有关蛋白质的计算

一、蛋白质的相对分子质量计算公式1、蛋白质的分子量=氨基酸分子质量之和－失去的水分子量2、蛋白质的分子量=氨基酸分子质量之和—失去的水分子量－脱氢的分子量（含二硫键时）第1页/共17页第一页，共18页。练习1有一个蛋白质分子，它共由3条多肽链组成，其中A链有87个氨基酸残基（即氨基酸经脱水缩合后的剩余部分），B链有108个氨基酸残基，C链上有76个氨基酸残基，A链和B链之间、B链和C链之间分别由对应的两个疏基（—SH）脱氢形成两个二硫键（—S—S—）（说明：两个疏基（—SH）脱氢形成一个二硫键（—S—S—）时分子质量会因脱去2个H而减少2）

ABC(1)这些氨基酸脱水缩合形成多肽链后，整个蛋白质分子至少有___个肽键(2)这些氨基酸形成蛋白质后，相对分子量比原来少了______SSSSSSSS2684832第2页/共17页第二页，共18页。【解析】（1）求肽键数①根据公式：肽键数=氨基酸数-肽链数②已知该蛋白质有3条肽链，氨基酸数为：87+108+76=271，那么肽键数=271-3=268（2）求相对分子质量比原来减少的数①相对分子质量比原来减少原因有两点：第一，氨基酸形成蛋白质时脱水；第二，肽链之间形成的4个二硫键脱去了8个H。②肽键数=脱去的水分子数=268（个）③268×18+2×4=4832第3页/共17页第三页，共18页。二、氨基酸的排列与多肽的种类剖析：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肯分为如下两种情况分析：（1）A、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）（由m种氨基酸形成的n肽化合物种类有mn种）（2）A、B、C三种氨基酸，且每种氨基酸只有一个的情况下，可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）第4页/共17页第四页，共18页。练习2

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台种类最多是（）A、9种、9种B、6种、3种C、27种、6种D、3种、3种C第5页/共17页第五页，共18页。三、蛋白质分子中原子数的计算公式1、肽链上的0原子数=主链上的0原子数+侧链上的0原子数

=肽键数+2+侧链上O原子数（主链上的O原子数=肽键数+2）2、肽链上的N原子数=主链上的N原子数+侧链上的N原子数

=肽键数+1+侧链上的N原子数=氨基酸个数+侧链上的N原子数

（主链上的N原子数=肽键数+1=氨基酸个数）3、蛋白质分子中O原子数=肽链数×2+肽键数+R基中O原子数=各氨基酸中O原子总数-脱水数

—CNH2HR1—C—ON—H

CHR2—C—ON—H

C—COOHHR3第6页/共17页第六页，共18页。世纪金榜练习P46、已知天冬酰胺的R基为（—C2H4ON），现有分子式为C63H103N17S2的多肽，其中含有2个天冬酰胺，在上述多肽中最多有肽键（）

A、17个B、16个C、15个D、14个D【解析】选D，每分子天冬酰胺的R基中有一个N原子，该多肽包含2个天冬酰胺，又因为脱水缩合过程中N原子数目不变，所以根据多肽分子式可知，该多肽最多由17—2=15个氨基酸脱水缩合而成，故最多有15—1=14个肽键第7页/共17页第七页，共18页。四、氨基酸与其相应的DNA及RNA片段中碱基数之间的关系1、DNA(基因）转录信使RNA（mRNA)翻译蛋白质

6m（碱基数）：3m（碱基数）：m（氨基酸数）

6:3:1

一个密码子

6：1：1（不计起始密码子）2、DNA(基因）转录信使RNA（mRNA)翻译蛋白质

6m+3（碱基数）：3m+3（碱基数）：m（氨基酸数）

DNA：一个密码子：蛋白质

6m+3：m+1：m(计终止密码)第8页/共17页第八页，共18页。练习1有一种食品重4250g，其中含10%的蛋白质，该蛋白质在消化液的作用下完全水解得到氨基酸479g，经分析，此蛋白质分子式为C15H31O5N5S2,且仅由3种氨基酸组成，请据下列选项回答问题：

H(CH2)4—NH2AH2NCCOOHBH2NCCOOHCH3HCH2SHCH2NCCOOHDH2NCH2CH2OHCH3EH2NCH2CHCOOH（1）组成该蛋白质的3种氨基酸最可能是（填字母）___（2）作为该蛋白质合成的直接模板mRNA上至少需要___个密码子（不考虑起始密码子和终止密码子）蛋白质在合成时共脱去了__mol的水A、B、C43第9页/共17页第九页，共18页。【解析】（1）、（3）计算略（2）①求该蛋白质合成的直接模板mRNA上至少需要多少个密码子，需知道两个条件：Ⅰ、密码子是mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基；Ⅱ、该蛋白质由几个氨基酸组成②求该蛋白质上氨基酸的数量

已知该蛋白质的分子式为C15H31O5N5S2，组成该蛋白质的氨基酸有A、B、C3种。从此蛋白质分子式中含两个S可推知该蛋白质必然含两个C种氨基酸。为了求出该蛋白质的氨基酸数量，不妨设A种氨基酸为x个，B种氨基酸为y个，列出下列方程组（因为脱水缩合过程中无碳、氮的损失）：

X+2y+2=5（从氮的数量考虑）

3x+6y+3×2=15（从碳的数量考虑）x=1;y=1从上述过程知此蛋白质含有四个氨基酸，由此可求密码子的数量有四个第10页/共17页第十页，共18页。练习2现有1种12肽，分子式为CXHYNZOWS(z>12；w>13)。已知将它彻底水解后只得到下列氨基酸。回答下列问题（1）1个该十二肽分子水解时需要的水分子数是_____个。（2）1分子该十二肽彻底水解后可产生____个赖氨酸和____个天冬氨酸（3）假设组成生物体蛋白质的20种氨基酸其平均相对分子质量为120，问该十二肽的相对分子质量是_____11Z—12W—13

21242第11页/共17页第十一页，共18页。COOHCH3CHCOOHH2NCHCH2SHNH2

半胱氨酸丙氨酸

HOOCCH2CHCOOHNH2

天冬氨酸H2NCH2(CH2)3CHCOOHNH2

赖氨酸

CH2CHCOOHNH2

苯丙氨酸第12页/共17页第十二页，共18页。【解析】（1）、（3）计算略（2）①求该十二肽水解后可产生的赖氨酸的数量

已知该蛋白质的分子式为CXHYNZOWS且z>12，水解后得到的这5种氨基酸中，只有赖氨酸含2个N，若该十二肽种含1个赖氨酸，则应含13个N原子，即13-12代表赖氨酸的个数，现该十二肽有Z个N，则赖氨酸的个数应是Z-12（个）

②求该十二肽水解后可产生的天冬氨酸的数量已知该蛋白质的分子式为CXHYNZOWS且z>12，水解后得到的这5种氨基酸中，除天冬氨酸含4个氧原子外，其他4个氨基酸均含有2个氧原子。假设该十二肽共含天冬氨酸a个，那么其他4种氨基酸的总数为（12-a）个。从氧原子的变化来看

4a+2×(12-a）=w+（12-1）解得：a=w—132

第13页/共17页第十三页，共18页。练习3某细菌能产生一种毒性肽，其分子式为C55H70O19N10，将它彻底水解只能得到下列四种氨基酸：甘氨酸（C2H5NO2)；丙氨酸(C3H7NO2)

苯丙氨酸(C9H11NO2)；谷氨酸(C5H9NO4)（1）控制该毒性肽合成的基因至少含有的碱基数是_____；（2）该多肽进行水解后，得到_____个谷氨酸分子，_____个苯丙氨酸分子。6043第14页/共17页第十四页，共18页。【解析】(1)求碱基数①根据下列公式(不考虑密码子的情况）DNA（基因）转录mRNA

翻译蛋白质

6：3：1

（碱基数）（碱基数）（氨基酸数）②先求氨基酸数：已知该毒性肽的分子式为C55H70O19N10，水解后得到的4种氨基酸