高中生物中有关蛋白质的计算

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、573
B.570、573、571、571
C.570、573、4、4
D.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：D
2.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8
B.798、12和10
C.800、11和9
D.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：A
3.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.12800
B.12544
C.11036
D.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。

答案：C
4.根据蛋白质分子结构计算
例4.通常情况下，分子式为C108H145O17N17S3的蛋白质分子，最多含有肽键的个数为（）
A.63
B.15
C.17
D.16
分析：根据蛋白质分子式为C108H145O17N17S3，如果是1条肽链，每个氨基酸中至少含一个氨基，每条肽链至少有一个游离的氨基，至少含有一个游离的羧基，最多含有肽键的个数为：17-2=15。

答案：B
二、与蛋白质分子水解反应有关的计算
例5.某39肽中共有甘氨酸4个，现去掉这4个氨基酸，得到4条长短不等的多肽（如右图所示）。

则得到这些多肽至少需要消耗水的数目、这些多肽中至少含有游离氨基的数目以及肽键的数目分别是
（）
A.8、31、35
B.4、35、35
C.7、4、31
D.3、32、38
分析：水解该蛋白质时，在7和8、8和9、17和18、18和19、26和27、27和28、38和39之间各打破一个肽键，
各需要一个水，故共需7个分子。

4条肽链含有4个游离的氨基，含有的肽键数目为6+7+8+10=31个。

答案：C
三、与蛋白质合成相关的计算
1.主要考查DNA（基因）中的碱基数、RNA中的碱基数、蛋白质中的氨基酸的个数之间的数量关系
例6.一条DNA分子上的某个基因有300个碱基对，则它控制合成的蛋白质分子中含有肽键的个数最多为（）
A.99个
B.100个
C.49个
D.50个
分析：DNA（基因）中的碱基数、mRNA中的碱基数、蛋白质中的氨基酸的个数=6∶3∶1，则300个碱基对是600个碱基，最多可形成100个氨基酸，则肽键最多为：99。

答案：A
2.蛋白质的相对分子质量计算
例7.某蛋白质由n条肽链组成，氨基酸的平均相对分子质量为a，控制该蛋白质合成的基因含b个碱基对，则该蛋白质的相对分子质量约为（）
A.2/3ab-6b+18n
B.1/3ab-6b
C.（1/3b-a）×18
D.1/3ab-（1/3b-n）×18
分析：在转录和翻译的过程中存在：DNA（基因）中的碱基数、mRNA中碱基数、蛋白质中的氨基酸的个数=6∶3∶
1，氨基酸个数
为1/3b，则氨基酸相对分子质量和为1/3ab，氨基酸形成多肽链时脱水缩合得到的水分子数目为1/3b-n，则蛋白质的相对分子质量为：1/3ab-（1/3b-n）×18。

答案：D
3.基因的相对分子质量计算
例8.已知多肽链的相对分子质量为1.032×104，每个氨基酸的平均相对分子质量为120，每个脱氧核苷酸的平均相对分子质量为300。

那么，合成该多肽化合物的基因的相对分子质量不低于
（）
A.12120
B.90900
C.1818800
D.170928
分析：假设氨基酸的数目为x，120x=1.032×104-（x-1）×18，解
方程得：x=101，根据基因的碱基数和氨基酸之间的数量关系可知基因的碱基数=101×6=606，则606个脱氧核苷酸在形成基因的过程中，脱去水分子数目为：606-2=604，所以，该基因的相对分子质量=606×300-604×18=170928。

答案：D
（作者单位江苏省郑梁梅高级中学）。