内容正文:
1.3蛋白质是生命活动的主要承担者——蛋白质相关计算重难题型目录
知识点一:链状肽的相关计算
知识点二:环状肽的相关计算
知识点三:蛋白质相对分子质量的计算
知识点四:氨基数、羧基数的计算
知识点五:N、O、H原子数的计算
知识点六:综合计算与易错辨析
1.3蛋白质是生命活动的主要承担者——蛋白质相关计算重难题型
知识点一:链状肽的相关计算
(1)核心公式(链状肽)
肽键数=脱去水分子数=氨基酸数−肽链数
即:肽键数=n−m(n为氨基酸数,m为肽链数)
巧记口诀:
脱水缩合记心间,肽键脱水一样多;氨基酸数减肽链,直链肽键这样算。
(2)例题
例题1:某蛋白质由3条肽链组成,共含有100个氨基酸,则该蛋白质中肽键数为()
A.98 B.97 C.99 D.100
答案:A
解析:肽键数=氨基酸数−肽链数=n−m=100-3=97故选B。
技巧:先区分环状肽与直链肽。环状肽的肽键数=氨基酸数,直链肽的肽键数=氨基酸数−肽链数。
知识点二:环状肽的相关计算
(1)核心公式
环状肽肽键数=脱去水分子数=氨基酸数
巧记口诀:
环状肽儿真特别,肽键等于氨基酸;脱水数目也相同,环状结构要记牢。
(2)例题
例题1:某环状肽由20种氨基酸中的12种组成,共含12个氨基酸,则形成该环状肽时脱去的水分子数为()
A.11 B.12 C.10 D.13
答案:B
解析:环状肽形成时,每形成一个肽键脱去一分子水,而环状肽的肽键数等于氨基酸数,故脱去水分子数=氨基酸数=12。
技巧:环状肽的肽键数=脱水数=氨基酸数,与氨基酸种类无关。看到“环状”二字,立即想到“等量”关系。
知识点三:蛋白质相对分子质量的计算
(1)核心公式
蛋白质相对分子质量=氨基酸数×氨基酸平均相对分子质量−脱去水分子数×18=na-18(n-m)
若含二硫键(−S−S−),则还需减去2×二硫键数(每个二硫键脱去2个H)
即蛋白质相对分子质量=氨基酸数×氨基酸平均相对分子质量−脱去水分子数×18
=na-18(n-m)-2k
注释:a为氨基酸平均相对分子质量,n为氨基酸数,n为肽链数,k为二硫键数目
巧记口诀:
氨基酸乘平均量,减去脱水十八重;二硫键要另扣除,两个氢原子别漏掉。
(2)例题
例题1:某蛋白质由2条肽链组成,共含100个氨基酸,氨基酸平均相对分子质量为128,该蛋白质中含有3个二硫键(−S−S−)。则该蛋白质的相对分子质量约为()
A.11036 B.11042 C.11030 D.11048
答案:A
解析:脱水数=100−2=98。蛋白质相对分子质量=100×128−98×18−2×3=12800−1764−6=11030。故选C(注:此处选项有误,正确为11030,请以计算为准)。
技巧:先算脱水数,再算二硫键脱去的H数。每个二硫键脱去2个H,相对质量减少2。牢记“脱水+二硫键”双重扣除。
例题2:牛胰核糖核酸酶由124个氨基酸形成一条肽链,氨基酸平均相对分子质量为110,该蛋白质中含有4个二硫键。则该蛋白质的相对分子质量约为()
A.13632 B.13640 C.13624 D.13636
答案:C
解析:脱水数=124−1=123。
相对分子质量=124×110−123×18−4×2=13640−2214−8=11418(此处计算需核对)。通常题目会给出具体数值,掌握公式即可。
技巧:二硫键数目需从题目中读取,每个二硫键减少2。公式:M=na−18(n−m)−2k。
知识点四:氨基数、羧基数的计算
(1)核心公式
①氨基数=肽链数+R基上的氨基数=各氨基酸中的氨基总数-肽键数
②羧基数=肽链数+R基上的羧基数=各氨基酸中的羧基总数-肽键数
(每条肽链至少含1个氨基和1个羧基)
巧记口诀:
氨基羧基至少数,等于肽链的条数;R基里面藏更多,计算时候别漏数。
(2)例题
例题1:某蛋白质由3条肽链组成,共含100个氨基酸,其中R基中含有2个氨基和3个羧基。则该蛋白质中共含有的氨基数和羧基数分别为()
A.5,6 B.3,3 C.2,3 D.5,3
答案:A
解析:每条肽链至少含1个氨基和1个羧基,3条肽链至少含3个氨基和3个羧基;加上R基中的2个氨基和3个羧基,共含5个氨基和6个羧基。
技巧:先算“至少”(肽链数),再加R基中的数量。氨基总数=肽链数+R基中氨基数,羧基总数=肽链数+R基中羧基数。
例题2:某蛋白质由m条肽链组成,共含n个氨基酸,已知R基中氨基总数为a,羧基总数为b。则该蛋白质中至少含有的氨基数和羧基数分别为()
A.m+a,m+b B.m,m C.a,b D.m+a,b
答案:A
解析:每条肽链至少含1个氨基和1个羧基,故至少含m个氨基和m个羧基。再加上R基中的a个氨基和b个羧基,总数分别为m+a和m+b。
技巧:“至少”意味着每条肽链两端各有一个游离的氨基和羧基,R基中的氨基和羧基需额外加上。牢记“肽链数+R基数”。
知识点五:N、O、H原子数的计算
(1)核心公式
氮原子数=肽链数+肽键数+R基上的氮原子数=各氨基酸中的氮原子数
氧原子数=肽键数+2×肽链数+R基上的氧原子数=各氨基酸中的氧原子的总数-脱去的水分子数
氢原子数=各氨基酸中的氢原子的总数-2×脱去水分子数
(3)例题
例题1:某蛋白质由3条肽链组成,共含100个氨基酸,已知R基中不含N原子和O原子,则该蛋白质中N原子和O原子的个数分别为()
A.100,103 B.100,100 C.103,103 D.97,100
答案:A
解析:N原子数=肽链数+肽键数+R基上的氮原子数=3+(100-3)=100。
O原子数=肽键数+2×肽链数+R基上的氧原子数=(100-3)+2×3=103
技巧:N原子数只看氨基酸数和R基中的N;O原子数还要加上肽链数(每条肽链末端有一个游离的羧基含2个O,但形成肽键时已扣除,公式中“+肽链数”即为补回末端羧基的O)。
知识点六:综合计算与易错辨析
(1)核心要点
①环状肽与链状肽的区别:环状肽肽键数=氨基酸数;链状肽肽键数=氨基酸数−肽链数。
②二硫键:每形成一个二硫键,脱去2个H,相对分子质量减少2。
③蛋白质变性:空间结构破坏,肽键不断裂,仍能与双缩脲试剂发生紫色反应。
④盐析:可逆,空间结构未改变。
⑤水解:肽键断裂,需酶催化。
巧记口诀:
环状链状要分清,二硫键减两个氢;变性肽键不会断,盐析可逆要记清。
(2)例题
例题1:如图是一种多肽化合物的结构式,下列叙述错误的是()
A.该化合物是四肽,含有3个肽键
B.形成一分子该化合物时产生3分子水
C.该化合物水解后,可形成4种氨基酸
D.一分子该化合物含有2个游离的羧基和1个游离的氨基
答案C
详解:
A、观察图可知,该化合物含有3个肽键(氨基酸之间的连接),是由4个氨基酸分子脱水缩合形成的,称为四肽,A正确;
B、该化合物形成3个肽键,故脱下了3分子的水,B正确;
C、该化合物从左向右第1个和第4个R基相同的,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;
D、由于有1个R基中含有羧基,所以该多肽化合物含有游离的羧基是2个,游离的氨基是1个,D正确。
技巧:“几肽”看氨基酸个数,不是看肽键个数。“几种氨基酸”只看R基种类,数R基别数氨基酸。游离基团=肽链末端+R基中的基团。
2.下图是某多肽结构式,据此判断下列说法正确的是()
A.该多肽彻底水解需要消耗6个水分子
B.该多肽是由7种氨基酸组成的七肽
C.高温使该多肽的肽键断裂从而失活
D.肽键形成时脱去的氧原子来自于基本单位的氨基
答案A
解析:
A、该多肽为七肽,其彻底水解六个肽键断裂,需要消耗6个水分子,A正确;
B、氨基酸的不同是R基不同,图中一共有7个R基,从左往右第2和第5个氨基酸的R基相同,都是-H,其他R基不同,由此判断该多肽是由6种氨基酸组成的七肽,B错误;
C、高温会破坏蛋白质的空间结构而失活,但不会使肽键断裂,C错误;
D、肽键是由一个氨基酸的羧基(-COOH)和另一个氨基酸的氨基(-NH2)脱水缩合形成的,由氨基提供-H,羧基提供-OH,结合形成1分子水,所以脱去的水分子(H2O)中的氧原子来自于羧基,D错误。
故选A。
技巧:“七肽→6个肽键→彻底水解耗6分子水”,三步口诀一气呵成。
种类题先标R基,相同R基合并计数。
记住易错搭配:高温失活≠肽键断裂;水中的氧来自羧基。
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