專項(xiàng)升格集訓(xùn)一――蛋白質(zhì)的相關(guān)計算
組成蛋白質(zhì)分子的各原子數(shù)的計算
1．(2010•青島模擬)丙氨酸的R基為―CH3，谷氨酸的R基為―C3H5O2，它們縮合形成
的二肽分子中，C、H、O的原子比例為(　　)
A．7∶16∶6B．7∶14∶5
C．8∶12∶5D．8∶14∶5
解析：先根據(jù)R基推導(dǎo)出兩種氨基酸的結(jié)構(gòu)簡式或分子式，再根據(jù)脫水縮合的原理計
算原子數(shù)。注意，計算H原子數(shù)、O原子數(shù)時，應(yīng)減去脫去水分子中的原子數(shù)。丙氨
酸的結(jié)構(gòu)簡式是，谷氨酸的結(jié)構(gòu)簡式是。當(dāng)縮
合成二肽時需脫去一分子水。故縮合成的二肽分子中，C原子數(shù)為3＋5＝8，H原子數(shù)
為7＋9－2＝14，O原子數(shù)為2＋4－1＝5。
答案：D
2．(2010•杭州模擬)谷胱甘肽(C10H17O6N3S)是存在于動植物和微生物細(xì)胞中的一種重要
三肽，它是由谷氨酸(C5H9O4N)、甘氨酸(C2H5O2N)和半胱氨酸縮合而成的，則半胱氨酸
可能的分子式為(　　)
A．C3H3NSB．C3H5NS
C．C3H7O2NSD．C3H3O2NS
解析：谷胱甘肽＝谷氨酸＋甘氨酸＋半胱氨酸－2H2O，即C10H17O6N3S＝C5H9O4N＋
C2H5O2N＋半胱氨酸－2H2O，所以半胱氨酸的分子式為C3H7O2NS。
答案：C

▲某三十九肽中共有丙氨酸(R基為―CH3)4個，現(xiàn)去掉其中的丙氨酸得到4條長短不
等的多肽(如圖)，下列有關(guān)該過程的敘述中錯誤的是(　　)
A．肽鍵數(shù)目減少8個　　B．C原子減少12個
C．氨基和羧基分別增加3個　　D．O原子數(shù)目減少1個
解析：三十九肽中應(yīng)有39個氨基酸，38個肽鍵，由去掉其中的丙氨酸得到的4條多肽
鏈分析可知，丙氨酸在三十九肽中分別位于第8個、18個、27個、39個氨基酸位置，
去掉丙氨酸形成多肽時，需水解斷開肽鍵形成游離端。經(jīng)計算知，肽鍵數(shù)目減少了7
個，C原子減少12個，氨基和羧基分別增加3個，而O原子數(shù)目減少1個。
答案：A
氨基酸數(shù)、肽鏈數(shù)、肽鍵數(shù)、形成水分子數(shù)的計算
▲2010年7月以來，繼三鹿奶粉的三聚氰胺事件后，多地再現(xiàn)三聚氰胺奶粉，長期攝
入三聚氰胺會造成生殖、泌尿系統(tǒng)的損害，膀胱、腎部結(jié)石，并可進(jìn)一步誘發(fā)膀胱癌。
下列有關(guān)說法，不正確的是(　　)
A．N是蛋白質(zhì)的組成元素，沒有N生物體就不能合成蛋白質(zhì)
B．蛋白質(zhì)熱變性時肽鍵數(shù)不改變
C．全部的抗體、大多數(shù)的酶、部分激素的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)
D．由M個氨基酸構(gòu)成的一個蛋白質(zhì)分子，含N條多肽，其中Z條是環(huán)狀多肽，這個
蛋白質(zhì)分子完全水解共需要M－Z－N個水分子
解析：蛋白質(zhì)熱變性時，只是空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變；環(huán)狀多肽含有多少個氨基酸，水解就
需要多少分子的水；而鏈狀多肽水解需要的水分子數(shù)＝氨基酸數(shù)－肽鏈條數(shù)，因此由M
個氨基酸構(gòu)成的一個蛋白質(zhì)分子，含N條多肽，其中Z條是環(huán)狀多肽，這個蛋白質(zhì)分
子完全水解共需要M－N＋Z個水分子。
答案：D
3．某蛋白質(zhì)分子的相對分子質(zhì)量為10412,20種氨基酸的平均相對分子質(zhì)量為128，在
形成該蛋白質(zhì)分子時脫去的水分子總質(zhì)量為1620，則該蛋白質(zhì)分子的肽鏈數(shù)為(　　)
A．一條B．兩條C．三條D．四條
解析：水分子個數(shù)＝1620÷18＝90個；氨基酸的個數(shù)＝(10412＋1620)÷128＝94個，則
肽鏈數(shù)＝氨基酸個數(shù)－水分子數(shù)＝94－90＝4。
答案：D
4．(2010•汕頭模擬)全世界每年有上千人由于誤吃毒蘑菇而死亡，鵝膏蕈堿就是一種毒
菇的毒素，它是一種環(huán)狀八肽。若20種氨基酸的平均相對分子質(zhì)量為128，則鵝膏蕈
堿的相對分子質(zhì)量大約是(　　)
A．1024B．898C．880D．862
解析：環(huán)狀多肽在形成過程中減少的水分子數(shù)等于氨基酸個數(shù)，所以其分子量＝128×8
－18×8＝880。
答案：C

5．某蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)示意圖如圖，其中―S―S―表示連接兩條相鄰多肽的二硫鍵。若該
蛋白質(zhì)由m個氨基酸構(gòu)成，則每摩爾該蛋白質(zhì)在形成時生成的水分子摩爾數(shù)和減少的
相對分子質(zhì)量分別為(　　)
A．m個　18mB．(m－4)個　18(m－4)
C．(m－3)個　18(m－3)＋4D．(m－2)個　18(m－2)＋4
解析：通過認(rèn)真識圖可知，含有3條多肽，其中一條是環(huán)狀結(jié)構(gòu)，對于環(huán)狀結(jié)構(gòu)來說，
失水?dāng)?shù)等于氨基酸數(shù)。圖中還有2個二硫鍵，所以還要失去4個H。
答案：D
有關(guān)游離氨基數(shù)、游離羧基數(shù)的“至多”、“至少”類計算
6．(2010•浙江金麗衢聯(lián)考)肽鏈在核糖體上合成后，進(jìn)一步形成蛋白質(zhì)時需要進(jìn)行加工，
在加工時常常要切去一部分氨基酸，再構(gòu)成蛋白質(zhì)�，F(xiàn)有一條含100個氨基酸的肽鏈，
其中含游離的氨基14個，加工時共切去氨基酸16個，則加工后多肽鏈所含的游離氨基
至少還有(　　)
A．0個B．1個C．2個D．14個
解析：加工以后多肽鏈依舊是一條，因此該多肽鏈至少含有一個氨基和一個羧基，分別
位于肽鏈兩端。
答案：B
▲含有215個N原子的200個氨基酸，形成了5個四肽、4個六肽和1個2條肽鏈構(gòu)成
的蛋白質(zhì)分子。這些多肽和蛋白質(zhì)分子中，肽鍵與氨基數(shù)目的最大值分別是(　　)
A．200和200B．200和215
C．189和11D．189和26
解析：5個四肽中肽鍵數(shù)為3×5＝15個，4個六肽中肽鍵數(shù)為5×4＝20個，1個2條
肽鏈構(gòu)成的蛋白質(zhì)分子共有200－4×5－6×4＝156個氨基酸，肽鍵數(shù)為156－2＝154
個；故這些多肽和蛋白質(zhì)分子中，肽鍵數(shù)的最大值為15＋20＋154＝189個。含有215
個N原子的200個氨基酸中，R基中氨基數(shù)目最多有15個；每條多肽鏈至少含一個游
離的氨基，這些多肽和蛋白質(zhì)分子中共有5＋4＋2＋15＝26個氨基。
答案：D
7．(2010•舟山模擬)某蛋白質(zhì)由3條多肽鏈、N個氨基酸組成，下列關(guān)于該蛋白質(zhì)說法
正確的是(　　)
A．形成該蛋白質(zhì)時產(chǎn)生了N個水分子
B．該蛋白質(zhì)中至少含有N個肽鍵
C．該蛋白質(zhì)中至少含有3個游離的羧基
D．合成該蛋白質(zhì)至少需要20種氨基酸
解析：形成該蛋白質(zhì)時，產(chǎn)生水分子數(shù)為N－3，含有N－3個肽鍵。至少含有的游離
的羧基數(shù)＝肽鏈條數(shù)＝3。
答案：C
8．分析多肽E和多肽F得到以下結(jié)果(單位：個)
元素或基團(tuán)CHON氨基羧基
多肽E201348625332
多肽F182294555461
多肽E和多肽F中氨基酸的數(shù)目最可能是(　　)
A．199和181B．340和281
C．58和53D．51和49
解析：根據(jù)氨基酸分子的通式，每個氨基中含有一個氮原子，多肽E共含53個氮原子，
3個氨基，而多肽一端有一個氨基，故R基上有2個氨基，則多肽E是由53－2＝51
個氨基酸縮合成的。同理，多肽F是由54－5＝49個氨基酸縮合成的。
答案：D
▲狼體內(nèi)有A種蛋白質(zhì)，20種氨基酸；兔體內(nèi)有B種蛋白質(zhì)，20種氨基酸。狼捕食兔
后狼體內(nèi)的一個細(xì)胞中含有的蛋白質(zhì)種類和氨基酸種類最可能是(　　)
A．A＋B,40B．A,20
C．＞A,20D．＜A,20
解析：狼體內(nèi)有A種蛋白質(zhì)，是全部基因表達(dá)的結(jié)果，但狼體內(nèi)的一個細(xì)胞內(nèi)只有部
分基因表達(dá)，因此，蛋白質(zhì)種類少于A種，但氨基酸可能有20種。
答案：D
9．(2010•汕頭模擬)經(jīng)測定某多肽分子式為C21HxOyN4S2(無二硫鍵)。已知該多肽是由下
列氨基酸中的幾種作原料合成的：苯丙氨酸(C9H11NO2)，天冬氨酸(C4H7NO4)，丙氨酸
(C3H7NO2)，亮氨酸(C6H13NO2)，半胱氨酸(C3H7NO2S)。
請回答：
(1)該多肽共由________個氨基酸組成，參與的氨基酸的種類與數(shù)目為______________。
(2)該多肽分子中的H原子數(shù)是________，O原子數(shù)是________。
(3)控制該多肽合成的mRNA上至少有________種不同的密碼子(不考慮終止密碼子)。
解析：首先根據(jù)題目所提供的多肽和五種氨基酸分子式中N、S原子的數(shù)目可推知：此
多肽由4個氨基酸組成，其中含有2個半胱氨酸(因?yàn)镃、N、S原子在氨基酸脫水縮合
過程中數(shù)目不發(fā)生變化)，然后據(jù)C原子數(shù)目進(jìn)行計算：C原子總數(shù)為21，減去兩個半
胱氨酸的6個C原子后還剩15個，兩個氨基酸的C原子之和是15的只能是苯丙氨酸
和亮氨酸。最后據(jù)四肽形成時失去3分子的H2O計算出H原子和O原子的數(shù)目。因?yàn)?br /> 肽鏈上有三種氨基酸，所以最少要有三種密碼子。
答案：(1)4　2個半胱氨酸、1個苯丙氨酸、1個亮氨酸
(2)32　5　(3)3
蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性的計算
10．如果有足量的三種氨基酸，分別為甲、乙、丙，則它們能形成的三肽種類以及包含
三種氨基酸的三肽種類最多是(　　)
A．9種、9種B．6種、3種
C．27種、6種D．3種、3種
解析：此題與數(shù)學(xué)的排列組合知識相聯(lián)系，注意肽鏈?zhǔn)怯蟹较虻娜缂专D甲―乙和乙―甲
―甲是兩種不同的三肽。它們的計算結(jié)果分別為33和P33＝3×2×1＝6。
答案：C
11．某肽鏈由10個氨基酸組成，利用水解法Ⅰ可得到四個片段，即：A―P；H―V；
G―L―B―T；C―T。利用水解法Ⅱ可得到三個片段，即：A―P―G―L；T―H―V；
B―T―C。(其中字母表示氨基酸，“―”表示肽鍵)。從有重疊結(jié)構(gòu)的各個片段的順序
中可推斷出該肽鏈的氨基酸序列為(　　)
A．A―P―H―V―G―L―B―T―C―T
B．A―P―G―L―B―T―C―T―H―V
C．T―H―V―A―P―G―L―B―T―C
D．G―L―B―T―A―P―H―V―C―T
解析：由水解法Ⅱ得到A―P―G―L，由水解法Ⅰ得到G―L―B―T，可知該肽鏈中含
有片段A―P―G―L―B―T(肽鏈中只含有1個L)；由水解法Ⅱ得到B―T―C，可知該
肽鏈中含有片段A―P―G―L―B―T―C(肽鏈中只含有1個C)；以此為基礎(chǔ)，根據(jù)水
解法Ⅰ可得到的序列C―T和H―V，可知該肽鏈的氨基酸序列為
A―P―G―L―B―T―C―T―H―V。
答案：B

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