必修一2.2生命活动的主要承担者-蛋白质学会学习

蛋白质计算解题方法专题讲解例1．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、618 B、518 C、517 D、617解析：本题考查的知识点是多肽中氨基和肽键的计算。每条短肽至少有一个氨基（不包括R基上的氨基），共有5个短肽，所以这些短肽氨基总数的最小值是5个；肽链的肽键数为n－1,所以肽键数为（4－1）＋2×（3－1）＋2×（6－1）=17。答案：C[方法技巧]解答这种类型题目的常见方法技巧是：①明确氨基酸总数和肽链的条数。②计算肽键数。③根据失去的水分子数=肽键数，算出失去水分子的相对分子质量。④相对分子质量的减少量必须考虑有没有除水以外的其它分子的减少。[拓展延伸]多个氨基酸缩合而的含多个肽键的化合物叫做多肽，若n个氨基酸形成一条肽链，则可形成n-1个肽键，失去n-1个水分子；若n个氨基酸形成m条肽链，则形成n-m个肽键，失去n-m个水分子，则由这m条肽链组成的蛋白质的分子量为：n×a-(n-m)×18(a为氨基酸的平均分子量、18为水分子量)。例2下列物质可以缩合为（）[解析]氨基酸判断的依据是至少有一个氨基和一个羧基，并且连在同一个碳原子上。由此分析①、③虽然都含有氨基和羧基，但氨基、羧基不连在同一个碳原子上；②、④、⑤则连在同一个碳原子上都是氨基酸，三个氨基酸缩合形成的是三肽。[答案]选B[解后思考]氨基酸的辨析是做好有关蛋白质计算的基础。要牢牢把握以上两点。注意蛋白质形成过程中几个概念的区别，氨基酸、二肽、多肽、肽链、蛋白质、脱水缩合、肽键、空间结构等。例3：胰岛素是一种蛋白质分子。现有如下材料：材料一胰岛素含有2条多肽链，A链含有21个氨基酸，B链含有30个氨基酸，2条多肽链间通过2个二硫键（二硫键是由2个—SH连接而成的）连接，在A链上也形成1个二硫键，图示为结晶牛胰岛素的平面结构示意图。SSA链SSSSB链材料二不同动物的胰岛素的氨基酸组成是有区别的，现在把人和其他哺乳动物的胰岛素的氨基酸组成比较如下：猪：B链第30位氨基酸和人不同；马：B链第30位氨基酸和A链第9位氨基酸与人不同；牛：A链第8、9位氨基酸与人不同；羊：A链第8、9、10位氨基酸与人不同；天竺鼠：A链有8个氨基酸、B链有10个氨基酸与人不同。根据以上材料回答：（1）胰岛素分子中含有肽键个。（2）这51个氨基酸形成胰岛素以后，分子质量比原来减少了。（3）人体中胰岛素含量过低，会导致相应的病症，其治疗办法不能口服胰岛素，只能注射，原因是。（4）前面所列的哺乳动物和人的胰岛素都有51个氨基酸构成，且在氨基酸组成上大多相同。由此可以得出得结论是。（5）如果要为糖尿病病人提供代用品，最适宜的是取用那种动物的胰岛素？。[解析]从材料一可知胰岛素的肽键数等于氨基酸分子数目减去肽链的条数，即51－2＝49个。形成胰岛素以后，相对分子量的减少量应是脱下的水分子数（49）和形成二硫键时脱下的H数（6）之和，所以相对分子量减少了18×49＋1×6＝888；胰岛素的化学成分是蛋白质，如口服则被消化。由材料二可知，氨基酸组成的大多相同说明了哺乳动物和人有着共同的原始祖先；它们的差异则是从分子水平表明了生物之间有着或近或远的亲缘关系，差异最小的，亲缘关系最近，因此是为糖尿病病人提供代用品的最适宜动物是猪。[答案]（1）49；（2）888；（3）胰岛素是蛋白质分子，若口服，会被蛋白酶消化为氨基酸，从而失去药效。（4）哺乳动物和人有着共同的原始祖先；（5）猪。[规律总结]掌握蛋白质分子的结构和总结规律是解决蛋白质计算问题的关键，在蛋白质计算中有如下规律：⑴关于氨基酸缩合的计算：①一条链：肽键数（失水数）＝氨基酸数－1；至少有氨基、羧基各一个。②多条链：肽键数（失水数）＝氨基酸数（n）－肽链数（m）；至少有氨基、羧基各m个。⑵关于蛋白质分子量的计算：蛋白质的相对分子量＝氨基酸的相对分子量—失去水的相对分子量（也要注意因其他化学键（如二硫键）的形成而导致相对分子量的减少），如本题的第二小题。蛋白质是一切生命活动的体现者，几乎贯串高中生物学的所有内容，还要注意与其他章节甚至与其它学科间的联系。例4．现有一种“十五肽”，分子式为CxHyNzOdSe（z＞15，d＞16）。已知其彻底水解后得到下列几种AA：问：将一个“十五肽”彻底水解，可生成______个半胱氨酸、______个天门冬氨酸和_____个赖氨酸。解析1（常规解法）：根据反应前后各种原子个数不变，设天门冬氨酸、半胱氨酸、赖氨酸和苯丙氨酸的个数依次为m、n、o、p个，可得方程组：解方程组，得各种氨基酸的个数（略）。解析2（特殊原子守恒法）：依据特殊原子反应前后个数不变（本题中只有半胱氨酸含S原子，只有天门冬氨酸含两个—COOH、只有赖氨酸含有两个—NH2）进行计算。解法如下：⑴根据反应前后S原子守恒，S原子在脱水缩合时不消耗，可知“十五肽”中S原子个数即为半胱氨酸个数，即形成该多肽消耗了e个半胱氨酸；⑵设组成该多肽的天门冬氨酸为n个，可知：反应前氨基酸的O原子数=2×15（组成每分子多肽的氨基酸数）+2×n（天门冬氨酸数）反应后生成物中O原子数=d（多肽中O原子数）+14（脱下水中的O原子数）根据反应前后O原子守恒，可得：2×15+2×n=d+14→n＝（d－16）/2⑶设组成该多肽的赖氨酸为m个，同⑵推理：只有赖氨酸含有两个氨基，反应前