專項升格集訓一――蛋白質的相關計算
組成蛋白質分子的各原子數的計算
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R基推導出兩種氨基酸的結構簡式或分子式，再根據脫水縮合的原理計
算原子數。注意，計算H原子數、O原子數時，應減去脫去水分子中的原子數。丙氨
酸的結構簡式是，谷氨酸的結構簡式是。當縮
合成二肽時需脫去一分子水。故縮合成的二肽分子中，C原子數為3＋5＝8，H原子數
為7＋9－2＝14，O原子數為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)，下列有關該過程的敘述中錯誤的是(　　)
A．肽鍵數目減少8個　　B．C原子減少12個
C．氨基和羧基分別增加3個　　D．O原子數目減少1個
解析：三十九肽中應有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。經計算知，肽鍵數目減少了7
個，C原子減少12個，氨基和羧基分別增加3個，而O原子數目減少1個。
答案：A
氨基酸數、肽鏈數、肽鍵數、形成水分子數的計算
▲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、腎部結石，并可進一步誘發(fā)膀胱癌。
下列有關說法，不正確的是(　　)
A．N是蛋白質的組成元素，沒有N生物體就不能合成蛋白質
B．蛋白質熱變性時肽鍵數不改變
C．全部的抗體、大多數的酶、部分激素的化學本質是蛋白質
D．由M個氨基酸構成的一個蛋白質分子，含N條多肽，其中Z條是環(huán)狀多肽，這個
蛋白質分子完全水解共需要M－Z－N個水分子
解析：蛋白質熱變性時，只是空間結構發(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＝氨基酸數－肽鏈條數，因此由M
個氨基酸構成的一個蛋白質分子，含N條多肽，其中Z條是環(huán)狀多肽，這個蛋白質分
子完全水解共需要M－N＋Z個水分子。
答案：D
3．某蛋白質分子的相對分子質量為10412,20種氨基酸的平均相對分子質量為128，在
形成該蛋白質分子時脫去的水分子總質量為1620，則該蛋白質分子的肽鏈數為(　　)
A．一條B．兩條C．三條D．四條
解析：水分子個數＝1620÷18＝90個；氨基酸的個數＝(10412＋1620)÷128＝94個，則
肽鏈數＝氨基酸個數－水分子數＝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量為128，則鵝膏蕈
堿的相對分子質量大約是(　　)
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等于氨基酸個數，所以其分子量＝128×8
－18×8＝880。
答案：C

5．某蛋白質的結構示意圖如圖，其中―S―S―表示連接兩條相鄰多肽的二硫鍵。若該
蛋白質由m個氨基酸構成，則每摩爾該蛋白質在形成時生成的水分子摩爾數和減少的
相對分子質量分別為(　　)
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：通過認真識圖可知，含有3條多肽，其中一條是環(huán)狀結構，對于環(huán)狀結構來說，
失水數等于氨基酸數。圖中還有2個二硫鍵，所以還要失去4個H。
答案：D
有關游離氨基數、游離羧基數的“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，進一步形成蛋白質時需要進行加工，
在加工時常常要切去一部分氨基酸，再構成蛋白質�，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條肽鏈構成
的蛋白質分子。這些多肽和蛋白質分子中，肽鍵與氨基數目的最大值分別是(　　)
A．200和200B．200和215
C．189和11D．189和26
解析：5個四肽中肽鍵數為3×5＝15個，4個六肽中肽鍵數為5×4＝20個，1個2條
肽鏈構成的蛋白質分子共有200－4×5－6×4＝156個氨基酸，肽鍵數為156－2＝154
個；故這些多肽和蛋白質分子中，肽鍵數的最大值為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)某蛋白質由3條多肽鏈、N個氨基酸組成，下列關于該蛋白質說法
正確的是(　　)
A．形成該蛋白質時產生了N個水分子
B．該蛋白質中至少含有N個肽鍵
C．該蛋白質中至少含有3個游離的羧基
D．合成該蛋白質至少需要20種氨基酸
解析：形成該蛋白質時，產生水分子數為N－3，含有N－3個肽鍵。至少含有的游離
的羧基數＝肽鏈條數＝3。
答案：C
8．分析多肽E和多肽F得到以下結果(單位：個)
元素或基團CHON氨基羧基
多肽E201348625332
多肽F182294555461
多肽E和多肽F中氨基酸的數目最可能是(　　)
A．199和181B．340和281
C．58和53D．51和49
解析：根據氨基酸分子的通式，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
▲狼體內有A種蛋白質，20種氨基酸；兔體內有B種蛋白質，20種氨基酸。狼捕食兔
后狼體內的一個細胞中含有的蛋白質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：狼體內有A種蛋白質，是全部基因表達的結果，但狼體內的一個細胞內只有部
分基因表達，因此，蛋白質種類少于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目為______________。
(2)該多肽分子中的H原子數是________，O原子數是________。
(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：首先根據題目所提供的多肽和五種氨基酸分子式中N、S原子的數目可推知：此
多肽由4個氨基酸組成，其中含有2個半胱氨酸(因為C、N、S原子在氨基酸脫水縮合
過程中數目不發(fā)生變化)，然后據C原子數目進行計算：C原子總數為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。最后據四肽形成時失去3分子的H2O計算出H原子和O原子的數目。因為
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
蛋白質結構多樣性的計算
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：此題與數學的排列組合知識相聯(lián)系，注意肽鏈是有方向的如甲―甲―乙和乙―甲
―甲是兩種不同的三肽。它們的計算結果分別為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)。從有重疊結構的各個片段的順序
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，根據水
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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