1、如何进行蛋白质计算的授课 蛋白质的计算是蛋白质教学中比较难的一个知识点。 学生必须掌握了脱水缩合,二肽,肽键,三肽,多肽,多肽链等的基础上才会做有关蛋白质计算的题。因此蛋白质的计算一般放在蛋白质这一节的最后讲。蛋白质的计算可以归纳为三个方面:1.由脱水缩合形成肽链中的数量关系;2 蛋白质中游离氨基或羧基的计算; 3.蛋白质中所含 N,O 原子的计算。那么如何开展课堂教学呢? 首先给学生展示一个习题(见图 1): 学生很容易得出脱去了 3 分子水,形成了 3 个肽键。该条多肽的相对分子质量为:4 a 18(4-1)。那么假设 1 条肽链由 n 个氨基酸组成的情况又是怎样呢?学生也能得出脱去(n-
2、1)分子水,形成(n-1)个肽键,多肽的相对分子质量为 an-18(n-1) 。 那如果是 1 个蛋白质由多条肽链的情况又 会怎么样呢?此时教师可以在黑板上板书 2 条肽链的情况(如下图 2) 。 可见,2 两条肽链共脱去( n-2)分子水,形成(n-2)个肽键,多肽的相对分子质量为 an -18 (n-2) 。 那假设由 n 个氨基酸形成了 m 条肽链, 情况会是怎么样呢? 学生自然会得出 m 条肽链共脱去(n-m )分子水,形成(n-m)个肽键,形成的多肽链的相对分子质量为 an-18(n-m) 。 紧接着让同学们看一个例题(如下图 3) : 告诉学生这是氨基酸形成的环状肽链,那该化 合物
3、是由几个氨基酸脱去几分子水形成几个肽键组成的?学生通过观察会发现是由 5 个氨基酸,脱去 5 分子水,形成 5 个肽键组成的。继续追问如果有 n 个氨基酸形成的 1 条环状链,会脱去几分子水,形成几个肽键。学生自然能够回答脱去 n 分子水形成 n 个肽键。 接下来给学生展示一条氨基酸链, 来讲解游离氨基 (-NH2 ) 和游离羧基 (-COOH )(见下图 4) 。可问学生一条肽链中的氨基和羧基数 是多少?学生容易想到肽链的一端有 1 个,其余的可能在 R 基中, R1 基中可能有也可能没有,因此学生就容易得出1 条肽链中至少有 1 个氨基和 1 个羧基;那 2 条肽链呢,同样,至少由 2 个
4、氨基和 2个羧基; m 条肽链至少由 m 个氨基和 m 个羧基。 在讲解的过程中,教师结合板书将以上内容归纳在黑板上,让学生一目了然。 1. 由脱水缩合形成肽链中的数量关系 假设氨基酸的平均相对分子质量为 a,由 n 个氨基酸形成 1 条或 n 条肽链,则有: 形成肽链数 肽键数 脱水数 多肽相对分子质量 游离-NH2 游离-COOH 1 n-1 n-2 an-18(n-1) 至少 1 个 至少 1 个 2 n-2 n-2 an-18(n-2) 至少 2 个 至少 2 个 m n-m n-m an-18(n-m) 至少 m 个 至少 m 个 环状 n n an-18n 不确定 不确定 可见:
5、肽键数= 脱去的水分子数= 氨基酸数 肽链数; 多肽的相对分子质量 =氨基酸的平均相对分子质量氨基酸的数目 水的相对分子质量脱去的水分子数= 氨基酸的平均相对分子质量氨基酸的数目 水的相对分子质量(氨基酸数 肽链数) 接下来可以讲蛋白质中游离氨基或羧基的计算,通过以上分析我们可以得出蛋白质中至少含有的氨基数或羧基数 =肽链数;同时我们也知道对 1 条肽链而言,游离的氨基(-NH2 )数 =肽链一端的氨基数 +R 基上的氨基(结合图 4) 。而 1 条肽链一端的氨基数目恰好是 1 个,等于肽链数目;同理对于 2 条肽链组成的蛋白质,游离的氨基(-NH2 )数=2 条肽链一端的氨基数+R 基上的氨
6、基。因此我们可以知道游离的氨基数或羧基数 =肽链数 + R 基上的氨基。接下来归纳一下,让学生加深印象。 2 蛋白质中游离氨基或羧基的计算 至少含有游离的氨基( -NH2)数或羧基(-COOH )数= 肽链数 游离的氨基(或羧基数) =肽链数 + R 基上的氨基(或羧基) 讲解蛋白质中所含 N,O 原子的计算,依然可以结合图 4 来分析,可以尝试让学生来计算该肽链中的 N、 O 数目。对于 N 原子,学生可能会发现存在于 3 个地方,一是肽链的一端有 1 个,二是每个肽键中有 1 个,其他的就存在于 R 基中。如果是 2条肽链组成的蛋白质,那就是 2 肽链的一端各有 1 个,每个肽键中有 1 个,其他的就存在于 R 基中了。因此就可以得出,蛋白质中 N 原子的个数= 肽链数 +肽键数 +R基中 N 原子数;同理学生自然可以得出蛋白质中 O 原子的个数 =肽链数 2+肽键数+R 基中的 N 原子个数。接下来板书归纳一下,让学生加深印象。 3 蛋白质中所含 N, O 原子的计算 N 原子的个数=肽链数 +肽键数+R 基上的 O 原子个数 O 原子的个数 =肽链数 2+肽键数 +R 基上的 O 原子个数 END.