...第2章 微专题一 与蛋白质的合成和水解过程相关的计算

一、蛋白质的相对分子质量、氨基(羧基)数、肽键数和脱水数的计算
1.链状肽可以用如下的模式图表示:
(1)肽键数=失去水分子数=氨基酸数-肽链数。
(2)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-脱去水分子数×18(若有p个二硫键生成,则还应减去2p)。
(3)肽链中游离氨基或羧基的计算
①至少含有的游离氨基或羧基数=肽链数。
②游离氨基或羧基数=肽链数+R基中含有的氨基数或羧基数。
注:设氨基酸的平均相对分子质量为a,由n个氨基酸分别形成1条链状多肽或m条链状多肽。
肽链数目氨基
防盗追踪酸数
肽键
数目
脱去水
分子数
氨基数目羧基数目
多肽(蛋白质)的
相对分子质量
1条n n-1 n-1 至少1个至少1个na-18(n-1) m条n n-m n-m至少m个至少m个na-18(n-m)
注意:
若肽链间有二硫键(—S—S—),则蛋白质的相对分子质量=na—18(n-m)-2k(k为二硫键的个数,n为氨基酸数,m为肽链数,a为氨基酸的平均相对分子质量)。
2.下图表示的是环状肽,相关数量关系如下表:
氨基酸平均相对分子质量氨基酸数肽键数目脱水数
氨基最
少数目
羧基最
少数目
一条环肽  a n n n 0 0
m条环肽  a n n n 0 0
注意:(1)环状肽的主链中无氨基和羧基,环状肽中氨基或羧基数目取决于构成环状肽的氨基酸R基中的氨基和羧基数目。
(2)若出现环状多肽,可将肽链条数看做0,再进行计算。
例1下图为牛胰岛素结构图,该物质中—S—S—是由两个—SH脱去两个H形成的。下列说法正确的是()
A.牛胰岛素含有50个肽键
B.牛胰岛素中至少含有2个—NH2和2个—COOH
C.牛胰岛素水解产物含有21种不同的氨基酸
扫描探针
D.牛胰岛素形成时,减少的相对分子质量为882
答案  B
解析由题图可知,牛胰岛素是由2条肽链组成的,含有的肽键数=氨基酸的个数-肽链数=51-2=49,A错误;胰岛素含有2条肽链,每条肽链中至少含有一个—NH2和1个—COOH,因此牛胰岛素中至少含有2个—NH2和2个—COOH,B正确;构成蛋白质的氨基酸有21种,但每种蛋白质不一定都由21种氨基酸形成,因此牛胰岛素水解产物最多含有21种不同的氨基酸,C错误;氨基酸脱水缩合形成胰岛素的过程中脱去的水分子数目=形成的肽键数=49个,此过程中还形成3个二硫键(二硫键由两个—SH脱掉两个氢连接而成),即脱去6个H,所以51个氨基酸脱水缩合形成胰岛素时,减少的相对分子质量为49×18+6=888,D错误。例2如图表示某蛋白质(无环状肽)中氨基酸和相关基团的数目。下列有关叙述错误的是()
A.共有2条肽链
B.共有124个肽键
C.形成此蛋白质时,相对分子质量减少2 250
D.R基中共含有15个氨基
答案  C
解析据题图分析可知,该蛋白质共有2条肽链,A正确;蛋白质中氨基酸总数是126,该蛋白质的肽链数是2条,所以共含有的肽键数为126-2=124(个),B正确;该蛋白质含有126个氨基酸,形成2条肽链,失去水分子数=肽键数=126-2=124(个),相对分子质量减少18×124=2 232,C错误;蛋白质中游离的氨基总数是17,该蛋白质的肽链数是2条,所以R基中共含17-2=15(个)氨基,D正确。
例3如图为某蛋白质的结构示意图,其中“—S—S—”为由两个“—SH”(巯基)构成的二硫键,其作用是连接两相邻肽链。若该蛋白质分子共由m个氨基酸组成,则形成一个该蛋白质分子时生成的水分子数和减少的相对分子质量分别为()
A.(m-3),18(m-3)+4
B.(m-4),18(m-4)
C.(m-2),18(m-2)+4
D.m,18m
答案  C
解析由题意知,该蛋白质中含有两条链状肽和一条环状肽,且含有2个二硫键,因此失去的水分子数是(m-2),减少的相对分子质量为18(m-2)+4。
二、蛋白质中各原子数的计算
观察如图所示的三肽化合物
计算依据:
1.碳原子数、氮原子数在肽链形成前后均不变,而计算氢原子与氧原子的数目时要注意脱掉的氢原子与氧原子。
2.游离的氨基中含一个氮原子,游离的羧基中含两个氧原子。
计算公式:
智能语音控制系统1.碳原子数=R基中碳原子数+氨基酸个数×2。
2.氢原子数=各氨基酸中氢原子的总数-脱去水分子数×2=R基中氢原子数+(氨基酸个数+肽链数)×2。
3.氧原子数=各氨基酸中氧原子的总数-脱去水分子数=R基上的氧原子数+氨基酸个数+肽链数。
4.氮原子数=各氨基酸中氮原子的总数=R基上的氮原子数+肽键数+肽链数。半轴套管拉压机
特别提醒由于R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,计算氨基酸的分子式或氨基酸个数最为简便。
例4某多肽化合物M可被水解成1个五肽、2个三肽、3个四肽、4个二肽,下列有关分析错误的是()
A.这些短肽中至少共含有10个氨基
B.这些短肽中共含有21个肽键
C.这些短肽中至少共含有62个氧原子
D.多肽化合物M中共含有31个氨基酸
答案  C
电磁感应锅炉解析多肽化合物M水解后生成10条短肽,每条肽链上至少含有1个氨基,故这些短肽中至少共含有10个氨基,A正确;10个短肽中共含有31个氨基酸,因此所含肽键数为氨基酸数-肽链条数=31-10=21(个),B、D正确;每个氨基酸中至少含有2个氧原子,31个氨基酸至少含有62个氧原子,这些短肽中共含有21个肽键,需脱去21个水分子,则这些短肽中至少含有62-21=41(个)氧原子,C错误。
例5某多肽长链分子式为C42H65N11O9,它彻底水解后只得到如下3种氨基酸,则此多肽中含有赖氨酸的个数为()
A.2个B.3个C.5个D.8个
电视升降机答案  B
解析从题图中可以看出,这三种氨基酸中都含有一个羧基,故形成多肽时肽键数=9-2=7(个),因此该多肽共含有8个氨基酸,由于只有赖氨酸含有两个氨基,其余都含有一个氨基,即赖氨酸分子中含有两个氮原子,因此赖氨酸的个数为11-8=3(个),故B正确。
三、氨基酸的排列与多肽种类的计算
1.假若有n种氨基酸(数量不限)形成一个三肽,那么形成三肽的种类有n3种。
2.假若n种氨基酸(数量不限)形成一个m肽,则形成的多肽种类有n m种。
3.假若有n种氨基酸形成一个三肽,且每种氨基酸只有一个,则形成三肽的种类有n(n-1)(n -2)种。
例6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种类最多是()
A.9种9种B.6种3种
C.27种6种D.3种3种
答案  C
解析由题意可知,足量的甲、乙、丙三种氨基酸,它们能形成的三肽的种类由氨基酸的种类、排列顺序决定,即3×3×3=33=27(种);由甲、乙、丙三种氨基酸形成的含有三种氨基酸的三肽的种类只由氨基酸的排列顺序决定,即3×2×1=6(种)。
1.多个氨基酸分子脱水缩合成含2条肽链的蛋白质时,相对分子质量减少了900,由此可推测该蛋白质分子是由多少个氨基酸反应形成的及肽键数分别是()
A.52、50 B.50、50
C.52、52 D.50、49
答案  A
解析由题意“相对分子质量减少了900”可知,脱去水分子数为900÷18=50(个),肽键数=脱去的水分子数=50,而总共形成了2条肽链,氨基酸数=肽键数+肽链数=52。综上,答案选A。
2.某五十肽中有丙氨酸(R基为—CH3)4个,现脱掉其中的丙氨酸(相应位置如图所示),得到4条多肽链和5个氨基酸(脱下的氨基酸均以游离态正常存在)。下列有关叙述错误的是()
A.新生成的4条多肽链至少含有4个游离的羧基

本文发布于:2024-09-23 09:30:09,感谢您对本站的认可!

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