高中生物：1.3《有机化合物及生物大分子》素材浙科版必修1.doc

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1、第3节有机化合物及生物大分子蛋白质学习中的“两个难点”突破一、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

2、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。表解如下：⑴当蛋白质由n个氨基酸分子构成的一条肽链构成时（见下表）  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条肽链nn-1n-1bnb-18（n-1）至少1个至少1个 ⑵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

3、基数目1n1n1-1n1-1bn1b-18（n1-1）至少1个至少1个2n2n2-1n2-1bn2b-18（n2-1）至少1个至少1个……………………mnmnm-1nm-1bnmb-18（nm-1）至少1个至少1个合计nn-mn-mbnb-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。 用心爱心专心3．例题解析 例1．某蛋白质的相对分子质量为11935，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

4、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=11935+1908，推知：n=109；由n-m=1908÷18=106，得m=109-106=3。即此蛋白质由3条肽链构成。 答案：C。 例2．胰岛素是一种蛋白质分子，它含有2条多肽链，A链含有21个氨基酸，B链含有30个氨基酸，2条多肽链间通过2个二硫键(二硫键是由2个-SH连接而成的)连接，在A链上也形成1个二硫键，如右图所示为结晶牛胰岛素的平面结构示意图，据此回答:(1)这51个氨基

5、酸形成胰岛素后，分子质量比原来减少了      。(2)胰岛素分子中含有肽键     个，肽键可表示为          。(3)从理论上分析，胰岛素分子至少有         个-NH2，至少有       个-COOH。 解析：(1)该蛋白质分子形成过程中，脱水分子数=n-m=51-2=49，形成3个二硫键(-S-S-)时脱掉6个氢，因此，分子质量减少量=49×18+6=888；(2)形成肽键数=脱水分子数=49，肽键可表示为：-CO-NH-；(3)每条肽链至少含有一个氨基和一个羧基，两条肽链至少含有2个氨基和2个羧基。 答案：(1)888；(2)49  -CO-NH

6、-；(3)2  2 　　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？可用计算多肽种类突破难点： 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=

7、33=27；⑶同理可得：2肽=n×（n-1）、3肽=n×（n-1）×（n-2）、…、n肽=n！；用心爱心专心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。用心爱心专心