一、蛋白質(或多肽)本身的相關計算
1.含一條肽鏈的蛋白質的計算
規律一:設胺基酸的平均相對分子質量為a,n個胺基酸經脫水縮合成蛋白質(含一條肽鏈)。那麼該反應生成(n-1)分子水,該蛋白質有(n-1)個肽鍵,至少含有1個游離氨基,1個游離羧基,游離的氨基總數為1+R基上的氨基數,游離的羧基總數為1+R基上的羧基數,該蛋白質的相對分子質量為na-(n-1)×18。
例1、下列化合物中,有的是構成人體的胺基酸,有的不是,若將其中構成人體的胺基酸縮合成多肽,則其中氨基、羧基和肽鍵的數目依次是 ( )
①
②
③
④
⑤
A、3、3、2
B、4、3、3
C、2、2、2
D、3、4、2
解析:首先根據胺基酸的結構特點和通式選擇出能夠合成蛋白質的胺基酸為①、③、⑤,然後根據胺基酸的縮合過程將這三個胺基酸縮合形成三肽(不必考慮胺基酸的順序),最後根據三肽化合物,分析並計算出其中的氨基、羧基和肽鍵數目。
答案:C
2.含多條肽鏈的蛋白質的計算
規律二:設胺基酸的平均相對分子質量為a,n個胺基酸經脫水縮合成蛋白質(含m條肽鏈)。那麼該反應生成(n-m)分子水,該蛋白質有(n-m)個肽鍵,至少含有m個游離氨基,m個游離羧基,游離的氨基總數為m+R基上的氨基數,游離的羧基總數為m+R基上的羧基數,該蛋白質的相對分子質量是na-(n-m)×18-2x。(其中x表示二硫鍵—S—S—的個數)
例2、人體免疫球蛋白中,IgG由4條肽鏈構成,共有764個胺基酸,則該蛋白質分子中至少含有游離的氨基和羧基數分別是 ( )
A.4和4
B.760和760
C.762和762
D.764和764
解析:肽鍵是由一個胺基酸分子的羧基和一個胺基酸分子的氨基經脫水縮合形成的,
故每一條肽鏈中位於兩端的胺基酸一個含有1個氨基,另一個含有1個羧基。因該蛋白質有4條肽鏈,故含游離的氨基至少是4個,羧基至少也是4個。
答案:A
二、與合成蛋白質有關的鹼基計算
規律三:設n個胺基酸經脫水縮合成蛋白質(含一條或多條肽鏈)。決定該蛋白質的mRNA的密碼子有n個,鹼基數有3n個,相關基因的鹼基數有6n個。基因鹼基數:mRNA的鹼基數:胺基酸數=6:3:1。
例3、某蛋白質由n條肽鏈組成,胺基酸的平均相對分子質量為a,控制該蛋白質合成的基因含b個鹼基對,則該蛋白質的相對分子質量約為 ( )
A.2/3ab-6b+18n
B.1/3ab-6b
C.(1/3b-a)×18
D.1/3ab-(1/3b-n)×18
解析:本題考查的是基因控制合成蛋白質的綜合計算。根據中心法則,可以導出基因的鹼基數與組成蛋白質的胺基酸數目的關係為6:1,b個鹼基對最多決定b/3個胺基酸,故蛋白質的相對分子質量約為:b/3×a-(b/3-n)×18。
答案:D