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蛋白质是生命活动的主要承担者-2
第5讲
一轮复习
第2课时（共2课时）
知识点9：蛋白质的相关计算
5’
3’
3’
5’
5’
3’
H2N
COOH
DNA
RNA
多肽链
—NH2 + HOOC—
—CO—NH— + H2O
—SH + HS—
—S—S— + 2H
一、原理
脱水缩合
二、类型
1.氨基酸 →多肽链
2.多肽链 → 氨基酸
3.DNA→RNA→多肽链
完全水解
局部水解
1.氨基酸 →多肽链
①氨基酸残基数、肽键数、脱水数、肽链数及其相互关系
②游离氨基数和游离羧基数
③多肽链中氧原子和氮原子数
④根据氮原子数估算蛋白质中氨基酸残基数以及蛋白质含量
⑤关于环肽
⑥蛋白质相对分子质量
⑦多肽链中氨基酸残基的排列顺序
①氨基酸(残基)数、肽键数、脱水数、肽链数及其相互关系
—NH2 + HOOC—
—CO—NH— + H2O
脱水缩合
一个氨基酸的
另一个氨基酸的
肽键
肽键数=氨基酸数-肽链数
肽键数=脱水数
氨基酸
脱水缩合
形成一个肽键
就脱去一个水
每形成一条肽链
肽键数就比氨基酸数少1
②游离氨基数和游离羧基数
H2N
COOH
一条肽链首端(N端)与中心碳相连的氨基不参与脱水缩合
一条肽链尾端(C端)与中心碳
相连的羧基没不参与脱水缩合
其余的与中心碳相连的氨基
和羧基都参与了脱水缩合
某些氨基酸的R基中的氨基或羧基不参与脱水缩合
至少游离的氨基或羧基数=肽链数
实际游离的氨基或羧基数= 肽链数 + R基中的氨基数或羧基数
现有氨基酸800个，其中氨基总数为810个，羧基总数为808个，则由这些氨基酸合成的含有2条肽链的蛋白质共有肽键、氨基和羧基的数目依次分别为
A.798、2和2 B.798、12和10
C.799、1和1 D.799、11和9
B
③多肽链中氧原子和氮原子数
每个氨基酸
至少含有2个O
每形成一个肽键剩余1个O
H2N
COOH
每条肽链末端游离一个羧基(2个O)
脱水缩合
至少O原子数=肽键数+2×肽链数
R基中可能有O
实际O原子数=肽键数+2×肽链数+R基中O原子数
=氨基酸数 + 肽链数
③多肽链中氧原子和氮原子数
每个氨基酸
至少含有1个N
N不会脱去
H2N
COOH
至少N原子数=氨基酸数
R基中可能有Ｎ
实际N原子数=氨基酸数＋Ｒ基中Ｎ原子数
脱水缩合
研究发现一类称做“分子伴侣”的蛋白质可识别正在合成的多肽或部分折叠的多肽，并通过改变自身空间结构与多肽的某些部位相结合，从而帮助这些多肽折叠、组装或转运，其本身不参与组成最终产物并可循环发挥作用。下列叙述正确的是
A.分子伴侣对靶蛋白有高度的专一性
B.分子伴侣溶于盐水中会造成其生物活性的丧失
C.分子伴侣的空间结构一旦发生改变，则不可逆转
D.分子伴侣介导加工的直链八肽化合物中至少含有9个氧原子和8个氮原子
D
肌红蛋白（Mb）是哺乳动物肌肉中储氧的蛋白质，含有C、H、O、N、Fe五种元素，由一条肽链和一个血红素辅基构成。Mb中的极性侧链基团几乎全部分布在分子的表面，而非极性的侧链基团则被埋在分子内部。含有Fe2+的血红素辅基位于Mb表面内陷的疏水洞穴中，避免了Fe2+被氧化。下列说法错误的是
A．Mb表面极性侧链基团可以与水分子结合，故Mb可溶于水
B．Mb中的疏水洞穴保证了血红素的储氧能力
C．组成Mb的肽链中氧原子数一定多于氨基酸数
D．Mb复杂结构的形成与不同部位氨基酸之间形成的氢键和二硫键有关
D
④根据氮原子数估算蛋白质中氨基酸残基数以及蛋白质含量
每个氨基酸
至少含有1个N
氨基酸脱水缩合时N不会脱去
蛋白质中最多氨基酸(残基)数=蛋白质中N原子数
R基中不含Ｎ原子
蛋白质中实际氨基酸(残基)数=蛋白质中N原子数－R基中N原子数
R基中含有Ｎ原子
④根据氮原子数估算蛋白质中氨基酸残基数以及蛋白质含量
蛋白质中的含氮量通常占其总质量的16%左右，因此，通过测定物质(如食品)中的含氮量便可估算出物中蛋白质含量。——凯氏定氮法
蛋白质的质量
氮元素的质量
=16%
测定食品中的含氮量=
氮元素的质量
食品的质量
食品中的蛋白质的含量
蛋白质的质量
食品的质量
=
测定的含氮量
16%
=
测定的含氮量 ×6.25
=
蛋白质的质量
氮元素的质量
=16%
测定食品中的含氮量=
氮元素的质量
食品的质量
食品中的蛋白质的含量
蛋白质的质量
食品的质量
=
测定的含氮量
16%
=
测定的含氮量 ×6.25
=
思考：凯氏定氮法有什么缺陷？
易受到被测物中非蛋白氮的干扰
N
N
N
NH2
NH2
H2N
三聚氰胺
曾今一些不法分子将含氮量较高的对人体有害的三聚氰胺加入奶粉中冒充蛋白质
有什么办法可以避免以上检测方法的缺陷？
有什么办法可以避免以上检测方法的缺陷？
蛋白质 + 双缩脲试剂 → 紫色
颜色的深浅与蛋白质含量成正比，
与标准液比色即可测定出样品中蛋白质的含量。
甲：双缩脲试剂B液(浅蓝色)
乙：双缩脲试剂与蛋白质反应呈紫色
分析多肽E和多肽F得到以下结果(单位：个) 多肽E和多肽F中氨基酸的数目最可能是
A.199和181　 B.340和281 C. 51和49 D.58和53
C
有毒奶粉事件的原因是不法分子在劣质牛奶中添加了有毒物质三聚氰胺，因为该物质中氮含量较高，而牛奶中蛋白质含量是通过测蛋白氮的数值来估算的。一般说来，每100g蛋白质平均含氮16g，这些氮主要存在于蛋白质的
A．一CO一NH— B．氨基
C．羧基 D．R基
A 　
通常情况下，分子式C63H103065N17S2的多肽化合物中最多含有肽键 A.63个 B.62个 C.17个 D.16个
D 　
“三鹿奶粉事件”暴露了不法分子在奶粉中添加了三聚氰胺。三聚氰胺俗称蛋白精，其分子式为C3N6H6，含氮量为66%左右，用凯氏定氮法测定饲料或食品中蛋白质含量时，根本不会区分出此为伪蛋白质。长期食用含三聚氰胺的奶粉会损害生殖泌尿系统，形成膀胱肾脏结石。下列相关说法正确的是
A.蛋白质所含的氮元素主要存在于R基中
B.三聚氰胺与氨基酸组成元素相同，食品中添加三聚氰胺，可提高含氮率，使劣质食品通过质检机构的检测
C.用双缩脲试剂鉴定牛奶和三聚氰胺，后者不会生成紫色复合物
D.三聚氰胺在细胞内脱去氨基后可氧化分解最终生成CO2和H2O
C 　
⑤关于环肽
H2N
COOH
1
2
3
4
5
6
7
8
9
8
9
1
2
3
4
5
6
7
九肽
环九肽
首尾游离的氨基和羧基脱水缩合
在没有注明“环”字时，
一般不考虑环肽的情况。
环肽中：
氨基酸数=肽键数=脱水数
H3C—CH—CO—NH—CH—CO—NH—CH—CH2—C—CH3
CO
NH
CH
CO
NH
CH
CO
NH
CH
CO
NH
HC
CO
NH
CH2
CH
CH3
HO
CH2
HS
CH2
N
H
OH
CH2OH
CH
CH3
HO
CH3
该环肽由_____种氨基酸形成，形成过程中脱去____个水分子。
H3C—CH—CO—NH—CH—CO—NH—CH—CH2—C—CH3
CO
NH
CH
CO
NH
CH
CO
NH
CH
CO
NH
HC
CO
NH
CH2
CH
CH3
HO
CH2
HS
CH2
N
H
OH
CH2OH
CH
CH3
HO
CH3
该环肽由_____种氨基酸形成，形成过程中脱去____个水分子。
6
7
哺乳动物的催产素具有催产和排乳的作用，加压素具有升高血压和减少排尿的作用。两者结构简式如图，各氨基酸残基用3个字母缩写表示。下列叙述正确的是
A.两种激素都是由八肽环和三肽侧链构成的多肽类化合物
B.氨基酸之间脱水缩合形成的水分子中氢全部来自氨基
C.肽链中游离氨基的数目与参与构成肽链的氨基酸种类无关
D.两种激素间因2个氨基酸种类不同导致生理功能不同
D
⑥蛋白质相对分子质量
脱水缩合
氨基酸
蛋白质
水
+
蛋白质的相对分子质量=总的氨基酸相对分子质量 — 18×脱水数
=氨基酸数×氨基酸平均相对分子质量 — 18×脱水数
=氨基酸数×氨基酸平均相对分子质量 — 18×脱水数 — 2×二硫键数
如果组成蛋白质的20种氨基酸的平均相对分子质量为128，测得某种含有3条肽链的蛋白质分子的相对分子质量为11384，该蛋白质分子所含的肽键数是
A．110 B．103 C．100 D．97
C
假设某一蛋白质分子的相对分子量为11054，20种氨基酸的平均相对分子量为128，在形成该蛋白质分子时脱去水的相对分子量为1746，则组成该蛋白质分子的肽链数是
A.4条 B.3条 C.2条 D.1条
B
某蛋白质的结构示意图如下，其中—S—S—表示连接两条相邻肽链的二硫键。若该蛋白质由m个氨基酸构成，则每摩尔该蛋白质在形成时生成的水分子摩尔数和减少的相对分子质量分别为
A.m个　18m B.(m－4)个　18(m－4)
C.(m－3)个　18(m－3)＋4 D.(m－2)个　18(m－2)＋4
D 　
⑦多肽链中氨基酸(残基)的排列顺序
H2N
COOH
氨基酸
数量足够
3种氨基酸可以形成多少种二肽？
3种氨基酸可以形成多少种三肽？
3种氨基酸可以形成多少种四肽？
3×3=9种
3×3×3=27种
3×3×3×3=81种
氨基酸
数量有限
4种氨基酸各1个可以形成多少种二肽？
4×3=12种
4种氨基酸各1个可以形成多少种三肽？
4×3×2=24种
4种氨基酸各1个可以形成多少种四肽？
4×3×2×1=24种
2.多肽链 → 氨基酸
完全水解
局部水解
①计算多肽链完全水解后，某种氨基酸的数目
②判断水解后的产物有哪些
③计算水解时需要的水分子数及断裂的肽键数
④水解后的产物与原多肽相比，氨基、羧基数目的变化以及C、H、O、N等原子数目的变化
①计算多肽链完全水解后，某种氨基酸的数目
+ (n-1)H2O
n肽
n个氨基酸
主要根据反应前后O原子和N原子个数守恒，计算某种氨基酸的数目。
例：某十一肽的分子式为C61H83O20N12，已知它由下列5种氨基酸组成：甘氨酸（C2H5NO2）、丙氨酸（C3H7NO2）、苯丙氨酸（C9H11NO2）、谷氨酸（C5H9NO4）、赖氨酸（C6H9O2N2），那么该多肽彻底水解可产生谷氨酸和赖氨酸的分子数分别为_________。
例：某十一肽的分子式为C61H83O20N12，已知它由下列5种氨基酸组成：甘氨酸（C2H5NO2）、丙氨酸（C3H7NO2）、苯丙氨酸（C9H11NO2）、谷氨酸（C5H9NO4）、赖氨酸（C6H9O2N2），那么该多肽彻底水解可产生谷氨酸和赖氨酸的分子数分别为_________。
C61H83O20N12
+ 10H2O
11肽
11个氨基酸
X个谷氨酸(C5H9NO4)
y个赖氨酸(C6H9O2N2)
每个谷氨酸(C5H9NO4)还有4个O原子，其他氨基酸含有2个O原子，利用反应前后O原子个数守恒可得：
20+10=2(11-x)+4x
→ x=4
每个赖氨酸(C6H9O2N2)还有2个N原子，其他氨基酸含有1个N原子，利用反应前后N原子个数守恒可得：
12=2(11-y)+2y
→ y=1
4和1
某多肽的分子式为C42H65N11O9，它彻底水解后只得到以下3种氨基酸，则此多肽中含有的赖氨酸个数为
A.2个
B.3个
C.5个
D.8个
B 　
有一条多肽链由12个氨基酸组成，分子式为CxHyOwNzS(z>12，w>13)，这条多肽链经过水解后的产物中有5种氨基酸：半胱氨酸(C3H7O2NS)、丙氨酸(C3H7O2N)、天冬氨酸(C4H7O4N)、赖氨酸(C6H14O2N2)、苯丙氨酸(C9H11O2N)。水解产物中天冬氨酸的数目和赖氨酸的数目是
　A.(y＋12)个、（Z-12）个
B.(z＋12)个、（Z-13）个
C.(w－13)个、（y+12）个
D.(w－13)/2个、（Z-12）个
D 　
局部水解
内肽酶
特异性水解肽链内部的一些肽键
外肽酶
特异性水解肽链末端的肽键
氨基肽酶
羧基肽酶
H2N
COOH
内肽酶
氨基肽酶
羧基肽酶
无论是外肽酶还是内肽酶，它们对不同氨基酸形成的肽键也有一定的专一性。
H2N
COOH
内肽酶
氨基肽酶
羧基肽酶
有些内肽酶只水解某种氨基酸形成的肽键，有些只水解某种氨基酸氨基端的肽键或羧基端的肽键。
有些羧基肽酶对某些氨基酸形成的羧基末端不能水解。
水解该氨基酸残基氨基端的肽键
水解该氨基酸残基羧基端的肽键
局部水解
某十九肽含 4 个天冬氨酸(R基为-CH2-COOH)，分别位于第7、8、14、19位(见下图)。肽酶E1专门作用于天冬氨酸羧基端的肽键，肽酶E2专门作用于天冬氨酸氨基端的肽键。
H2N
COOH
7
8
14
19
①肽酶E1完全作用后的产物有哪些？
②肽酶E2完全作用后的产物有哪些？
五肽 、六肽、七肽各1个，
1个天冬氨酸
2个六肽，1个五肽，
2个天冬氨酸
H2N
COOH
7
8
14
19
H2N
COOH
7
8
14
19
②判断水解后的产物有哪些
③计算水解时需要的水分子数及断裂的肽键数
一条肽链好比一条绳子
水解酶如同一把的剪刀
每剪(水解)一次，肽链增多 1条，消耗1分子水，断裂1个肽键
如果能找到水解酶在肽链中的作用位置，就能知道水解几次
如果能知道产生几段短肽，就能知道水解几次
水解时消耗的水分子数=断裂的肽键数
如果能找到水解酶在肽链中的作用位置，就能知道水解几次
某十九肽含 4 个天冬氨酸(R基为-CH2-COOH)，分别位于第7、8、14、19位(见下图)。肽酶E1专门作用于天冬氨酸羧基端的肽键，肽酶E2专门作用于天冬氨酸氨基端的肽键。
H2N
COOH
7
8
14
19
肽酶E1完全作用后的消耗几分子水，断裂几个肽键？
消耗3分子水，断裂3个肽键。
H2N
COOH
7
8
14
19
如果能知道产生几段短肽，就能知道水解几次
某22肽被水解成1个4肽，2个3肽，2个6肽，则：水解成这些短肽共需要水分子数和这些短肽的氨基总数的最小值及肽键总数依次是（ ）
A.4、6、18
B.5、5、18
C.4、5、17
D.5、6、17
C 　
5段
4次水解
消耗4个水分子
断裂4个肽键
④水解后的产物与原多肽相比，氨基、羧基数目的变化以及C、H、O、N等原子数目的变化
根据水解情况判断消耗水分子个数和形成的水解产物
写出反应式：原肽链 + nH2O → 各种水解产物
每消耗1个水分子，总产物中就比原肽链多1个氨基和1羧基以及多1个O原子和2个H原子。
某三十九肽中共有丙氨酸4个（R基是-CH3），现去掉其中的丙氨酸得到4条长短不等的多肽(如图)。那么这4条多肽与原多肽相比，分析错误的是
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
39肽+__H2O →
1-7肽+9-17肽+19-26肽
+28-38肽+ 4C3H7O2N(丙氨酸)
7
注：本题不是水解的总产物与原多肽比较，而是总产物中的4条多肽和原多肽比较，总产物中还有4个丙氨酸。比较结果可用下式表示：
4条多肽 — 39肽 = 7H2O — 4C3H7O2N
A 　
某50肽中有丙氨酸(R基为-CH3)4个，现脱掉其中的丙氨酸(相应位置如图),脱下的氨基酸均以游离态正常存在。下列有关叙述错误的是
A.该50肽水解得到的几种有机物比原50肽增加了8个氧原子
B.若将得到的5个氨基酸缩合成5肽，则有5种不同的氨基酸序列
C.若新生成的4条肽链总共有5个羧基，那么其中必有1个羧基在R基上
D.得到的产物为4条多肽和5个氨基酸
D 　
50肽+__H2O →
1-20肽+22-26肽+28-29肽+31-48肽
+ 4C3H7O2N(丙氨酸)+50号氨基酸
8
某多肽有20个氨基酸，其中含天门冬氨酸4个，分别位于第5、6、15、20位（见图）；肽酶X专门作用于天门冬氨酸羧基端的肽键，肽酶Y专门作用于天门冬氨酸氨基端的肽键，下列相关叙述不正确的是
A.该20肽含有19个肽键
B.该20肽游离的氨基和羧基各为1个和5个
C.肽酶X完全作用后产生的多肽共含有氨基酸19个
D.肽酶Y完全作用后产生的多肽中氧原子数目比20肽少了4个
B
某化合物为一种分泌蛋白，该蛋白成熟之前由一条多肽组成，且肽链内部无二硫键，成熟后，该多肽被水解成了四条相对较短的肽，且此四条肽内部及之间共形成了5个二硫键。问该蛋白由未成熟的一条肽变成成熟状态过程中，相对分子质量是如何改变的
A.增加了44 B.增加了26 C.减少了24 D.减少了54
A
5’
3’
3’
5’
5’
3’
H2N
COOH
DNA
RNA
多肽链
6n(3n对)个碱基
3n个碱基
n个氨基酸
最多
最多
最少
最少
3.DNA→RNA→多肽链
某条多肽的相对分子质量为2778，若氨基酸的平均相对分子质量为110，如考虑终止密码子，则编码该多肽的基因长度至少是
A.75对碱基　　　 B.78对碱基
C.90对碱基 D.93对碱基
D
指导某蛋白质合成的基因中脱氧核苷酸为720个，该蛋白质由两条多肽链组成，氨基酸的平均相对分子质量为120，该蛋白质的相对分子质量最大为_____________。
12276

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