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蛋白質的相關計算

一、蛋白質的結構

1、氨基酸的排列種類計算

例1：由甘氨酸、亮氨酸和丙氨酸組成的三肽能有幾種？

例2：現有4種氨基酸，每種氨基酸的數量不限，最多能合成不同結構的三肽多少種？

2、多肽的分子式問題

例3：谷胱甘肽（分子式C₁₀H₁₇O₆N₃S）是存在于植物和微生物細胞中的重要三肽，他是由谷氨酸（C₅H₉O₄N）、甘氨酸（C₂H₅O₂N）和半胱氨酸縮合而成，則半胱氨酸可能的分子式為              。

3、蛋白質的分子量計算問題

例4：已知20種氨基酸的平均相對分子量是a,現有某蛋白質分子由n條多肽鏈組成且相對分子質量為b，此蛋白質分子中的肽鍵數為          。

4.一個氨基酸中的各原子的數目計算：

例5：C原子數＝R基團中的C原子數＋___，

H原子數＝R基團中的H原子數＋____，

O原子數＝R基團中的O原子數＋_____，

N原子數＝R基團中的N原子數＋______

5．有關蛋白質中各種原子數量的計算

O原子數=肽鏈數ⅹ2 + 肽鍵數 + R基上的O原子數 =各氨基酸總O原子數-肽鍵數（脫水數）

6.肽鏈中氨基酸數目、肽鍵數目和肽鏈數目之間的關系：

　例6某激素由A、B兩條肽鏈按一定方式構成，現已知這兩條肽鏈中共有氨基酸n個，那么這激素中肽鍵個數應是（ ）

　　A.n+1 B.n C.n-1 D.n-2

6．有關蛋白質中至少含有氨基數和羧基數的計算

氨基數=肽鏈數+ R基上的氨基數=各氨基酸上的總氨基數-肽鍵數（脫水數）

羧基數=肽鏈數+ R基上的羧基數=各氨基酸上的總羧基數-肽鍵數（脫水數）

　例7：若有n個氨基酸分子縮合成m條肽鏈，則可形成________個肽鍵，脫去_______個水分子，至少有－NH₂和－COOH各_______個。

游離氨基或羧基數＝____________＋R基中含有的氨基或羧基數。

　7.與氨基酸、信使RNA上的堿基、DNA（基因）上的堿基有關的計算題

　　例8一條多肽鏈中有氨基酸1000個，則作為合成該多肽鏈模板的信使RNA和用來轉錄該信使RNA的基因分別至少有堿基 （ ）

　　A．3000個和3000個 B.1000個和3000個

　　C．1000個和4000個 D.3000個和6000個

針對訓練

1．(2009·青島模擬)丙氨酸的R基為—CH₃，谷氨酸的R基為—C₃H₅O₂，它們縮合形成的二肽分子中，C、H、O的原子比例為(　　)

A．7∶16∶6  B．7∶14∶5  C．8∶12∶5  D．8∶14∶5

2．(2010·杭州模擬)谷胱甘肽(C₁₀H₁₇O₆N₃S)是存在于動植物和微生物細胞中的一種重要三肽，它是由谷氨酸(C₅H₉O₄N)、甘氨酸(C₂H₅O₂N)和半胱氨酸縮合而成的，則半胱氨酸可能的分子式為(　　)

A．C₃H₃NS                 B．C₃H₅NS

C．C₃H₇O₂NS              D．C₃H₃O₂NS

3．(2010·舟山模擬)某蛋白質由3條多肽鏈，N個氨基酸組成，下列關于該蛋白質說法正確的是(　　)

A．形成該蛋白質時產生了N個水分子

B．該蛋白質中至少含有N個肽鍵

C．該蛋白質中至少含有3個游離的羧基

D．合成該蛋白質至少需要20種氨基酸

4．(2010·上海高考)由m個氨基酸構成的一個蛋白質分子，含n條肽鏈，其中z條是環狀多肽。該蛋白質分子中含有的肽鍵數為(　　)

A．m－z＋n                B．m－n－z

C．m－n＋z                D．m＋z＋n

5．某肽鏈由10個氨基酸組成，利用水解法Ⅰ可得到四個片段，即：A—P；H—V；G—L—B—T；C—T。利用水解法Ⅱ可得到三個片段，即：A—P—G—L；T—H—V；B—T—C。(其中字母表示氨基酸，“—”表示肽鍵)。從有重疊結構的各個片段的順序中可推斷出該肽鏈的氨基酸序列為(　　)

A．A—P—H—V—G—L—B—T—C—T

B．A—P—G—L—B—T—C—T—H—V

C．T—H—V—A—P—G—L—B—T—C

D．G—L—B—T—A—P—H—V—C—T

6．免疫球蛋白IgG的結構示意圖如下，其中—S—S—表示連接兩條相鄰肽鏈的二硫鍵。若該IgG由m個氨基酸構成，則該IgG有肽鍵數(　　)

A．m個  B．(m＋1)個  C．(m－2)個  D．(m－4)個

7．某蛋白質分子的相對分子質量為10 412,20種氨基酸的平均相對分子質量為128，在形成該蛋白質分子時脫去的水分子總質量為1 620，則該蛋白質分子的肽鏈數為(　　)

A．一條  B．兩條  C．三條  D．四條

8．分析多肽E和多肽F得到以下結果(單位：個)

多肽E和多肽F中氨基酸的數目最可能是(　　)

A．199和181             B．340和281

C．58和53                 D．51和49

9．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

10．狼體內有A種蛋白質，20種氨基酸；兔體內有B種蛋白質，20種氨基酸。狼捕食兔后狼體內的一個細胞中含有的蛋白質種類和氨基酸種類最可能是(　　)

A．A＋B,40          B．A,20

C．＞A,20                   D．＜A,20

11．某蛋白質的結構示意圖如下，其中—S—S—表示連接兩條相鄰肽鏈的二硫鍵。若該蛋白質由m個氨基酸構成，則每摩爾該蛋白質在形成時生成的水分子摩爾數和減少的相對分子質量分別為(　　)

      A．m個　18m 

B．(m－4)個　18(m－4)

C．(m－3)個　18(m－3)＋4 

D．(m－2)個　18(m－2)＋4

12．現有氨基酸800個，其中氨基總數為810個，羧基總數為808個，則由這些氨基酸合成的含有2條肽鏈的蛋白質共有肽鍵、氨基和羧基的數目依次分別為(　　)

A．798、2和2            B．798、12和10

C．799、1和1            D．799、11和9

13．某三十九肽中共有丙氨酸(R基為—CH₃)4個，現去掉其中的丙氨酸得到4條長短不等的多肽(如圖)，下列有關該過程的敘述中錯誤的是(　　)

 A．肽鍵數目減少8個  　　      B．C原子減少12個

C．氨基和羧基分別增加3個  　　D．O原子數目減少1個

14．含有215個N原子的200個氨基酸，形成了5個四肽、4個六肽和1個2條肽鏈構成的蛋白質分子。這些多肽和蛋白質分子中，肽鍵與氨基數目的最大值分別是(　　)

A．200和200             B．200和215

C．189和11               D．189和26

15．(2010·汕頭模擬)全世界每年有上千人由于誤吃毒蘑菇而死亡，鵝膏蕈堿就是一種毒菇的毒素，它是一種環狀八肽。若20種氨基酸的平均相對分子質量為128，則鵝膏蕈堿的相對分子質量大約是(　　)

A．1 024  B．898  C．880  D．862

16.種氨基酸平均相對分子質量為128，某蛋白質相對分子質量為10 228，在形成該蛋白質分子時脫去水的總量為1 548。那么組成該蛋白質的肽鏈數是(　　)

A．4條                              B．6條

C．8條                              D．16條

17.某多肽鏈為199肽，其分子式為CXHYNaObS2(a＞199、b＞200)，并且由下列5種氨基酸組成。那么這條多肽鏈徹底水解后得到的賴氨酸、天冬氨酸分子的個數分別是(　　)

 

 A．a—199　(b—200)/2　　　B．a—200　b—200

C．a—199　(b—199)/2      D．a—200　(b—200)/2

18如圖表示一個由153個氨基酸構成的蛋白質分子，下列敘述正確的是  

A．該分子中含有152個肽鍵

B．參與構成該分子的氨基酸中至少有154個氨基和154個羧基

C．該分子空間結構的形成與—S—S—等化學鍵無關

D．該分子徹底水解將產生153種氨基酸

 A．該蛋白質中含有2條肽鏈52個肽鍵     

  B．圖2中含有的R基是①②④⑥⑧

C．從圖2可推知該蛋白質至少含有4個游離的羧基 

D．控制該蛋白質合成的mRNA中至少含有51個密碼子

　20．肽鏈在核糖體上合成后，進一步形成蛋白質時往往要進行加工，在加工時常常要切去一部分氨基酸，再構成蛋白質。現有一條含100個氨基酸的肽鏈，其中含游離的氨基14個，加工時共切去氨基酸16個，則加工后多肽鏈所含的游離氨基至少還有（　　）

A．0個           B．1個           C．2個           D．14個

21．蛋白質分子能被肽酶降解，至于哪一個肽鍵被斷裂則決定于肽酶的類型。肽酶P能斷裂帶有側鏈R₄的氨基酸和相鄰氨基酸的羧基基團之間的肽鍵。下列說法正確的是(　　)

      A．上圖所示肽鏈肯定由五種氨基酸脫水縮合而成

B．在肽酶P的作用下，經過脫水可以形成兩條肽鏈

C．肽酶P可以催化1處的化學鍵斷裂

D．該肽鏈中含有游離的氨基和羧基數各1個

22．根據下圖所示化合物的結構簡式，回答：

⑴ ③的中文名稱：_________________，④的中文名稱：_________________。

⑵ 圖中標號屬于肽鍵的是_______________，它們在_____________（細胞器）上形成。若要斷開，則主要依賴于細胞內合成的___________來催化。

⑶ 此化合物由_________種氨基酸通過______________反應形成。

23．(2010·汕頭模擬)經測定某多肽分子式為C₂₁H_xO_yN₄S₂(無二硫鍵)。已知該多肽是由下列氨基酸中的幾種作原料合成的：苯丙氨酸(C₉H₁₁NO₂)，天冬氨酸(C₄H₇NO₄)，丙氨酸(C₃H₇NO₂)，亮氨酸(C₆H₁₃NO₂)，半胱氨酸(C₃H₇NO₂S)。

請回答：

(1)該多肽共由________個氨基酸組成，參與的氨基酸的種類與數目為____________________________________________________________。

(2)該多肽分子中的H原子數是________，O原子數是________。

(3)控制該多肽合成的mRNA上至少有________種不同的密碼子(不考慮終止密碼子)。

24.稱取某多肽415g，在小腸液的作用下完全水解得到氨基酸505g。經分析知道組成此多肽的氨基酸平均相對分子質量為100，此多肽由甘氨酸、丙氨酸、半胱氨酸3種氨基酸組成，每摩爾此多肽含有S元素51mol。3種氨基酸的分子結構式如下：

 （1）小腸液為多肽的水解提供的物質是____________________________。

（2）組成一分子的此多肽需氨基酸個數為__________________________。

（3）此多肽分子中3種氨基酸的數量比為___________________________。

（4）控制此多肽合成的基因片段至少有脫氧核苷酸個數為______________。

25、現有一種“十二肽”，分子式為C_XH_YN_ZO_WS(Z>12，W>13)。已知將它徹底水解后只得到下列氨基酸。

   COOH　　　　　 CH₂　　　　　 CH₂－COOH　　（CH₂）₃－NH₂　  CH₂－C₆H₅

NH₂－CHCH₂SH  NH₂－CH－COOH　NH₂－CH－COOH  NH₂－CH－COOH　NH₂－CH－COOH

半胱氨酸        丙氨酸          天門冬氨酸      賴氨酸        苯丙氨酸

請回答下列問題：

（1）該“十二肽”的合成發生在細胞的         中（寫細胞器）。

（2）1個該“十二肽”分子水解時需要的水分子數是        個。

（3）合成該多肽時，需要        個遺傳密碼，與該多肽相應的基因（DNA分子）上至少有      個嘧啶堿基。