有關“氨基酸”的計算

姚二梅

在生物學教學中，有關氨基酸的計算，既是教學重點和教學難點，也是考試重點。不少學生對這部分的計算總是無從下手。筆者在教學過程中對該部分的計算總結如下，以供參考。

1.氨基酸的分子量：74+R基的分子量

例1：谷氨酸的R基為-CH2-CH2-COOH，那么谷氨酸的分子量為（ ）

解析 一般的計算方法是先寫出谷氨酸的結構式，再計算出它的分子量。用這種方法計算省去了寫氨基酸的結構式，直接計算出R基的分子量即可。谷氨酸的R基的分子量為73，所以谷氨酸的分子量為147。

2.氨基酸個數、 肽鏈條數、肽鍵數、失水數、至少含游離的-NH2、至少含游離的-COOH個數關系見下表：（n為氨基酸的個數，取大于等于2的正整數；m為組成蛋白質的肽鏈的條數，取大于等于1的正整數。以下同。）

例2：由四條肽鏈組成的蛋白質和一個四肽化合物，它們所含游離的氨基（至少）、羧基數（至少）和肽鍵數依次分別為（ ）

A.4、4、4；4、4、4 B.4、4、不確定；1、1、3

C.4、1、3；1、4、3 D.1、4、4 ；4、1、3

解析 據上表可知，蛋白質至少含游離的-NH2 、-COOH數只與肽鏈的條數有關，與氨基酸個數無關；而肽鍵數既與肽鏈的條數有關，又與氨基酸個數有關。本題中由四條肽鏈組成的蛋白質，氨基酸個數不確定，肽鏈的條數為4，據上表可知它至少含游離的氨基和羧基數分別為4、4，由于氨基酸個數不確定，所以肽鍵數不確定。四肽化合物指由四個氨基酸（n=4）脫水縮合形成一條肽鏈（m=1），據上表可知它至少所含游離的氨基和羧基數分別為1、1，肽鍵數為3。

3.蛋白質的分子量：n·a-（n-m） ·18 （n為氨基酸的個數，a為氨基酸的平均分子量，m為組成蛋白質的肽鏈的條數）

例3：組成生物體的某蛋白質的12種氨基酸的平均分子量為128，兩條肽鏈中共含有198個肽鍵，則該蛋白質的分子量為（ ）

A.25600 B.22036 C.12928 D.11I28

解析：根據題意和上述公式可知，a =128，m=2，n=198+2=200，所以蛋白質的分子量為22036。

4.蛋白質的分子量比氨基酸的分子量少：（n-m） ·18

例4：由多個氨基酸分子縮合形成兩條肽鏈的蛋白質，相對分子量減少了900，由此可知，此蛋白質分子所含的氨基酸個數和肽鍵個數分別為（ ）

A. 52 52 B.50 50 C.52 50 D.50 49

解析：據題意知（n-m）·18=900，m=2，所以答案選C

5.對于確定（各個氨基酸確定）的多條肽鏈來講，所含游離的-NH2個數：m+R基上所含-NH2個數，游離的-COOH個數：m+R基上所含-COOH個數（m為肽鏈的條數 ，m≥1的正整數）

例5：現有2000個氨基酸，共有氨基2100個，羧基2200個，由它們合成的5條肽鏈中，肽鍵、氨基、羧基的數目分別為（ ）

A.1999 2095 2195 B.1999 1 1

C.1995 105 205 D.1995 2095 2195

解析：據氨基酸的結構式可知，每種氨基酸至少含有一個氨基和一個羧基，若有一個以上的氨基和羧基，則必在R基上。題中有2000個氨基酸，共有氨基2100個，羧基2200個，所以R基上有氨基100個，羧基200個，又知肽鏈的條數m=5，根據上述公式可知答案選C。

6. 參與脫水縮合的氨基酸中的C、H、O、N個數與肽鏈中C、H、O、N個數的關系：見下表。

例6：有一多肽，分子式為C55H70O19N10，將其徹底水解后，只得到下列四種氨基酸：谷氨酸 （C5H9NO4 ） 、苯丙氨酸（C9H11NO2） 、甘氨酸 （C2H5NO2） 、丙氨酸（C3H7NO2）。組成該多肽的每種氨基酸各多少個？

解析：假設四種氨基酸分別為x1、x2、x3、x4，根據參與脫水縮合的氨基酸中的C、H、O、N個數與肽鏈中C、H、O、N個數的關系列出四元一次方程組，求解得出x1=4，x2=3，x3 =1，x4 =2。

7.氨基酸種類、氨基酸個數與n肽種類間的關系：

例7：若苯丙氨酸和谷氨酸放在一起混合，適當條件下形成的二肽最多有（ ）

A.1種 B.2種 C.3種 D.4種

解析：此題隱含條件是兩種氨基酸數目不限，所以二肽最多有4種。若改為兩種氨基酸各一個，則形成的二肽最多有2種。

8.基因中的堿基個數：mRNA中的堿基個數：氨基酸個數：密碼子個數=6：3：1：1

例8：某肽鏈由1000個氨基酸組成，則控制該肽鏈合成的基因中堿基個數、mRNA中的堿基個數至少分別為： 、

解析：密碼子是指mRNA中決定一個氨基酸的三個相鄰堿基，而mRNA是以基因的一條鏈為模板轉錄形成的，據上述公式可知答案應為6000、3000 。

（作者單位：河北省邢臺縣漿水中學）