逍遥学能 2014-03-27 12:05
蛋白质一节中涉及到的计算题很多，题型也很复杂，有一类题目学生很容易出错，也感到很难求解，那就是根据所给多肽的分子式及水解后得到的各种氨基酸来求解每种氨基酸或特定氨基酸的数目。如下面三道题：
1、某多肽的分子式为C55H70O19N10,已知它由下列四种氨基酸组成：甘氨酸（C2H5NO2）、丙氨酸（C3H7NO2）、苯丙氨酸（C9H11NO2）、谷氨酸（C5H9NO4），那么该多肽彻底水解可产生多少个谷氨酸分子（ ）
A．4个 B．5个 C．6个 D．3个
2、有一条多肽链，分子式为C69H121O21N25S,将它彻底水解后，得到下列四种氨基酸：
①H2N一CH2一COOH
③HS一CH2一CH(NH2)一COOH
分析推算可知，水解得到的氨基酸数：
A．19个 B．20个
C．21个 D．25个
3、现有一种“十二肽”，分子式为CxHyNzOwS（x>12，w>13）。将它彻底水解后，只得到下列氨基酸，求将一分子该“十二肽”彻底水解后可产生 个赖氨酸和 个天门冬氨酸。
常规解法（以第1题为例讲解）
第一步：观察水解后的每一种氨基酸，发现每一种氨基酸中只含一个N原子，而多肽分子式中有十个N原子，所以确定为十肽。
第二步：根据脱水缩合的过程，知道形成十肽脱去9分子H2O，在水解后，根据原子守恒应加上9分子H2O。
第三步：设甘氨酸为a个，丙氨酸为b个，苯丙氨酸为c个，谷氨酸为d个，列四元一次方程组求解。
2a+3b+9c+5d=55 ①
5a+7b+11c+9d=70+18=88 ②
a+b+c+d=10 ③
2a+2b+2c+4d=19+9=28 ④
④-③x2 得d=4
对于这类题目，最准确的解法就是上面这种常规解法，但是这种方法求解的过程很繁琐，学生在计算过程中很容易出错，下面介绍一种简洁的解法。
另类简洁解法
先来了解推导过程，下面以四肽为例。
这是一个四肽的主链，①②③④表示氨基酸残基，通过观察每一个残基，发现①②③中，N原子数=O原子数，④由于在肽链的一端，有一个游离的―COOH，所以，O原子数比N原子数多一个。最后，从总的主链上可以得出一个结论：
在多肽的主链上，氨基酸数=N原子数=O原子数―1
因此，第1题简洁解法为：
水解后的每一个氨基酸都只含一个N原子，即R中不含N原子，所有N原子都在主链上，所以根据上面的结论，主链上O原子数=10+1=11，而题目上O原子总数为19，多出来的8个O原子都在谷氨酸的―COOH中，1个―COOH含2个O原子，所以共有4个谷氨酸。
第3题解法为：
观察每一种氨基酸，只有赖氨酸R基上含有1个―NH2，天门冬氨酸R基上含有1个―COOH。这是一个“十二肽”，所以主链上含N原子数=12，多余的N原子只能在赖氨酸R基上，所以赖氨酸=Z―12。
主链上的O原子数=13个，多余的O原子都在天门冬氨酸R基上的―COOH中，1个―COOH含两个O原子，所以天门冬氨酸=(w―13)/2。
通过以上两题我们可以得出一个规律：
①观察每一种氨基酸，如每个氨基酸中只含一个―NH2，根据N原子来做，有几个N原子就有几个氨基酸；如每个氨基酸中只含一个―COOH，根据O原子来做。
② 如R基中含有一个―NH2，多出几个N原子，就有几个这种氨基酸；如R基中含有一个―COOH，多出几个O原子，就有几/2个这种氨基酸。
因此，第2题解法为：
每种氨基酸含有一个―COOH，按O原子做，O原子为21个，所以，氨基酸数=20个。第②中氨基酸=25―20=5个。