高中生物中有关氨基酸、蛋白质的相关计算
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高中生物计算公式大全(一)有关蛋白质和核酸计算:[注:肽链数(m);氨基酸总数(n);氨基酸平均分子量(a);氨基酸平均分子量(b);核苷酸总数(c);核苷酸平均分子量(d)]。
(二)1.蛋白质(和多肽):氨基酸经脱水缩合形成多肽,各种元素的质量守恒,其中H、O参与脱水。
每个氨基酸至少1个氨基和1个羧基,多余的氨基和羧基来自R基。
(三)①氨基酸各原子数计算:C原子数=R基上C原子数+2;H原子数=R基上H原子数+4;O原子数=R基上O原子数+2;N原子数=R基上N原子数+1。
(四)②每条肽链游离氨基和羧基至少:各1个;m条肽链蛋白质游离氨基和羧基至少:各m个;?(五)③肽键数=脱水数(得失水数)=氨基酸数-肽链数=n—m ;(六)④蛋白质由m条多肽链组成:N原子总数=肽键总数+m个氨基数(端)+R基上氨基数;=肽键总数+氨基总数≥肽键总数+m个氨基数(端);O原子总=肽键总数+2(m个羧基数(端)+R基上羧基数);=肽键总数+2×羧基总数≥肽键总数+2m个羧基数(端);(七)⑤蛋白质分子量=氨基酸总分子量—脱水总分子量(—脱氢总原子量)=na—18(n —m);?(八)2.蛋白质中氨基酸数目与双链DNA(基因)、mRNA碱基数的计算:(九)①DNA基因的碱基数(至少):mRNA的碱基数(至少):蛋白质中氨基酸的数目=6:3:1;(十)②肽键数(得失水数)+肽链数=氨基酸数=mRNA碱基数/3=(DNA)基因碱基数/6;(十一)③DNA脱水数=核苷酸总数—DNA双链数=c—2;(十二)mRNA脱水数=核苷酸总数—mRNA单链数=c—1;(十三)④DNA分子量=核苷酸总分子量—DNA脱水总分子量=(6n)d—18(c—2)。
(十四)mRNA分子量=核苷酸总分子量—mRNA脱水总分子量=(3n)d—18(c—1)。
(十五)⑤真核细胞基因:外显子碱基对占整个基因中比例=编码的氨基酸数×3÷该基因总碱基数×100%;编码的氨基酸数×6≤真核细胞基因中外显子碱基数≤(编码的氨基酸数+1)×6。
1.有关蛋白质相对分子质量的计算基本关系式:蛋白质的相对分子质量=氨基酸数×氨基酸的平均相对分子质量−脱水数×18(水的相对分子质量)例1 组成生物体某蛋白质的20种氨基酸的平均相对分子质量为128,一条含有100个肽键的多肽链的分子量为多少?解析:本题中含有100个肽键的多肽链中氨基酸数为:100+1=101,肽键数为100,脱水数也为100,则依上述关系式,蛋白质分子量=101×128−100×18=11128。
变式1:组成生物体某蛋白质的20种氨基酸的平均相对分子质量为128,则由100个氨基酸构成的含2条多肽链的蛋白质,其分子量为()A.12800B.11018C.11036D.8800解析:对照关系式,要求蛋白质分子量,还应知道脱水数。
由于题中蛋白质包含2条多肽链,所以,脱水数=100−2=98,所以,蛋白质的分子量=128×100−18×98=11036,答案为C。
变式2:全世界每年有成千上万人由于吃毒蘑菇而身亡,其中鹅膏草碱就是一种毒菇的毒素,它是一种环状八肽。
若20种氨基酸的平均分子量为128,则鹅膏草碱的分子量约为( )A.1024 B. 898 C.880 D. 862解析:所谓环肽即指由首尾相接的氨基酸组成的环状的多肽,其特点是肽键数与氨基酸数相同。
所以,鹅膏草碱的分子量=8 ×128−8 ×18=880,答案为C。
2.有关蛋白质中氨基酸数n、肽链数m、肽键数、脱水数的计算基本关系式有:n个氨基酸脱水缩合形成一条多肽链,则肽键数=(n−1)个;n个氨基酸脱水缩合形成m条多肽链,则肽键数=(n−m)个;n个氨基酸脱水缩合形成一条环状多肽,则肽键数=脱水数=氨基酸数=n个无论蛋白质中有多少条肽链,始终有:脱水数=肽键数=氨基酸数−肽链数例2氨基酸分子缩合形成含2条肽链的蛋白质分子时,相对分子量减少了900,由此可知,此蛋白质分子中含有的氨基酸数和肽键数分别是()A.52、52B.50、50C.52、50D.50、49解析:氨基酸分子形成蛋白质时相对分子质量减少的原因是在此过程中脱去了水,据此可知,肽键数=脱水数=900÷18=50,依上述关系式,氨基酸数=肽键数+肽链数=50+2=52,答案为C。
高中生物蛋白质的相关计算【知识链接】1.蛋白质相对分子质量、氨基酸数、肽链数、肽键数和失去水分子数的关系肽键数=失去水分子数=氨基酸数-肽链数。
蛋白质相对分子质量=氨基酸数目×氨基酸平均相对分子质量-脱去水分子数×18。
(不考虑形成二硫键)2.蛋白质中游离氨基或羧基数目的计算至少含有的游离氨基或羧基数=肽链数。
游离氨基或羧基数目=肽链数+R基中含有的氨基或羧基数。
根据以上规律填写下表相关内容:(氨基酸平均相对分子质量为a。
)3.环状肽的结构与计算(1)环状肽如图所示:根据图示可知:肽键数=脱去的水分子数=氨基酸数(由于环状肽首尾氨基酸彼此相连,故形成一个环状肽时比形成一条直链肽要多生成一个水分子)。
(2)计算蛋白质相对分子质量时别忽略了二硫键:当肽链上出现一个二硫键(—S—S—)时,要再减去2(即2个H)。
[典例] 下表所示为人体中某种蛋白质的结构组成,下列相关叙述不正确的是( )A.组成该蛋白质的氨基酸种类一般不超过21种B.该蛋白质由3条肽链构成C.合成该蛋白质时至少失去207分子的水D.氨基酸之间通过肽键相连接,构成多肽链答案 C解析组成人体中蛋白质的氨基酸大约21种,故组成该蛋白质的氨基酸一般不超过21种,A 正确;该蛋白质含有27个羧基,其中R基上含有24个羧基,故含有27-24=3条肽链,B 正确;由以上分析可知,该蛋白质含有3条肽链,故合成该蛋白质时至少失去207-3=204分子的水,C错误;氨基酸之间通过脱水缩合形成肽键相连接,构成多肽链,D正确。
[对点训练]1.生长抑素(SS)是一种含14个氨基酸的环状多肽,由下丘脑合成释放,构成SS的基本单位的平均相对分子质量为m。
下列说法错误的是( )A.1分子SS的相对分子质量可以表示为14m-252B.在核糖体上合成1分子SS可产生13分子H2OC.SS中有可能不含有游离的氨基D.SS可与双缩脲试剂发生紫色反应答案 B2.下图为胰岛素原分子加工成为成熟的胰岛素分子示意图,有关叙述正确的是( )A.胰岛素原分子至少含有2个游离的氨基和羧基B.胰岛素原分子不能与双缩脲试剂反应C.胰岛素分子共含有49个肽键D.胰岛素分子不具有空间结构答案 C3.如图为某同学写的组成蛋白质的氨基酸的结构通式,下列叙述正确的是( )A.该同学所写的结构通式是正确的B.结构最简单的氨基酸的R基为—HC.构成人体蛋白质的氨基酸的R基有100多种D.每个氨基酸均只有一个氨基和一个羧基,且连在同一个碳原子上答案 B4.某蛋白质由2条肽链、n个氨基酸组成。
高中生物常见计算题总结高中生物中的计算题分散在各个章节,不利于学生的系统复习,在复习过程中,如果将这些知识系统地集中起来复习,会受到事半功倍的效果。
下面是我在复习过程中总结的一点方法,希望和各位老师同学共享。
一、有关蛋白质的计算:公式:=氨基酸数-肽链数(链状肽)1、肽键数=氨基酸数(环肽)链肽:=肽链数至少2、含游离的氨基(或羧基)数环肽:=0总数=肽链数+R基上氨基(羧基)数3、蛋白质的分子量=氨基酸的平均分子量×氨基酸数-18×水分子数4、蛋白质中N原子数=肽键数+肽链数+R基上的N原子数=各氨基酸中N的总数5、蛋白质中O原子数=肽键数+2*肽链数+R基上的O原子数=氨基酸数*2+ R基上的O原子数-脱水数=各氨基酸中O的总数-脱水数6、蛋白质中H原子数=肽键数+3*肽链数+R基上的H原子数+氨基酸数=(氨基酸数+肽链数)*2+R基上的H原子数=氨基酸数*4+ R基上的H原子数-2*脱水数=各氨基酸中H的总数-2*脱水数7、不考虑DNA上的无遗传效应片段、基因的非偏码区、真核细胞基因的内含子等情况时,DNA(基因)中碱基数:中碱基数:蛋白质中氨基酸数=6:3:11.有关蛋白质相对分子质量的计算例1、组成生物体某蛋白质的20种氨基酸的平均相对分子质量为128,则由100个氨基酸构成的含2条多肽链的蛋白质,其分子量为()A.12800B.11018C.11036D.8800例2、全世界每年有成千上万人由于吃毒蘑菇而身亡,其中鹅膏草碱就是一种毒菇的毒素,它是一种环状八肽。
若20种氨基酸的平均分子量为128,则鹅膏草碱的分子量约为( ) A.1024 B. 898C.880 D. 862例3、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18mB.(m-4)个18(m-4)C.(m-3)个18(m-3)+4D.(m-2)个18(m-2)+42、有关蛋白质中游离的氨基或羧基数目的计算例4、一个蛋白质分子有三条肽链构成,共有366个氨基酸,则这个蛋白质分子至少含有的氨基和羧基数目分别是A.366和366 B.365和363C.363和363 D.3和3例5、现有1000个氨基酸,共有氨基1050个,羧基1020个,由它们合成的六条肽链中,氨基、羧基数目分别为()A.1044、1014 B.56、26C.6、6 D.1、13.有关蛋白质中氨基酸数、肽链数、肽键数、脱水数的计算例6、某肽链由51个氨基酸组成,如果用肽酶把其分解成1个二肽、2个五肽、3个六肽、3个七肽,则这些短肽的肽键总数、分解成这些小分子肽所需水分子总数依次是()A.肽键总数51个所需水分子总数51个B.肽键总数42个所需水分子总数42个C.肽键总数42个所需水分子总数8个D. 肽键总数50个所需水分子总数9个例7、某三十九肽中共有丙氨酸(R基为—CH3)4个,现去掉其中的丙氨酸得到4条长短不等的多肽(如图),下列有关该过程的叙述中错误的是()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4、氨基酸中的各原子的数目计算例8、谷氨酸的R基为—C3H5O2,一分子谷氨酸含有的C、H、O、N原子数依次是()A.5、9、4、1 B.4、8、5、1C.5、8、4、1 D.4、9、4、15、有关蛋白质中氨基酸分子式的计算例9、谷胱甘肽(C10H17O6N3S)是存在于动植物和微生物细胞中的一种重要三肽,它是由谷氨酸(C5H9O4N)、甘氨酸(C2H5O2N)和半胱氨酸缩合而成的,则半胱氨酸可能的分子式为()A.C3H3NS B.C3H5NS C.C3H7O2NS D.C3H3O2NS6、有关蛋白质中氨基酸的种类和数量的计算例10、某多肽的分子式为C55H10O19N10,已知它由下列4种氨基酸组成:甘氨酸(C2H5NO2)、丙氨酸(C3H7NO2)、苯丙氨酸(C9H11NO2)、谷氨酸(C5H9NO4),那么该多肽彻底水解可产生多少个谷氨酸分子()A.4个B.5个C.6个D.3个例11、称取某多肽415g,在小肠液的作用下完全水解得到氨基酸505g。
高中生物计算公式归纳(一)有关蛋白质和核酸计算:[注:肽链数(m);氨基酸总数(n);氨基酸平均分子量(a);氨基酸平均分子量(b);核苷酸总数(c);核苷酸平均分子量(d)]。
1.蛋白质(和多肽):氨基酸经脱水缩合形成多肽,各种元素的质量守恒,其中H、O参与脱水。
每个氨基酸至少1个氨基和1个羧基,多余的氨基和羧基来自R基。
①氨基酸各原子数计算:C原子数=R基上C原子数+2;H原子数=R基上H原子数+4;O原子数=R基上O原子数+2;N原子数=R基上N原子数+1。
②每条肽链游离氨基和羧基至少:各1个;m条肽链蛋白质游离氨基和羧基至少:各m个;③肽键数=脱水数(得失水数)=氨基酸数-肽链数=n—m ;④蛋白质由m条多肽链组成:N原子总数=肽键总数+m个氨基数(端)+R基上氨基数;=肽键总数+氨基总数≥肽键总数+m个氨基数(端);O原子总数=肽键总数+2(m个羧基数(端)+R基上羧基数);=肽键总数+2×羧基总数≥肽键总数+2m个羧基数(端);⑤蛋白质分子量=氨基酸总分子量—脱水总分子量(—脱氢总原子量)=na—18(n—m);2.蛋白质中氨基酸数目与双链DNA(基因)、mRNA碱基数的计算:①DNA基因的碱基数(至少):mRNA的碱基数(至少):蛋白质中氨基酸的数目=6:3:1;②肽键数(得失水数)+肽链数=氨基酸数=mRNA碱基数/3=(DNA)基因碱基数/6;③DNA脱水数=核苷酸总数—DNA双链数=c—2;mRNA脱水数=核苷酸总数—mRNA单链数=c—1;④DNA分子量=核苷酸总分子量—DNA脱水总分子量=(6n)d—18(c—2)。
mRNA分子量=核苷酸总分子量—mRNA脱水总分子量=(3n)d—18(c—1)。
⑤真核细胞基因:外显子碱基对占整个基因中比例=编码的氨基酸数×3÷该基因总碱基数×100%;编码的氨基酸数×6≤真核细胞基因中外显子碱基数≤(编码的氨基酸数+1)×6。
高中生物中有关蛋白质的计算蛋白质是生命活动的体现者,也是构成生物体的重要化学物。
关于蛋白质的计算在高考中经常出现,现计算归纳如下:一、脱水缩合反应相关的计算1.当n个氨基酸缩合成一条肽链时,失去的水分子数=肽键数=n-1。
当n个氨基酸形成m条肽链数时,失去的水分子数=肽键数=n-m例1:血红蛋白分子中含574个氨基酸,共有4条肽链。
在形成此蛋白质分子时,脱下的水分子数、形成肽键数、至少含有的氨基数和羧基数分别是()A.573、573、573、573B.570、573、571、571C.570、573、4、4D.570、570、4、4分析:根据规律可知:失去的水分子数=肽键数=574-4=570,4条肽链至少有氨基数为4、氨基数为4。
答案:D2.环状多肽形成当n个氨基酸形成环状多肽时,失去的水分子数=肽键数=n。
例2.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一个环状多肽链,在这一结构中共有肽键、氨基和羧基的数目依次分别为()A.800、10和8B.798、12和10C.800、11和9D.800、12和8分析:由800个氨基酸形成的环状多肽,根据公式应该形成800个肽键,而800个肽键破坏的是800个氨基、800个羧基,游离的氨基:810-800=10,游离的羧基:808-800=8。
答案:A3.关于蛋白质相对分子质量的计算(此类计算根据化学反应前后,元素守恒、原子数目守恒。
)例3.已知20种氨基酸的平均分子质量是128。
现有一蛋白质分子,由两条多肽链组成,共有肽键98个,则此蛋白质的相对分子质量最接近于()A.12800B.12544C.11036D.12288分析:蛋白质的相对分子质量=氨基酸的个数×氨基酸的相对分子质量-水分子个数×18(水的相对分子质量),此多肽的相对分子质量=(98+2)×128-98×18=11036,在实际考试过程,只要列式就可以,然后看尾数显然为6,快速选出答案。
专题:氨基酸多肽蛋白质相关计算1.明确且会书写氨基酸脱水缩合的反应方程式_______________。
注意:反应是用“→”表示,反应条件是“酶”;2.脱水缩合过程分析:(1)脱水缩合产生的H2O中H来自于________,而氧来自于_______。
【—COOH和—NH2】(2)一条肽链上至少有一个游离的氨基和一个游离的羧基,并分别位于肽链的两端。
【—COOH】(3)R基中的—NH2或—COOH不参与主链中肽键的形成,故多余的—NH2或—COOH位于R基中。
3.根据反应方程式进行的相关计算:(1)蛋白质相对分子质量、氨基酸数、肽链数、肽键数和脱去水分子数的关系:①肽键数=脱去水分子数=氨基酸数-肽链数。
②蛋白质相对分子质量=氨基酸数×各氨基酸平均相对分子质量-脱去水分子数×18。
注:若蛋白质中出现环状多肽,则该环状多肽:肽键数=脱去水分子数=氨基酸数;(2)蛋白质中游离氨基或羧基数的计算:①至少含有的游离氨基或羧基数=肽链数。
②游离氨基(羧基)数=肽链数+R基中含有的氨基(羧基)数=各氨基酸中氨基(羧基)的总数-肽键数。
(3)蛋白质中各原子数的计算:原理:化学中的原子守恒法,即反应前所有各原子的总数等于生成物中相应的各原子总数;①碳原子数:反应前氨基酸数×2+R基上的碳原子数=生成物中蛋白质中碳原子数;②氢原子数:各氨基酸中氢原子的总数=蛋白质中氢原子数+脱去水分子数×2;③氧原子守恒法:反应前各氨基酸中氧原子总数=肽键数+2×肽链数+R基上的氧原子数+脱去水分子数×1;④氮原子守恒法:反应前各氨基酸中氮原子的总数=肽链数+肽键数+R基上的氮原子数。
应用提示:氧原子守恒法一般用于快速计算R基中含羧基的氨基酸数目;氮原子守恒法一般用于快速计算R基中含氨基的氨基酸数目;即:O原子守恒法、N原子守恒法,可分别快速计算R基中多—COOH、—NH2的氨基酸个数。
1.有关蛋白质相对分子质量的计算基本关系式:蛋白质的相对分子质量=氨基酸数×氨基酸的平均相对分子质量−脱水数×18(水的相对分子质量)例1 组成生物体某蛋白质的20种氨基酸的平均相对分子质量为128,一条含有100个肽键的多肽链的分子量为多少?解析:本题中含有100个肽键的多肽链中氨基酸数为:100+1=101,肽键数为100,脱水数也为100,则依上述关系式,蛋白质分子量=101×128−100×18=11128。
变式1:组成生物体某蛋白质的20种氨基酸的平均相对分子质量为128,则由100个氨基酸构成的含2条多肽链的蛋白质,其分子量为()A.12800B.11018C.11036D.8800解析:对照关系式,要求蛋白质分子量,还应知道脱水数。
由于题中蛋白质包含2条多肽链,所以,脱水数=100−2=98,所以,蛋白质的分子量=128×100−18×98=11036,答案为C。
变式2:全世界每年有成千上万人由于吃毒蘑菇而身亡,其中鹅膏草碱就是一种毒菇的毒素,它是一种环状八肽。
若20种氨基酸的平均分子量为128,则鹅膏草碱的分子量约为( )A.1024 B. 898 C.880 D. 862解析:所谓环肽即指由首尾相接的氨基酸组成的环状的多肽,其特点是肽键数与氨基酸数相同。
所以,鹅膏草碱的分子量=8 ×128−8 ×18=880,答案为C。
2.有关蛋白质中氨基酸数n、肽链数m、肽键数、脱水数的计算基本关系式有:n个氨基酸脱水缩合形成一条多肽链,则肽键数=(n−1)个;n个氨基酸脱水缩合形成m条多肽链,则肽键数=(n−m)个;n个氨基酸脱水缩合形成一条环状多肽,则肽键数=脱水数=氨基酸数=n个无论蛋白质中有多少条肽链,始终有:脱水数=肽键数=氨基酸数−肽链数例2氨基酸分子缩合形成含2条肽链的蛋白质分子时,相对分子量减少了900,由此可知,此蛋白质分子中含有的氨基酸数和肽键数分别是()A.52、52B.50、50C.52、50D.50、49解析:氨基酸分子形成蛋白质时相对分子质量减少的原因是在此过程中脱去了水,据此可知,肽键数=脱水数=900÷18=50,依上述关系式,氨基酸数=肽键数+肽链数=50+2=52,答案为C。
高中生物必修一一篇文章搞懂蛋白质的相关计算1.要理解蛋白质的计算,氨基酸结构通式是基本。
特点:①构成蛋白质的氨基酸,至少都含有一个氨基(-NH2)和一个羧基(-COOH),并且都有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上。
②R基不同,则氨基酸不同。
PS:构成蛋白质的氨基酸约有21种2、脱水缩合的方式两个氨基酸通过脱水缩合形成二肽,生成一分子水(一个氨基酸的氨基提供一个氢,另一个氨基酸的羧基提供一个氢和一个氧,脱去一分子水形成肽键)。
多肽是由多个氨基酸脱水缩合而成的化合物,含有多个肽键。
多肽通常是链状结构,称为肽链。
3、氨基酸排列与多肽种类的计算例1:现在有三种氨基酸,分别用三角形、圆形、正方形简化。
这三种氨基酸组成的三肽有多少种?【解析】这其实是一个简单的排座位问题,相当于问三个同学坐三个座位,请问有多少种可能性?大家可以这样思考,先排第一个位置,三个同学都可以坐,也就是有三种可能性。
再排第二个位置,由于第一个位置已经确定了,那么第二个位置只能从剩下的两位同学中选择一位。
当第一和第二位排好之后,第三个位置就确定了,因此总的排列可能性为3×2×1=6种可能性。
也可以用列举法的方式,列出所有可能性为6种,如图。
那么问题来了。
好像第一种和第六种图片反过来看也是一样的。
那是重复计算吗?为了搞清楚这个问题,大家可以思考一下以下图中①和②号两个不同的氨基酸构成的二肽,正着连和反着连是一样的么?很明显这两种二肽是不一样的!也就是肽链是有顺序的!肽链可以分为-NH2和-COOH两端。
很明显,第一个三肽和第六个三肽不一样,氨基酸序列不一样!例2:氨基酸有三种。
三肽有多少种?【解析】这道题目看起来和之前那道似乎是一样的,其实不然。
这道题说的是三种氨基酸,也就是在排位置的时候,氨基酸可以重复用!那么种类就有3×3×3=27种。
例3:如果20种氨基酸组成一个含有1000种氨基酸的大分子蛋白质,有多少种可能?【解析】还是座位问题,相当于有1000个座位,每个座位可以排列20个氨基酸中的任意一个,也就是每个座位有20种可能性,所以总的可能性是1000乘以20,答案是20的1000次方。
高中生物中有关氨基酸、蛋白质的相关计算
1.一个氨基酸中的各原子的数目计算:
C原子数=R基团中的C原子数+2,H原子数=R基团中的H原子数+4,O原子数=R基团中的O原子数+2,N原子数=R基团中的N原子数+1
2.肽链中氨基酸数目、肽键数目和肽链数目之间的关系:
若有n个氨基酸分子缩合成m条肽链,则可形成(n-m)个肽键,脱去(n-m)个水分子,至少有-NH2和-COOH各m个。
游离氨基或羧基数=肽链条数+R基中含有的氨基或羧基数。
例.(2005·上海生物·30)某22肽被水解成1个4肽,2个3肽,2个6肽,则这些短肽的氨基总数的最小值及肽键总数依次是(C)
A、6 18
B、5 18
C、5 17
D、6 17
解析:每条短肽至少有一个氨基(不包括R基上的氨基),共有5个短肽,所以这些短肽氨基总数的最小值是5个;肽链的肽键数为n-1,所以肽键数为(4-1)+2×(3-1)+2×(6-1)=17。
例.(2003上海)人体免疫球蛋白中,IgG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数分别是( D )
A.746和764 B.760和760 C.762和762 D.4和4
3.氨基酸的平均分子量与蛋白质的分子量之间的关系:
n个氨基酸形成m条肽链,每个氨基酸的平均分子量为a,那么由此形成的蛋白质的分子量为:n•a-(n-m)•18 (其中n-m为失去的水分子数,18为水的分子量);该蛋白质的分子量比组成其氨基酸的分子量之和减少了(n-m)·18。
(有时也要考虑因其他化学建的形成而导致相对分子质量的减少,如形成二硫键。
例.(2003上海)某蛋白质由n条肽链组成,氨基酸的平均分子量为a,控制该蛋白质合成的基因含b 个碱基对,则该蛋白质的分子量约为( D )
A. B.
C. D.
4.在R基上无N元素存在的情况下,N原子的数目与氨基酸的数目相等。
5.蛋白质分子完全水解时所需的水分子数=蛋白质形成过程中脱下的水分子数。
6.有关多肽种类的计算:假若有n种氨基酸,由这n种氨基酸组成多肽的情况,可分如下两种情形分析。
(1)每种氨基酸数目无限的情况下,可形成m肽的种类为n m种;(2)每种氨基酸数目只有一种的情况下,可形成m肽的种类为n×(n-1)×(n-2) (1)
m
例称取某多肽415g,在小肠液的作用下完全水解得到氨基酸505g。
经分析知道组成此多肽的氨基酸平均相对分子质量为100,此多肽由甘氨酸、丙氨酸、半胱氨酸3种氨基酸组成,每摩尔此多肽含有S元素51mol。
3种氨基酸的分子结构式如下:
(1)小肠液为多肽的水解提供的物质是____________________________。
(2)组成一分子的此多肽需氨基酸个数为__________________________。
(3)此多肽分子中3种氨基酸的数量比为___________________________。
(4)控制此多肽合成的基因片段至少有脱氧核苷酸个数为______________。
解析第(2)小题由题意可知,415g此多肽完全水解需要水505g-415g=90g,即形成415g此种多肽需要脱去90g水。
415g此多肽形成时,需要氨基酸505/100=5.05(mol),脱水90/18=5(mol),所以在形成此多肽时需要的氨基酸摩尔数与合成时脱去的水分子摩尔数之比为:5.05/5=1.01。
设该肽链上的氨基酸残基数目为n,则该肽链上的氨基酸残基数目与在形成该肽链时脱去的水分子数之比:n/(n-1)。
得n/(n-1)=1.01,解此方程得n=101。
所以此多肽为101肽。
第(3)小题由于某摩尔此多肽含有S元素51mol,可知,一分子此多肽需由51分子的半胱氨酸脱水形成。
所以,可利用平均分子量计算求解此多肽分子中三种氨基酸的数量比。
根据三种氨基酸的结构式可知:
甘氨酸的分子量为75;丙氨酸的分子量为89;半胱氨酸的分子量为121。
设形成此多肽需甘氨酸a个,则有: 75a+89(101-51-a)+121×51=101×100
解得:a=37 ;101-51-a=13
即,此多肽中三种氨基酸的数量比是:
甘氨酸:丙氨酸:半胱氨酸 = 37:13:51
第(4)小题中由mRNA翻译成蛋白质时,是3个碱基决定一个氨基酸,基因转录成mRNA时是以其中的一条链为模板转录的,而基因中有两条链,所以指导合成多肽的基因中的脱氧核苦酸数为多肽中的氨基酸总数乘6。
答案(1)肽酶(2)101肽(3)甘氨酸:丙氨酸:半胱氨酸=5∶45∶51(4)606 例、现有一种“十二肽”,分子式为C X H Y N Z O W(Z>12,W>13)。
已知将它们彻底水解后得到下列氨基酸:
CH2-SH
半胱氨酸:NH2- C -COOH 丙氨酸:CH3-CH -COOH
H NH2
天门冬氨酸:HOOC-CH2-CH -COOH
NH2
赖氨酸:H2N -CH2-(CH2)3-CH-COOH
NH2
苯丙氨酸:CH2-CH -COOH
NH2
请回答下列问题:
(1)该“十二肽”的合成发生在细胞的中(写细胞器)。
(2)1个该“十二肽”分子水解时需要的水分子数是个。
(3)合成该多肽时,需要个遗传密码,与该多肽相应的基因(DNA分子)上至少有个嘧啶碱基。
(4)将一个该“十二肽”分子彻底水解后有个赖氨酸和个天门冬氨酸。
解析:①由于在半胱氨酸、丙氨酸、天门冬氨酸、苯丙氨酸中都只含有1分子“N”,而赖氨酸中含有2分子“N”。
又知,该十二肽由12个氨基酸组成,如果只含有1个赖氨酸,则可知,该十二肽含有13分子“N”;每增加1个赖氨酸,该十二肽都会增加1分子“N”。
即,如果C X H Y N Z O W(Z>12,W>13)含有13分子“N”,水解后的赖氨酸分子数为13-12=1;如果C X H Y N Z O W(Z>12,W>13)含有14分子“N”,水解后的赖氨酸分子数为14-12=2,依此类推。
所以,将一个该“十二肽”分子彻底水解后有(Z-12)个赖氨酸。
②由于在半胱氨酸、丙氨酸、赖氨酸、苯丙氨酸中都只含有1分子“—COOH”,而天门冬氨酸中含有2个“—COOH”。
该十二肽由12个氨基酸脱水缩合形成过程中,有11个氨基酸分别拿出一个“—COOH”来进行脱水缩合,而且每个“—COOH”都脱掉一分子的“—OH”剩下一分子“O”。
根据分析可知,如果只含有1个天门冬氨酸,该十二肽含有15(2×12-11=13,13+2=15)个“O”;每增加1个天门冬氨酸,该十二肽都会增加2个“O”。
即,如果C X H Y N Z O W(Z>12,W>13)含有15个“O”,水解后的天冬氨酸分子数为=1;如果C X H Y N Z O W(Z>12,W>13)含有15+2=17个“O”,水解后的天门冬氨酸分子数为=2,依此类推。
所以,将一个该“十二肽”分子彻底水解后有个天门冬氨酸。
③由于该十二肽由十二个氨基酸组成,每个氨基酸由一个密码子决定,即,需要12个遗传密码。
而一个密码子由3个碱基组成,mRNA是单链,基因片段(DNA)是双链。
所以,控制该十二肽合成的基因片段至少含有的碱基数 = 12×3×2=72;而在基因片段(DNA)是双链中,嘌呤碱基的数量等于嘧啶碱基的数量,控制该十二肽合成的基因片段至少含有的嘧啶碱基数=72×=36。
答案:(1)核糖体(2)11 (3)12;36
(4)Z-12;。