15分鐘學會蛋白質計算

在這篇文章你將能學到以下幾個考點

1. 氨基酸的結構

2. 脫水縮合的過程

3. 蛋白質的相關計算

上一篇說道讓我震驚的蛋白質運算原來主流是這麼教的

看到這

那樣，我來講講我當時是怎麼學這個知識點的吧。

step 1 氨基酸的結構

氨基酸的結構書上說是這樣子的。

一個碳原子分別結合一個氨基一個羧基一個氫和一個R基

怎麼記？

其實跟蛋白質計算最重要的結構只要記住有氨基和羧基就行了。

將蛋白質的組成單位——氨基酸分解開可知有氨基（－NH2）和酸（-COOH）

啥？不知道-COOH 是酸？那我告訴你醋酸的化學式是CH3COOH. 這樣總歸是酸了吧

step 2 氨基酸是通過脫水縮合形成多肽的

脫水縮合的過程如下圖所示

是一個氨基酸的羧基（-COOH）貢獻出一個羥基（-OH）,另一個氨基酸的氨基（-NH2）貢獻一個氫（-H）然後將兩個氨基酸連起來，然後貢獻出來的集團結合形成水（H2O） 的過程。

重點：由兩個氨基酸脫水縮合形成的多肽叫2肽；

由n個氨基酸脫水縮合形成的多肽就叫n肽

怎麼記？

choice 1學渣記憶法

其實兩個氨基的心理活動大概是這樣子的。

我們將這個脫水縮合這個名詞拆開來發現主要就干兩件事：脫水，縮合

脫水：既然是脫水，肯定是生產了水的過程。水的分子式是H2O。必定在兩個氨基酸中要提供兩個氫（2H）和一個氧（O）的過程。我們知道。氨基酸中有氧的只有羧基（-COOH）。因為羧基（-COOH）比較大方，除了提供一個氧之外還送多一個氫給你。所以就貢獻出了羥基（-OH）出來。雖然整個氨基酸氫基團有好多，但是裡面就只有氨基（-NH2）是最大方的。所以氨基貢獻出一個氫。這樣就能變出一個水之後兩個氨基酸就能手拉著手（縮合）變成了二肽。

choice2 學霸記憶法

其實氨基酸中鍵能最弱的鍵就是氨基（-NH2）中的氫（H）和羧基（-COOH）中的羥基（-OH）

為什麼？

我們再看下氨基酸的分子式

碳原子伸出的4個手正常來說力都是一樣大的。

但是因為碳有一隻手拉住一個羧基（-COOH）。所以其實拉氨基（-NH2）中的氮（N）的力本身就不是很大， 使得氨基（-NH2）中的氫（H）很容易從氨基酸出走。

另外，整個氨基酸能提供氧的就只有羧基（-COOH）。羧基中鍵能最低的有氧的就只有羧基中的羥基。

生物每做一個工作都是按照多快好省的原則工作的。簡單來說能用一塊錢做好的事絕不用一塊一。所以脫水縮合這個工作只可能是這樣子做。不可能有其他方法。就這樣。

易錯點：脫水縮合跟R基半毛錢關係都沒有。即使是R基是氨基（-NH2）或是羧基（-COOH）脫水縮合都是跟他們沒有任何關係。

step 3 脫水縮合形成一個肽鍵＝消失一個水

因為兩個氨基酸連起來會形成一個肽鍵。

如果有n個氨基酸，這個氨基酸的肽鍵數就是n-1

我們知道水的分子量是18.

所以蛋白質的分子量就是

到這最基本的蛋白質計算就會了。

進階 蛋白質中氨基（-NH2）數、羧基（-COOH）數、氮（N）數、氧（O）數、氧（O）消失數、氫（H）數等題型

不知道大家有沒有發現，我前面講的最多的是多肽，而不是蛋白質。因為到現在為止，我們只是在合成肽鏈

肽鏈長的是這樣子的

所以，要計算一個蛋白質有多少個氨基（-NH2）或羧基（-COOH）

看看這個蛋白有多少個肽鏈

因為一個肽鏈分別有一個氨基（-NH2）和一個羧基（-COOH）。

所以

有多少個肽鏈＝氨基（-NH2）數＝羧基（-COOH）數

嗯。。。好像問題解決了？

等等，好像有一個問題我們忘了。。。

還有R基呀

R基

R基

R基

重要的事情說三遍

因為R基可能有氨基（-NH2）或羧基（-COOH）。所以正確來說

蛋白質氨基或羧基（-COOH）的計算方法是

氨基（-NH2）個數＝肽鏈數＋R基中氨基（-NH2）個數

同理可得

羧基（-COOH）個數＝肽鏈數＋R基中羧基（-COOH）個數

氮（N）數的計算

首先，我要問大家，一個蛋白質，氮（N）會在哪出現？

遊離氨基數＝肽鏈數

肽鍵數＝肽鏈中氨基酸個數－1

R基中也有氮（N）。

所以

將這幾樣東西加起來，就是氮（N）的個數。

同理。我們來看看在肽鏈中哪裡有氧（O）

遊離羧基數＝肽鏈數 羧基氧有兩個，所以要＊2

肽鍵數＝肽鏈中氨基酸個數－1

R基中也有氧（O）

所以

將這幾樣東西加起來，就是氧（O）的個數。

氧（O）消失數那就更簡單。因為只有脫水縮合才會丟氧（O）。

生成一個肽鍵＝丟一個氧（O）

其他的計算其實都大同小異，主要是記住

哪些地方有這些東西，不要忘了R基

基本都能解決

終極大Boss:從肽鏈變回氨基酸

可能命題人已經發現上面的花樣已經玩爛了，所有考生都會了，所以現在時興考的是反過來從肽鏈變回氨基酸。像下面這道題。

如果要將框中的某一個氨基酸殘基抽出來要斷開兩個肽鍵（-NH-CO-），所以要補兩個水上去喲。

所以

少一個肽鍵（-NH-CO-）,要補一個水（H2O）

多兩個氫（H）,一個氧（O）

多一個氨基（-NH2），多一個羧基（-COOH）

結案陳詞

其實蛋白質計算就是考脫水縮合的過程。只要記住脫水縮合是怎麼一個過程。任由題目變化萬千。總能做出來。

註：本知乎專欄於本人微信公眾號同步更新

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