高中生物蛋白質(zhì)知識點匯編
隨著人類基因組計劃的實施和推進,蛋白質(zhì)組學的研究也越來越受到科研人員的關(guān)注。同時,蛋白質(zhì)也是高中生物研究的課題之一!為了幫助大家更好的學習,以下學習啦小編搜集整合了高中生物蛋白質(zhì)相關(guān)知識點,歡迎參考閱讀!
高中生物蛋白質(zhì)知識點匯編如下:
一個通式-兩個標準-三個數(shù)量關(guān)系--四個原因--五大功能
(1)一個通式:是指組成蛋白質(zhì)的基本單位氨基酸;氨基酸的通式只有1個,即
(形象記憶:碳周圍有四個鄰居,三個固定鄰居即-H、-COOH、-NH2,一個變動鄰居即-R基)。不同的氨基酸分子,具有不同的-R基。
(2)兩個標準:是指判斷組成蛋白質(zhì)的氨基酸必須同時具備的標準有2個:一是數(shù)量標準,即每種氨基酸分子至少都含有一個氨基(-NH2)和一個羧基(-COOH);二是位置標準,即都是一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上。
(3)三個數(shù)量關(guān)系:是指蛋白質(zhì)分子合成過程中的3個數(shù)量關(guān)系(氨基酸數(shù)、肽鍵數(shù)或脫水分子數(shù)、肽鏈數(shù)),它們的關(guān)系為:當m個氨基酸縮合成一條肽鏈時,脫水分子數(shù)為(m-1),形成(m-1)個肽鍵,即脫去的水分子數(shù)=肽鍵數(shù)=氨基酸數(shù)-1;當m個氨基酸形成n條肽鏈時,肽鍵數(shù)=脫水分子數(shù)=m-n。
(4)四個原因:是指蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)多樣性的原因有4個:
?、俳M成蛋白質(zhì)的氨基酸分子的種類不同;
?、诮M成蛋白質(zhì)的氨基酸分子的數(shù)量成百上千;
?、劢M成蛋白質(zhì)的氨基酸分子的排列次序變化多端;
④蛋白質(zhì)分子的空間結(jié)構(gòu)不同。
(5)五大功能:是指蛋白質(zhì)分子主要有5大功能(由分子結(jié)構(gòu)的多樣性決定):
?、儆行┑鞍踪|(zhì)是構(gòu)成細胞和生物體的重要物質(zhì),如人和動物的肌肉主要是蛋白質(zhì);
?、谟行┑鞍踪|(zhì)有催化作用,如參與生物體各種生命活動的絕大多數(shù)酶;
?、塾行┑鞍踪|(zhì)有運輸作用,如細胞膜上的載體、紅細胞中的血紅蛋白;
④有些蛋白質(zhì)有調(diào)節(jié)作用,如胰島素和生長激素都是蛋白質(zhì),能夠調(diào)節(jié)人體的新陳代謝和生長發(fā)育;
?、萦行┑鞍踪|(zhì)有免疫(包括細胞識別)作用,如動物和人體的抗體能清除外來蛋白質(zhì)對身體生理功能的干擾,起著免疫作用。
蛋白質(zhì)計算題解答攻略:
題型一 蛋白質(zhì)中氨基酸、氨基、羧基、肽鏈、肽鍵、脫水數(shù)的計算
1.知識儲備
掌握氨基酸的結(jié)構(gòu)通式及肽鏈的基本結(jié)構(gòu)是解答蛋白質(zhì)計算題的基礎。我們可以將肽鏈看做“C”與“—CO—NH—”交替連接構(gòu)成的基本骨架,在“C”上連接著“R”基和“H”,在肽鏈的兩端分別游離著“—NH2”和“—COOH”,如下圖所示:
2.規(guī)律方法
結(jié)合上面的示意圖,可以得出如下規(guī)律:
(1)縮合時脫去的水分子數(shù)=肽鍵數(shù)=氨基酸數(shù)-肽鏈數(shù)。
(2)蛋白質(zhì)中氨(羧)基數(shù)=肽鏈數(shù)+R基上的氨(羧)基數(shù)=各氨基酸中氨(羧)基的總數(shù)-肽鍵數(shù)。
注意:如果不考慮R基上的氨(羧)基數(shù),一條多肽鏈中,至少含有一個氨(羧)基;若蛋白質(zhì)分子由多條肽鏈構(gòu)成,則至少含有的氨(羧)基數(shù)等于肽鏈數(shù)。
(3)蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量=氨基酸總相對分子質(zhì)量(氨基酸個數(shù)×氨基酸平均相對分子質(zhì)量)-失水量(18×脫去的水分子數(shù))。
注意:有時還要考慮其他化學變化過程,如肽鏈上出現(xiàn)二硫鍵(—S—S—)時,要再減去2(即兩個H)。
(4)若為環(huán)狀多肽,則可將公式中的肽鏈數(shù)視為零,再進行相關(guān)計算。
【典例】 已知氨基酸的平均相對分子質(zhì)量為128,測得某蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量為5646,則組成該蛋白質(zhì)的氨基酸數(shù)、肽鏈數(shù)以及至少游離的氨基數(shù)分別為
A.51、1、51 B.51、2、2
C.51、2、51 D.44、2、2
【解析】 解題時可采用“列方程求解”的方法。設氨基酸數(shù)為n,肽鏈數(shù)為x,則n×128=5646+(n-x)×18,化簡得110n+18x=5646。當x=1時,n≈51.16;當x=2時,n=51。因此只有B、C項的數(shù)值符合氨基酸數(shù)和肽鏈數(shù)。又知兩條肽鏈上至少游離著2個氨基,故B項正確。答案:B
題型二 多肽中各原子數(shù)的計算
1.知識儲備
氨基酸的結(jié)構(gòu)通式是解答此類試題的突破口。在一個氨基酸中,若不考慮R基,至少含有2個碳原子、2個氧原子、4個氫原子和1個氮原子。而脫水縮合形成多肽時,要失去部分水分子,但是碳原子、氮原子的數(shù)目不會減少。
2.規(guī)律方法
(1)碳原子數(shù)=氨基酸的分子數(shù)×2+R基上的碳原子數(shù);
(2)氫原子數(shù)=各氨基酸中氫原子的總數(shù)-脫去的水分子數(shù)×2;
(3)氧原子數(shù)=各氨基酸中氧原子的總數(shù)-脫去的水分子數(shù);
(4)氮原子數(shù)=肽鏈數(shù)+肽鍵數(shù)+R基上的氮原子數(shù)=各氨基酸中氮原子的總數(shù);
(5)由于R基上的碳原子數(shù)不好確定,且氫原子數(shù)較多,因此以氮原子數(shù)或氧原子數(shù)的計算為突破口,計算氨基酸的分子式或氨基酸個數(shù)最為簡便。
題型三 多肽種類的計算
1.知識儲備
多肽的不同取決于氨基酸的數(shù)目、種類和排列順序。對于氨基酸數(shù)目相同的多肽來說,則取決于氨基酸的種類和排列順序。我們可以借助下面的示意圖(□代表要安放的氨基酸的位置),結(jié)合數(shù)學中“排列組合”的相關(guān)知識,可推導出相關(guān)的計算規(guī)律。
2.規(guī)律方法 (以20種氨基酸形成的四肽化合物為例)
(1)若每種氨基酸數(shù)目無限,可形成肽類化合物的種類有204種(即1號位置安放氨基酸的情況有20種,2、3、4號也是如此,即20×20×20×20=204種)。
(2)若每種氨基酸只有一個,可形成肽類化合物的種類有20×19×18×17種(即1號位置安放氨基酸的情況有20種,2號位置安放的氨基酸只能在剩余的19種中選擇……即20×19×18×17種)。
【典例】 現(xiàn)有足量的甘氨酸、丙氨酸、谷氨酸3種氨基酸,它們能形成的三肽種類以及包含3種氨基酸的三肽種類分別最多有
A.9種,9種 B.6種,3種
C.18種,6種 D.27種,6種
【解析】 由上述“規(guī)律(1)”很容易計算出足量的3種氨基酸構(gòu)成的三肽有33=27種。對于包含3種氨基酸的三肽種類的理解,可借用示意圖“□—□—□”來分析,即第一個位置的氨基酸有3種情況,第二個位置只能從另2種氨基酸中任選1種,第三個位置只能安放剩余的1種,雖然這3種氨基酸足量,但是仍需按“規(guī)律(2)”計算,即3×2×1=6種。答案:D
