专题 一蛋白 质的 相关 计算技法点拨专题集训专题一 蛋白质的相关计 算与蛋白质相关的计算题，题型较多，难度较大。但总体上可分为三种类型，且每类题型都有相应解题策略。如下表：题题目类类型解题题策略有关蛋白质质的相对对分子质质量、氨 基酸数、氨基数、羧羧基数、肽链肽链 数、肽键肽键 数、脱水数的计计算列方程求解蛋白质质(或多肽肽)中原子数计计算用原子守恒解答多肽肽种类计类计 算用数学中“排列组组合 ”解答一、蛋白质中氨基酸、氨基、羧基、肽链、肽键、脱水数及蛋白质的相对分子质量的计算知识必备可将肽链看作“C”与“CONH”交替连接构成的基本骨架，在“C”上连接着R基和H，在肽链的两端分别游离着“NH2”和“COOH”，如下图所示：规律方法结合上面的示意图，可以得出如下规律：(1)缩合时脱去的水分子数肽键数氨基酸数肽链数。(2)蛋白质中氨(羧)基数肽链数R基上的氨(羧)基数各氨基酸中氨(羧)基的总数肽键数。注意：如果不考虑R基上的氨(羧)基数，一条多肽链中，至少含有一个氨(羧)基；若蛋白质分子由多条肽链构成，则至少含有的氨(羧)基数等于肽链数。(3)蛋白质的相对分子质量氨基酸总相对分子质量(氨基酸个数氨基酸平均相对分子质量)失水量(18脱去的水分子数)。注意：有时还要考虑其他化学变化过程，如肽链上出现二硫键(SS)时，要再减去2(即两个H)。(4)若为环状多肽，则可将公式中的肽链数视为零，再进行相关计算。例1 (2012衡水质检)已知氨基酸的平均相对分子质量为128，测得某蛋白质的相对分子质量为5 646，则组成该蛋白质的氨基酸数、肽链数以及至少游离的氨基数分别为( )A51、1、51 B51、2、2C51、2、51 D44、2、2解析 解题时可采用“列方程求解”的方法。设氨基酸数为n，肽链数为x，则n1285 646(nx)18，化简得110n18x5 646。当x1时，n51.16；当x2时，n51。因此只有B、C项的数值符合氨基酸数和肽链数。又知两条肽链上至少游离着2个氨基，故B项正确。答案 B二、多肽中各原子数的计算知识必备氨基酸的结构通式是解答此类题目的突破口。在一个氨基酸中，若不考虑R基，至少含有2个碳原子、2个氧原子、4个氢原子和1个氮原子。而脱水缩合形成多肽时，要失去部分水分子，但是碳原子、氮原子的数目不会减少。规律方法(1)碳原子数氨基酸的分子数2R基上的碳原子数；(2)氢原子数各氨基酸中氢原子的总数脱去的水分子数2；(3)氧原子数各氨基酸中氧原子的总数脱去的水分子数；(4)氮原子数肽链数肽键数R基上的氮原子数各氨基酸中氮原子的总数；(5)由于R基上的碳原子数不好确定，且氢原子数较多，因此以氮原子数或氧原子数的计算为突破口，计算氨基酸的分子式或氨基酸个数最为简便。例2 某多肽链为199肽，其分子式为CxHyNaObS2(a199、b200)，并且由下列5种氨基酸组成。那么该多肽彻底水解后将会分别得到赖氨酸、天冬氨酸的个数为 ( ) Aa199、(b200)/2 Ba200、b200Ca199、(b199)/2 Da200、(b200)/2解析 从题意知该多肽为199肽，则它是由199个氨基酸组成的；又知该多肽分子式为CxHyNaObS2，其中N有a个，则可知组成该多肽的199个氨基酸共有a个氨基；又知组成该多肽的5种氨基酸中只有赖氨酸含有2个氨基，所以赖氨酸个数为a199。由于组成该多肽的5种氨基酸中只有天冬氨酸含有2个羧基，设该多肽共含有天冬氨酸为d个，反应前199个氨基酸中氧原子共有4d(199d)2，形成199肽时脱去198个水分子，每个水分子含一个氧原子，所以该多肽分子中尚存在氧原子数为b4d(199d)21982d200，d(b200)/2。答案 A三、多肽种类的计算知识必备多肽的不同取决于氨基酸的数目、种类和排列顺序。对于氨基酸数目相同的多肽来说，则取决于氨基酸的种类和排列顺序。 可以借助下面的示意图(代表要安放的氨基酸的位置)，结合数学中“排列组合”的相关知识， 推导出相关的计算规律。(以20种氨基酸形成的四肽化合物为例)规律方法(1)若每种氨基酸数目无限，可形成肽类化合物的种类有204种(即1号位置安放氨基酸的情况有20种，2、3、4号也是如此，即20202020204种)。(2)若每种氨基酸只有一个，可形成肽类化合物的种类有(20191817)种即1号位置安放氨基酸的情况有20种，2号位置安放的氨基酸只能在剩余的19种中选择即(20191817)种。例3 现有足量的甘氨酸、丙氨酸、谷氨酸3种氨基酸，它们能形成的三肽种类以及包含3种氨基酸的三肽种类分别最多有 ( )A9种，9种 B6种，3种C18种，6种 D27种，6种解析由上述“规律(1)”很容易计算出足量的3种氨基酸构成的三肽有3327种。对于包含3种氨基酸的三肽种类的理解，可借用示意图“”来分析，即第一个位置的氨基酸有3种情况，第二个位置只能从另2种氨基酸中任选1种，第三个位置只能安放剩余的1种，虽然这3种氨基酸足量，但是仍需按“规律(2)”计算，即3216种。答案 D点击此图进入专题 二穿膜 问题 分析技法点拨专题集训专题二 穿膜问题分析物质穿膜运输问题是学生解题难点之一，其原因有两个方面，首先是学生对题目涉及的生物体局部结构不清楚，无从着手分析，其次是对物质是否跨膜还是非跨膜(即膜融合)进出细胞，不能作出正确判断。另外学生缺乏空间想象能力，不会将生物体局部结构进行放大，并利用图示表示出来。解决此类问题的措施如下：(1)仔细研读题干，提取涉及生物体哪些部位结构。(2)运用空间想象能力，放大生物体局部结构、并用图示直观形象表示。(3)判断物质进出细胞的方式是跨膜运输还是膜融合的胞吐(胞吞)。(4)正确分析物质进出细胞能经过生物膜的层数。例 外界空气中O2进入人体骨骼肌细胞被利用，至少要穿过的生物膜层数是 ( )A5层 B10层C11层 D12层解析 组织细胞与外界环境进行气体交换的整个过程(如图所示)是通过内环境而间接进行的，整个过程包括外呼吸、气体在血液中的运输和内呼吸3个环节。经过外呼吸实现了血液和外界环境之间的气体交换；O2在血液中以氧合血红蛋白的形式进行运输；经过内呼吸实现骨骼肌与内环境之间的气体交换及O2最后参与有氧呼吸而被骨骼肌细胞所利用。外呼吸可用下图1表示，内呼吸可用下图2表示。从图1可知，在肺通气和肺泡内的气体交换的过程中，O2要穿过肺泡壁(一层上皮细胞)、毛细血管壁(一层上皮细胞)及红细胞膜(共计5层生物膜)，才能与血红蛋白结合；从图2可知，经过组织里的气体交换，O2进入骨骼肌细胞要透过红细胞膜、毛细血管壁(一层上皮细胞)和一层骨骼肌细胞膜(合计4层生物膜)，再加上O2最终要进入线粒体参与有氧呼吸，而线粒体是具有双层膜的细胞器，故共合计6层膜。由此可见，外界空气中O2进入人体骨骼肌细胞被利用，至少要穿过的生物膜层数是11层。答案 C点击此图进入专题 三坐标 曲线 的解 题技 巧技法点拨专题集训专题三 坐标曲线的解题技巧曲线类试题是生物高考中出现频率较高的一类题型，此类试题信息含量大，难度大，曲线种类大多复杂，但无论曲线怎么复杂，其关键均为数与形。数就是图像中的点起点，转折点和止点；形就是曲线的变化趋势及将来动态，抓住关键，具有一个正确的解题策略，此类试题就会迎刃而解。一、坐标曲线题析题的四个步骤(1)识标：看清纵、横坐标的含义，找出二者之间的联系是解答此类试题的基础，坐标曲线实际上就是横坐标对纵坐标的影响。纵坐标与横坐标的关系，有的比较明显，有的比较隐晦，需利用所学的生物学知识联想，推理，找出纵、横坐标联系的“桥梁”，从而找出纵横坐标表达的真正变量。(2)明点：坐标图上的曲线是满足一定条件的点的集合，在这些点的集合中，有些特殊点，如曲线的起点、转折点、终点、曲线与纵横坐标以及其他曲线的交叉点等，它们隐含着某些限制条件或某些特殊的生物学含义，明确这些特殊点的含义是解答此类试题的关键。(3)析线：准确描述曲线的增减变化以及找准引起这种变化的主要原因是正确解答此类习题的根本所在。根据纵横坐标的含义可以得出：在一定范围内，随“横坐标量”的增加，“纵坐标量”逐渐增加或减小。超过一定范围后，随“横坐标量”的增加，“纵坐标量”减少或增加，或者达到某种平衡状态。从而揭示出各段曲线的变化趋势及其含义。(4)若为多重曲线坐标图，则可先分析每一条曲线随横坐标变量的变化规律，再分析不同曲线变化的因果关系、先后关系，分别揭示其变化趋势，然后对比分析找出符合题意的曲线、结论或者是教材中的结论性语言，进而掌握两个或多个变量变化快慢相应生物学意义。二、坐标曲线题分类例析 (一)单曲线基本图图例曲线线走势势相关变变量在某范围围内，纵纵坐标变标变 量随着横坐标变标变 量增加而增加，超过过某个值纵值纵坐标变标变 量随横坐标变标变 量增加而不断减少酶的活性pH、温度K、N、P、Mg含量叶片年龄龄干物质质量叶面积积指数呼吸速率、光合强度温度(CO2浓浓度) 种群增长长率时间时间基本图图例曲线线走势势相关变变量在某范围围内，纵纵坐标变标变 量随横坐标变标变 量增加而增加，且增长长速率随横坐标变标变 量增加而加快变变温动动物耗氧量温度种群数量时间时间 (无环环境阻力) 抵抗力稳稳定性营营养结结构复杂杂程度蛙胚发发育细细胞数目、DNA染色体总总量、核质质质质 量比值值时间时间基本图图例曲线线走势势相关变变量在某范围围内，纵纵坐标变标变 量随横坐标变标变 量增加而不断减少细细胞代谢谢强度结结合水含量无氧呼吸强度O2浓浓度单单子叶种子萌发时发时 胚乳干重时时间间杂杂合子所占比例Aa自交代数恒温动动物耗氧量温度恢复力稳稳定性营营养结结构复杂杂程度基本图图例曲线线走势势相关变变量在某范围围内，纵纵坐标变标变 量随横坐标变标变 量增加而增加，超过过某个值值纵纵坐标变标变 量随横坐标变标变 量增加而趋趋于平缓缓细细胞代谢谢强度自由水含量有氧呼吸强度O2浓浓度矿质矿质 元素吸收O2浓浓度Ca、Fe含量叶片年龄龄纯纯合体所占比例Aa自交代数基本图图例曲线线走势势相关变变量在某范围围内，纵纵坐标变标变 量随横坐标变标变 量增加而不断减少，超过过某个值时纵值时纵 坐标变标变量随横坐标变标变 量增加而不断增加酵母菌CO2产产生量O2浓浓度种子萌发过发过 程中吸水速率(干重)时时间间糖尿病患者注射胰岛岛素后，血糖浓浓度时间时间基本图图例曲线线走势势相关变变量在某范围围内，纵纵坐标变标变 量随横坐标变标变 量增加而保持不变变酶促反应应中酶数量反应时间应时间 体内ATP与ADP总总和含量时间时间叶子成熟后，叶片中Ca、Fe元素含量时间时间基本图图例曲线线走势势相关变变量在某范围围内，纵纵坐标变标变 量随横坐标变标变 量增加而成比例增加反应应速度酶浓浓度呼吸量叶面积积指数矿矿质质离子吸收载载体