内容正文:
素养提升课一 蛋白质合成过程的相关计算
[对应学生用书P32]
类型一
蛋白质结构中的相关计算
1.图示
2.规律总结
规律1:蛋白质的相对分子质量、氨基(羧基)数、肽键数和脱水数的计算
结合示意图可得出如下规律(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条链状多肽或m条链状多肽时):
肽链
数目
氨基
酸数
肽键
数目
脱去水
分子数
氨基
数目
羧基
数目
多肽(蛋白
质)的相对
分子质量
1条
n
n-1
n-1
至少
1个
至少
1个
na-
18(n-1)
m条
n
n-m
n-m
至少
m个
至少
m个
na-
18(n-m)
提醒:若为环状多肽,则可将相对分子质量计算公式na-18(n-m)中的肽链数m视为0,再进行相关计算。
规律2:原子数目的计算
(1)氮原子数=各氨基酸的氮原子总数=肽键数+肽链数+R基上的氮原子数=氨基酸数+R基上的氮原子数。
(2)氧原子数=各氨基酸的氧原子总数-脱水数=肽键数+肽链数×2+R基上的氧原子数。
(3)氢原子数=各氨基酸的氢原子总数-脱水数×2。
1.现有氨基酸500个,其中氨基总数为505个,羧基总数为510个,则由这些氨基酸合成的含有两条肽链的蛋白质共有氨基和羧基数目分别是( )
A.505个和510个 B.7个和12个
C.12个和7个 D.5个和10个
B 解析:根据氨基酸结构通式可知,一个氨基酸至少有一个氨基和一个羧基,而现在500个氨基酸,有505个氨基,510个羧基,说明多的5个氨基和10个羧基位于R基上,并且不参与脱水缩合,而这些氨基酸合成的蛋白质共有两条链,故所有氨基数=R基上氨基数+末端氨基数=5+2=7个,所有羧基数=R基上羧基数+末端羧基数=10+2=12个,B正确。
2.下图为牛胰岛素结构图,该物质中的—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个游离的—NH2和2个游离的—COOH
C.牛胰岛素水解产物含有21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 解析:牛胰岛素为51肽,其含有的肽键数=氨基酸数-肽链数=51-2=49个,A错误;由题图可知,牛胰岛素含有2条肽链,每条肽链中至少含有一个—NH2和一个—COOH,因此牛胰岛素中至少含有2个—NH2和2个—COOH,B正确;组成人体蛋白质的氨基酸共有21种,该牛胰岛素水解得到51个氨基酸,最多有21种氨基酸,但并非一定是21种,C错误;氨基酸脱水缩合形成胰岛素的过程中,脱去的水分子数目=形成的肽键数=49个,此过程中还形成3个二硫键(二硫键由两个—SH脱掉两个H连接而成),即脱去6个H,所以51个氨基酸脱水缩合形成胰岛素时,减少的相对分子质量为49×18+6=888,D错误。
类型二
氨基酸排列与多肽种类计算
1.每种氨基酸数目无限多的情况
有A、B、C、D四种氨基酸,可形成的链状多肽的种类如下:
(1)形成链状四肽的种类:44=256
4
4
4
4
(2)形成链状三肽的种类:43=64
4
4
4
2.每种氨基酸只有一个的情况
有A、B、C、D四种氨基酸,可形成的链状多肽的种类如下:
(1)形成链状四肽的种类:4×3×2×1=24
4
3
2
1
(2)形成链状三肽的种类:4×3×2=24
4
3
2
3.下图是一多肽化合物,下列相关说法正确的是( )
A.该化合物是三肽化合物,形成过程中,共产生3分子的水
B.该多肽化合物含有2个游离的羧基,1个游离的氨基
C.该化合物水解后,会形成4种氨基酸
D.该4个氨基酸可以形成24种三肽化合物
B 解析:该多肽中含有3个肽键,由4个氨基酸组成,叫作四肽,形成过程中共产生3分子的水,A错误;由于有1个R基中含有羧基,所以该多肽化合物含有2个游离的羧基,1个游离的氨基,B正确;该多肽由4个氨基酸组成,有3种不同的R基,因此该化合物水解后,只会形成3种氨基酸,C错误;该4个氨基酸共3种,最多可形成3×2×1+2×3=12种三肽化合物,D错误。
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