1、蛋白质（或多肽）相对分子量计算公式的熟练运用本文发表于中学生理科应试2013 年 4 期江苏省沭阳高级中学（223600） 陈卫东问题提出：由 n 个氨基酸组成的蛋白质，该蛋白质由 m 条多肽链组成，已知每个氨基酸的平均分子量为 a，求该蛋白质的相对分子量 x。数学模型：x=na18 (n m)说明：nm 是指脱水缩合合成该蛋白质时，形成肽键时脱去的水分子数。在教学过程中，关于蛋白质（或多肽）相对分子量的相关计算要求并不相同，在不同题目中会有所变化，在计算时要根据题目给出的具体条件计算。但一定要紧紧抓住这个公式的关键并灵活利用公式展开计算，从而顺利计算出要求数据。1已知氨基酸相对分子量，氨基酸
2、数和肽链数，计算相对分子量：当我们已经知道氨基酸的平均分子量和肽链条数，需要求蛋白质或多肽分子的相对分子量时，只要套用公式计算就可以了。计算的关键就在于形成肽键的数目（即脱去的水分子数）会因题干表述的不同而有差异。如同样多的氨基酸形成一条多肽链，开链和环状链所含有的肽键数就不同，计算的结果自然也就不同。例：组成生物体某蛋白质的 20 种氨基酸的平均相对分子质量为 128，则由100 个氨基酸构成的含 2 条多肽链的蛋白质，其分子量为 （ ）A.12800 B. 11018 C.11036 D.8800解析：这是一个最常规的计算，正常利用上述公式就可以计算出结果。答案为 C。例：全世界每年有成千
3、上万人由于吃毒蘑菇而身亡，其中鹅膏草碱就是一种毒菇的毒素，它是一种环状八肽。若 20 种氨基酸的平均分子量为 128，则鹅膏草碱的分子量约为（ ）A1024 B. 898 C 880 D. 862解析：这也是一个常规的计算，但由于本题中有一个关键词（环状八肽）学生不容易关注到，所以错误率较高。环状八肽与非环状八肽不同点就在于前者比后者多一个肽键，这样就多脱去一分子水。答案为 C。2已知相对分子量的减少量及多肽链条数，求氨基酸数和肽键数：当我们知道某多肽在氨基酸缩合过程中脱去的水分子数（或相对分子总量）及多肽链条数，我们可以根据水分子数及肽链数推出氨基酸总数为：水分子数+肽链数；而其含有的肽键数
4、就等于水分子数。例：氨基酸分子缩合形成含 2 条肽链的蛋白质分子时，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（ ）A52、52 B50、50 C 52、50 D50、49解析：该题已给出了减少的水分子量为 900，肽链数为 2，我们假定氨基酸数为m，由此可以列出计算式：（m2）18=900。可推算出氨基酸数位 52，肽键数为 522=50。答案为 C。3已知蛋白质（或多肽）的分子量、脱去的水分子量及氨基酸平均分子量，求氨基酸数及肽链数：当我们知道某蛋白质（或多肽）的分子量、脱去的水分子量及氨基酸的平均分子量，求肽链条数时，我们可设定氨基酸数为 m，肽链条数
5、为 n，则可以列出计算公式为：（1）氨基酸平均分子量m脱去的水分子量=蛋白质（或多肽）的分子量；（2）（mn）18=脱去的水分子量。例：若某蛋白质的分子量为 11935，在合成这个蛋白质分子的过程中脱水量为 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有（ ）A1 条 B2 条 C3 条 D4 条解析：遇到这个问题，我们套用上述公式，很容易求解出氨基酸数为 109个，肽链条数为 3 条。答案为 C。例：已知氨基酸的平均分子量为 128，测得某蛋白质的分子量为 5646，试判断该蛋白质的氨基酸数和肽链数依次是（ ）A.51 和 1 B. 51 和 2 C. 44 和 1
6、D. 44 和 2解析：该题看似条件不足，无法求解。但如我们按照上述表述设定氨基酸数为 m，肽链数为 n，并列式为：128m（m n）18=5646，推出110m+18n=5646。由于 110m 的末位数字只能为 0，因此可以推出 n 为 2，再推出 m=51。答案为 B。4已知 DNA（或 mRNA）的碱基数、氨基酸平均分子量和肽链数，求蛋白质分子量：这个问题与原有公式相比，不同点在于在氨基酸层次基础上又提升了两个（或一个）层次，即 DNA 转录产生 mRNA，由 mRNA 翻译产生蛋白质（或多肽）。因此，知道了 DNA 碱基数目或 mRNA 中碱基数目，可以推知蛋白质（或多肽）中氨基酸的
7、数目，并结合肽链数从而推算出蛋白质（或多肽）的相对分子量。例：有 b 个碱基组成的基因，控制合成由 1 条多肽链组成的蛋白质。氨基酸的平均分子量为 a，则该蛋白质的分子量最大为（ ）Aab/6 Bab/3 18（b/31） Cab18（b1） Dab/618（b/6 1）解析：本题考查了基因控制蛋白质合成过程中的转录、翻译及相关计算。根据所学的知识知道：DNA 分子中的碱基数：mRNA 中的碱基数：氨基酸个数=6：3： 1。已知该基因中有 b 个碱基，则对应到氨基酸个数为 n/6，氨基酸经脱水缩合后形成 1 条多肽链组成的蛋白质，在形成过程中需要脱去的水分子数目为（b/61），水的相对分子量为 18，在形成该蛋白质分子的过程中，脱去水的总分子量为 18（b/6 1），又知氨基酸的平均分子量为 a，所以该蛋白质的分子量最大为 ab/618（b/61）。答案为 D。
