蛋白质相关的计算

蛋白质相关的计算

（1）关于组成蛋白质相关的肽链、氨基酸、肽键、脱去水分子的数目、相对分子质量对应关系表如下：假设氨基酸的平均相对分子质量为a，由n个氨基酸分别形成1条肽链或m条肽链：

形成肽链数形成肽键数脱去水分子数氨基数目羧基数目多肽相对分子质量

1n-1n-1至少1个至少1个na-18（n-1）

mn-mn-m至少m个至少m个na-18（n-m）

（2）相关计算公式

①脱水数=肽键数=氨基酸数-肽链数=水解需水数

②氨基数=肽链数+r基上的氨基数=各氨基酸中氨基的总数-肽键数

③羧基数=肽链数+r基上的羧基数=各氨基酸中羧基的总数-肽键数

④蛋白质相对分子质量=各氨基酸平均相对分子质量×氨基酸数-18×脱水数

⑤n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

⑥o原子数=肽键数+2×肽链数+r基上的o原子数=各氨基酸中o 的总数-脱水数

⑦h原子数=各氨基酸中h的总数-2×脱水数

特别提醒：

①蛋白质相对分子质量的计算中若通过图示或其他形式告知蛋白质中有二硫键形成时，要考虑脱去氢的质量。

②若脱水缩合形成的多肽链构成环状，则脱去的水分子数=参与脱水的氨基酸数=肽键数，其游离的氨基、羧基只能在r基团上有可能出现。

（3）氨基酸的排列与多肽的种类计算

假若有a、b、c三种氨基酸，由这三种氨基酸组成多肽的情况可分为如下两种情形

分析：

①a、b、c三种氨基酸，每种氨基酸数目无限的情况下，可形成肽类化合物的种类：

形成三肽的种类： 333 （33=27种）

形成二肽的种类： 33 （32=9种）

②a、b、c三种氨基酸，且每种氨基酸只有一个的情况下，形成肽类化合物的种类：

形成三肽的种类： 321 （3×2×1=6种）

形成二肽的种类： 32 （3×2=6种）

（1）有m种氨基酸，每种氨基酸数目无限的情况下，可形成n 肽的种类：mn

（2）有m种氨基酸，每种氨基酸只有一个的情况下，可形成n 肽的种类：

m（m-1）（m-2）（m-3）……（m-n+1）

n个

（4）氨基酸与相应dna及rna片段中碱基数目之间的关系

dna（基因） mrna 蛋白质

碱基数∶碱基数∶氨基酸数

6 ∶ 3 ∶ 1

由于mrna中有终止密码子等原因，上述关系应理解为每合成1

个氨基酸至少需要mrna上的3个碱基和dna（基因）上的6个碱基。题型示例

（一）.多肽中氨基数和羧基数及n、h、o原子数的计算

例1、（2009·上海高考）某蛋白质由m条肽链、n个氨基酸组成。该蛋白质至少含有氧原子的个数是（）

a.n-m

b.n-2m

c.n+m

d.n+2m

[解析]选c。本题考查脱水缩合后o原子数目的计算。可以用我们前面讲解的规律进行计算。

方法一：由氨基酸的结构通式可知一个氨基酸至少有两个o，形成蛋白质缩合过程中要脱掉水，每个水分中都有一个o原子，可以用下列公式

o原子数=各氨基酸中o的总数-脱去水分子数，也就是2n-（n-m）=n+m。

方法二：o原子数=肽键数+肽链数× 2+r基上的o原子数。肽键数等于氨基酸数减去肽链条数即（n-m）。肽链数是m。由于该题设问的是蛋白质至少含有的o原子的个数，所以，可以考虑r基上

没有o原子。

所以本题答案是（n-m）+m×2+0=n+m。

（二）.氨基酸、肽键数、失去水分子数及肽链条数的相关计算例2、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 ）

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

[解析]：三十九肽中应有39个氨基酸，38个肽键，由去掉其中的丙氨酸得到的4条多肽链分析可知，丙氨酸在三十九肽中分别位于第8个、18个、27个、39个氨基酸位置，去掉丙氨酸形成多肽时，需水解断开肽键形成游离端。经计算知，肽键数目减少了7个，c原子减少12个，氨基和羧基分别增加3个，而o原子数目减少1个。

（三）.蛋白质相对分子质量的计算

例3、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.12800

b.11018

c.11036

d.8800

[解析]选c。本题考查蛋白质相对分子量的计算。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，根据前面蛋白质相对分子

量的计算公式知：蛋白质的分子量=128×100-18×98=11036。（四）、编码蛋白质的基因所含的碱基数

例4.（07上海高考题）一个mrna分子有m个碱基，

其中g+c有n个；由该mrna合成的蛋白质有两

条肽链。则其模板dna分子的a+t数、合成蛋白

质时脱去的水分子数分别是（d）

a.m、m/3-1

b.m、m/3-2

c.2（m - n）、m/3-1

d.2（m - n）、m/3-2 （五）、蛋白质结构多样性的计算

例5、如果有足量的三种氨基酸，分别为甲、乙、丙，则它们能形成的三肽种类以及包含三种氨基酸的三肽种类最多是（）

a.9种、9种

b.6种、3种

c.27种、6种

d.3种、3种

[解析]：此题与数学的排列组合知识相联系，注意肽链是有方向的如甲—甲—乙和乙—甲—甲是两种不同的三肽。它们的计算结果分别为33和p=3×2×1=6。答案：c（作者单位：湖北省咸丰县第一中学）