高考生物必备知识点：蛋白质学习中的“两个难点”

一、蛋白质的计算

1.利用归纳法分析推导蛋白质形成过程中脱去水分子数、形成肽键数、消耗氨基和羧基数、最少含有氨基和羧基数及蛋白质分子量。 蛋白质由氨基酸通过脱水缩合形成多肽，肽链通过一定的化学键互相连接在一起，形成具有特定空间结构的蛋白质。一个氨基酸的羧基（—COOH）与其相邻氨基酸的氨基（—NH2）相连接，同时失去一分子水，这种结合方式叫做脱水缩合。每脱去一分子水将形成一个肽键，同时将消耗一个氨基（—NH2）和一个羧基（—COOH）；由于每一个氨基酸至少含有一个氨基和一个羧基，故每条肽链的主链将保留一个氨基和一个羧基，由于氨基酸的R基可能含有氨基和羧基，所以每个多肽分子至少含有一个氨基和一个羧基。

（2）当蛋白质由n个氨基酸构成的m条肽链构成时：设m条肽链中，第一条肽链由n1个氨基酸构成，第二条肽链由n2个氨基酸构成，…，第m条肽链由nm个氨基酸构成，且n1 +n2+…+nm =n，则有：

肽链 序数 氨基 酸数 肽键数 脱去水 分子数 氨基酸平均 相对分子质量 蛋白质平均 相对分子质量 氨基 数目 羧基 数目

1 n1 n1-1 n1-1 b n1b-18（n1-1） 至少1个 至少1个

2 n2 n2-1 n2-1 b n2b-18（n2-1） 至少1个 至少1个

… … … … … … … …

m nm nm-1 nm -1 b nm b-18（nm -1） 至少1个 至少1个

合计 n n-m n-m b nb-18（n-m） 至少m个 至少m个

2.蛋白质形成前后分子质量总量不变，即反应前氨基酸分子量之和=形成的蛋白质分子、水分子及其它物质的分子量之和。

3.例题解析

例1.某蛋白质的相对分子质量为11 935，在合成这个蛋白质分子过程中脱水量为1908，假设氨基酸的平均相对分子质量为127，则组成该蛋白质分子的肽链有：（ ） A.1条 B.2条 C.3条 D.4条

解析：据物质守恒可知：蛋白质平均相对分子质量+合成蛋白质分子过程中脱水量=氨基酸分子量之和，即n×127=11 935+1 908，推知：n=109;由n-m=1 908÷18=106，得m=109-106=3。即此蛋白质由3条肽链构成。 答案：C。

二、蛋白质的多样性

蛋白质是性状的表现者和主要承担者，性状的多样性反映其功能的多样性，以蛋白质结构的多样性为基础，而组成蛋白质的基本单位——氨基酸仅有20种，20种氨基酸如何形成多种蛋白质呢？可用计算多肽种类进阶难点：

例1.有3个不同氨基酸，可形成3肽的种数？有足够数量的3种不同氨基酸，可形成多少种3肽？有n（n≤20）个不同氨基酸，可形成多少种2肽、3肽、…、n肽（组成肽的氨基酸各不相同）？有足够数量的n（n≤20）种不同氨基酸，可形成多少种2肽、3肽、…、m肽（组成肽的氨基酸各不相同）？

解析：⑴6种（即3×2×1）； ⑵3肽种数=3×3×3=33=27; ⑶同理可得：2肽=n×（n-1）、3肽=n×（n-1）×（n-2）、…、n肽=n!; ⑷2肽种数=n×n= n2、3肽种数= n×n×n = n3、…、m肽种数=nm。通过上述分析与计算，结合“组成蛋白质分子的氨基酸的种类不同，数目成百上千，排列次序变化多端，由氨基酸形成的肽链的空间结构千差万别”，即可理解蛋白质种类的多样性、功能的多样性。