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蛋白质类计算题的归类解析
 
计算题是生物高考的常见题型之一,蛋白质中氨基酸、氨基、羧基、肽链、肽键脱水数、相对分子质量等各种因素之间的数量关系复杂,为蛋白质类计算题的命制提供了很好的素材,现对此归类解析。
一、有关蛋白质中氨基酸分子式的计算
(分子式C10H17O6N3S)是存在于动植物和微生物细胞中的一种重要的三肽,它是由谷氨酸(C5H9NO4)、甘氨酸(C2H5O2)和半胱氨酸缩合而成,则半胱氨酸可能的分子式为(   )
B. C3H5NS C. C3H7O2NS D. C3H3O2NS
解析: 谷胱甘肽是由3个氨基酸通过脱去2分子水缩合而成的三肽。因此,这3个氨基酸分子式之和应等于谷胱甘肽分子式再加上2个水分子,即C10H17O6N3S+2H2O=C10H21O8N3S 。故C10H21O8N3S - C5H9NO4 -C2H5NO2 =C3H7O2NS(半胱氨酸)。
参考答案:C
点拨:掌握氨基酸分子的结构通式以及脱水缩合反应的过程是解决此类计算题的关键。
二、有关蛋白质中肽键数及脱下水分子数的计算
例2. 人体内的抗体IgG是一种重要的免疫球蛋白,由4条肽链构成,共有m个氨基酸,则该蛋白质分子有肽键数(   )
个 B. (m+1)个 C.(m-2)个  D.(m-4)个
参考答案:D
点拨:m个氨基酸分子脱水缩合成n条多肽链时,要脱下(m-n)个水分子,同时形成(m-n)个肽键,可用公式表示为:脱下的水分子数=肽键数目=氨基酸数-肽链数.
三、有关蛋白质中游离的氨基或羧基数目的计算

,由4条肽链构成,共有764个氨基酸,则该蛋白质分子中至少含有游离的氨基和羧基的个数分别是()
A. 764、 764  B. 760 、760  C. 762、 762  D. 4 、4
解析:由氨基酸的通式可知每个氨基酸至少含有一个氨基和一个羧基(R基上也可能含有氨基和羧基)。氨基酸脱水缩合形成多肽时,参与形成肽键的氨基和羧基不再称为游离的氨基和羧基,故任一多肽链至少含有1个游离的氨基和1个游离的羧基且分别位于首尾两端。该蛋白质由4条肽链组成,应至少含有4个游离的氨基和4个游离的羧基。
参考答案:D
点拨:审题时要注意对题干中关键词(如“至少”和“游离”)的理解。
2. 含有的游离氨基或羧基数目
例4. 现有1000个氨基酸,其中氨基有1020个,羧基有1050个,则由此合成的4条肽链中游离的氨基、羧基的数目分别是(   )
A. 1010、1046   、4   、54   、1054
解析:每条肽链中至少含有1个氨基或羧基,面1000个氨基酸中含有氨基1020个、羧基1050个,说明多出来的20个氨基和50个羧基存在于R基中,故由此合成的4条肽链中游离的氨基、羧基的数目分别是20+4=24,50+4=54.
参考答案:C
点拨:蛋白质中含有的游离氨基或羧基数目=肽链条数+R基中含有的氨基或羧基数.
四、有关蛋白质中氨基酸数目的计算

例5. 已知氨基酸的平均相对分子质量为128,测得某蛋白质的相对分子质量为5646,试判断该蛋白