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高中生物计算知识汇总:蛋白质和核酸

选择字号: 超大 标准 发布时间:2018-04-13 16:14 | 作者:

有关蛋白质和核酸计算
[注:肽链数(m);氨基酸总数(n);氨基酸平均分子量(a);氨基酸平均分子量(b);核苷酸总数(c);核苷酸平均分子量(d)]。
1.蛋白质(和多肽)
氨基酸经脱水缩合形成多肽,各种元素的质量守恒,其中H、O参与脱水。每个氨基酸至少1个氨基和1个羧基,多余的氨基和羧基来自R基。
①氨基酸各原子数计算:
C原子数=R基上C原子数+2;
H原子数=R基上H原子数+4;
O原子数=R基上O原子数+2;
N原子数=R基上N原子数+1。
②每条肽链游离氨基和羧基至少:各1个;m条肽链蛋白质游离氨基和羧基至少:各m个;
③肽键数=脱水数(得失水数)=氨基酸数-肽链数=n—m;
④蛋白质由m条多肽链组成:
N原子总数=肽键总数+m个氨基数(端)+R基上氨基数;
=肽键总数+氨基总数≥ 肽键总数+m个氨基数(端);
O原子总数=肽键总数+2(m个羧基数(端)+R基上羧基数);
=肽键总数+2×羧基总数≥ 肽键总数+2m个羧基数(端);
⑤蛋白质分子量=氨基酸总分子量—脱水总分子量(—脱氢总原子量)=na—18(n—m);
2.蛋白质中氨基酸数目与双链DNA(基因)、mRNA碱基数的计算
①DNA基因的碱基数(至少):mRNA的碱基数(至少):蛋白质中氨基酸的数目=6:3:1;
②肽键数(得失水数)+肽链数=氨基酸数=mRNA碱基数/3=(DNA)基因碱基数/6;
③DNA脱水数=核苷酸总数—DNA双链数=c—2;
mRNA脱水数=核苷酸总数—mRNA单链数=c—1;
④DNA分子量=核苷酸总分子量—DNA脱水总分子量=(6n)d—18(c—2)。
mRNA分子量=核苷酸总分子量—mRNA脱水总分子量=(3n)d—18(c—1)。
⑤真核细胞基因:外显子碱基对占整个基因中比例=编码的氨基酸数×3÷该基因总碱基数×100%;编码的氨基酸数×6≤真核细胞基因中外显子碱基数≤(编码的氨基酸数+1)×6。
3.有关双链DNA(1、2链)与mRNA(3链)的碱基计算
①DNA单、双链配对碱基关系:
A1=T2,T1=A2;
A=T=A1+A2=T1+T2,C=G=C1+C2=G1+G2。
A+C=G+T=A+G=C+T=1/2(A+G+C+T);
(A+G)%=(C+T)%=(A+C)%=(G+T)%=50%;(双链DNA两个特征:嘌呤碱基总数=嘧啶碱基总数)
DNA单、双链碱基含量计算:(A+T)%+(C+G)%=1;
(C+G)%=1―(A+T)%=2C%=2G%=1―2A%=1―2T%;(A1+T1)%=1―(C1+G1)%;
(A2+T2)%=1―(C2+G2)%。
②DNA单链之间碱基数目关系:
A1+T1+C1+G1=T2+A2+G2+C2=1/2(A+G+C+T);
A1+T1=A2+T2=A3+U3=1/2(A+T);
C1+G1=C2+G2=C3+G3=1/2(G+C);

a.DNA单、双链配对碱基之和比((A+T)/(C+G)表示DNA分子的特异性):
若(A1+T1)/(C1+G1)=M,则(A2+T2)/(C2+G2)=M,(A+T)/(C+G)=M
b.DNA单、双链非配对碱基之和比:
若(A1+G1)/(C1+T1)=N,则(A2+G2)/(C2+T2)=1/N;(A+G)/(C+T)=1;若(A1+C1)/(G1+T1)=N,则(A2+C2)/(G2+T2)=1/N;(A+C)/(G+T)=1。
④两条单链、双链间碱基含量的关系:
2A%=2T%=(A+T)%=(A1+T1)%=(A2+T2)%=(A3+U3)%=T1%+T2%=A1%+A2%;
2C%=2G%=(G+C)%=(C1+G1)%=(C2+G2)%=(C3+G3)%=C1%+C2%=G1%+G2%。
4.有关细胞分裂、个体发育与DNA、染色单体、染色体、同源染色体、四分体等计算
① DNA贮存遗传信息种类:4n种(n为DNA的n对碱基对)。
② 细胞分裂:
染色体数目=着丝点数目;
1/2有丝分裂后期染色体数(N)=体细胞染色体数(2N)=减Ⅰ分裂后期染色体数(2N)=减Ⅱ分裂后期染色体数(2N)。
精子或卵细胞或极核染色体数(N)=1/2体细胞染色体数(2N)=1/2受精卵(2N)=1/2减数分裂产生生殖细胞数目;
一个卵原细胞形成一个卵细胞和三个极体;一个精原细胞形成四个精子。
配子(精子或卵细胞)DNA数为M,则体细胞中DNA数=2M;
性原细胞DNA数=2M(DNA复制前)或4M(DNA复制); 初级性母细胞DNA数=4M;次级性母细胞DNA数2M。
1个染色体=1个DNA分子=0个染色单体(无染色单体);
1个染色体=2个DNA分子=2个染色单体(有染色单体)。四分体数=同源染色体对数(联会和减Ⅰ中期),四分体数=0(减Ⅰ后期及以后)。
③ 被子植物个体发育:
胚细胞染色体数(2N)=1/3受精极核(3N)=1/3胚乳细胞染色体数(3N)(同种杂交);
胚细胞染色体数=受精卵染色体数=精子染色体数+卵细胞染色体数(远缘杂交);
胚乳细胞染色体数=受精极核染色体数=精子染色体数+卵细胞染色体数+极核染色体数;
1个胚珠(双受精)=1个卵细胞+2个极核+2个精子=1粒种子;1个子房=1个果实。
④DNA复制:
2n个DNA分子;标记的DNA分子每一代都只有2个;
标记的DNA分子占:2/2n=1/2n-1;
标记的DNA链:占1/2n。DNA复制n次需要原料:X(2n-1);
第n次DNA复制需要原料:(2n-2n-1)X=2n-1X。[注:X代表碱基在DNA中个数,n代表复制次数]。
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