考点 二 蛋白质合成过程相关计算 1.肽键数、脱去水分子数、蛋白质相对分子质量的计算假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条肽链或m条肽链:形成 肽链肽链 数形成 肽键肽键 数脱去水 分子数氨基数目羧羧基数目多肽肽相对对 分子质质量1mn-1n-1至少1个至少1个na- 18(n-1)n-mn-m至少m个至少m个na- 18(n-m)1血红蛋白分子中含 574 个氨基酸， 4 条肽链。在形成此蛋白质分子时，脱下的水分子数和形成的肽键数目分别是 （ ）A 574 和 573 B 573 和 573 C 570 和 573 D 570 和 570D2、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（ ） A52、52 B50、50 C52、50 D50、49 3、 某三十九肽中共有丙氨酸4个，现去掉其中的丙 氨酸得到4条长短不等的多肽（如图），这些多肽中 肽键总数为（ ） A31B32 C34 D35CA4某蛋白质分子含有a条肽链，共有b个氨基酸。 如果氨基酸的平均相对分子质量是c，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 分别是（ ） Ab（c18）+18a和18（ba） Bb（c+18）+18a和18（a + b） Cb（c18）18a和18（ab） Db（c+18）18a和18（ba）A2.蛋白质中氨基或羧基数的计算(1)至少含有的游离氨基(或羧基)数目=肽链条数。(2)游离氨基(或羧基)数目=肽链数+R基中氨基(或羧基)数=各氨基酸中氨基(或羧基)的总数-肽键数。5. 某蛋白质分子由3条多肽链组成，内有肽键109个，则此分子中含有-NH2或COOH的数目至少为：（ ）1. A . 112、112 B. 109、109 2. C . 9、9 D. 3、3D6. 现有1000个氨基酸，其中氨基有1020个，羧基1050 个，则由此合成的4条肽链中氨基、羧基的数目分别是（ ） 1. A. 1016、1046 B. 4、4 2. C. 24、54 D. 1024、 1054C3.多肽中原子数计算(1)H原子数=各氨基酸的H原子数之和-2脱水数。(2)O原子数=肽键数+2肽链数+R基上的O原子数各氨基酸的O原子数之和-脱水数2氨基酸数-脱水数+R基上的O原子数 。(3)N原子数=肽键数+肽链数+R基上的N原子数=各氨基酸中N原子数之和。同理,其他原子的计计算方法是:多肽肽中的原子数=各氨基酸的相应应原子数之和。 7.某蛋白质由m条肽链、n个氨基酸组成,则该蛋白质至少含有氧原子的个数是( )A.n-m B.n+mC.n-2m D.n+2m【解析】选B。n个氨基酸形成m条肽链,肽键数为n-m,每个肽键中有1个O原子。每条肽链中至少有一个羧基,每个羧基中含2个O原子。故该蛋白质至少含有氧原子数为n-m+2m=n+m。4.多肽种类的计算假若有A、B和C 3种氨基酸,由这3种氨基酸组成多肽的情况可分如下两情形分析:(1)A、B、C 3种氨基酸,每种氨基酸数无限的情况下,可形成肽类化合物的种类:形成三肽的种类:形成二肽的种类: (2)A、B、C 3种氨基酸,且每种氨基酸只有一个的情况下,可形成肽类化合物的种类:形成三肽的种类:321=6(种)形成二肽的种类:32=6(种)333=33=27(种)33=32=9(种)【拓展延伸】(1)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羧基,环状多肽中氨基或羧基数目取决于构成环状多肽氨基酸R基中的氨基和羧基的数目,如图所示。若氨基酸数为n,肽链数为m,氨基酸平均相对分子质量为a,则直链多肽环状多肽肽键数=脱水数蛋白质相对 分子质量 n-mnan-18(n-m)an-18n蛋白质分子中除了肽键外,还含有其他化学键,如二硫键。一个二硫键(“SS”)是由2个“SH”形成的,形成过程中要脱去2个氢。故计算蛋白质相对分子质量时除减去H2O的相对分子质量外,还应考虑脱去H的相对分子质量。(2)不能忽视蛋白质中的二硫键:【典例2】某直链多肽的分子式为C22H34O13N6,其水解后共产生下列3种氨基酸,相关叙述正确的是 ( )A.合成1分子该物质将产生6个水分子B.在细胞中合成该物质时只需要3种tRNAC.该多肽分子中含1个氨基和1个羧基D.每个该多肽分子水解后可以产生3个谷氨酸D【解析】选D。 A项：3种氨基酸分子式中各含1个氨基,每个氨基酸只有1个氮 原子,脱水缩合中数量不会改变,所以应该叫六肽。合成1分子 该物质将产生5个水分子;A错 B项：一种氨基酸可以对应一种或多种密码子,即可以由1种或 多种tRNA来转运,至少需要3种tRNA;B错 C项：该多肽分子含1个游离氨基和4个羧基；C错 D项：由于甘氨酸、丙氨酸中都含有一个羧基,而每个谷氨酸中 有两个羧基,合成有机物后R基上还有2个O原子,O原子数=肽键 数+2肽链数+R基上的O原子数,即13=5+2+2谷氨酸数,故每 个该多肽分子水解后可以产生3个谷氨酸; 。【互动探究】(1)脱下的H2O中,H来自哪部分结构?提示:H既来自氨基,也来自羧基。(2)如何计算该多肽中的甘氨酸数、丙氨酸数?提示:设组成该多肽的甘氨酸数、丙氨酸数、谷氨酸数分别为a、b、c。根据原子守恒的原理:C原子:2a+3b+5c=22H原子:5a+7b+9c=34+2(a+b+c-1)O原子:2a+2b+4c=13+(a+b+c-1)N原子:a+b+c=6列出其中3项,即可解方程,得a=2,b=1,c=3。【变变式训练训练 】经经分析某条多肽链肽链 中有O原子p个,N原子q个,它彻彻底水解后,只得到下列4种氨基酸。分析推算可知,1分子该该多肽肽水解得到的赖赖氨酸个数为为( )A.p-q B.q-p C.p-q+1 D.q-p+1D【解析】选D。本题从多肽中的N原子数和O原子数入手,注意分析所给氨基酸中的O原子数和N原子数,根据脱水缩合的原理和原子平衡原理进行分析。解法1:分析法。多肽中的O原子数=肽键数+2+R基中的O原子数=氨基酸数+1+R基中的O原子数。四种氨基酸分别只含有2个氧原子,即R基中没有O原子。得p=氨基酸数+1,氨基酸数=p-1。多肽中的N原子数=肽键数+1+R基中的N原子数=氨基酸数+R基中的N原子数。赖氨酸数= R基中的N原子数=多肽中的N原子数-氨基酸数=q-p+1。解法2: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a、b、c、d个。根据多肽中O原子数=各氨基酸的O原子数之和-脱水数,得2a+2b+2c+2d=p+(a+b+c+d-1) 根据多肽中N原子数=各氨基酸的N原子数之和,得a+b+2c+d=q-得 c=q-p+1。6.请解答氨基酸和蛋白质的相关问题:(1)现有氨基酸800个,其中氨基总数为810,羧基总数为808,则由这些氨基酸合成的含有两条肽链的蛋白质共有肽键、氨基和羧基的数目分别是 、 、 。(2)经氨基酸自动分析仪测定三种多肽化合物:催产素、牛加压素和人血管舒张素均有9个氨基酸,但其功能各不相同,最可能的原因是 ;构成这三种多肽最多共有 种氨基酸。221210氨基酸的种类、排列顺序不同20【解析】(1)依据肽键数=氨基酸数-肽链数,氨基数(羧基数)=肽链数+R基中氨基数(羧基数),可得该蛋白质中肽键数=800-2=798;氨基数=2+(810-800)=12;同理羧基数为10。(2)结构决定功能,尽管氨基酸数目相同,但组成多肽的氨基酸种类、排列顺序不同都会导致多肽功能不同。