有关“氨基酸”的计算

姚二梅

在生物学教学中，有关氨基酸的计算，既是教学重点和教学难点，也是考试重点。不少学生对这部分的计算总是无从下手。笔者在教学过程中对该部分的计算总结如下，以供参考。

1.氨基酸的分子量：74+R基的分子量

例1：谷氨酸的R基为-CH2-CH2-COOH，那么谷氨酸的分子量为（ ）

解析 一般的计算方法是先写出谷氨酸的结构式，再计算出它的分子量。用这种方法计算省去了写氨基酸的结构式，直接计算出R基的分子量即可。谷氨酸的R基的分子量为73，所以谷氨酸的分子量为147。

2.氨基酸个数、 肽链条数、肽键数、失水数、至少含游离的-NH2、至少含游离的-COOH个数关系见下表：（n为氨基酸的个数，取大于等于2的正整数；m为组成蛋白质的肽链的条数，取大于等于1的正整数。以下同。）

例2：由四条肽链组成的蛋白质和一个四肽化合物，它们所含游离的氨基（至少）、羧基数（至少）和肽键数依次分别为（ ）

A.4、4、4；4、4、4 B.4、4、不确定；1、1、3

C.4、1、3；1、4、3 D.1、4、4 ；4、1、3

解析 据上表可知，蛋白质至少含游离的-NH2 、-COOH数只与肽链的条数有关，与氨基酸个数无关；而肽键数既与肽链的条数有关，又与氨基酸个数有关。本题中由四条肽链组成的蛋白质，氨基酸个数不确定，肽链的条数为4，据上表可知它至少含游离的氨基和羧基数分别为4、4，由于氨基酸个数不确定，所以肽键数不确定。四肽化合物指由四个氨基酸（n=4）脱水缩合形成一条肽链（m=1），据上表可知它至少所含游离的氨基和羧基数分别为1、1，肽键数为3。

3.蛋白质的分子量：n·a-（n-m） ·18 （n为氨基酸的个数，a为氨基酸的平均分子量，m为组成蛋白质的肽链的条数）

例3：组成生物体的某蛋白质的12种氨基酸的平均分子量为128，两条肽链中共含有198个肽键，则该蛋白质的分子量为（ ）

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

解析：根据题意和上述公式可知，a =128，m=2，n=198+2=200，所以蛋白质的分子量为22036。

4.蛋白質的分子量比氨基酸的分子量少：（n-m） ·18

例4：由多个氨基酸分子缩合形成两条肽链的蛋白质，相对分子量减少了900，由此可知，此蛋白质分子所含的氨基酸个数和肽键个数分别为（ ）

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

解析：据题意知（n-m）·18=900，m=2，所以答案选C

5.对于确定（各个氨基酸确定）的多条肽链来讲，所含游离的-NH2个数：m+R基上所含-NH2个数，游离的-COOH个数：m+R基上所含-COOH个数（m为肽链的条数 ，m≥1的正整数）

例5：现有2000个氨基酸，共有氨基2100个，羧基2200个，由它们合成的5条肽链中，肽键、氨基、羧基的数目分别为（ ）

A.1999 2095 2195 B.1999 1 1

C.1995 105 205 D.1995 2095 2195

解析：据氨基酸的结构式可知，每种氨基酸至少含有一个氨基和一个羧基，若有一个以上的氨基和羧基，则必在R基上。题中有2000个氨基酸，共有氨基2100个，羧基2200个，所以R基上有氨基100个，羧基200个，又知肽链的条数m=5，根据上述公式可知答案选C。

6. 参与脱水缩合的氨基酸中的C、H、O、N个数与肽链中C、H、O、N个数的关系：见下表。

例6：有一多肽，分子式为C55H70O19N10，将其彻底水解后，只得到下列四种氨基酸：谷氨酸 （C5H9NO4 ） 、苯丙氨酸（C9H11NO2） 、甘氨酸 （C2H5NO2） 、丙氨酸（C3H7NO2）。组成该多肽的每种氨基酸各多少个？

解析：假设四种氨基酸分别为x1、x2、x3、x4，根据参与脱水缩合的氨基酸中的C、H、O、N个数与肽链中C、H、O、N个数的关系列出四元一次方程组，求解得出x1=4，x2=3，x3 =1，x4 =2。

7.氨基酸种类、氨基酸个数与n肽种类间的关系：

例7：若苯丙氨酸和谷氨酸放在一起混合，适当条件下形成的二肽最多有（ ）

A.1种 B.2种 C.3种 D.4种

解析：此题隐含条件是两种氨基酸数目不限，所以二肽最多有4种。若改为两种氨基酸各一个，则形成的二肽最多有2种。

8.基因中的碱基个数：mRNA中的碱基个数：氨基酸个数：密码子个数=6：3：1：1

例8：某肽链由1000个氨基酸组成，则控制该肽链合成的基因中碱基个数、mRNA中的碱基个数至少分别为： 、

解析：密码子是指mRNA中决定一个氨基酸的三个相邻碱基，而mRNA是以基因的一条链为模板转录形成的，据上述公式可知答案应为6000、3000 。

（作者单位：河北省邢台县浆水中学）