽annn00注意：(1)環(huán)狀肽的主鏈中無氨基和羧基，環(huán)狀肽中氨基或羧基數(shù)目取決于構(gòu)成環(huán)狀肽的氨基酸R基中的氨基和羧基數(shù)目。(2)若出現(xiàn)環(huán)狀多肽，可將肽鏈條數(shù)看做0，再進行計算。如圖為牛胰島素結(jié)構(gòu)圖，該物質(zhì)中SS是由兩個SH脫去兩個H形成的。下列

3、說法正確的是例1A.牛胰島素含有50個肽鍵B.牛胰島素中至少含有2個NH2 和2個COOHC.牛胰島素水解產(chǎn)物含有21種不同的氨基酸D.牛胰島素形成時，減少的相對分子質(zhì)量為882由題圖可知，牛胰島素是由2條肽鏈組成的，含有的肽鍵數(shù)氨基酸的個數(shù)肽鏈數(shù)51249，A錯誤；胰島素含有2條肽鏈，每條肽鏈中至少含有一個NH2和1個COOH，因此牛胰島素中至少含有2個NH2和2個COOH，B正確；構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸有21種，但每種蛋白質(zhì)不一定都由21種氨基酸形成，因此牛胰島素水解產(chǎn)物最多含有21種不同的氨基酸，C錯誤；氨基酸脫水縮合形成胰島素的過程中脫去的水分子數(shù)目形成的肽鍵數(shù)49個，此過程中還形成3個二

4、硫鍵(二硫鍵由兩個SH脫掉兩個氫連接而成)，即脫去6個H，所以51個氨基酸脫水縮合形成胰島素時，減少的相對分子質(zhì)量為49186888，D錯誤。如圖表示某蛋白質(zhì)(無環(huán)狀肽)中氨基酸和相關(guān)基團的數(shù)目。下列有關(guān)敘述錯誤的是A.共有2條肽鏈B.共有124個肽鍵C.形成此蛋白質(zhì)時，相對分子質(zhì)量減少2 250D.R基中共含有15個氨基例2據(jù)題圖分析可知，該蛋白質(zhì)共有2條肽鏈，A正確；蛋白質(zhì)中氨基酸總數(shù)是126，該蛋白質(zhì)的肽鏈數(shù)是2條，所以共含有的肽鍵數(shù)為1262124(個)，B正確；該蛋白質(zhì)含有126個氨基酸，形成2條肽鏈，失去水分子數(shù)肽鍵數(shù)1262124(個)，相對分子質(zhì)量減少181242 232，C錯

5、誤；蛋白質(zhì)中游離的氨基總數(shù)是17，該蛋白質(zhì)的肽鏈數(shù)是2條，所以R基中共含17215(個)氨基，D正確。如圖為某蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)示意圖，其中“SS”為由兩個“SH” (巰基)構(gòu)成的二硫鍵，其作用是連接兩相鄰肽鏈。若該蛋白質(zhì)分子共由m個氨基酸組成，則形成一個該蛋白質(zhì)分子時生成的水分子數(shù)和減少的相對分子質(zhì)量分別為A.(m3)，18(m3)4B.(m4)，18(m4)C.(m2)，18(m2)4D.m，18m例3由題意知，該蛋白質(zhì)中含有兩條鏈狀肽和一條環(huán)狀肽，且含有2個二硫鍵，因此失去的水分子數(shù)是(m2)，減少的相對分子質(zhì)量為18(m2)4。二、蛋白質(zhì)中各原子數(shù)的計算觀察如圖所示的三肽化合物計算依據(jù)：1.

6、碳原子數(shù)、氮原子數(shù)在肽鏈形成前后均不變，而計算氫原子與氧原子的數(shù)目時要注意脫掉的氫原子與氧原子。2.游離的氨基中含一個氮原子，游離的羧基中含兩個氧原子。計算公式：1.碳原子數(shù)R基中碳原子數(shù)氨基酸個數(shù)2。2.氫原子數(shù)各氨基酸中氫原子的總數(shù)脫去水分子數(shù)2R基中氫原子數(shù)(氨基酸個數(shù)肽鏈數(shù))2。3.氧原子數(shù)各氨基酸中氧原子的總數(shù)脫去水分子數(shù)R基上的氧原子數(shù)氨基酸個數(shù)肽鏈數(shù)。4.氮原子數(shù)各氨基酸中氮原子的總數(shù)R基上的氮原子數(shù)肽鍵數(shù)肽鏈數(shù)。由于R基上的碳原子數(shù)不好確定，且氫原子數(shù)較多，因此以氮原子數(shù)或氧原子數(shù)的計算為突破口，計算氨基酸的分子式或氨基酸個數(shù)最為簡便。特別提醒某多肽化合物M可被水解成1個五肽、

7、2個三肽、3個四肽、4個二肽，下列有關(guān)分析錯誤的是A.這些短肽中至少共含有10個氨基B.這些短肽中共含有21個肽鍵C.這些短肽中至少共含有62個氧原子D.多肽化合物M中共含有31個氨基酸例4多肽化合物M水解后生成10條短肽，每條肽鏈上至少含有1個氨基，故這些短肽中至少共含有10個氨基，A正確；10個短肽中共含有31個氨基酸，因此所含肽鍵數(shù)為氨基酸數(shù)肽鏈條數(shù)311021(個)，B、D正確；每個氨基酸中至少含有2個氧原子，31個氨基酸至少含有62個氧原子，這些短肽中共含有21個肽鍵，需脫去21個水分子，則這些短肽中至少含有622141(個)氧原子，C錯誤。某多肽長鏈分子式為C42H65N11O9，

8、它徹底水解后只得到如下3種氨基酸，則此多肽中含有賴氨酸的個數(shù)為A.2個 B.3個 C.5個 D.8個例5從題圖中可以看出，這三種氨基酸中都含有一個羧基，故形成多肽時肽鍵數(shù)927(個)，因此該多肽共含有8個氨基酸，由于只有賴氨酸含有兩個氨基，其余都含有一個氨基，即賴氨酸分子中含有兩個氮原子，因此賴氨酸的個數(shù)為1183(個)，故B正確。三、氨基酸的排列與多肽種類的計算1.假若有n種氨基酸(數(shù)量不限)形成一個三肽，那么形成三肽的種類有n3種。2.假若n種氨基酸(數(shù)量不限)形成一個m肽，則形成的多肽種類有nm種。3.假若有n種氨基酸形成一個三肽，且每種氨基酸只有一個，則形成三肽的種類有n(n1)(n2

9、)種。如果有足量的三種氨基酸，分別為甲、乙、丙，則它們能形成的三肽種類以及包含三種氨基酸的三肽種類最多是A.9種9種 B.6種3種C.27種6種 D.3種3種例6由題意可知，足量的甲、乙、丙三種氨基酸，它們能形成的三肽的種類由氨基酸的種類、排列順序決定，即3333327(種)；由甲、乙、丙三種氨基酸形成的含有三種氨基酸的三肽的種類只由氨基酸的排列順序決定，即3216(種)。1.多個氨基酸分子脫水縮合成含2條肽鏈的蛋白質(zhì)時，相對分子質(zhì)量減少了900，由此可推測該蛋白質(zhì)分子是由多少個氨基酸反應(yīng)形成的及肽鍵數(shù)分別是A.52、50 B.50、50C.52、52 D.50、49123456由題意“相對分

10、子質(zhì)量減少了900”可知，脫去水分子數(shù)為9001850(個)，肽鍵數(shù)脫去的水分子數(shù)50，而總共形成了2條肽鏈，氨基酸數(shù)肽鍵數(shù)肽鏈數(shù)52。綜上，答案選A。2.某五十肽中有丙氨酸(R基為CH3)4個，現(xiàn)脫掉其中的丙氨酸(相應(yīng)位置如圖所示)，得到4條多肽鏈和5個氨基酸(脫下的氨基酸均以游離態(tài)正常存在)。下列有關(guān)敘述錯誤的是123456A.新生成的4條多肽鏈至少含有4個游離的羧基B.該五十肽水解得到的幾種有機物比原五十肽增加了8個氧原子C.若將得到的5個氨基酸縮合成五肽，則有5種不同的氨基酸序列D.若將新生成的4條多肽鏈重新連接成一條長鏈，則將脫去4個H2O123456若不考慮R基中的羧基，則4條多肽

11、鏈含有4個羧基，A正確；50肽水解得到1個丙氨酸需打開2個肽鍵，每個肽鍵需1個水分子，得到的有機物比原五十肽增加了2個氧原子，題中脫出4個丙氨酸，比原五十肽應(yīng)該增加了8個氧原子，B正確；得到的5個氨基酸中有4個是丙氨酸，則將得到的5個氨基酸縮合成五肽，應(yīng)有5種不同的氨基酸序列，C正確；將新生成的4條多肽鏈重新連接成一條長鏈，將脫去3個H2O，D錯誤。3.現(xiàn)有100個氨基酸，共含106個羧基和116個氨基，這些氨基酸縮合成5條多肽鏈時共含有的羧基個數(shù)是A.5 B.16 C.11 D.21123456100個氨基酸，共有羧基106個，說明R基中共有羧基數(shù)為1061006(個)；每條肽鏈的一端是氨基

12、，另一端是羧基，因此這些氨基酸縮合成5條多肽鏈時，共含有羧基數(shù)為6511(個)。4.某蛋白質(zhì)由574個氨基酸、4條肽鏈組成，分子式是C3 032H4 816O872N780S8Fe4，那么它的R基上氨基數(shù)目最多有A.205個 B.206個C.207個 D.217個123456蛋白質(zhì)由574個氨基酸、4條肽鏈組成，分子式中N原子數(shù)是780個，分子中的氮原子數(shù)氨基酸的個數(shù)(肽鍵數(shù)肽鏈數(shù))R基上的氨基數(shù)，那么它的R基上的氮原子數(shù)分子中的氮原子數(shù)氨基酸的個數(shù)(肽鍵數(shù)肽鏈數(shù))780574206(個)，則R基中氨基數(shù)目最多有206個。5.有一條多肽鏈，分子式為CxHyOpNqS，將它徹底水解后，只得到下列四種氨基酸，據(jù)分析推算可知，該多肽的肽鍵個數(shù)為123456A.q2 B.p2 C.q2 D.p2123456根據(jù)所給的氨基酸分子式可知，每個氨基酸只有2個氧原子，因此根據(jù)氧原子個數(shù)可求出組成該多肽的氨基酸總數(shù)。假設(shè)氨基酸個數(shù)為M，則根據(jù)氧原子守恒可知：M2(M1)