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有关蛋白质疑难点辨析
宜黄一中 唐礼葵
蛋白质是高中生物课中介绍的一种重要化合物，在学生的学习过程中发现学生对有些问题的理解有一定困难，有必要给学生总结出一些规律性的东西，以加强对知识的理解和应用，培养学生分析问题和解决问题的能力。下面就对学生反映较多的几个疑点加以分析说明。
1、关于构成蛋白质的氨基酸的判断
组成蛋白质的氨基酸都是a一氨基酸，即课本上提到的“都有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上”的氨基酸，掌握这一点就可以准确判断了。
例1、下面物质中，哪一项不是构成生物体蛋白质的氨基酸？（ ）
A、NH2—CH2—COOH B、NH2—CH—(CH2)3—NH2
C、NH2—CH—COOH D、NH2—CH—CH2—COOH
答案:C
2、关于氨基酸通式的应用
构成蛋白质的氨基酸在结构上有共同点，即NH2—CH—COOH部分是相同的，其中C、H、O、N分别是2、4、2、1，根据这一特点可考查氨基酸中各种元素的含量或R基的组成。
例2、赖氨酸的分子式是（6H14O2N2，则赖氨酸的R基是（ ）
A、—C4H10O B、—C4H10N C、—C4H10ON D、—C5H11N
答案：B
3、关于脱水缩合的发生
氨基酸在脱水缩合时，一个氨基酸的羧基（与氨基连在同一碳原子上的羧基）与另一个氨基酸的氨基（与羧基连在同一碳原子上的氨基）失去一分子水，通过肽键相连接。
例3、有两种氨基酸：
NH2—C—COOH ② NH2—C—COOH
CH2—CH2—COOH (CH2)3-CH2-NH2
二者缩合的基团是（ ）
A、①④ B、①③ C、②③ D、②④
4、关于多肽的判断
（1）已知多肽的分子结构判断氨基酸的数目
要判断某种化合物是几肽，首先应找出有几个肽键，如有一个肽键，则是二肽，如有两个肽键则是三肽，依此类推。肽键是一个氨基酸分子的氨基（—NH2）和另一个氨基酸分子的羧基（—COOH）失去一分子水缩合成的，可用—CO—NH—表示。
例4、如下图表示某物质结构示意图，据图回答：
NH2—CO—CH2—C—NH2 CO—NH—C—COOH
CO—NH—C—CH2—CH2—COOH
①该化合物名称是
②该化合物共有 种氨基酸缩合而成，氨基酸缩合后形成的化学键是指图中的 。写出这几种氨基酸的侧链基团 。
答案：①、3肽 ②、2 、②或④NH2—CO—CH2—、—CH2—CH2—COOH、NH—CO—CH2—
（2）已知多肽的分子式和水解产物判断氨基酸数目
例5、某细菌能产生一种“毒性肽”，其分子式是（55H70O19N10，将它彻底水解后得到下列四种氨基酸，甘氨酸（C2H5NO2），丙氨酸（C3H7NO2），苯丙氨酸（C9H11NO2），谷氨酸（C5H9NO4），则参与该毒性肽的四种氨基酸各为多少？
解析：由题意可知该多肽含有10个N(每种氨基酸中只有一个N）即可能有10个氨基，水解的四种氨基酸都是各含一个氨基，所以该物质为10肽，即由10个氨基酸缩合成。那么缩合形成9个水分子，则形成该多肽的10个氨基酸中C总数为55，H总数为88，O总数为28。
设甘氨酸，、丙氨酸、苯丙氨酸,谷氨酸的数量分别为a、b、c、d个，根据题意分别列出以下关系式：
a+b+c+d=10
2a+3b+9c+5d=55
5a+7b+11c+9d=88
2a+2b+2c+2d=28
解此方程得：a=1、b=2、c=3、d=4
（3）已知多肽的质量数及水解产物判断氨基酸数目
例6、某多肽415g，在肽酶作用下完全水解得到氨基酸505g，经分析知道组成该多肽的氨基酸的平均相对分子量为100，水解得到三种氨基酸:甘氨酸（2H5O2N）丙氨酸（C3H7O2N），半胱氨酸（C3H7O2NS）。又知道每摩尔该物质含S元素51摩尔。
①一分子此多肽由多少个氨基酸缩合成？
②此多肽中三种氨基酸数量各为多少个？
解析：①由题意可知415g多肽完会水解需要水505-415=90（g），形成415g此种多肽需氨基酸505/100=5.05（摩尔），脱水90/18=5（摩尔），设此多肽是由n个氨基酸分子缩合形成， 则有,n肽+（n-1）H2O n个氨基酸
n-1 n
5 5.05
可得(n-1)×5.05=5×n,解得n=101
②由题意知每一分子此多肽含半胱氨酸51个,设一分子此多肽中甘氨酸X个,则一分子此多肽含丙氨酸(50-x),依据多肽的分子量列出方程:101×100=51×121+79×(50-X)+75×X,解此方程得X=5。所以甘氨酸、丙氨酸、半胱氨酸分别为5、45、51。
（4）关于多肽的其它问题。
例7、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（ ）
解析：“22肽”就意味着22个氨基酸；1个、2个、2个就意味着有5条肽；每条短肽至少有一个氨基，所以这些短肽氨基总数的最小值是5个；肽链数=氨基酸数-肽链条数=22-5=17（个）
6、关于蛋白质的计算
掌握蛋白质分子结构和一些规律性东西是解决好蛋白质计算问题的关键，在蛋白质分子中有下面关系：
①肽键数=失去的水分子数
②肽键数=氨基酸数-肽链数
③蛋白质的相对分子量=氨基酸总质量（氨基酸数×氨基酸平均分子量）-失水量（水分子数×18）
例8、某蛋白质的相对分子量为11935，合成这个蛋白质分子过程中，脱水量为1908，假设氨基酸的平均相对分子量为127，则该蛋白质分子含有几条肽链？（ ）
A、1条 B、2条 C、3条 D、4条
解析：根据上述关系式③可知氨基酸的总质量是11935+1908=13843则氨基酸总数是13843/127=109个，脱水量为1908，则失去的水分子数是1908/18=106，根据关系式②可知肽链数为109-106=3。答案为C。
COOH
NH2
COOH
③
H
①
H
④
⑤
④②
H
NH2—CO—CH2
H
①②
③
②
H

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