Question

生物化学中生成含有200个氨基酸残基的多肽需要消耗多少高能磷酸键?求解计算公式及原理.谢谢

Answer 1

一共需要801个高能磷酸键。合成多肽链需要核糖体、tRNA和氨基酸。合成过程中每合成一个肽键需要4个高能磷酸键：
一、氨基酸和tRNA以酯键结合消耗2个高能磷酸键。在氨酰tRNA合成酶的作用下分两步进行
氨基酸+ATP→氨酰-AMP+PPi
氨酰-AMP+tRNA→氨酰-tRNA+AMP
总反应式：氨基酸+ATP+tRNA→氨酰-tRNA+AMP+PPi
二、氨酰-tRNA和核糖体的结合消耗1个高能磷酸键。需要氨酰-tRNA结合因子的催化（该因子在细菌中简写为EF-Tu，在真核细胞总简写为EF-1）。
该因子可以结合有氨酰-tRNA和GTP的核糖体形成四元复合物，同时偶联上GTP的水解。随着氨酰-tRNA与核糖体的结合，EF-Tu则与GDP形成复合物核糖体。
三、移位消耗1个高能磷酸键。移位的目的是使核糖体沿mRNA移动，使下一个密码子暴露出来以供继续翻译。这一过程由移位因子催化（原核中为EF-G，真核中为EF-2），此过程有GTP的水解。
一共有200个氨基酸，所以需要200X4=800个高能磷酸键。
在最开始，核糖体的大小亚基是分离的，再结合的时候也需要消耗一分子的GTP，即再加一个高能磷酸键，所以，一共需要801个高能磷酸键。
（如果你是分子方面计算的话，有些书上可能会说在多肽形成后从核糖体上水解下来还会需要一个高能磷酸键，不过生化的话就没有。这就需要按情况来了）

追问

不是有199个肽键吗？应该是199*4吧？但是起始和终止各消耗一个，而且活化的是200个氨基酸。那应该是199*4+2+1+吗？

追答

对啊，形成了199个肽键，开始结束又各消耗一个，应该是199X4+2+1+1啊。
如果你把从活化的tRNA结合到核糖体上，然后移位，这算一个过程。
第1个tRNA结合移位，消耗4个，到第200个所对应的活化tRNA还是会结合到核糖体上，核糖体再移位到终止密码子，也就是说结合转移200次。
再加上开始使核糖体大小亚基聚合的一个，就是801个。
不过就最后一个氨基酸来说，上面说的那个形成一个肽键消耗4个ATP就不是很准确了，可能有些误导了(＝^ω^＝) 。