“蛋白质”专题复习

徐巍

蛋白质（protein）是生命活动的承担者和体现者，没有蛋白质就没有生命。蛋白质结构的多样性决定功能也具有多样性，蛋白质结构和功能多样性又是由基因结构的多样性决定的。

一、“蛋白质”知识梳理

1.“一个通式”

蛋白质的基本单位—氨基酸的通式只有一个，即： NH2-CHR-COOH（形象记忆：碳周围有四个邻居，三个固定邻居即-H、-NH2、-COOH，一个变动邻居即R基）。不同的氨基酸分子，具有不同的R基。

2.“两个标准”

判断组成蛋白质的氨基酸必须同时具备的标准有两个：一是数量标准，即每种氨基酸分子至少都含有一个氨基（-NH2）和一个羧基（-COOH）;二是位置标准，即都是一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。

3.“三个数量关系”

蛋白质分子合成过程中的三个数量关系（氨基酸数、肽键数或脫水分子数、肽链数），它们的关系为：当m个氨基酸缩合成一条肽链时，脱水分子数为（m-1），形成（m-1）个肽键，即脱去的水分子数=肽键数=氨基酸数-1;当m个氨基酸形成n条肽链时，肽键数=脱水分子数=m-n。

4.“四个原因”

蛋白质分子结构多样性的原因有四个：（1）组成蛋白质的氨基酸分子的种类不同。（2）组成蛋白质的氨基酸分子的数量成百上千。（3）组成蛋白质的氨基酸分子的排列次序变化多端。（4）蛋白质分子的空间结构不同。

5.“五大功能”

蛋白质分子主要有五大功能（由分子结构的多样性决定）：（1）有些蛋白质是构成细胞和生物体的重要物质，如人和动物的肌肉主要是蛋白质。（2）有些蛋白质有催化作用，如参与生物体各种生命活动的绝大多数酶。（3）有些蛋白质有运输作用，如细胞膜上的载体、红细胞中的血红蛋白。（4）有些蛋白质有调节作用，如胰岛素和生长激素都是蛋白质，能够调节人体的新陈代谢和生长发育。（5）有些蛋白质有免疫作用，如动物和人体的抗体能清除外来蛋白质对身体生理功能的干扰，起着免疫作用。

二、“蛋白质”试题归类分析

1.有关蛋白质中氨基酸数、肽键数、脱水数、游离氨基或羧基数的计算。

例1  由m个氨基酸构成的一个蛋白质分子，含n条肽链，其中z条是环状多肽.这个蛋白质分子完全水解共需水分子个数为：

A. m﹣n + z       B. m – n - z        C. m – z + n       D. m + z + n

解析：在形成蛋白质的过程中，脱水缩合形成的水分子数=氨基酸数目—肽链的条数。假如这n条肽链都是直链的话，则形成m-n个水分子;由于形成一个环肽比形成一条直链肽多形成一个水分子，而在n条肽链中有z条环肽，故由m个氨基酸形成该蛋白质分子时形成了m-n+z个水分子，因此该蛋白质水解形成氨基酸的时候需消耗m-n+z个水分子。答案为A。

2.有关蛋白质相对分子质量的计算

蛋白质的相对分子质量=氨基酸数目×氨基酸的平均分子质量-脱下水的数目×18

例2  已知20种氨基酸的平均分子质量是128，某蛋白质分子由两条肽链组成，共有肽键98个，该蛋白质的分子质量最接近于

A. 12800 B. 12544         C. 11036 D. 12888

解析：根据蛋白质中肽键数=氨基酸数-肽链条数，可以推知氨基酸的数目为98+2=100，在此蛋白质的形成过程中失去的水分子数为98，所以该蛋白质的分子质量=128×100-18×98=11036。答案为C。

3.基因与蛋白质关系及相关运算

DNA分子中碱基数目：mRNA分子中碱基数目：蛋白质中氨基酸分子数目 = 6：3：1

例3  一条多肽链含氨基酸1000个，则作为合成该多肽链模板的信使RNA和用来转录该信使RNA的基因分子中分别至少有碱基

A. 3000个和3000个 B. 3000个和6000个

C. 1000个和4000个 D. 1000个和3000个

解析：依DNA中碱基数：mRNA中碱基数：蛋白质中氨基酸数=6：3：1，直接得到信使RNA和基因中碱基数至少为3000个和6000个。答案为B。

4.有关蛋白质中含有N、O原子数的计算

（1）N原子数=肽键数+肽链数+R基上的N原子数=各氨基酸中的N原子总数

（2）O原子数=肽键数+2×肽链数+R基上的O原子数=各氨基酸中的O原子总数—脱水数

5.有关蛋白质种类的计算

假若有A、B和C三种氨基酸，由这三种氨基酸组成多肽的情况可分如下两情形分析：

（1）A、B和C三种氨基酸，每种氨基酸数无限的情况下，可形成肽类化合物的种类：

形成三肽的种类     3×3×3=33=27种

形成二肽的种类     3×3=32=9种

（2）A、B和C三种氨基酸，且每种氨基酸数只有一个的情况下，可形成肽类化合物的种类：

形成三肽的种类     3×2×1=6种

形成二肽的种类     3×2=6种