必修一2.2生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者-蛋白質(zhì)學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)

蛋白質(zhì)計(jì)算解題方法專(zhuān)題講解例1．某22肽被水解成1個(gè)4肽，2個(gè)3肽，2個(gè)6肽，則這些短肽的氨基總數(shù)的最小值及肽鍵總數(shù)依次是（） A、618 B、518 C、517 D、617解析：本題考查的知識(shí)點(diǎn)是多肽中氨基和肽鍵的計(jì)算。每條短肽至少有一個(gè)氨基（不包括R基上的氨基），共有5個(gè)短肽，所以這些短肽氨基總數(shù)的最小值是5個(gè)；肽鏈的肽鍵數(shù)為n－1,所以肽鍵數(shù)為（4－1）＋2×（3－1）＋2×（6－1）=17。答案：C[方法技巧]解答這種類(lèi)型題目的常見(jiàn)方法技巧是：①明確氨基酸總數(shù)和肽鏈的條數(shù)。②計(jì)算肽鍵數(shù)。③根據(jù)失去的水分子數(shù)=肽鍵數(shù)，算出失去水分子的相對(duì)分子質(zhì)量。④相對(duì)分子質(zhì)量的減少量必須考慮有沒(méi)有除水以外的其它分子的減少。[拓展延伸]多個(gè)氨基酸縮合而的含多個(gè)肽鍵的化合物叫做多肽，若n個(gè)氨基酸形成一條肽鏈，則可形成n-1個(gè)肽鍵，失去n-1個(gè)水分子；若n個(gè)氨基酸形成m條肽鏈，則形成n-m個(gè)肽鍵，失去n-m個(gè)水分子，則由這m條肽鏈組成的蛋白質(zhì)的分子量為：n×a-(n-m)×18(a為氨基酸的平均分子量、18為水分子量)。例2下列物質(zhì)可以縮合為（）[解析]氨基酸判斷的依據(jù)是至少有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基，并且連在同一個(gè)碳原子上。由此分析①、③雖然都含有氨基和羧基，但氨基、羧基不連在同一個(gè)碳原子上；②、④、⑤則連在同一個(gè)碳原子上都是氨基酸，三個(gè)氨基酸縮合形成的是三肽。[答案]選B[解后思考]氨基酸的辨析是做好有關(guān)蛋白質(zhì)計(jì)算的基礎(chǔ)。要牢牢把握以上兩點(diǎn)。注意蛋白質(zhì)形成過(guò)程中幾個(gè)概念的區(qū)別，氨基酸、二肽、多肽、肽鏈、蛋白質(zhì)、脫水縮合、肽鍵、空間結(jié)構(gòu)等。例3：胰島素是一種蛋白質(zhì)分子。現(xiàn)有如下材料：材料一胰島素含有2條多肽鏈，A鏈含有21個(gè)氨基酸，B鏈含有30個(gè)氨基酸，2條多肽鏈間通過(guò)2個(gè)二硫鍵（二硫鍵是由2個(gè)—SH連接而成的）連接，在A鏈上也形成1個(gè)二硫鍵，圖示為結(jié)晶牛胰島素的平面結(jié)構(gòu)示意圖。SSA鏈SSSSB鏈材料二不同動(dòng)物的胰島素的氨基酸組成是有區(qū)別的，現(xiàn)在把人和其他哺乳動(dòng)物的胰島素的氨基酸組成比較如下：豬：B鏈第30位氨基酸和人不同；馬：B鏈第30位氨基酸和A鏈第9位氨基酸與人不同；牛：A鏈第8、9位氨基酸與人不同；羊：A鏈第8、9、10位氨基酸與人不同；天竺鼠：A鏈有8個(gè)氨基酸、B鏈有10個(gè)氨基酸與人不同。根據(jù)以上材料回答：（1）胰島素分子中含有肽鍵個(gè)。（2）這51個(gè)氨基酸形成胰島素以后，分子質(zhì)量比原來(lái)減少了。（3）人體中胰島素含量過(guò)低，會(huì)導(dǎo)致相應(yīng)的病癥，其治療辦法不能口服胰島素，只能注射，原因是。（4）前面所列的哺乳動(dòng)物和人的胰島素都有51個(gè)氨基酸構(gòu)成，且在氨基酸組成上大多相同。由此可以得出得結(jié)論是。（5）如果要為糖尿病病人提供代用品，最適宜的是取用那種動(dòng)物的胰島素？。[解析]從材料一可知胰島素的肽鍵數(shù)等于氨基酸分子數(shù)目減去肽鏈的條數(shù)，即51－2＝49個(gè)。形成胰島素以后，相對(duì)分子量的減少量應(yīng)是脫下的水分子數(shù)（49）和形成二硫鍵時(shí)脫下的H數(shù)（6）之和，所以相對(duì)分子量減少了18×49＋1×6＝888；胰島素的化學(xué)成分是蛋白質(zhì)，如口服則被消化。由材料二可知，氨基酸組成的大多相同說(shuō)明了哺乳動(dòng)物和人有著共同的原始祖先；它們的差異則是從分子水平表明了生物之間有著或近或遠(yuǎn)的親緣關(guān)系，差異最小的，親緣關(guān)系最近，因此是為糖尿病病人提供代用品的最適宜動(dòng)物是豬。[答案]（1）49；（2）888；（3）胰島素是蛋白質(zhì)分子，若口服，會(huì)被蛋白酶消化為氨基酸，從而失去藥效。（4）哺乳動(dòng)物和人有著共同的原始祖先；（5）豬。[規(guī)律總結(jié)]掌握蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)和總結(jié)規(guī)律是解決蛋白質(zhì)計(jì)算問(wèn)題的關(guān)鍵，在蛋白質(zhì)計(jì)算中有如下規(guī)律：⑴關(guān)于氨基酸縮合的計(jì)算：①一條鏈：肽鍵數(shù)（失水?dāng)?shù)）＝氨基酸數(shù)－1；至少有氨基、羧基各一個(gè)。②多條鏈：肽鍵數(shù)（失水?dāng)?shù)）＝氨基酸數(shù)（n）－肽鏈數(shù)（m）；至少有氨基、羧基各m個(gè)。⑵關(guān)于蛋白質(zhì)分子量的計(jì)算：蛋白質(zhì)的相對(duì)分子量＝氨基酸的相對(duì)分子量—失去水的相對(duì)分子量（也要注意因其他化學(xué)鍵（如二硫鍵）的形成而導(dǎo)致相對(duì)分子量的減少），如本題的第二小題。蛋白質(zhì)是一切生命活動(dòng)的體現(xiàn)者，幾乎貫串高中生物學(xué)的所有內(nèi)容，還要注意與其他章節(jié)甚至與其它學(xué)科間的聯(lián)系。例4．現(xiàn)有一種“十五肽”，分子式為CxHyNzOdSe（z＞15，d＞16）。已知其徹底水解后得到下列幾種AA：?jiǎn)枺簩⒁粋€(gè)“十五肽”徹底水解，可生成______個(gè)半胱氨酸、______個(gè)天門(mén)冬氨酸和_____個(gè)賴(lài)氨酸。解析1（常規(guī)解法）：根據(jù)反應(yīng)前后各種原子個(gè)數(shù)不變，設(shè)天門(mén)冬氨酸、半胱氨酸、賴(lài)氨酸和苯丙氨酸的個(gè)數(shù)依次為m、n、o、p個(gè)，可得方程組：解方程組，得各種氨基酸的個(gè)數(shù)（略）。解析2（特殊原子守恒法）：依據(jù)特殊原子反應(yīng)前后個(gè)數(shù)不變（本題中只有半胱氨酸含S原子，只有天門(mén)冬氨酸含兩個(gè)—COOH、只有賴(lài)氨酸含有兩個(gè)—NH2）進(jìn)行計(jì)算。解法如下：⑴根據(jù)反應(yīng)前后S原子守恒，S原子在脫水縮合時(shí)不消耗，可知“十五肽”中S原子個(gè)數(shù)即為半胱氨酸個(gè)數(shù)，即形成該多肽消耗了e個(gè)半胱氨酸；⑵設(shè)組成該多肽的天門(mén)冬氨酸為n個(gè)，可知：反應(yīng)前氨基酸的O原子數(shù)=2×15（組成每分子多肽的氨基酸數(shù)）+2×n（天門(mén)冬氨酸數(shù)）反應(yīng)后生成物中O原子數(shù)=d（多肽中O原子數(shù)）+14（脫下水中的O原子數(shù)）根據(jù)反應(yīng)前后O原子守恒，可得：2×15+2×n=d+14→n＝（d－16）/2⑶設(shè)組成該多肽的賴(lài)氨酸為m個(gè)，同⑵推理：只有賴(lài)氨酸含有兩個(gè)氨基，反應(yīng)前