1、1蛋白质一节复习及计算问题归类一、几个概念1、蛋白质水解（初步水解和彻底水解）蛋白质分子在酶的作用下水解形成氨基酸：肽键断裂，恢复氨基、羧基，需要的水分子数与脱水数目相同2、蛋白质变性蛋白质在物理（紫外线等） 、化学（强酸强碱、酒精等）的作用下空间结构被破坏（肽键完好）而丧失生物学活性的过程（不可逆） 。变性后肽链变得松散，易被水解。意义：是病菌、病毒蛋白质变性失活而失去致病性和繁殖能力3、蛋白质盐析在某些盐溶液（氯化钠、硫酸铵等）中溶解度降低而以沉淀析出，析出的沉淀还能溶解在清水中（可逆）二、有关蛋白质的计算（一） 有关蛋白质相对分子质量的计算例 1组成生物体某蛋白质的 20 种氨基酸的平均
2、相对分子质量为 128，一条含有 100个肽键的多肽链的分子量为多少？（分析）在解答这类问题时，必须明确的基本关系式是：蛋白质的相对分子质量氨基酸数氨基酸的平均相对分子质量脱水数18（水的相对分子质量） 含有二硫键的蛋白质比如胰岛素的相对分子质量 还要减去 二硫键数 2变式 1：全世界每年有成千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( )A 1024 B. 898C 880 D. 862解析：所谓环肽即指由首尾相接的氨基酸组成的环状的多肽，其特点是肽键数与氨基酸数相同。所以，鹅膏草碱的分子量=
3、8128818=880，答案为 C。环状肽：肽键数=脱去的水分子数=氨基酸数目（二） 、有关蛋白质中氨基酸数、肽链数、 肽键数、脱水数的计算例 2.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（ ）A.52、 52 B. 50、50C.52、50 D. 50、49 解析：氨基酸分子形成蛋白质时相对分子质量减少的原因是在此过程中脱去了水，据此可知，肽键数脱水数9001850，依上述关系式，氨基酸数肽键数肽链数50252，答案为 C。（分析）在解答这类问题时，必须明确的基本知识是蛋白质中氨基酸数、肽链数、肽键数、脱
4、水数的数量关系。基本关系式有：个氨基酸脱水缩合形成一条多肽链，则肽键数(1)个；个氨基酸脱水缩合形成条多肽链，则肽键数() 个；无论蛋白质中有多少条肽链，始终有：2肽键数=脱水数=氨基酸数目肽链数变式：氨基数=肽键数（脱水数）+肽链数变式 1: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（ ）A. 1 条 B. 2 条 C. 3 条 D. 4 条解析：据脱水量，可求出脱水数190818106，形成某蛋白质的氨基酸的分子质量之和11935190813843，则氨基酸总数13843127109，所以肽链
5、数氨基酸数脱水数=1091063，答案为 C。变式 2：现有一分子式为 C63H103O45N17S2 的多肽化合物，已知形成该化合物的氨基酸中有一个氨基酸含 2 个氨基，另一个氨基酸含 3 个氨基，则该多肽化合物水解时最多消耗多少个水分子？解析：本题首先要搞清楚，多肽水解消耗水分子数=多肽形成时生成水分子数；其次，要知道，根据：水解消耗的水分子数=脱水数=氨基酸数目肽链数要使形成多肽时生成的水分子数最多，只有当氨基酸数最多和肽链数最少两个条件同时满足时才会发生。已知的 2 个氨基酸共有 5 个 N 原子，所以剩余的 12 个 N原子最多可组成 12 个氨基酸（由于每个氨基酸分子至少含有一个N
6、H 2） ，即该多肽化合物最多可由 14 个氨基酸形成；肽链数最少即为 1 条，所以该化合物水解时最多消耗水分子数14113。（三）有关蛋白质中至少含有氨基数和羧基数的计算例 3.某蛋白质分子含有 4 条肽链，共有 96 个肽键，则此蛋白质分子中至少含有COOH 和NH 2 的数目分别为( )A. 4 100 B. 4 4C. 100 100 D. 96 96答案：B变式: 一个蛋白质分子由四条肽链组成，364 个氨基酸形成，则这个蛋白质分子含有的COOH 和NH 2 数目分别为 ( )A .366 366 B. 362 362C .4、 4 D. 无法判断解析：本题与上题的不同之外在于要求出
7、COOH 和NH 2 的确切数目，所以必须知道氨基酸 R 基团中COOH 和NH 2 的具体数目，本题无从知晓，所以无法判断，答案为 D。归纳：游离的氨基或羧基数目肽链数+R 基中氨基或羧基的数目N 原子数肽键数肽链数R 基上的 N 原子数各氨基酸中 N 的总数O 原子数肽键数2肽链数R 基上的 O 原子数各氨基酸中 O 的总数脱水数例：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.nm B.n2mC.nm D.n2m解析：根据 O 原子数肽键数 2肽链数 ，所以此蛋白质至少含有的氧原子个数是：n-m+2m=n+m 选 C（四）有关蛋白质中氨基酸的种类和数
8、量的计算例 4: 今有一化合物为一条肽链，其分子式为 C55H70O19N10，已知将它完全水3解后只得到下列四种氨基酸：该多肽是多少肽？该多肽进行水解后，需_ 个水分子，得到 个谷氨酸分子。解析： 从该多肽水解后得到的 4 种氨基酸的结构式可以看出,每种氨基酸都仅含有一个 N 原子，而此多肽中共含有 10 个 N 原子，所以该多肽是由 10 个氨基酸缩合形成的，因而为 10 肽。水解需要的水分子数=脱去的水分子数=肽键数=氨基酸数 肽链数=10-1=9 。而谷氨酸数可由氧原子数算得，观察水解得到的几种氨基酸可知只有谷氨酸 R 基上含有-COOH，所以每个谷氨酸 R 基上含一个-COOH ，即
9、每个谷氨酸 R 基上含 2 个 O原子。根据：O 原子数肽键数 2肽链数R 基上的 O 原子数 设含有的谷氨酸数是 X 即：19=10-1+21+2X 解得 X=4例 5：有一条多肽链，分子式为 CxHyOpNqS，将它彻底水解后，只得到下列四种氨基酸，分析推算可知，水解得到的氨基酸个数：Aq1 Bq+1 Cp1 Dp1答案是：C 解析：观察水解的四种氨基酸，每种氨基酸都只含有一个-COOH（也就是 R 基上没有-COOH，相当于 R 基上没有氧原子）所以水解得到的氨基酸个数=肽键数+肽链数 而肽键数可以根据：O 原子数肽键数2 肽链数R 基上的 O 原子数 算得，即 p=肽键数+21+0算得
10、此多肽肽键数=p-2 所以氨基酸数=p-2+1=p-1。例 6.若某一多肽链由 201 个氨基酸组成，其分子式为CxHyNaObS2（a201，b202 ） ，并且是由下列 5 种氨基酸组成的，那么该多肽链彻底水解后将会得到赖氨酸、天冬氨酸各多少个？ Aa202、b202 Ba202、 （b202）2Ca 201、 （ b201）2 Da201、 （b202）24解析：观察只有赖氨酸 R 基上含有 -NH2 所以相应的 R 基上的 N 原子只在赖氨酸中R 基上有根据： N 原子数肽键数肽链数R 基上的 N 原子数设赖氨酸为 X 个 a=201-1 +1 + X则:X=a-201观察只有天冬氨酸 R 基上有-COOH，相当于只有天冬氨酸 R 基上含氧原子根据：O 原子数肽键数2肽链数R 基上的 O 原子数 据此设天冬氨酸为 Y 个则：b=201-1+2 1+ 2yy=(b-202)/2答案：D
