【高中化学】生物体内的蛋白质结构相关计算

之一 官能团，肽键，水

有关蛋白质结构的相关计算时上海生命科学高考卷和模拟卷中常常会出现的题目，由于其考点变化多，不同的选项就可能涉及到不同的考点，学生通常反应短时间解决的话具有一定的难度，所以我们将该类提醒做的如下总结，通过针对性练习可以提高正确率。

关于蛋白质的结构我们要了解其通常包括一、二、三、四级结构，但高中考察的主要是其一级结构，也就是氨基酸合成肽链。这样的肽链通常有两种情况，一是线性的，另外一种是环状的。

考察时通常考察一级结构的三方面的内容：1：官能团，肽键，水分子数的计算2：元素的计算3：相对分子量的计算

（2005）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．6    18        B．5    18       C．5    17       D．6    17

选：C．

解答：题目中给了很多信息，但看题目的问题是求氨基总数的最小值则迅速锁定氨肽链数，题目中公共的肽链数为1+2+2=5个

求肽键总数则迅速锁定氨基酸总数和肽链数，题目给出22肽，即含有氨基酸总数为22，肽链数为5，则肽键总数为22-5=17

因此，可快速算出答案而不会在题目信息中过度思索。

此时，有些同学就会提出问题：是不是只要背一下这些公式即可？事实上，单纯的背是很容易搞混的。同学们至少应该搞清楚这些概念：

当你的头脑中有肽链形成的图像时很容易“看到”肽链末端游离的氨基和羧基，而肽键数始终等于氨基酸数减去1，有多少条就减去多少。

氨基，羧基数还有肽键，你看见了吗？

之二 元素的计算

C₂H₄O₂N—R（氮元素—确认氨基酸的个数）

（2009）2.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

解答：根据氨基酸的通式，我们能快速数出其含有的各元素的原子个数。我们可以记忆为 “含氮的两个碳水化合物”（有一个氮原子，两个碳原子，4个氢原子，2个氧原子），当把这个式子记住以后我们可快速算出：在形成肽链前所有氨基酸所含氮原子数目为2n，需要减去脱水羧和所丢失的水分子数，即：n-m，所以，该蛋白质至少含有的氧原子数为：2n-(n-m)=n+m

所以答案选：C

以此类推，我们可以算出该蛋白质至少含有的氮原子个数为：n，

                                            氢原子个数为：4n-（2n-2m）=2(n+m)

用整体法来看，我们发现,肽链的形成和分解，只涉及到氢元素和氧元素的变化，所以，原来有多少氮原子，形成以后就有多少氮原子。

本体我们除了用整体法算不同元素的原子数的变化，还可以先算出每条肽链的氧原子数为n1+1，再把所有链的氧原子数加起来即：n+m

除此之外我们还可以通过此式子中氮原子的个数来确定氨基酸数目，例如：分子式为C63H103O45N17S2的多肽链中最多含有多少个肽键数?

    根据氨基酸的化学式，我们可以推出当氮原子全部用于氨基时形成的肽链是最长的，所以我们可以推导出最多含有17个氨基酸，含有16个肽键。

在计算元素变化的题目中常常会出现的题型还有：

一：用酶切肽链后，剩余总产物和原来肽链比：氧元素，氮元素的变化

二：用酶切肽链后，剩余产物（除掉切下来的氨基酸）与原来的肽链比：氧元素，氮元素的变化

这里简单说下解题思路：第一种情况用整体法最简单，从头到尾，酶切肽链只是加了水进去，氧原子和氢原子的变化数直接等于所有水的氧原子和氢原子数，氮原子数不变

而第二种情况需要具体问题具体分析：最直接的做法就是把简单肽链画出来后，追踪各元素的变化。

之三 相对分子量

蛋白质分子量=N×a-18×（N─M） 假设有M个氨基酸，N条肽链

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