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高一生物蛋白质那一章节所需要用到的所有计算公式
由氨基酸分子脱水缩合可知,蛋白质形成过程中每形成一个肽键,同时失去一分子水,即形成的肽键数=失去分子数
2.有关蛋白质的分子量的计算
蛋白质相对分子质量=氨基酸相对分子质量总和—失去水分子的相对分子质量总和
3.蛋白质中肽键数的计算
肽键数(或脱去的水分子数)=氨基酸数—肽链数
除了这些个 展开
一.有关氨基酸脱水缩合形成蛋白质的计算
(一)计算形成的肽键数、脱去的水分子数
计算技巧1:
蛋白质中的肽键数=脱去的水分子数=氨基酸个数-肽链数
例1.免疫球蛋白IgG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链。若该lgG由m个氨基酸构成,则该lgG有肽键数
A.m个 B.(m+1)个 C.(m—2)个 D.(m—4)个
点拨:由题图可知,该蛋白IgG由4条肽链组成,所以该lgG有肽键数为(m—4)。
答案:D
注意:若由氨基酸脱水缩合形成环状肽,则肽键数=氨基酸个数=脱去的水分子数
(二)计算蛋白质相对分子质量
计算技巧2:
蛋白质的相对分子质量=氨基酸分子个数×氨基酸平均相对分子质量-18×脱去的水分子数
例2、一种蛋白质由两条肽链构成,共含有100个氨基酸,若每个氨基酸相对平均分子质量是120,则该蛋白质的相对分子质量约是__________
A. 12000 B。10236 C。10218 D。13764
点拨:脱去的水分子数要应用计算技巧1来求得,所以蛋白质的相对分子质量=100*120-18*(100-2)=10236。
答案:B
二.有关蛋白质结构的计算
(一)计算多肽种类
计算技巧3:
假设有n(0<n<20)种氨基酸,由这n种氨基酸形成多肽,情况如下:
(1)每种氨基酸数目无限的情况下,可形成m肽的种类为nm种;
(2)每种氨基酸数目只有一个的情况下,可形成m肽的种类为n×(n-1)×(n-2)……×(n-m+1)
例3:下列几种物质最多可以构成几种三肽( )
A.43 B.53 C.34 D.35
点拨:根据氨基酸结构通式判断出前四种化合物为构成蛋白质的氨基酸,因为没有限制氨基酸的数目,所以构成三肽的种数为43种。
答案:A
(二)计算蛋白质中氨基酸数目
计算技巧4:
(1)若已知多肽中氮原子数为m,氨基个数为n,则缩合为该多肽的氨基酸数目为 m-n+肽链数。
(2)若已知多肽中的氮原子数为m,则缩合成该多肽的氨基酸数目最多为m。
例4.分析多肽E和多肽F(均有一条肽链组成)得到以下结果(单位:个):
元素或基团
C
H
O
N
-NH2
—COOH
多肽E
201
348
62
53
3
2
多肽F
182
294
55
54
6
1
又已知H多肽化合物分子式为C63H105O45N17S2。
那么E和F两种多肽中氨基酸的数目最可能是( )个,( )个;H多肽最多含有的肽键数目为( )个
A.199 181 17 B。340 281 16
C。58 53 17 D。51 49 16
点拨:多肽E中氮原子数为53,氨基个数为3,则缩合为该多肽的氨基酸数目为 53-3+1=51。同理多肽F中氨基酸数目为54-6+1=49。
求肽键要先知道氨基酸的数目,由题可知多肽中的氮原子数为17,则缩合成该多肽的氨基酸数目最多为17,在一条肽链时肽键数目最多,所以肽键数目最多为17-1=16。
答案:D。
(三)计算蛋白质中的氨基、羧基数目
计算技巧5:
(1)蛋白质中氨基数=R基上氨基数+肽链数=各氨基酸中氨基总数-肽键数
(2)蛋白质中羧基数=R基上羧基数+肽链数=各氨基酸中羧基总数-肽键数
例5.胰岛素是一种蛋白质分子,它含有2条多肽链,A链含有21个氨基酸,B链含有30个氨基酸,2条多肽链间通过2个二硫键(二硫键是由2个-SH连接而成的)连接,在A链上也形成1个二硫键,如右图所示为结晶牛胰岛素的平面结构示意 图,据此回答:
(1)这51个氨基酸形成胰岛素后,分子质量比原来减少了 。
(2)胰岛素分子中含有肽键 个,肽键可表示为 。
(3)从理论上分析,胰岛素分子至少有 个-NH2,至少有 个-COOH。
(4)如果有1000个氨基酸,其中氨基有1020个,羧基1050个,则由此形成的4条肽链中肽键、氨基、羧基的数目分别是
点拨:(1)该蛋白质分子形成过程中,脱水分子数= 51-2=49,形成3个二硫键(-S-S-)时脱掉6个氢,因此,分子质量减少量=49×18+6=888;
(2)形成肽键数=脱水分子数=49,肽键可表示为:-CO-NH-;
(3)每条肽链至少含有一个氨基和一个羧基,两条肽链至少含有2个氨基和2个羧基。
(4)因为一个氨基酸至少有一个氨基,所以1000个氨基酸有氨基有1020个,说明有20个氨基在R基上;同理,因为一个氨基酸至少有一个羧基,所以有50个羧基在R基上。从而可得蛋白质中肽键的数目=1000-4=996;蛋白质中氨基数=20+4=24;蛋白质中羧基数=50+4=54。
答案:(1) 888;(2) 49 -CO-NH-;(3) 2 2 (4) 996 24 54
注意:肽链上出现二硫键时,与二硫键结合的部位要脱去两个H,谨防疏忽。
注意:1. 氨基酸缩合成多肽时,相邻的氨基酸的氨基和羧基缩合形成肽键,因此形成的一条多肽链上至少有一个游离的氨基和一个游离的羧基,分别在肽链的两端。若一个氨基酸上有两个氨基或两个羧基,则多余的氨基和羧基在R基团上。
2.若多肽由m条肽链组成,则所含氨基、羧基数至少为m(R基中无氨基、羧基时)。
(四)计算蛋白质中各原子的数目
计算技巧6:在氨基酸脱水缩合形成的蛋白质中,
(1)C原子数=R基中C原子数+氨基酸个数×2
(2)H原子数=各氨基酸中H原子的总数-脱水水分子数×2
=R基中H原子数+(氨基酸个数+肽链数)×2
(3)O原子数=各氨基酸中O原子的总数-脱水水分子数
=R基上的O原子数+氨基酸个数+肽链数
(4)N原子数=各氨基酸中N原子的总数
=R基上的N原子数+肽键数+肽链数
例6:丙氨酸的R基为—CH3,谷氨酸的R基为—C3H5O2,它们缩合后形成的二肽分子中C、H、O的原子比例为:
A、7:16:6 B、7:14:5
C、8:12:4 D、8:14:5
点拨:丙氨酸的C原子数=(1+3)+2*2=8;H原子数=(3+5)+(2+1)*2=14;O原子数=(0+2)+2+1=5。
答案:D。
三.氨基酸数与相应DNA及RNA片段中碱基数目之间关系的计算。
计算技巧7
蛋白质中氨基酸数目与双链DNA(基因)、mRNA碱基数的计算:
(1) DNA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;
例7.1965年我国科学家在世界上首次合成结晶牛胰岛素,它是由两条肽链共51氨基酸组成的具有生物活性的蛋白质,假若决定该牛胰岛素的基因(包括3个终止密码)中碱基A占25%,那么按理论计算碱基C的数目是 个。
A、81 B、76 C、153 D、324
点拨:一个氨基酸对应基因中的6个碱基,所以基因中全部碱基至少应为51×6=306,但本题考虑到终止密码,由于该mRNA有三个终止密码,共含9个碱基,则转录这三个终止密码的DNA上相应有18个碱基,所以全部碱基为306+18=324,又因为该基因A占25%,根据碱基互补配对原则易得C也占25%,因此碱基C的数目为324×25%=81,答案为A。
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