蛋白质合成过程相关计算

1、会计学1蛋白质合成过程相关计算蛋白质合成过程相关计算2、氨基酸分子缩合形成含、氨基酸分子缩合形成含2条肽链的蛋白质分子时条肽链的蛋白质分子时，相对分子量减少了，相对分子量减少了900，由此可知，由此可知， 此蛋白质分此蛋白质分子中含有的氨基酸数和肽键数分别是（）子中含有的氨基酸数和肽键数分别是（）A52、52 B50、50 C52、50 D50、49 3、 某三十九肽中共有丙氨酸某三十九肽中共有丙氨酸4个，现去掉其中的丙个，现去掉其中的丙氨酸得到氨酸得到4条长短不等的多肽（如图），这些多肽中条长短不等的多肽（如图），这些多肽中肽键总数为（肽键总数为（ ）A31B32 C34 D35CA4某蛋白

2、质分子含有某蛋白质分子含有a条肽链，共有条肽链，共有b个氨基酸。个氨基酸。如果氨基酸的平均相对分子质量是如果氨基酸的平均相对分子质量是c，则该蛋白质的，则该蛋白质的相对分子质量以及水解时需要的水的相对分子质量相对分子质量以及水解时需要的水的相对分子质量分别是（分别是（ ）Ab（c18）+18a和和18（ba） Bb（c+18）+18a和和18（a + b）Cb（c18）18a和和18（ab） Db（c+18）18a和和18（ba）A2.2.蛋白质中氨基或羧基数的计算蛋白质中氨基或羧基数的计算(1)(1)至少至少含有的游离氨基含有的游离氨基( (或羧基或羧基) )数目数目= =肽链条数肽链条数。

3、(2)(2)游离氨基游离氨基( (或羧基或羧基) )数目数目= =肽链数肽链数+R+R基中氨基基中氨基( (或羧基或羧基) )数数= =各氨基酸中氨基各氨基酸中氨基( (或羧基或羧基) )的总数的总数- -肽键数。肽键数。5. 某蛋白质分子由某蛋白质分子由3条多肽链组成，内有肽键条多肽链组成，内有肽键109个个，则此分子中含有，则此分子中含有-NH2或或COOH的数目至少的数目至少 为：（为：（ ） A . 112、112 B. 109、109 C . 9、9 D. 3、3D6. 现有现有1000个氨基酸，其中氨基有个氨基酸，其中氨基有1020个，羧基个，羧基1050个，则由此合成的个，则由此

4、合成的4条肽链中氨基、羧基的数目分别条肽链中氨基、羧基的数目分别是（是（ ） A. 1016、1046 B. 4、4 C. 24、54 D. 1024、1054C3.3.多肽中原子数计算多肽中原子数计算(1)H(1)H原子数原子数= =各氨基酸的各氨基酸的H H原子数之和原子数之和- -2 2脱水数脱水数。( (2)O2)O原子数原子数= =肽键数肽键数+2+2肽链数肽链数+R+R基上的基上的O O原子数原子数 各氨基酸的各氨基酸的O O原子数之和原子数之和- -脱水数脱水数 2 2氨基酸数氨基酸数- -脱水数脱水数+R+R基上的基上的O O原子数原子数 。(3)N(3)N原子数原子数= =肽

5、键数肽键数+ +肽链数肽链数+R+R基上的基上的N N原子数原子数 = =各氨基酸中各氨基酸中N N原子数之和。原子数之和。同理同理, ,其他原子的计算方法是其他原子的计算方法是: :多肽中的原子数多肽中的原子数= =各氨基各氨基酸的相应原子数之和。酸的相应原子数之和。 7.7.某蛋白质由某蛋白质由m m条肽链、条肽链、n n个氨基酸组成个氨基酸组成, ,则该蛋白质至少含有则该蛋白质至少含有氧原子的个数是氧原子的个数是( () )A.n-m B.n+mA.n-m B.n+mC.n-2m D.n+2mC.n-2m D.n+2m【解析解析】选选B B。n n个氨基酸形成个氨基酸形成m m条肽链条肽

6、链, ,肽键数为肽键数为n-m,n-m,每个肽键每个肽键中有中有1 1个个O O原子。每条肽链中至少有一个羧基原子。每条肽链中至少有一个羧基, ,每个羧基中含每个羧基中含2 2个个O O原子。故该蛋白质至少含有氧原子数为原子。故该蛋白质至少含有氧原子数为n-m+2m=n+mn-m+2m=n+m。4.4.多肽种类的计算多肽种类的计算假若有假若有A A、B B和和C 3C 3种氨基酸种氨基酸, ,由这由这3 3种氨基酸组成多肽的情况可种氨基酸组成多肽的情况可分如下两情形分析分如下两情形分析: :(1)A(1)A、B B、C 3C 3种氨基酸种氨基酸, ,每种每种氨基酸数氨基酸数无限的情况下无限的情

7、况下, ,可形成肽可形成肽类化合物的种类类化合物的种类: :形成三肽的种类形成三肽的种类: :形成二肽的种类形成二肽的种类: : (2)A(2)A、B B、C 3C 3种氨基酸种氨基酸, ,且且每种氨基酸只有一个每种氨基酸只有一个的情况下的情况下, ,可形可形成肽类化合物的种类成肽类化合物的种类: :形成三肽的种类形成三肽的种类:3:32 21=6(1=6(种种) )形成二肽的种类形成二肽的种类:3:32=6(2=6(种种) )333=33=27(种种)33=32=9(种种)【拓展延伸拓展延伸】(1)(1)直链多肽与环状多肽计算方法不同直链多肽与环状多肽计算方法不同: :环状多肽主链中无氨基和

8、羧基环状多肽主链中无氨基和羧基, ,环状多肽中氨基或羧基数目环状多肽中氨基或羧基数目取决于取决于构成环状多肽氨基酸构成环状多肽氨基酸R R基中基中的氨基和羧基的数目的氨基和羧基的数目, ,如图所示。如图所示。若氨基酸数为若氨基酸数为n,n,肽链数为肽链数为m,m,氨基酸平均相对分子质量为氨基酸平均相对分子质量为a,a,则则直链多肽直链多肽环状多肽环状多肽肽键数肽键数= =脱水数脱水数蛋白质相对蛋白质相对分子质量分子质量n-mn-mn nan-18(n-m)an-18(n-m)an-18nan-18n蛋白质分子中除了肽键外蛋白质分子中除了肽键外, ,还含有其他化学键还含有其他化学键, ,如二硫键

9、如二硫键。一个二硫键。一个二硫键( (“S SS S”) )是由是由2 2个个“SHSH”形成的形成的, ,形形成成过程中要脱去过程中要脱去2 2个氢。个氢。故计算故计算蛋白质相对分子质量时蛋白质相对分子质量时除除减去减去H H2 2O O的相对分子质量的相对分子质量外外, ,还应考虑还应考虑脱去脱去H H的相对分子质量的相对分子质量。(2)(2)不能忽视蛋白质中的二硫键不能忽视蛋白质中的二硫键: :【典例典例2 2】某直链多肽的分子式为某直链多肽的分子式为C C2222H H3434O O1313N N6 6, ,其水解后共产生其水解后共产生下列下列3 3种氨基酸种氨基酸, ,相关叙述正确的

10、是相关叙述正确的是( () )A.A.合成合成1 1分子该物质将产生分子该物质将产生6 6个水分子个水分子B.B.在细胞中合成该物质时只需要在细胞中合成该物质时只需要3 3种种tRNAtRNAC.C.该多肽分子中含该多肽分子中含1 1个氨基和个氨基和1 1个羧基个羧基D.D.每个该多肽分子水解后可以产生每个该多肽分子水解后可以产生3 3个谷氨酸个谷氨酸D【解析解析】选选D D。A A项：项：3 3种氨基酸分子式中各含种氨基酸分子式中各含1 1个氨基个氨基, ,每个氨基酸只有每个氨基酸只有1 1个氮个氮原子原子, ,脱水缩合中数量不会改变脱水缩合中数量不会改变, ,所以应该叫六肽。合成所以应该叫

11、六肽。合成1 1分子分子该物质将产生该物质将产生5 5个水分子个水分子;A;A错错B B项：一种氨基酸可以对应一种或多种密码子项：一种氨基酸可以对应一种或多种密码子, ,即可以由即可以由1 1种或种或多种多种tRNAtRNA来转运来转运, ,至少需要至少需要3 3种种tRNA;BtRNA;B错错C C项：该多肽分子含项：该多肽分子含1 1个游离氨基和个游离氨基和4 4个羧基；个羧基；C C错错D D项：由于甘氨酸、丙氨酸中都含有一个羧基项：由于甘氨酸、丙氨酸中都含有一个羧基, ,而每个谷氨酸中而每个谷氨酸中有两个羧基有两个羧基, ,合成有机物后合成有机物后R R基上还有基上还有2 2个个O O

12、原子原子, ,O O原子数原子数= =肽键肽键数数+2+2肽链数肽链数+R+R基上的基上的O O原子数原子数, ,即即13=5+2+213=5+2+2谷氨酸数谷氨酸数, ,故每故每个该多肽分子水解后可以产生个该多肽分子水解后可以产生3 3个谷氨酸个谷氨酸; ;。【互动探究互动探究】(1)(1)脱下的脱下的H H2 2O O中中,H,H来自哪部分结构来自哪部分结构? ?提示提示: :H H既来自氨基既来自氨基, ,也来自羧基。也来自羧基。(2)(2)如何计算该多肽中的甘氨酸数、丙氨酸数如何计算该多肽中的甘氨酸数、丙氨酸数? ?提示提示: :设组成该多肽的甘氨酸数、丙氨酸数、谷氨酸数分别为设组成该

13、多肽的甘氨酸数、丙氨酸数、谷氨酸数分别为a a、b b、c c。根据原子守恒的原理。根据原子守恒的原理: :C C原子原子:2a+3b+5c=22:2a+3b+5c=22H H原子原子:5a+7b+9c=34+2:5a+7b+9c=34+2(a+b+c-1)(a+b+c-1)O O原子原子:2a+2b+4c=13+(a+b+c-1):2a+2b+4c=13+(a+b+c-1)N N原子原子:a+b+c=6:a+b+c=6列出其中列出其中3 3项项, ,即可解方程即可解方程, ,得得a=2,b=1,c=3a=2,b=1,c=3。【变式训练变式训练】经分析某条多肽链中有经分析某条多肽链中有O O原

14、子原子p p个个,N,N原子原子q q个个, ,它彻它彻底水解后底水解后, ,只得到下列只得到下列4 4种氨基酸。分析推算可知种氨基酸。分析推算可知,1,1分子该多肽分子该多肽水解得到的赖氨酸个数为水解得到的赖氨酸个数为( () )A.p-q B.q-p C.p-q+1 D.q-p+1A.p-q B.q-p C.p-q+1 D.q-p+1D【解析】【解析】选选D D。本题从多肽中的。本题从多肽中的N N原子数和原子数和O O原子数入手原子数入手, ,注意分注意分析所给氨基酸中的析所给氨基酸中的O O原子数和原子数和N N原子数原子数, ,根据脱水缩合的原理和根据脱水缩合的原理和原子平衡原理进行

15、分析。原子平衡原理进行分析。解法解法1:1:分析法。多肽中的分析法。多肽中的O O原子数原子数= =肽键数肽键数+2+R+2+R基中的基中的O O原子数原子数= =氨基酸数氨基酸数+1+R+1+R基中的基中的O O原子数。四种氨基酸分别只含有原子数。四种氨基酸分别只含有2 2个氧原个氧原子子, ,即即R R基中没有基中没有O O原子。得原子。得p=p=氨基酸数氨基酸数+1,+1,氨基酸数氨基酸数=p-1=p-1。多肽中的多肽中的N N原子数原子数= =肽键数肽键数+1+R+1+R基中的基中的N N原子数原子数= =氨基酸数氨基酸数+R+R基中基中的的N N原子数。原子数。赖氨酸数赖氨酸数= R

16、= R基中的基中的N N原子数原子数= =多肽中的多肽中的N N原子数原子数- -氨基酸数氨基酸数=q-=q-p+1p+1。解法解法2:2:方程法。设半胱氨酸、丙氨酸、赖氨酸和苯丙氨酸的数方程法。设半胱氨酸、丙氨酸、赖氨酸和苯丙氨酸的数目依次为目依次为a a、b b、c c、d d个。个。根据多肽中根据多肽中O O原子数原子数= =各氨基酸的各氨基酸的O O原子数之和原子数之和- -脱水数脱水数, ,得得2a+2b+2c+2d=p+(a+b+c+d-1) 2a+2b+2c+2d=p+(a+b+c+d-1) 根据多肽中根据多肽中N N原子数原子数= =各氨基酸的各氨基酸的N N原子数之和原子数之

17、和, ,得得a+b+2c+d=qa+b+2c+d=q - -得得c=q-p+1c=q-p+1。6.6.请解答氨基酸和蛋白质的相关问题请解答氨基酸和蛋白质的相关问题: :(1)(1)现有氨基酸现有氨基酸800800个个, ,其中氨基总数为其中氨基总数为810,810,羧基总数为羧基总数为808,808,则则由这些氨基酸合成的含有两条肽链的蛋白质共有肽键、氨基和由这些氨基酸合成的含有两条肽链的蛋白质共有肽键、氨基和羧基的数目分别是羧基的数目分别是、。(2)(2)经氨基酸自动分析仪测定三种多肽化合物经氨基酸自动分析仪测定三种多肽化合物: :催产素、牛加压催产素、牛加压素和人血管舒张素均有素和人血管舒

18、张素均有9 9个氨基酸个氨基酸, ,但其功能各不相同但其功能各不相同, ,最可能最可能的原因是的原因是 ; ;构成这三种多肽最构成这三种多肽最多共有多共有种氨基酸。种氨基酸。221210氨基酸的种类、排列顺序不同氨基酸的种类、排列顺序不同20【解析解析】(1)(1)依据肽键数依据肽键数= =氨基酸数氨基酸数- -肽链数肽链数, ,氨基数氨基数( (羧基数羧基数)=)=肽链数肽链数+R+R基中氨基数基中氨基数( (羧基数羧基数),),可得该蛋白质中肽键数可得该蛋白质中肽键数=800-=800-2=798;2=798;氨基数氨基数=2+(810-800)=12;=2+(810-800)=12;同理羧基数为同理羧基数为1010。(2)(2)结构决结构决定功能定功能, ,尽管氨基酸数目相同尽管氨基酸数目相同, ,但组成多肽的氨基酸种类、排列但组成多肽的氨基酸种类、排列顺序不同都