氨基酸多肽蛋白质之间的关系

蛋白质和多肽的氨基酸序列分析

第十章
蛋白质和多肽的氨基酸序列分析
引言
• 氨基酸是一种小分子的两性化合物，分子量在75～200Da之间，其化学通式为：
• 在生物体内出现的氨基酸都是L型，仅在少数微生物来源的多肽中出现D型氨基酸。
引言
• 蛋白质和多肽是由20种氨基酸按照一定的顺序通过肽键连接成一长链，然后通过链内、链间的离子键、疏水作用等多种作用力进行折叠卷曲形成一定的构象并发挥其独特作用。氨基酸的排列顺序即蛋白质的一级结构决定了蛋白质的高级结构及功能。
• 因此，分析蛋白质的氨基酸序列是进行蛋白质结构功能研究中不可缺少的部分。
蛋白质测序的研究历史
1940年前 1947 1955 1958 1967
采用部分水解的方法试图测定蛋白质的氨基酸序列
Consden等利用色谱技术成功测定了短杆菌肽S6的氨基酸序列
Sanger首次测定了牛胰岛素的一级结构（由51 个氨基酸残基组成）
一、蛋白质或多肽的水解方法二、特殊氨基酸的保护三、衍生方法及原理四、氨基酸定性和定量分析五、测定氨基酸组成的实验步骤
氨基酸组成分析的目的
现代分离提纯技术的发展使蛋白质操作微量化，但也给定量带来了困难，一般很难通过常规的称量或测蛋白溶液在 280nm的光吸收值来准确定量蛋白质，所以如果在蛋白质酶解或测序前，取蛋白质样品的一部分进行氨基酸组成分析，根据结果便可以推算出蛋白量的可靠值。
另外，在蛋白质测序中有时遇到测不出结果的情况，一种可能是蛋白质的N端封闭，另一种可能则是样品本身不是蛋白质或绝大部分是非蛋白质物质，解决这个问题的很好途径便是做一个氨基酸组成分析以确定样品的成分。
除了蛋白质研究和重组蛋白需要测定氨基酸组成外，医学上也需要测定血液或各种体液中的游离氨基酸。

二十二章节氨基酸多肽蛋白质和核酸

3) 酰化反响
4〕与甲醛的反响：
〔2〕羧基的反响 1〕酸性
2〕酯化反响
3〕脱羧反响
〔3〕氨基、羧基共同参与的反响
1〕与水合茚三酮反响〔可用来鉴别α– 氨基酸〕： α-氨基酸可以和水合茚三酮发生呈紫色的反响：
O
OH O
+RCH O C H
OH
O
N2H
水合茚三酮
OO N
O OH
兰紫色
2) 成肽反响
第二十二章氨基酸、多肽、蛋白质和核酸
(Amino acids、proteins and nucleic acids)
第二十二章
氨基酸、多肽、蛋白质和核酸 (Amino acids、proteins and nucleic acids)
一. 氨基酸的构造和命名二. 氨基酸的性质三. α – 氨基酸的合成四. 多肽五. 核酸
2.α-氨基酸的构型：组成蛋白质的氨基酸的α-C均为手性碳，因此都具有
旋光性，且以L-型为主。
α-C为决定构型的碳原子：
3. 命名：由来源、性质命名。
氨基酸构型习惯用D、L标记，主要看α– 位手性碳， NH2 在右为D – 型， NH2在左为L – 型。
COOH
H 2N
H
CH3
L – 丙氨酸
自然界存在的氨基酸一般都是α– 氨基酸，而且是L–型。
O
O
RCH O C+ HCl RCH O CH Cl
N3H
N3H
O
O
RCH O C+NaOHRCH O C N+a
N3H
N2H
O R CHC O
NH2
OH H+
O R CHC O

蛋白质计算知识点总结

“蛋白质相关计算”专题一、氨基酸、多肽、肽键、肽链和蛋白质的关系可归纳成下图：例题1．能正确表示蛋白质分子由简到繁的结构层次的一组是：①氨基酸②C、H、O、N 等化学元素③氨基酸分子互相结合④多肽⑤肽链⑥形成具有一定空间结构的蛋白质分子（）A．①②③④⑤⑥ B．②①④③⑤⑥ C．②①④③⑥⑤ D．②①③④⑤⑥二、求氨基酸的分子式此类题型的关键就是按照氨基酸分子通式和所给R基写出氨基酸的分子式，涉及到多肽时则根据脱水缩合原理反向推断。

例题2．谷胱甘肽(C10H17O6N3S)是存在于动植物和微生物细胞中的一种重要三肽，它是由谷氨酸(C5H9O4N)、甘氨酸(C2H5O2N)和半胱氨酸缩合而成的，则半胱氨酸可能的分子式为()A．C3H3NS B．C3H5NS C．C3H7O2NS D．C3H3O2NS三、有关蛋白质中氨基酸数、肽链数、肽键数、脱水数的计算1．ｎ个氨基酸脱水缩合形成一条多肽链，则肽键数＝脱水数＝氨基酸数－1＝(ｎ−1)个；2．ｎ个氨基酸脱水缩合形成一个由ｍ条多肽链组成的蛋白质时，则脱去的水分子数和形成的肽键数为(ｎ－ｍ)个；3．无论蛋白质中有多少条肽链，始终有：脱水数＝肽键数＝氨基酸数－肽链数；4．注：环状肽特点是肽键数与氨基酸数相同。

即肽键的数目=脱去的水分子的数目=氨基酸的数目。

例题3．某蛋白质分子共有四条肽链，300个肽键，则形成这个蛋白质分子所需氨基酸分子数以及它们在脱水缩合过程中生成的水分子数分别是（）A．296和296 B．304和304 C．304和300 D．300和300 例题4．某三十九肽中共有丙氨酸4个，现去掉其中的丙氨酸得到4条长短不等的多肽（如图），这些多肽中肽键总数为（）A．31 B．32C．34 D．35例题5．氨基酸分子脱水缩合形成含2条肽链的蛋白质分子时，相对分子量减少了900，由此可知，此蛋白质分子中含有的氨基酸数和肽键数分别是（）A．52、52 B．50、50 C．52、50 D．50、49四、有关蛋白质中游离的氨基或羧基数目的计算氨基酸之间脱水缩合时，原来的氨基和羧基已不存在，形成的多肽的一端是-NH2，另一端是—COOH，所以对于n条肽链的多肽，每1条肽链至少应有1个-NH2，1个—COOH，若还有--NH2或—COOH，则存在于R基中。

蛋白质-2021-2022学年高二化学课后培优练(人教版2019选择性必修3)(解析版)

姓名：班级4.2 蛋白质本课重点（1）氨基酸和蛋白质的结构特点与主要性质。

本课难点（2）氨基酸、多肽和蛋白质之间的相互转化关系。

一、选择题1．（2021·浙江·高二阶段练习）下列物质对应的俗名与结构正确的是A ．丙氨酸：22HOOCCH NHB ．甘油：C ．碳铵：()432NH COD ．明矾：()242423K SO Al SO 12H O ⋅⋅【答案】B【详解】 A ．丙氨酸也可命名为α-氨基丙酸，结构简式为：23HOOCCH(N )CH H ，故A 错误； B ．甘油是丙三醇的俗称，含有3个碳原子，每个碳原子连有1个羟基，结构简式为：，故B 正确；C ．碳铵是碳酸氢铵的俗称，其化学式为：43NH HCO ，故C 错误；D ．明矾为十二水硫酸铝钾，其化学式为：()422KAl SO 12H O ⋅或()242423K SO Al SO 24H O ⋅⋅，故D 错误；答案选B 。

2．下列哪种元素不是蛋白质的主要组成元素A ．碳B ．氢C ．氮D ．氯【答案】D【详解】A ．蛋白质有碳、氢、氧、氮、磷、硫等元素组成，故A 中的碳是蛋白质的主要组成元素，不符合题意；B ．蛋白质有碳、氢、氧、氮、磷、硫等元素组成，故B 中的氢是蛋白质的主要组成元素，不符合题意；C ．蛋白质有碳、氢、氧、氮、磷、硫等元素组成，故C 中的氮是蛋白质的主要组成元素，不符合题意；D．蛋白质有碳、氢、氧、氮、磷、硫等元素组成，氯不是蛋白质的主要组成元素，符合题意；故选D。

3．（2022·重庆·高二期末）下列说法不正确的是A．固态氨基酸主要以内盐形式存在，熔点较高，易溶于有机溶剂B．含氮量高的硝化纤维俗称火棉，它是一种烈性炸药C．蛋白质及多肽遇双缩脲试剂呈现紫玫瑰色D．油脂与碱作用生成高级脂肪酸盐和甘油的反应称为皂化反应【答案】A【详解】A．固体氨基酤主要以内盐的形式存在，熔点较高，不易挥发，内盐指两性离子是总电荷为0，电中性的化合物，两性离子为极性，通常易溶于水，难溶于大部分有机溶剂，A错误；B．纤维素上的羟基与浓硝酤在浓硫酤的催化反应下发生酯化反应，含氮量高的叫火棉，是一种烈性炸药，B正确；C．多肽是蛋白质水解的中间产物，蛋白质及多肽的特性，遇双缩脲试剂呈现紫玫瑰色，C 正确；D．油脂不溶于水，溶于有机溶剂如烃类、醇类、酮类、酗类和酯类等。

蛋白质的相关计算

一个游离的氨基和一个游离的羧基；含有的肽键数＝氨基
酸总数-1,根据题目给出的条件可知：5个多肽至少含有5
个游离的氨基和17个肽键。
3．蛋白质相对分子质量的计算
【例3】组成生物体某蛋白质的20种氨基酸的平均相对分
子质量为128，则由100个氨基酸构成的含2条多肽链的蛋
白质，其分子量为
A. 12800
【解析】选C。处理有关翻译的问题，首先要找到“起始码（AUG、GUG）”和“终止码（UAA、UAG、UGA ）”。起始码有相应的氨基酸，终止码不对应氨基酸。本题碱基序列中，从开始数，6、7、8三个碱基即 “AUG”就是起始密码；倒数7、6、5三碱基即 “UAG”就是终止密码。从正数6号碱基到倒数8号碱基，正好40+5+3=48个碱基。48÷3 = 16（个）
【例3】水蛭素是由65个氨基酸组成的蛋白质，控制该蛋
白质合成的基因碱基数至少应是
A.390
B.195
C.65
D.260
【解析】选A。在DNA的模板链上3个相邻的碱基编码一
个氨基酸，水蛭素是由65个氨基酸组成的蛋白质，则
mRNA上的碱基共有195个。可推知DNA上的碱基数为
195×2=390个。
总之，在转录和翻译过程中，基因中的碱基数(指双链)、 RNA分子中的碱基数、蛋白质分子中的氨基酸数之比为6：3：1。见下图
有关计算的关系式可总结为：蛋白质中肽链数+肽键数=氨基酸数=1/3mRNA碱
基数=1/6基因中碱基数。因基因中存有启动片段、终止片段等，实际上基因碱
基数目和氨基酸数目的关系并不是很严格，因此一般命题中带有“至少”或“最多”字样。
2.常见计算类型以DNA的碱基数、RNA的碱基数、密码子数、反密码

第十六章氨基酸、多肽和蛋白质

OH R CH COOH +N2
+ H2O
若定量测定反应中所释放的N2的体积，即可计算出氨基酸的含量，此方法称为van Slyke氨基氮测定法，常
用于氨基酸和多肽的定量分析。
第二节肽
一、肽的结构和命名
肽是氨基酸残基之间彼此通过酰胺键相连而成的一类化合物。肽分子中的酰胺键又称为肽键（peptide bond）。二肽可视为一分子氨基酸中的-COO―与另一分子氨基酸中的NH3+脱水二成的。肽也是以两性离子的形式存在。
OH
H+
等电点脱水
OH
H+
- - 带负电荷脱水
OH
H
+
- - - -
（五）蛋白质的颜色反应蛋白质分子内含有许多肽键和某些带有特殊基团的氨基酸残基，可以与不同试剂产生特有的颜色反应，利用此性质可鉴别蛋白质。
反应名称试剂颜色作用基团缩二脲反应强碱、稀硫酸铜溶液紫色或紫红色肽键茚三酮反应稀茚三酮溶液蓝紫色氨基蛋白黄反应浓硝酸、再加碱深黄色或橙红色苯环亚硝酰铁氢化钠亚硝酰铁氢化钠溶液红色巯基
（五）氧化脱氨反应氨基酸中的氨基能被 H2O2 或 KMnO4 等强氧化剂所氧化，脱氨而生成α―酮酸。
[O]
R CH COOH NH2
R CH COOH + H2O NH
R C COOH + NH3 O
（六）氨基酸与亚硝酸的反应氨基酸与亚硝酸作用，可定量释放氮气
+ NH3 R CH COO
+ H2NO2
使蛋白质发生沉淀的现象称为盐析（saltingout）。常用
的盐析剂有(NH4)2SO4、Na2SO4、NaCl和MgSO4等。

“蛋白质相关计算”专题

“蛋白质相关计算”专题一、氨基酸、多肽、肽键、肽链和蛋白质的关系可归纳成下图：例题1．能正确表示蛋白质分子由简到繁的结构层次的一组是：①氨基酸②C、H、O、N 等化学元素③氨基酸分子互相结合④多肽⑤肽链⑥形成具有一定空间结构的蛋白质分子（）A．①②③④⑤⑥ B．②①④③⑤⑥ C．②①④③⑥⑤ D．②①③④⑤⑥二、求氨基酸的分子式此类题型的关键就是按照氨基酸分子通式和所给R基写出氨基酸的分子式，涉及到多肽时则根据脱水缩合原理反向推断。

例题2．谷胱甘肽(C10H17O6N3S)是存在于动植物和微生物细胞中的一种重要三肽，它是由谷氨酸(C5H9O4N)、甘氨酸(C2H5O2N)和半胱氨酸缩合而成的，则半胱氨酸可能的分子式为()A．C3H3NS B．C3H5NS C．C3H7O2NS D．C3H3O2NS三、有关蛋白质中氨基酸数、肽链数、肽键数、脱水数的计算1．ｎ个氨基酸脱水缩合形成一条多肽链，则肽键数＝脱水数＝氨基酸数－1＝(ｎ−1)个；2．ｎ个氨基酸脱水缩合形成一个由ｍ条多肽链组成的蛋白质时，则脱去的水分子数和形成的肽键数为(ｎ－ｍ)个；3．无论蛋白质中有多少条肽链，始终有：脱水数＝肽键数＝氨基酸数－肽链数；4．注：环状肽特点是肽键数与氨基酸数相同。

即肽键的数目=脱去的水分子的数目=氨基酸的数目。

例题3．某蛋白质分子共有四条肽链，300个肽键，则形成这个蛋白质分子所需氨基酸分子数以及它们在脱水缩合过程中生成的水分子数分别是（）A．296和296 B．304和304 C．304和300 D．300和300 例题4．某三十九肽中共有丙氨酸4个，现去掉其中的丙氨酸得到4条长短不等的多肽（如图），这些多肽中肽键总数为（）A．31 B．32C．34 D．35例题5．氨基酸分子脱水缩合形成含2条肽链的蛋白质分子时，相对分子量减少了900，由此可知，此蛋白质分子中含有的氨基酸数和肽键数分别是（）A．52、52 B．50、50 C．52、50 D．50、49四、有关蛋白质中游离的氨基或羧基数目的计算氨基酸之间脱水缩合时，原来的氨基和羧基已不存在，形成的多肽的一端是-NH2，另一端是—COOH，所以对于n条肽链的多肽，每1条肽链至少应有1个-NH2，1个—COOH，若还有--NH2或—COOH，则存在于R基中。

蛋白质和多肽的差异是什么？

蛋白质和多肽是生物体内重要的生物分子，它们之间的主要差异在于大小和功能。

1. 大小：蛋白质通常指的是由一条或多条多肽链组成的大分子，具有复杂的结构和功能。

通常来说，蛋白质的分子量较大，一般超过100个氨基酸残基。

而多肽则是相对较小的分子，由较少的氨基酸残基组成，一般小于100个氨基酸残基。

2. 功能：蛋白质和多肽在生物体内的功能也有所不同。

蛋白质通常承担多种生物学功能，包括构建细胞结构、催化化学反应、传递信号、参与免疫反应等。

而多肽的功能更多地与信号传导、激素调节、抗菌等方面有关。

总的来说，蛋白质相对来说更大、更复杂，其功能也更加多样化；而多肽则相对较小，更多地参与于细胞信号传导和激素调节等方面。

这两者都是生物体内重要的分子，对于维持生命活动有着重要的作用。