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1、單元綜合提升一、利用肽鍵、肽鏈及氨基酸的數(shù)目關(guān)系解答題型歸納有關(guān)蛋白質(zhì)的計算(經(jīng)典題)【例1】現(xiàn)有現(xiàn)有1 000個氨基酸,其中氨基有個氨基酸,其中氨基有1 020個,羧個,羧基基1 050個,則由此合成的個,則由此合成的4條肽鏈中氨基、羧基的數(shù)目分別條肽鏈中氨基、羧基的數(shù)目分別是多少?是多少? 【解析】根據(jù)題意知道有氨基酸1 000個,其中氨基有1 020個,羧基1 050個,因每一個氨基酸至少含有一個氨基和一個羧基,且連接在同一個中心碳原子上,所以這1 000個氨基酸上面有20個氨基和50個羧基是位于R基上的,在氨基酸脫水縮合過程中R基上的氨基和羧基不參與反應(yīng),在4條肽鏈的兩端含有游離的氨基
2、和羧基各4個,所以4條多肽鏈中具有的氨基是24個,羧基是54個?!敬鸢浮堪被?4個,羧基54個?!纠?】某某22肽被水解成肽被水解成1個個4肽,肽,2個個3肽,肽,2個個6肽,肽,則這些短肽的氨基總數(shù)的最小值及肽鍵總數(shù)依次是則這些短肽的氨基總數(shù)的最小值及肽鍵總數(shù)依次是A6、18B5、18C5、17 D6、17 【解析】【解析】一個一個n肽至少含有一個氨基和一個羧基,肽至少含有一個氨基和一個羧基,含含(n 1)個肽鍵。故題中短肽的氨基總數(shù)的最小值為:個肽鍵。故題中短肽的氨基總數(shù)的最小值為:12 25個;肽鍵總數(shù)為:個;肽鍵總數(shù)為:31222517個。個。最小值是最小值是R基中沒有氨基和羧基時的值
3、?;袥]有氨基和羧基時的值?!敬鸢复鸢浮緾二、利用原子數(shù)目守恒和分子式中的數(shù)字特點解答【例3】某多肽鏈為199肽,其分子式為CxHyNaObS2(a199、b200),并且由下列5種氨基酸組成。那么該多肽徹底水解后將會分別得到賴氨酸、天冬氨酸的個數(shù)為 Aa199、(b200)/2 Ba200、b200Ca199、(b199)/2 Da200、(b200)/2【解析】從題意知該多肽為199肽,則它是由199個氨基酸組成的;又知該多肽分子式為CxHyNaObS2,其中N有a個,則可知組成該多肽的199個氨基酸共有a個氨基;又知組成該多肽的5種氨基酸中只有賴氨酸含有2個氨基,所以賴氨酸個數(shù)為a199
4、。由于組成該多肽的5種氨基酸中只有天冬氨酸含有2個羧基,設(shè)該多肽共含有天冬氨酸為d個,反應(yīng)前199個氨基酸中氧原子共有4d(199d)2,形成199肽時脫去198個水分子,每個水分子含一個氧原子,所以該多肽分子中尚存在氧原子數(shù)為b4d十(199d)21982d200,d(b200)/2?!敬鸢浮緼 【例4】有一多肽的分子式為有一多肽的分子式為C55H70O19N10,將它,將它徹底水解后只得到下列徹底水解后只得到下列4種氨基酸:甘氨酸種氨基酸:甘氨酸(C2H5NO2)、丙氨酸丙氨酸(C3H7NO2)、苯丙氨酸、苯丙氨酸(C9H11NO2)、谷氨酸、谷氨酸(C5H9NO4),則該多肽是,則該多肽
5、是_(填數(shù)字填數(shù)字)肽,肽,1 mol該該多肽水解后可得到多肽水解后可得到_mol谷氨酸。谷氨酸。 【解析】氨基酸脫水縮合形成多肽這個反應(yīng)的反應(yīng)前后原子數(shù)目應(yīng)該是守恒的。 同時,解這類題時,要注意各氨基酸中原子數(shù)目的特點。該多肽分子式中有10個氮原子,而組成該多肽的4種氨基酸的分子式中都只含一個氮原子,所以該多肽為10肽。觀察發(fā)現(xiàn),甘氨酸、丙氨酸和苯丙氨酸分子式里都只有2個氧原子,只有谷氨酸的分子式里有4個氧原子,假設(shè)1 mol該多肽水解后可得到x mol谷氨酸,則4x2(10 x)919,可以解得x4。(方程式的左邊要減去9,因為形成1mol該多肽,脫去9 mol H2O)【答案】104三、
6、利用排列組合解答【例5】現(xiàn)有a、b兩種氨基酸,則這兩種氨基酸脫水縮合可以形成_種二肽。 【解析】二肽由兩個氨基酸組成,這個問題實際上是求兩種氨基酸在兩個位置上的排列方式的種類。二肽的第一個位置上的氨基酸有兩種選擇(a或者b),第二個位置上的氨基酸也有兩種選擇,所以種類數(shù)為224,即有aa、bb、ab、ba 4種,ab中a提供羧基,b提供氨基形成肽鍵,ba中b提供羧基a提供氨基形成肽鍵,這是兩種不同的二肽。此結(jié)果可以推而廣之,n種氨基酸形成m肽的種類數(shù)為nm種?!敬鸢浮?四、利用方程組解答四、利用方程組解答【例6】現(xiàn)有一種現(xiàn)有一種“十三肽十三肽”,分子式為,分子式為C54H95N17O20,已知
7、將它徹底水解后只得到下列氨基酸。已知將它徹底水解后只得到下列氨基酸。 (1)將該“十三肽”徹底水解后有_個丙氨酸,_個賴氨酸,_個天冬氨酸。(2)和未水解的化合物相比,水解后哪幾種元素的數(shù)目增加了?_。哪幾種元素的數(shù)目減少了?_。 【解析】(1)“十三肽”是由13個氨基酸脫水縮合而生成的,所以“十三肽”的C、N數(shù)目為全部氨基酸中的C、N數(shù)之和,設(shè)水解后有x個丙氨酸,y個賴氨酸,z個天冬氨酸,依題意有【答案】(1)643(2)H和O無 解方程組得解方程組得x6,y4,z3。(2)水解時肽鍵打開,水分子中的水解時肽鍵打開,水分子中的OH和肽鍵中的和肽鍵中的CO相連,水分子中的相連,水分子中的H和肽
8、鍵中的和肽鍵中的NH相連,因此和未相連,因此和未水解的多肽相比,水解后水解的多肽相比,水解后H和和O兩種元素的數(shù)量增加了,其兩種元素的數(shù)量增加了,其他元素的數(shù)目都沒有減少。他元素的數(shù)目都沒有減少。【典例剖析】【例題】黃曲霉毒素是毒性極強(qiáng)的致癌物質(zhì),有關(guān)研究發(fā)現(xiàn),它能引起細(xì)胞中的核糖體不斷從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上脫落下來,這一結(jié)果直接導(dǎo)致A核仁被破壞 B染色體被破壞C細(xì)胞膜被破壞 D蛋白質(zhì)合成受到影響 題型研析【思維建?!?【答案答案】D【方法技巧】第一步:關(guān)鍵信息的獲取認(rèn)真審題,從題干中找準(zhǔn)并提取關(guān)鍵信息,用波浪線做好標(biāo)記。第二步:知識信息的推斷充分利用題干中的關(guān)鍵信息并結(jié)合題目對應(yīng)的生物學(xué)知識,利用因果關(guān)
9、系等邏輯思維進(jìn)行分析推斷。第三步:得出正確的結(jié)論在分析推斷的基礎(chǔ)上得出合理科學(xué)的結(jié)論,再從結(jié)論入手逆向分析其推理的科學(xué)性和嚴(yán)密性?!緩?qiáng)化訓(xùn)練】1真核細(xì)胞單位面積的核孔數(shù)目與細(xì)胞類型和代謝水平有關(guān)。以下細(xì)胞中核孔數(shù)目最少的是A胰島細(xì)胞 B造血干細(xì)胞C漿細(xì)胞 D口腔上皮細(xì)胞解析細(xì)胞代謝越強(qiáng),核孔越多。答案D2在黑暗條件下,細(xì)胞分裂素可延緩成熟綠葉中葉綠素的降解,表明細(xì)胞分裂素能A延緩葉片變黃B促進(jìn)葉片衰老C在成熟的葉肉細(xì)胞中合成D獨立調(diào)節(jié)葉綠素降解的生理過程解析葉綠素分解,葉片逐漸變黃。答案A3細(xì)胞分化是奢侈基因選擇性表達(dá)的結(jié)果。下列屬于奢侈基因的是A血紅蛋白基因 BATP合成酶基因CDNA解旋酶
10、基因 D核糖體蛋白基因解析血紅蛋白的產(chǎn)生是細(xì)胞分化的結(jié)果。答案A4人體內(nèi)往往存在著針對一種病毒的不同抗體,下列解釋合理的是A病毒表面往往存在多種蛋白質(zhì)分子B病毒基因在細(xì)胞內(nèi)能高效復(fù)制C病毒表面往往存在多個同種蛋白質(zhì)分子D病毒基因在細(xì)胞內(nèi)能高效表達(dá)解析抗體具有特異性。答案A5某二倍體動物的某細(xì)胞內(nèi)含10條染色體、10個DNA分子,且細(xì)胞膜開始縊裂,則該細(xì)胞A處于有絲分裂中期 B正在發(fā)生基因自由組合C將形成配子 D正在發(fā)生DNA復(fù)制解析該細(xì)胞正處于減后期。答案C6(多選)(2011江蘇)研究發(fā)現(xiàn),砷(As)可以富集在植物體內(nèi),轉(zhuǎn)化為毒性很強(qiáng)的金屬有機(jī)物,影響水稻的株高、根長和干重,加P(與As原子
11、結(jié)構(gòu)相似)處理后水稻莖葉和根中P含量增加,As含量相對減少,水稻生長加快,干重增加。對此現(xiàn)象合理的解釋是AAs在水稻細(xì)胞內(nèi)富集,由細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點決定BAs進(jìn)入水稻細(xì)胞,導(dǎo)致有關(guān)酶失去活性,影響細(xì)胞代謝CP影響As的吸收,與細(xì)胞膜上的載體種類和數(shù)量有關(guān)DP是構(gòu)成磷脂、核酸和ATP的重要元素,能促進(jìn)水稻生長發(fā)育解析As在水稻細(xì)胞內(nèi)富集,是由細(xì)胞膜具有選擇透過性的功能特點決定的,A項錯誤。As進(jìn)入水稻轉(zhuǎn)化成毒性很強(qiáng)的金屬有機(jī)物,從而破壞酶的活性,影響水稻代謝活動,影響株高、根長和干重,B項正確。影響主動運(yùn)輸?shù)囊蛩貫槟芰亢洼d體,兩者所處的環(huán)境相同,則能量相同,因此加P后,As的含量減少,說明運(yùn)輸兩種
12、離子的載體相同,C項正確。磷脂、核酸和ATP都含有P元素,故可促進(jìn)水稻生長發(fā)育,D項正確,答案BCD 【理論指導(dǎo)】一、相關(guān)概念對照組通常指在自然狀態(tài)下或已知影響因素所造成的結(jié)果的一組實驗;而實驗組通常指某種自變量的改變對實驗結(jié)果的影響未知,需要人為探索的一組實驗。對照組能幫助人們排除無關(guān)變量所造成的實驗誤差,與實驗組對照有助于得出真實可信的結(jié)果或結(jié)論。實驗技能生物實驗中對照實驗的類型二、對照類型1空白對照設(shè)置兩組實驗,其中施加實驗變量(要研究的因素)處理的為實驗組,常態(tài)或未施加實驗變量(要研究的因素)處理的為對照組。自變量為實驗變量的有無。一般驗證性實驗采用空白對照。2相互對照設(shè)置三組以上的實
13、驗,每一組既作為實驗組,同時又是其他組的對照。自變量為實驗變量的不同量度(或類別)。一般探究“最適(佳)條件”的實驗采用相互對照。3自身對照實驗組、對照組在同一實驗對象上進(jìn)行,即實驗處理前的為對照組,處理后的為實驗組,自變量為實驗變量的處理與否,如“植物細(xì)胞質(zhì)壁分離與復(fù)原”實驗。 4條件對照增設(shè)了與實驗變量無關(guān)的一組實驗。常結(jié)合空白對照進(jìn)行,具有反證或加強(qiáng)作用。在不同的實驗中,即使相同的實驗設(shè)計,對照類型也可能不同。【例】以R、S兩種肺炎雙球菌為實驗?zāi)P?,可以設(shè)計如下實驗:A(S型細(xì)菌的DNADNA酶)基本培養(yǎng)基,接種R型細(xì)菌BS型細(xì)菌的DNA基本培養(yǎng)基,接種R型細(xì)菌CS型細(xì)菌的蛋白質(zhì)基本培養(yǎng)
14、基,接種R型細(xì)菌DS型細(xì)菌的多糖基本培養(yǎng)基,接種R型細(xì)菌 若為“驗證DNA是肺炎雙球菌的遺傳物質(zhì)”,則A為實驗組,B為空白對照組,C、D為條件對照組。若為“探究肺炎雙球菌的遺傳物質(zhì)”,則B、C、D為相互對照組,A為條件對照組?!久}設(shè)計】加熱會使蛋白質(zhì)變性,在變性過程中肽鍵是否因此而斷裂呢?請設(shè)計一個證明“蛋白質(zhì)在加熱變性后肽鍵沒有完全斷裂”的實驗。材料、用具:0.01 gmL1的CuSO4的溶液、0.1 gmL1的NaOH溶液、蛋清、清水、酒精燈、試管、滴管等必備用品。實驗原理:_。方法步驟:_。預(yù)期結(jié)果:_。實驗結(jié)論:_。解析肽鍵的存在是蛋白質(zhì)能夠與雙縮脲試劑產(chǎn)生紫色反應(yīng)的原因,故可利用此
15、特點,對問題進(jìn)行實驗探究。為了使結(jié)論可信,可設(shè)置空白對照,對照組為未經(jīng)加熱的蛋白質(zhì),實驗組為加熱后的蛋白質(zhì)。 實驗的自變量為“是否加熱”,因變量是“是否發(fā)生紫色反應(yīng)”。 答案實驗原理;蛋白質(zhì)能與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應(yīng),是因為蛋白質(zhì)中含有肽鍵。將加熱變性的蛋白質(zhì)與雙縮脲試劑混合,如果也能發(fā)生紫色反應(yīng),則證明蛋白質(zhì)在加熱變性后肽鍵沒有完全斷裂步驟;(1)取2支試管,編號1、2;(2)向兩支試管中分別加入2 mL稀釋的蛋清液,并將1號試管中的蛋清液加熱煮沸35 min;(3)向兩支試管中,分別加入1 mL 0.1 g/mL的NaOH溶液,振蕩試管;(4)然后分別向兩支試管中緩慢滴入4滴0.01 g/mL的CuSO4溶液,振蕩試管,觀察實驗現(xiàn)象結(jié)果:1號、2號試管中均出現(xiàn)紫色反應(yīng)結(jié)論:蛋白質(zhì)在加熱變性后肽鍵沒有完全斷裂