内容正文:
重难加强课1 蛋白质有关的计算
类型一 利用“质量守恒”计算蛋白质(多肽)相对分子质量
[典例体验1] 下面为牛胰岛素结构模式图,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.牛胰岛素为51肽,其中含有50个肽键
B.牛胰岛素中至少有2个—NH2和2个—COOH
C.牛胰岛素水解产物含有20种不同的氨基酸
D.牛胰岛素形成时,减少的相对分子质量为882
B [牛胰岛素含51个氨基酸,由两条肽链组成,含有的肽键数为51-2=49(个),A错误;两条肽链至少含2个游离的—NH2和2个游离的—COOH,B正确;构成蛋白质的氨基酸有20种,但每种蛋白质不一定都由20种氨基酸构成,C错误;牛胰岛素形成时,51个氨基酸脱水缩合的同时还减少了6个H,故减少的相对分子质量为49×18+6=888,D错误。]
[归纳总结] 形成蛋白质的相对分子质量计算
(1)蛋白质相对分子质量=氨基酸数目×氨基酸平均相对分子质量-脱去水分子数×18。
(2)在计算蛋白质相对分子质量时,还要考虑是否存在特殊的变化,如二硫键(—S—S—)的形成,每形成一个二硫键,脱去2个H,相对分子质量减少2。
[对点集训1] 已知20种氨基酸的平均相对分子质量是128,现有一蛋白质分子由3条肽链组成,在肽链形成空间结构时,产生了4个二硫键(—SH+—SH→—S—S—+2H),共有肽键97个,此蛋白质分子的相对分子质量最接近( )
A.11 046 B.11 060
C.12 800 D.12 280
A [蛋白质是由氨基酸脱水缩合形成的,不考虑其他化学键变化时,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-失去的水分子数×水的相对分子质量=(97+3)×128-97×18=11 054。由于在肽链形成空间结构时,生成了4个二硫键,失去H数=2×4=8(个),所以蛋白质的相对分子质量=11 054-8=11 046。]
[对点集训2] 全世界每年有成千上万人由于误食毒蘑菇而死亡,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种氨基酸的平均相对分子质量为128,则鹅膏草碱的相对分子质量约为( )
A.1 024 B.898
C.880 D.862
C [该毒素是一种环状八肽,则由8个氨基酸组成,在形成多肽时应脱去8分子的水,故鹅膏草碱的相对分子质量为8×128-(8×18)=880。]
[对点集训3] (多选)某蛋白质由100个氨基酸形成,含有4条多肽链,下列说法不正确的是( )
A.该蛋白质含有96个肽键,只含有4个游离的氨基
B.形成该蛋白质,失去104个水分子
C.如果氨基酸平均相对分子质量是128,则该蛋白质的相对分子质量为12 800
D.该蛋白质中含肽键96个,至少含有4个游离的羧基
ABC [该蛋白质由100个氨基酸形成,含有4条多肽链,所以含有100-4=96(个)肽键;由于R基中可能含有氨基,所以至少含有4个游离的氨基,A错误;形成该蛋白质,失去的水分子数=氨基酸数-肽链的条数=100-4=96(个),B错误;如果氨基酸平均分子量是128,则该蛋白质的分子量=氨基酸分子量×氨基酸个数-失去的水分子数×18=128×100-96×18=11 072,C错误;由于蛋白质由100个氨基酸形成,含有4条多肽链,所以含肽键数=100-4=96(个),至少含有的游离的羧基数=肽链条数=4,D正确。]
类型二 利用“原子守恒”计算蛋白质(多肽)中的原子数
[典例体验2] 某39肽中共有丙氨酸(R基为—CH3)4个,现去掉其中的丙氨酸得到4条长短不等的多肽(如图),下列有关该过程的叙述中错误的是( )
A.肽键数目减少8个
B.C原子减少12个
C.氨基和羧基分别增加3个
D.O原子数目减少1个
A [三十九肽中应有39个氨基酸,38个肽键。由去掉其中的丙氨酸得到的4条多肽链分析可知,丙氨酸在三十九肽中分别位于第8个、18个、27个、39个氨基酸位置,经计算知,肽键数目减少了7个,C原子减少了12个,氨基和羧基分别增加了3个,而O原子数目减少了1个。]
[典例体验3] 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,下列相关叙述正确的是( )
A.合成1分子该物质将产生6个水分子
B.合成1分子该物质需要1个谷氨酸和1个丙氨酸
C.该多肽分子中含有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 [题中3种氨基酸都只含有1个氮原子,而题中多肽含有6个氮原子,说明该多肽是由6个氨基酸脱去5个水分子合成的;由于甘氨酸、丙氨酸中都含有1个羧基,而每个谷氨酸中有2个羧基,合成有机物后R基上还有2个氧原子,氧原子数=肽键数+2×肽链数+R基