蛋白质计算归纳

蛋白质一节复习及计算问题归类

一、知识点概念图归纳

二、几个概念

1、蛋白质水解（初步水解和彻底水解）

蛋白质分子在酸、碱、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）

三、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）—二硫键数× 2 [含有二硫键的蛋白质比如胰岛素的相对分子质量这样算]

一般情况：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）

变式2：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. 898

C．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=8×128−8×18=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、50

C.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＝900÷18＝50，依上述关系式，氨基酸数＝肽键数＋肽链数＝50＋2＝52，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、脱水数的数量关系。基本关系式有：

ｎ个氨基酸脱水缩合形成一条多肽链，则肽键数＝(ｎ−1)个；

ｎ个氨基酸脱水缩合形成ｍ条多肽链，则肽键数＝(ｎ−ｍ)个；

无论蛋白质中有多少条肽链，始终有：

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＝1908÷18＝106，形成某蛋白质的氨基酸的分子质量之和＝11935＋1908＝13843，则氨基酸总数＝13843÷127＝109，所以肽链数＝氨基酸数−脱水数=109−106＝3，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－NH2），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＝14−1＝13。

（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－NH2的数目分别为( )

A. 4 100

B. 4 4

C. 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－NH2数目分别为( )

A .366 366 B. 362 362

C .4、 4 D. 无法判断

解析：本题与上题的不同之外在于要求出－COOH和－NH2 的确切数目，所以必须知道氨基酸R基团中－COOH和－NH2 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.n－m

B.n－2m

C.n＋m

D.n＋2m

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，已知将它完全水解后只得到下列四种氨基酸：

⑴该多肽是多少肽？

⑵该多肽进行水解后，需________ 个水分子，得到个谷氨酸分子。

解析：⑴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+2×1+2X解得X=4