蛋白质计算问题归类

组成元素C、H、O、N、（S、P等）导致氨基酸种类：20种必需氨基酸：8种非必需氨基酸：12种通式：CHCH2NOHOR特点：至少有一个－NH2和一个－COOH连在同一个C原子上脱水缩合多肽（肽链）组成蛋白质的氨基酸种类不同氨基酸的数目不同氨基酸排列顺序不同多肽的空间结构不同盘曲折叠蛋白质结构多样性功能多样性构成生物体，如结构蛋白运输作用，如血红蛋白、载体蛋白催化作用，如大多数酶调节作用，如胰岛素、生长激素免疫作用，如抗体导致导致当前第1页\共有28页\编于星期六\11点几个概念1、蛋白质水解（初步水解和彻底水解）蛋白质分子在酸、碱、酶的作用下水解形成氨基酸：肽键断裂，恢复氨基、羧基，需要的水分子数与脱水数目相同当前第2页\共有28页\编于星期六\11点2、蛋白质变性蛋白质在物理（紫外线等）、化学（强酸强碱、酒精等）的作用下空间结构被破坏（肽键完好）而丧失生物学活性的过程（不可逆）。变性后肽链变得松散，易被水解。意义：是病菌、病毒蛋白质变性失活而失去致病性和繁殖能力当前第3页\共有28页\编于星期六\11点3、蛋白质盐析在某些盐溶液（氯化钠、硫酸铵等）中溶解度降低而以沉淀析出，析出的沉淀还能溶解在清水中（可逆）当前第4页\共有28页\编于星期六\11点有关蛋白质的计算当前第5页\共有28页\编于星期六\11点氨基酸数肽键数脱去的水分子数氨基酸平均相对分子量蛋白质相对分子量氨基数目羧基数目1条肽链NN－1N－1aaN－18(N－1)至少1个至少1个M条肽链NN－MN－MaaN－18(N－M)至少M个至少M个氨基酸形成蛋白质的相关计算总结：当前第6页\共有28页\编于星期六\11点一、有关蛋白质相对分子质量的计算

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？当前第7页\共有28页\编于星期六\11点在解答这类问题时，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）-二硫键数×

2关键：脱水前后的变化当前第8页\共有28页\编于星期六\11点

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．1024B.898C．880D.862当前第9页\共有28页\编于星期六\11点

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=8×128−8×18=880，答案为C。环状肽：肽键数=脱去的水分子数=氨基酸数目当前第10页\共有28页\编于星期六\11点二、有关蛋白质中氨基酸数、肽链数、肽键数、脱水数的计算

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、50C.52、50

D.

50、49

当前第11页\共有28页\编于星期六\11点

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＝900÷18＝50，依上述关系式，氨基酸数＝肽键数＋肽链数＝50＋2＝52，答案为C。当前第12页\共有28页\编于星期六\11点

在解答这类问题时，必须明确的基本知识是蛋白质中氨基酸数、肽链数、肽键数、脱水数的数量关系。基本关系式有：ｎ个氨基酸脱水缩合形成一条多肽链，则肽键数＝(ｎ−1)个；ｎ个氨基酸脱水缩合形成ｍ条多肽链，则肽键数＝(ｎ−ｍ)个；无论蛋白质中有多少条肽链，始终有：

肽键数=脱水数=氨基酸数目—肽链数变式：氨基数=肽键数（脱水数）+肽链数当前第13页\共有28页\编于星期六\11点

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条当前第14页\共有28页\编于星期六\11点

解析：据脱水量，可求出脱水数＝1908÷18＝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＝13843÷127＝109，所以肽链数＝氨基酸数−脱水数=109−106＝3，答案为C。当前第15页\共有28页\编于星期六\11点

变式2：现有一分子式为C63H103O45N17S2的多肽化合物，已知形成该化合物的氨基酸中有一个氨基酸含2个氨基，另一个氨基酸含3个氨基，则该多肽化合物水解时最多消耗多少个水分子？当前第16页\共有28页\编于星期六\11点

解析：本题首先要搞清楚，多肽水解消耗水分子数=多肽形成时生成水分子数；其次，要知道，要使形成多肽时生成的水分子数最多，只有当氨基酸数最多和肽链数最少两个条件同时满足时才会发生。已知的2个氨基酸共有5个N原子，所以剩余的12个N原子最多可组成12个氨基酸（由于每个氨基酸分子至少含有一个－NH2），即该多肽化合物最多可由14个氨基酸形成；肽链数最少即为1条，所以该化合物水解时最多消耗水分子数＝14−1＝13。当前第17页\共有28页\编于星期六\11点三、有关蛋白质中至少含有氨基数和羧基数的计算

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－NH2的数目分别为()

A.4100B.44C.100100D.9696当前第18页\共有28页\编于星期六\11点

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.366366B.362362C.4、4D.无法判断当前第19页\共有28页\编于星期六\11点

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。

当前第20页\共有28页\编于星期六\11点游离的氨基或羧基数目＝肽链数+R基中氨基或羧基的数目N原子数＝肽键数＋肽链数＋R基上的N原子数＝各氨基酸中N的总数O原子数＝肽键数＋2×肽链数＋R基上的O原子数＝各氨基酸中O的总数－脱水数至少含有的N原子数至少含有的O原子数当前第21页\共有28页\编于星期六\11点某蛋白质由m条肽链、n个氨基酸组成。该蛋白质至少有氧原子的个数是(

)A.n－m

B.n－2mC.n＋mD.n＋2m当前第22页\共有28页\编于星期六\11点四、有关蛋白质中氨基酸的种类和数量的计算

例4:

今有一化合物，其分子式为C55H70O19N10，已知将它完全水解后只得到下列四种氨基酸：

当前第23页\共有28页\编于星期六\11点

⑴该多肽是多少肽？⑵该多肽进行水解后，需________个水分子，得到

个谷氨酸分子。当前第24页\共有28页\编于星期六\11点

解析：⑴从该多肽水解后得到的4种氨基酸的结构式可以看出,每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，所以该多肽是由10个氨基酸缩合形成的，因而为10肽。当前第25页\共有28页\编于星期六\11点

例5：有一条多肽链，分子式为CxHyOpNqS，将它彻底水解后，只得到下列四种氨基酸，分析推算可知，水解得到的氨基酸个数：

A．q－1

B．q+1

C．p－1

D．p＋1

答案：C当前第26页\共有28页\编于星期六\11点例6.若某一多肽链由201个氨基酸组成，其分子式为CxHyNaObS2（a＞201，b＞202），并且是由下列5种氨基酸组成的，那么该多肽链彻底水解后将会得到赖氨酸、天冬氨酸各多少个？

A．a－202、b－202

B．a－202、（b－202）／2C．a－201、（b－201）／2