高中生物知识点解析1：一篇文章搞懂蛋白质的相关计算

高中生物知识点解析1：一篇文章搞懂蛋白质的相关计算1、想要搞懂蛋白质的相关计算，氨基酸的结构通式是基本。特点：①构成蛋白质的氨基酸，至少都含有一个氨基(-NH2)和一个羧基(-COOH)，并且都有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上。②R基不同，则氨基酸不同。PS：构成蛋白质的氨基酸约有20种2、脱水缩合的方式两个氨基酸通过脱水缩合形成一个二肽，并产生一分子水（一个氨基酸的氨基提供一个氢，另一个氨基酸的羧基提供一个氢和一个氧，脱去一分子水，并形成肽键）。由多个氨基酸脱水缩合而成的，含有多个肽键的化合物，叫做多肽。多肽通常呈链状结构，称作肽链。3、氨基酸数与肽键数之间的关系由此可知，对一条肽链来说，肽键数比氨基酸数少一个。蛋白质分子可能含有一条或几条肽链。那么如果是两条肽链构成的蛋白质，那么肽键数就应该比氨基酸数少两个。以此类推，可知对于一个蛋白质分子来说肽键数=脱水数=氨基酸数—肽链数目若为环肽，则肽键数=脱水数=氨基酸数（题目没有特别指出是环肽，则都以肽链进行考虑）例1：两条肽链一共由146个氨基酸构成，这些氨基酸在脱水缩合过程中生成的水分子数是？解析：肽键数=脱水数=氨基酸数—肽链数目肽键数=脱水数=146-2=1444、蛋白质中游离的氨基和羧基的计算例如图中的一个四肽，一条肽链的两端一定有一个游离的氨基和羧基，R基上也可能有氨基和羧基，因此对于一个可能含有多条肽链的蛋白质来说，游离的氨基数=肽链数+R基上的氨基数游离的羧基数=肽链数+R基上的羧基数例2：有100个氨基酸，共含有125个-NH2，130个-COOH，这100个氨基酸构成了含有3条肽链的蛋白质，请问有游离的-NH2多少？-COOH多少？解析：100个氨基酸有125个氨基，每个氨基酸上都至少有一个氨基，因此这100个氨基酸的R基上共有氨基125-100=25个，同理这些氨基酸R基上共有羧基30个。因此，游离的氨基数=3+25=28，同理，游离的羧基33个。5、蛋白质相对分子质量的计算PS：由于氨基酸之间要通过脱水缩合才能形成蛋白质，因此要考虑脱去水的相对分子质量。例3：40个氨基酸组成2条肽链构成的蛋白质。已知氨基酸的平均分子质量是100，求此蛋白质的分子质量？解析：蛋白质分子质量=40×100—18×（40—2）6、关于二硫键有些蛋白质还可能含有二硫键，形成一个二硫键要脱去两个氢，相对分子质量减少2例4：该蛋白质由m个氨基酸构成，求一个该蛋白质生成时减少的相对分子质量？解析：由图可知，该蛋白质由两条肽链和一个环肽构成，它们之间通过2个二硫键相连。蛋白质生成时减少的相对分子质量包括了两个部分：①脱去的水的②生成二硫键减少的氢。该蛋白质的脱水数是m-2个，两个二硫键脱了4个氢。因此，减少的相对分子质量=18×（m-2）+47、蛋白质N原子和O原子的计算N原子数=肽链＋肽键＋R基上的N原子（一条肽链的两端至少有一个游离的氨基，含一个N。每个肽键一个N，R基上也可能有N）O原子数=肽链数×2＋肽键＋R基上的O原子（一条肽链的两端至少有一个游离的羧基，含2个O。每个肽键一个O，R基上也可能有O）PS：若题目中问“一条肽链至少有多少个N原子？”则不考虑R基上的N原子例5：某蛋白质含有两条肽链，共n个氨基酸，问该蛋白质至少有多少个氧原子？解析：O原子数=肽链数×2＋肽键＋R基上的O原子O原子数=2×2+n—2=n+28、由多肽分子式判断氨基酸的组成解答此类给定了肽链分子式的问题，关键在于找不同氨基酸R基团的不同，然后一般都是从N原子和O原子数量的角度进行考虑，少量题目会从C原子或S原子角度考虑。例6：某一条肽链C22H34O13N6，水解后产生如下3种氨基酸，求水解后产生几个谷氨酸？解析：题中给定了三种氨基酸，先找这三种氨基酸R基的不同。甘氨酸的R基是—H，丙氨酸是—CH3，谷氨酸是—C3H5O2。共同点：三种氨基酸R基都没有N原子不同点：谷氨酸的R基有2个O原子根据：N原子数=肽链＋肽键＋R基上的N原子，可知6=1+肽键+0，肽键=5O原子数=肽链数×2＋肽键＋R基上的O原子可知，13=1×2+5+R基上的O原子，该肽链R基上的O原子共有6个。每一个谷氨酸的R基上有2个O，则共有三个谷氨酸。当然掌握这些计算方法只是基本，具体题目还需要灵活运用。