蛋白质水解规律及应用[整理版]
蛋白质水解规律及应用
刘艳玲
一. 蛋白质水解产物的确定
蛋白质在酸性、碱性、酶等条件下发生水解，蛋白质的水解中间过程，可以生成多肽，但水解的最终产物都是氨基酸。蛋白质水解生成氨基酸大约有20余种，天然蛋白质水解的最终产物都是氨基酸。 ,,
例1. 某天然蛋白质充分水解后，能分离出有机物R，R可与等物质的量的KOH或盐酸完全反应。3.75gR可与50ml、1mol/L的NaOH完全中和，则R的结构简式为
A. CH,COOH2|NH2
3B. CH,CH,COOH|NH2
22D. HOOC,CH,CH,CH,COOH|NH2
,,氨基酸解析:天然蛋白质水解产物R为，R与KOH或HCl反应时为等物质的量3.75完全反应，说明R分子中有一个氨基和一个羧基。此有机物相对分子的质量，M,,75
0.05通过式量分析:
75,16(,NH),45(,COOH),14(CH)22
运用残基分析法，说明含有一个残基，则R的结构简式为，,CH,HN,CH,COOH222故选A。
二. 蛋白质水解中的断键位置
蛋白质的水解遵循“哪里来，哪里去”原则，即水从哪里生成，就从哪里加水进去，所以蛋白质水解中的断键位置，就是羧基中的碳原子和氨基中的氮原子相连的肽键。
例2. 下图表示蛋白质结构的一部分，图中A、B、C、D表示了分子中不同的键，当蛋白质发生水解反应时，断裂的键是
,,氨基酸通过解析:天然蛋白质是肽键生成的高分子化合物，成键时羧基上脱去羟
O
||基，氨基上脱去氢原子，形成酰胺基结构。因此蛋白质水解时应是酰胺基结构,C,NH,
上的C-N键断裂。故选:C。
例3. 有一种式量为M的多肽，经水解后只得到甘氨酸，如果该多肽是链状分子，则一个这种多肽分子含有肽键数为( )
M,75M,18M，18MM,75A. B. C. D. 57757575
解析:守恒法。设多肽分子中含有n个肽键，已知每2个氨基酸脱1分子水形成二肽，(n，1)，75,M，18n,解得:n,含有一个肽键，类推，含n个肽键，需要(n+1)个甘氨酸脱n个水，根据质量守恒:
，故选A。 57
三. 蛋白质水解后生成氨基酸分子数的确定
根据2个氨基酸脱1分子水形成二肽，含有一个肽键，3个氨基酸脱2分子水形成三肽，类推(n+1)个氨基酸脱n分子水形成多肽，含n个肽键。反之，一个链状蛋白质分子(多HN,CHCOOH(甘氨酸CHON)22252-1)个水分子。 肽分子)水解生成n个氨基酸分子，则要消耗(n
例4. 今有一个多肽，其分子式是CHON，已知将它水解后只得到下列四种氨55701910CH,CH,COOH(丙氨酸CHON)3372基酸: |NH2
HOOCCH,CH,CH,COOH(谷氨酸CHON)22594
|NH2
(1)这个多肽是几肽,有几个肽键,
(2)该多肽水解后有几个谷氨酸,几个苯丙氨酸,
解析:(1)解此
题
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可根据蛋白质水解规律，利用原子守恒法解答。因这几个氨基酸均只有一个氮原子，多肽的分子式中有十个氮原子，则有十个氨基酸参加反应，故为十肽。十个氨基酸之间可脱去九分子水，则有九个肽键。
(2)因十个氨基酸脱去九个水分子后，生成多肽中有70个氢原子和19个氧原子，则十个氨基酸共有70+18=88个氢原子和19+9=28个氧原子。
设该多肽中含甘氨酸、丙氨酸、谷氨酸、苯丙氨酸分别为a、b、c、d个，分别由C、H、O、N原子守恒得关系式如下:
2a，3b，5c，9d,55(C),
,
5a，7b，9c，11d,70，18(H),
,
a，b，c，d,10(N) ,
,2(a，b，d)，4c,19，9(O),
解得:a=1，b=2，c=4，d=3 故该多肽水解后有4个谷氨酸，3个苯丙氨酸。
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