蛋白质有关计算快速解题技巧

白玉琴

（甘肃省民勤县第四中学，甘肃 武威）

高中生物相关的计算题，题型较多难度较大。高分考生得益于自己长期有针对的训练，中等成绩学生花了很多时间做练习，好像学了不少招数，结果面对高考题时还是使不上力气，低分考生本来就是为做题而做题，疲于应付，当然想要提高生物成绩不是很管用，也就是说，这些做法治标不治本。我个人认为，若学生做题时能读透题目后研究解题方法，关键在于熟练掌握计算规律，对高中生物有关的计算学习有一定的帮助。现以生命活动的主要承担者蛋白质相关计算为例，来看看解答这类题目，有何快速解题技巧。

普通高中课程标准实验教科书生物必修一第24页练习3：胰岛素分子有A、B两条链，A链有21个氨基酸，B链有30个氨基酸，胰岛素分子中肽键数目是___个，失去水分子数___个。

考点分析：首先这里有个含蓄的问题，那就是胰岛素是蛋白质，然后根据普通高中课程标准实验教科书生物必修一第22页图2—5氨基酸脱水缩合示意图。氨基酸分子相互结合的方式是：一个氨基酸分子的氨基和另一个氨基酸的羧基相连接，同时脱去水，而连接两个氨基酸分子化学键叫做肽键。所以可以总结规律一：肽键数=失去水分子数=氨基酸数—肽链数。假如n个氨基酸缩合形成m条肽链，然后由这m条肽链构成的一个蛋白质分子，则计算蛋白质分子中肽键数、失去水分子数可以用关系式n-m表示。由此推知本题答案为：49。

变式训练一：若已知20种氨基酸的平均相对分子质量为128，则胰岛素的相对分子质量接近于_____。

考点分析：氨基酸分子相互结合的方式是脱水缩合，相对分子质量减少了，减少的部分就是失去的水。所以可以总结规律二：蛋白质相对分子质量=氨基酸个数×氨基酸平均相对分子质量-脱水分子个数×18-其他（如形成一个二硫键）。假若，n为氨基酸个数，a为氨基酸的平均相对分子质量，m为肽链数，则计算蛋白质的相对分子质量可以用关系式：na-（n-m）×18表示。由此推知本题答案为：5648。

变式训练二：胰岛素分子至少含有______个游离的羧基，______个游离的氨基。

考点分析：氨基酸分子相互结合的方式脱水缩合中，一般是一个氨基酸分子的羧基和另一个氨基酸分子的氨基相连接，“至少”不考虑R基中可能存在的羧基和氨基。所以可以总结规律三：一条肽链至少含有一个羧基和一个氨基，且位于肽链两端。假如m为肽链数，则蛋白质分子中至少含有的羧基数或氨基数可以用关系式：m表示。由此推知本题答案为：2。

变式训练三：胰岛素分子中至少有氧原子的个数______，氮原子的个数______。

考点分析：方法一，氨基酸分子相互结合方式脱水缩合中，失去水分子中有氧原子，而不含氮原子，“至少”不考虑R基中可能存在的羧基和氨基。根据化学反应前后原子守恒，所以可以总结规律四：蛋白质分子中至少含有氧原子数=氨基酸数×2-失去水分子数；蛋白质分子中至少含有氮原子数=氨基酸数。假如n为氨基酸个数，m为肽链数，则计算蛋白质分子中至少氧原子数可以用关系式：n+m表示；蛋白质分子中至少含有氮原子数可以用关系式：n表示。方法二，蛋白质分子中氧原子或氮原子主要存在于肽键中，肽键结构式为-CONH-，可知一个肽键中含有一个氧原子和一个氮原子，位于肽链断的羧基中含有两个氧原子和氨基中含有一个氮原子，“至少”不考虑R基中可能存在的羧基和氨基。所以可以总结规律五：蛋白质分子中至少含有氧原子数=肽键数+肽链数×2；蛋白质分子中至少含有氮原子数=肽键数+肽链数。假如n为氨基酸个数，m为肽链数，则计算蛋白质分子中至少氧原子数可以用关系式：n+m表示；蛋白质分子中至少含有氮原子数可以用关系式：n表示。由此推知本题答案为：53，52。

变式训练四：控制胰岛素分子合成的基因中至少含有碱基数_______个。考点分析：胰岛素合成过程是基因表达，基因表达包括两个阶段转录和翻译，转录是以双链DNA中的一条链为模板合成单链mRNA，这样基因中碱基数是mRNA中碱基数的二倍；翻译是以mRNA为模板合成多肽或蛋白质中，mRNA中相邻的三个碱基决定一种氨基酸，这样mRNA中碱基数就是蛋白质中氨基酸数的三倍。所以可以总结规律六：基因（DNA）中的碱基数：mRNA中碱基数：蛋白质中的氨基酸数=6∶3∶1。至少一般不考虑终止密码子、基因中非编码区、真核细胞基因编码区中内含子等。由此推知本题答案为：306。

高考生物中有关计算之所以难，难在不仅需要记忆，更需要思维；不仅需要勤做，更需要有想法；不仅需要策略，更需要有针对性训练。生物高考刷题有一定的效果，但更多的是日常的积累，对生物课本考试内容的分析，尤其是高考生物中有关计算“技巧”性知识的灌输，更应注重学生日常的生物文化素养的内在积淀，从而提高高考生物成绩。