氨基酸及其相关计算

氨基酸及其相关计算

一、 氨基酸的种类

自然界中氨基酸种类很多，但生物体内构成蛋白质的氨基酸大约有20种，人体内氨基酸可分为两大种类：

二、氨基酸结构通式的特点

1、－NO2和—COOH数目：它们都至少含有一个一NH2和一个—COOH，但并非只有一个—NH2和一个—COOH，结合氨基酸的结构通式NH

可知在R基团中可以含有数量不同的—NH2或—COOH。

2、 —NH2 和—COOH位置：都有一个—NH2和一个-COOH，连在同一个碳原子上，但并非所有的--NH2和—COOH都连在同一个碳原子上。即都它们都为ａ—氨基酸。

    3、 氨基酸、肽键、失去水分了数及多肽的相对分子质量。

  由氨基酸的脱水缩合过程可总结如正规律：(仅指直链多肽)

	氨基酸平均相对分子质量	氨基酸 数 目	肽键数目	脱去水分子数	肽类相对 分子质量	氨基 数目	羧基 数目
一条肽链	ａ	m	m—1	m—1	ma—18 (m—1)	至少一个(R基上还可能含有氨基)	至少一个(R基上还可能含有羧基)
n条肽链	ａ	m	m—n	m—n	ma—18 (m—n)	至少n个	至少n个

【特别提示】如果n个氨基酸形成若干个环状多肽，则蛋白质分子形成过程中肽键数目等于氨基酸数目，可表示为：失去水分子数=肽键数=氨基酸总数。

4、肽链数目与多肽(蛋白质)分子中氨基或羧基数目的关系

    因为每个直链多肽分子的主链只有一个游离的氨基(—NH2)及一个游离的羧基(—COOH)，所以直链多肽分子的数目=全部直链多肽分子的主链上游离的氨基(—NH2)数目=全部直链多肽分子的主链了游离的羧基数目，但由于组成多肽的各氨基酸的侧链R基上可能含有氨基或羧基，若不考虑其参与形成化学键，则：

   全部直链多肽分子的游离的氨基(—NH2)数目=直链多肽分子的数目+组成多肽的各氨基酸的侧链R基上所含有的氨基(—NH2)的数目。

    全部直链多肽分子的游离羧基(—COOH)数目=直链多肽分子的数目+组成多肽的各氨基酸的侧链R基上所含有的羧基(—COOH)的数目。

   5、氨基酸形成的蛋白质的相对分子质量

   蛋白质相对分子质量=氨基酸相对质量总和—失去水分子的相对分子质量总和。

   注：有对还要考虑—些其他化学变化过程，如二硫键(—S—S)形成等。

6、氨基酸与相应DNA及RNA片段中碱基数目之间的关系。

DNA(基因)      信使RNA             蛋白质

碱基数6    ：碱基数3         ：氨基酸数1

其中，对真核生物而言，上式中的DNA片段相当于基因结构中的外显子。

7、 氨基酸的排列与多肽的种类

假若有A、B、C三种氨基酸，由这三种氨基酸组成多肽的情况可分如下两种情形分析：

①A、B、C三种氨基酸，每种氨基酸数目无限的情况下，可形成肽类化合物的种类：

形成三肽的种类：

3

3

3

(33=27种)

形成二肽种类：

3

3

(33=9种)

② A、B、C三种氨基酸,且每种氨基酸只有一个的情况下,形成肽类化合物的种类：

形成三肽的种类：

3

2

1

(3×2×1=6种)

形成二肽的种类：

3

2

(3×2=6种)

8、 蛋白质(或多肽)的PH值与氨基或羧基数目的关系。由于氨基(—NH2)能接受H+而呈碱性，羧基(—COOH)能电离出H+而呈酸性，且两者PH值相当，所以氨基酸、蛋白质(或多肽)均能表现出两性，但由于整个分子中氨基和羧基数目不一定相同，当氨基的数目分别等于、小于、大于羧基的数目时，整个分子依次呈中性、酸性和碱性。

二、能力训练

1、人体血红蛋白由两条a链和两条β链构成，a链和β链分别由141个和146个氨基酸组成，请分析回答：

(1) 组成人体血红蛋白的氨基酸种类数最多约为______种，形成_____个肽键，写肽键的结构简式________________。

(2) 控制该蛋白质合成的基因至少含有__________个脱氧核苷酸。

2、下列物质中，有的属于构成人体的氨基酸，有的不是，若将其中构成人体的氨基酸脱水缩合形成化合物，则其中含有的氨基，羧基和肽键的数目分别是(    )

① H2N—CH2—COOH

② H2N—CH2—CH2OH    

③ H2N—CH—CH2—COOH

COOH

④ H2N—CH—CH2—COOH

NH2

⑤H2N—CH—(CH2)4—NH2

COOH

A、3、3、2      B、4、3、3    C、2、2、2     D、3、4、2

3、两条肽链分别由360个氨基酸和380个氨基酸组成，若每个氨基酸的平均相对个子质量为a，则两肽链之间相差的肽键数和相对分子质量分别是(      )

A、19和19a        B、19和19a-19×18   

   C、20和20a      D、20和20a-20×18

4、假设一个蛋白质分子是由2条肽链共500个氨基酸分子组成的，则此蛋白质分子中的—COOH数目至少为(     )

A、2个     B、501个     C、502个    D、1个

5、某22肽被水解成1个4肽，2个3肽，2个6肽，则这些短肽的氨基总数的最小值及肽键总数依次是(     )

A、6   18       B、5   18    C、5  17    D、6    17

附参

1、(1) 20 、570、—NH—CO—   (2)  3444

2、C    3、D    4、A    5、C