蛋白质合成过程相关计算
蛋白质的相关计算
存在内含子的计算。
（4）无论真核生物还是原核生物，都要注意终止密码子 的存在，终止密码子不编码蛋白质，但占有DNA碱基数。 （5）看清楚题目求的是氨基酸的种类还是氨基酸的个数。
考向借鉴——他山之石 7．(2011·上海生命科学卷)甲状腺的滤泡细胞分泌甲状腺素，
C细胞分泌32肽的降钙素， 控制降钙素合成的基因长度至少
（2）氨基酸数、肽键数、失去水分子数及肽链条数的相
关计算规律
① 由氨基酸分子脱水缩合过程可知，若该蛋白质只有一 条肽链，肽链形成过程中每形成一个肽键，就同时失去 一分子水，即形成的肽键数=失去的水分子数=氨基酸数 目-1； ② m个氨基酸分子形成一个由n条肽链组成的蛋白质时， 脱去的水分子数和形成的肽键数为m-n。蛋白质或多肽水 解形成氨基酸时，需要的水分子数与其形成时失去的水
碱基，合成的mRNA最多有n/2个碱基，即最多有n/6个密 码子，所以该基因控制合成的蛋白质中最多有n/6个氨基 酸，含一条肽链的蛋白质脱去的水分数为n/6-1，则该蛋 白质的相对分子质量最大为na/6-18(n/6-1)。
【例3】（2011·珠海模拟）氨基酸的平均相对分子质量 为120，如有一个两条链的多肽，相对分子质量是 12 276，合成这个多肽的氨基酸的数目和指导它合成的 DNA分子脱氧核苷酸数目依次是 ( ) A．144,864 B．144,432 C．120,720 D．120,360 【解析】选C。多肽的相对分子质量＝氨基酸的数目×氨 基酸平均相对分子质量－(氨基酸的数目－肽链条数) ×18，把相应数字代入上式可得：氨基酸的数目＝120， 再根据基因控制蛋白质合成过程中：DNA分子中脱氧核苷 酸数∶相应mRNA分子核糖核苷酸数∶指导合成的蛋白质 上氨基酸数＝6∶3∶1，可知DNA分子中脱氧核苷酸数目 ＝6×120＝720。
第2章 微专题一 与蛋白质的合成和水解过程相关的计算
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本课结束
例3 (2019·大同高一检测)现有氨基酸800个，其中氨基总数为810个，羧基总数为
808个，则由这些氨基酸合成的含有2条肽链的蛋白质共有肽键、氨基和羧基的数目
依次分别为 A.798、2和2
√B.798、12和10
C.799、1和1
D.799、11和90
解析 氨基酸800个，其中氨基总数为810个，羧基总数为808个，则R基上游离的氨 基为810－800＝10(个)，游离的羧基为808－800＝8(个)。这些氨基酸合成的含有2条 肽链的蛋白质共有肽键数为800－2＝798(个)，所以总的氨基数目为10＋2＝12(个)， 总的羧基数目为8＋2＝10(个)。
例5 (2019·江苏泰州联考)某三十九肽中共有甘氨酸(甘氨酸结构式如图1)4个，现用 某种水解酶去除其中的甘氨酸，得到4条长短不等的多肽(如图2)，如将原来多肽与4 条多肽总的原子数或结构数进行比较时，会出现下列4种情况中的
①肽键数目减少7个 ②C原子数目减少8个 ③氨基和羧基分别增加3个 ④O原子
A
B
199 53
181 54
C √D
50 51
48 49
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3.某直链多肽的分子式为C22H34O13N6，其水解后共产生下列3种氨基酸，下列相关叙 述正确的是
甘氨酸
丙氨酸
A.合成1分子该物质将产生6个水分子 B.合成1分子该物质需要1个谷氨酸和1个丙氨酸 C.该多肽分子中含有1个氨基和1个羧基
例4 某链状多肽由22个氨基酸缩合而成。在某种情况下该多肽被水解成1个四肽，2
个三肽，2个六肽，则这些短肽的游离氨基总数的最小值、肽键总数及水解成这些短
蛋白质合成速率计算公式
蛋白质合成速率计算公式---引言蛋白质是生物体中极为重要的有机分子之一，它参与了细胞的结构、功能和代谢等多个方面。
蛋白质合成速率是衡量生物体蛋白质代谢活动的重要指标之一。
在生物学研究和生命科学领域中，计算蛋白质合成速率的公式是一项关键工具。
本文将介绍蛋白质合成速率的计算公式及其相关参数。
蛋白质合成速率计算公式蛋白质合成速率可通过计算蛋白质合成速率常数（protein synthesis rate constant）获得。
蛋白质合成速率常数表示单位时间内细胞合成蛋白质的速率。
蛋白质合成速率常数的计算公式如下所示：protein synthesis rate constant = protein synthesis rate / total protein concentration其中:- protein synthesis rate：蛋白质合成速率，表示单位时间内细胞合成的蛋白质数量。
- total protein concentration：总蛋白质浓度，表示在相同时间单位内，蛋白质的总体浓度。
参数解释- 蛋白质合成速率常数是一个衡量蛋白质合成速率的指标。
通过计算蛋白质合成速率常数，可以更加准确地评估蛋白质合成的速率和效率。
- 蛋白质合成速率和总蛋白质浓度常常需要通过实验测量来获得。
应用实例例如，在细胞生物学研究中，科学家通常可以通过标记氨基酸的方法来追踪新合成的蛋白质。
通过测量单位时间内合成的蛋白质数量，以及相同时间单位内的总蛋白质浓度，可以计算蛋白质合成速率常数。
蛋白质合成速率常数的值可以用于比较不同条件下的细胞蛋白质合成速率，比如不同环境下、不同药物处理下等。
通过对比不同条件下蛋白质合成速率常数的差异，我们可以更加全面地了解蛋白质合成的机制和调控。
结论蛋白质合成速率是了解细胞代谢活动的重要指标之一。
通过计算蛋白质合成速率常数，我们可以准确评估蛋白质的合成速率和效率。
这将帮助我们更好地理解细胞内蛋白质合成的机制和调控过程，为生物学研究提供重要的参考和工具。
蛋白质合成过程相关计算
析所给氨基酸中的O原子数和N原子数,根据脱水缩合的原理和
原子平衡原理进行分析。 解法1:分析法。多肽中的O原子数=肽键数+2+R基中的O原子数=
氨基酸数+1+R基中的O原子数。四种氨基酸分别只含有2个氧原
子,即R基中没有O原子。得p=氨基酸数+1,氨基酸数=p-1。 多肽中的N原子数=肽键数+1+R基中的N原子数=氨基酸数+R基中 的N原子数。 赖氨酸数= R基中的N原子数=多肽中的N原子数-氨基酸数=qp+1。
直链多肽 肽键数=脱水数 蛋白质相对 分子质量
环状多肽 n an-18n
n-m
an-18(n-m)
(2)不能忽视蛋白质中的二硫键:
蛋白质分子中除了肽键外,还含有其他化学键,如二形成的,形
成过程中要脱去2个氢。
故计算蛋白质相对分子质量时除减去H2O的相对分子质量 外,还应考虑脱去H的相对分子质量。
(2)O原子数=肽键数+2×肽链数+R基上的O原子数
＝各氨基酸的O原子数之和-脱水数 ＝2×氨基酸数-脱水数+R基上的O原子数 。 (3)N原子数=肽键数+肽链数+R基上的N原子数
=各氨基酸中N原子数之和。
同理,其他原子的计算方法是:多肽中的原子数=各氨基
酸的相应原子数之和。
近年高中生物每日一题之快乐暑假第09天蛋白质合成过程中的相关计算(含解析)新人教版(2021年整理)
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第09天蛋白质合成过程中的相关计算高考频度：★★★☆☆难易程度：★★☆☆☆已知氨基酸的分子通式为C2H4O2N—R，且亮氨酸的R基为-C4H9，缬氨酸的R基为—C3H7，在两者经脱水缩合形成的二肽分子中，C、H、O原子数之比为A．7∶16∶4 B．11∶24∶4C．11∶22∶3 D．10∶22∶3【参考答案】C氨酸形成多肽过程中的相关计算1．蛋白质分子量、氨基酸数、肽链数、肽键数和脱去水分子数的关系(1）肽键数=脱去水分子数=氨基酸数-肽链数；（2）蛋白质分子量=氨基酸数目×氨基酸平均相对分子质量-脱去水分子数×18.肽链数目氨基酸数目肽键数目脱去水分子数多肽的相对分子质量氨基数目羧基数目1条m m－1m－1ma－18(m－1）至少1个至少1个n条m m－n m－nma－18（m－n)至少n个至少n个注:氨基酸平均相对分子质量为a.特别提醒：（1）有时还要考虑其他化学变化过程，如肽链上出现二硫键（-S—S-)时,要再减去2(即两个氢原子），若无特殊说明，不考虑二硫键.（2）若为环状多肽，则可将公式中的肽链数视为零，再进行相关计算.2．蛋白质中游离氨基数或羧基数的计算（1)至少含有的游离氨基数或羧基数=肽链数（2）游离氨基数或羧基数=肽链数+R基中含有的氨基数或羧基数3．蛋白质中含有N、O原子数的计算（1）N原子数=肽键数+肽链数+R基上的N原子数=各氨基酸中N原子总数。
蛋白质的有关计算
蛋白质的有关计算作者：徐永芬来源：《神州》2012年第02期蛋白质是生命活动的主要承担者，于蛋白质相关的计算试题是历年高考命题的热点，也是考试最容易出错的知识点。
如何有效的解答这类题目，关键在于学生熟练掌握计算规律。
1、氨基酸数、肽键数、脱水数和肽链数的关系规律1：肽键数=失去水分子数=氨基酸数－肽链数（若形成环肽，取肽链数为0）例1、(2010·上海高考)由m个氨基酸构成的一个蛋白质分子，含n条肽链，其中z条是环状多肽。
该蛋白质分子中含有的肽键数为()A．m－z＋n B．m－n－zC．m－n＋z D．m＋z＋n解析：在形成蛋白质的过程中，脱水缩合形成的肽键数=氨基酸数—肽链数。
由于z条是环状多肽，在公式中取肽链数应取n－z，故肽键数为m－(n－z)，等于m－n＋z。
答案：C2、蛋白质相对分子量的计算规律2：蛋白质相对分子量=氨基酸数×氨基酸平均相对分子量－失去水分子数×18例2、若某蛋白质的相对分子质量为11935，在合成这个蛋白质过程中脱水量为1908，假设氨基酸的平均分子量为127，则组成该蛋白质分子的肽链数为（）A. 1条B. 2条C. 3条D. 4条解析：依据公式蛋白质的相对分子量=所有氨基酸的分子量－脱水的分子量。
脱水量1908，可得脱水数为1908÷18=106，蛋白质中氨基酸数为（11935+1908）÷127=109，又因为脱水数=氨基酸数－肽链数，可以得到肽链数为109－106=3.答案：C3、蛋白质中游离氨基或羧基数目的计算规律3：若不考虑R基上氨基或羧基数目，氨基酸脱水缩合形成的一条多肽链中，总有一个氨基位于肽链最左侧，有一个羧基位于肽链最右侧。
①、至少含有的游离氨基或羧基数目=肽链数②、游离氨基或羧基数目=各氨基酸含有氨基或羧基数目－肽键数=肽链数＋R基中含有的氨基或羧基数目例3、现有氨基酸800个，其中氨基总数为810个，羧基总数为808个，则由这些氨基酸合成的含有2条肽链的蛋白质共有肽键、氨基和羧基的数目依次分别为()A．798、2和2 B．798、12和10C．799、1和1 D．799、11和9解析：根据氨基酸的结构通式可知，组成蛋白质的一个氨基酸至少有一个氨基和一个羧基。
高中生物中有关蛋白质的计算
高中生物中有关蛋白质的计算蛋白质是生命活动的体现者，也是构成生物体的重要化学物。
关于蛋白质的计算在高考中经常出现，现计算归纳如下：一、脱水缩合反应相关的计算1.当n个氨基酸缩合成一条肽链时，失去的水分子数=肽键数=n-1。
当n个氨基酸形成m条肽链数时，失去的水分子数=肽键数=n-m例1：血红蛋白分子中含574个氨基酸，共有4条肽链。
在形成此蛋白质分子时，脱下的水分子数、形成肽键数、至少含有的氨基数和羧基数分别是（）A.573、573、573、573B.570、573、571、571C.570、573、4、4D.570、570、4、4分析：根据规律可知：失去的水分子数=肽键数=574-4=570，4条肽链至少有氨基数为4、氨基数为4。
答案：D2.环状多肽形成当n个氨基酸形成环状多肽时，失去的水分子数=肽键数=n。
例2.现有氨基酸800个，其中氨基总数为810个，羧基总数为808个，则由这些氨基酸合成的一个环状多肽链，在这一结构中共有肽键、氨基和羧基的数目依次分别为（）A.800、10和8B.798、12和10C.800、11和9D.800、12和8分析：由800个氨基酸形成的环状多肽，根据公式应该形成800个肽键，而800个肽键破坏的是800个氨基、800个羧基，游离的氨基：810-800=10，游离的羧基：808-800=8。
答案：A3.关于蛋白质相对分子质量的计算（此类计算根据化学反应前后，元素守恒、原子数目守恒。
）例3.已知20种氨基酸的平均分子质量是128。
现有一蛋白质分子，由两条多肽链组成，共有肽键98个，则此蛋白质的相对分子质量最接近于（）A.12800B.12544C.11036D.12288分析：蛋白质的相对分子质量=氨基酸的个数×氨基酸的相对分子质量-水分子个数×18（水的相对分子质量），此多肽的相对分子质量=（98+2）×128-98×18=11036，在实际考试过程，只要列式就可以，然后看尾数显然为6，快速选出答案。
【小初高学习]2017-2018学年高中生物 每日一题 蛋白质合成过程中的相关计算 新人教版必修1
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每日一题蛋白质合成过程中的相关计算高考频度：★★☆☆☆难易程度：★★☆☆☆典例在线某蛋白质由m条肽链、n个氨基酸组成。
该蛋白质至少有氧原子的个数是A．n—mB．n—2mC．n+mD．n+2m【参考答案】C=n+m。
氨基酸脱水缩合过程中的有关计算：（1）脱去的水分子数=形成的肽键数=氨基酸个数—链数条数；（2）蛋白质分子量=氨基酸分子量×氨基酸个数—水的个数×18；（3）蛋白质含氧原子个数=各氨基酸中氧原子总数—脱去水分子数。
学霸推荐1．某蛋白质是由3条多肽链构成，含有147个肽键，则控制该蛋白质的基因中碱基数至少是A．903个B．456个C．450个D．900个2．下面是三种氨基酸的结构式，由这三种氨基酸按顺序脱水缩合所形成的化合物中，含有的氨基、羧基和肽键的数目依次是A．1，1，2B．1，1，3C．1，2，2D．2，2，23．某三十九肽中共有丙氨酸（R基为—CH3）4个，分别位于肽链的第8、18、21及39位。
现去掉其中所有的丙氨酸，形成几条短肽。
下列有关该过程的叙述正确的是A．肽键数目减少8个B．得到4条多肽链C．氨基和羧基分别增加3个D．O原子数目减少4个4．有一条多肽链，分子式为C a H b O c N d S，将它彻底水解后，只得到下列四种氨基酸，分析图示可知，水解得到的氨基酸个数为A．c—1B．d—1C．d+1D．无法确定5．下图是细胞中某蛋白质分子的结构示意图，图中“▲、★、■、●”表示不同种类的氨基酸，图中A链由21个氨基酸组成，B链由19个氨基酸组成，图中“—S—S—”是由两个—SH”脱下2个H形成的。
下列叙述正确的是A．形成该蛋白质分子时相对分子质量减少了684B．该蛋白质分子中含有两个羧基和两个氨基C．图中氨基酸间的“—”（化学键）是在内质网中形成的D．氨基酸的排列顺序是由基因的碱基序列决定的答案1．【答案】D【解析】参与蛋白质形成的氨基酸数＝肽键数＋肽链数＝147＋3＝150；在不考虑基因的非编码区、内含子的前提下，在基因指导蛋白质的合成过程中，基因中的碱基数∶mRNA分子中的碱基数∶多肽链中氨基酸数＝6∶3∶1，据此可推知：控制该蛋白质的基因中碱基数至少是150×6＝900。
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A . 112、112 B. 109、109
C . 9、9
D. 3、3
6. 现有1000个氨基酸，其中氨基有1020个，羧基1050
个，则由此合成的4条肽链中氨基、羧基的数目分别
是（ C ）
A. 1016、1046
B. 4、4
C. 24、54
D. 1024、1054
3.多肽中原子数计算
(1)H原子数=各氨基酸的H原子数之和-2×脱水数。
氧原子的个数是( )
A.n-m
B.n+m
C.n-2m
D.n+2m
【解析】选B。n个氨基酸形成m条肽链,肽键数为n-m,每个肽键
中有1个O原子。每条肽链中至少有一个羧基,每个羧基中含2个
O原子。故该蛋白质至少含有氧原子数为n-m+2m=n+m。
4.多肽种类的计算
假若有A、B和C 3种氨基酸,由这3种氨基酸组成多肽的情况可 分如下两情形分析: (1)A、B、C 3种氨基酸,每种氨基酸数无限的情况下,可形成肽 类化合物的种类:
考点 二 蛋白质合成过程相关计算 1.肽键数、脱去水分子数、蛋白质相对分子质量的计算 假设氨基酸的平均相对分子质量为a,由n个氨基酸分别形成1条 肽链或m条肽链:
形成 肽链数
形成 肽键数
脱去水 分子数
氨基数目
羧基数目
多肽相对 分子质量
1
n-1
n-1
至少1个
至少1个
na18(n-1)
m
n-m
n-m
至少m个
若氨基酸数为n,肽链数为m, 氨基酸平均相对分子质量为a,则
肽键数=脱水数
蛋白质相对 分子质量
直链多肽 n-m
an-18(n-m)
环状多肽 n
an-18n
(2)不能忽视蛋白质中的二硫键:
蛋白质分子中除了肽键外,还含有其他化学键,如二硫键。 一个二硫键(“—S—S—”)是由2个“—SH”形成的,形 成过程中要脱去2个氢。 故计算蛋白质相对分子质量时除减去H2O的相对分子质量 外,还应考虑脱去H的相对分子质量。
【典例2】某直链多肽的分子式为C22H34O13N6,其水解后共产生 下列3种氨基酸,相关叙述正确的是 ( D )
A.合成1分子该物质将产生6个水分子 B.在细胞中合成该物质时只需要3种tRNA C.该多肽分子中含1个氨基和1个羧基 D.每个该多肽分子水解后可以产生3个谷氨酸
【解析】选D。 A项：3种氨基酸分子式中各含1个氨基,每个氨基酸只有1个氮 原子,脱水缩合中数量不会改变,所以应该叫六肽。合成1分子 该物质将产生5个水分子;A错 B项：一种氨基酸可以对应一种或多种密码子,即可以由1种或 多种tRNA来转运,至少需要3种tRNA;B错 C项：该多肽分子含1个游离氨基和4个羧基；C错 D项：由于甘氨酸、丙氨酸中都含有一个羧基,而每个谷氨酸中 有两个羧基,合成有机物后R基上还有2个O原子,O原子数=肽键 数+2×肽链数+R基上的O原子数,即13=5+2+2×谷氨酸数,故每 个该多肽分子水解后可以产生3个谷氨酸; 。
(2)O原子数=肽键数+2×肽链数+R基上的O原子数 ＝各氨基酸的O原子数之和-脱水数 ＝2×氨基酸数-脱水数+R基上的O原子数 。
(3)N原子数=肽键数+肽链数+R基上的N原子数 =各氨基酸中N原子数之和。
同理,其他原子的计算方法是:多肽中的原子数=各氨基 酸的相应原子数之和。
7.某蛋白质由m条肽链、n个氨基酸组成,则该蛋白质至少含有
na至少m个 18(n-m)
1．血红蛋白分子中含 574 个氨基酸， 4 条肽链 。在形成此蛋白质分子时，脱下的水分子数和形成 的肽键数目分别是 （ D ）
A ． 574 和 573 C ． 570 和 573
B ． 573 和 573 D ． 570 和 570
2、氨基酸分子缩合形成含2条肽链的蛋白质分子时
2.蛋白质中氨基或羧基数的计算 (1)至少含有的游离氨基(或羧基)数目=肽链条数。
(2)游离氨基(或羧基)数目 =肽链数+R基中氨基(或羧基)数 =各氨基酸中氨基(或羧基)的总数-肽键数。
5. 某蛋白质分子由3条多肽链组成，内有肽键109个，
则此分子中含有-NH2或—COOH的数目至少
为：（ D）
形成三肽的种类: 3×3×3=33=27(种) 形成二肽的种类: 3×3=32=9(种)
(2)A、B、C 3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:3×2×1=6(种) 形成二肽的种类:3×2=6(种)
【拓展延伸】 (1)直链多肽与环状多肽计算方法不同: 环状多肽主链中无氨基和羧基, 环状多肽中氨基或羧基数目取决于构成环状多肽氨基酸R基中 的氨基和羧基的数目,如图所示。
【变式训练】经分析某条多肽链中有O原子p个,N原子q个,它彻 底水解后,只得到下列4种氨基酸。分析推算可知,1分子该多肽
水解得到的赖氨酸个数为( D )
A.p-q
B.q-p
C.p-q+1
D.q-p+1
【解析】选D。本题从多肽中的N原子数和O原子数入手,注意分 析所给氨基酸中的O原子数和N原子数,根据脱水缩合的原理和 原子平衡原理进行分析。 解法1:分析法。多肽中的O原子数=肽键数+2+R基中的O原子数= 氨基酸数+1+R基中的O原子数。四种氨基酸分别只含有2个氧原 子,即R基中没有O原子。得p=氨基酸数+1,氨基酸数=p-1。 多肽中的N原子数=肽键数+1+R基中的N原子数=氨基酸数+R基中 的N原子数。 赖氨酸数= R基中的N原子数=多肽中的N原子数-氨基酸数=qp+1。
【互动探究】 (1)脱下的H2O中,H来自哪部分结构? 提示:H既来自氨基,也来自羧基。 (2)如何计算该多肽中的甘氨酸数、丙氨酸数? 提示:设组成该多肽的甘氨酸数、丙氨酸数、谷氨酸数分别为a、 b、c。根据原子守恒的原理: C原子:2a+3b+5c=22 H原子:5a+7b+9c=34+2×(a+b+c-1) O原子:2a+2b+4c=13+(a+b+c-1) N原子:a+b+c=6 列出其中3项,即可解方程,得a=2,b=1,c=3。
，相对分子量减少了900，由此可知， 此蛋白质分
子中含有的氨基酸数和肽键数分别是（ C ）
A．52、52
B．50、50
C．52、50
D．50、49
3、 某三十九肽中共有丙氨酸4个，现去掉其中的丙
氨酸得到4条长短不等的多肽（如图），这些多肽中
肽键总数为（ A ）ຫໍສະໝຸດ A．31 B．32 C．34
D．35
4．某蛋白质分子含有a条肽链，共有b个氨基酸。 如果氨基酸的平均相对分子质量是c，则该蛋白质的 相对分子质量以及水解时需要的水的相对分子质量 分别是（A） A．b（c－18）+18a和18（b—a） B．b（c+18）+18a和18（a + b） C．b（c－18）—18a和18（a—b） D．b（c+18）—18a和18（b—a）