高中生物中蛋白質(zhì)相關(guān)題型解題技巧

吉喆

【摘 要】 通過對近年來高考理綜全國卷生物部分的分析，可以發(fā)現(xiàn)蛋白質(zhì)相關(guān)題型幾乎年年都會出現(xiàn)，由此可見蛋白質(zhì)的相關(guān)內(nèi)容是高中生物中的重點。然而，通過對高考卷中學生得分情況的統(tǒng)計分析，以及在一線教育教學實踐過程中遇到的問題，均可得知該部分也是高中生物中的難點之一。因此，本文對蛋白質(zhì)的相關(guān)題型提出一些解題技巧，以求可以幫助學生解決該部分的疑難問題。

【關(guān)鍵詞】 高中生物 ?蛋白質(zhì) ?氨基酸 ?解題技巧

根據(jù)教學大綱的要求，對蛋白質(zhì)相關(guān)內(nèi)容除了需要掌握氨基酸的結(jié)構(gòu)通式和特點以外，另外一個重點就是掌握氨基酸脫水縮合形成蛋白質(zhì)的過程，這一點在考題中經(jīng)常以計算的方式來體現(xiàn)。大多題目是給定完整肽鏈（包括環(huán)狀肽）或者部分肽鏈，然后要求計算氨基酸數(shù)目、種類、脫去水分子數(shù)、蛋白質(zhì)分子量及形成過程中分子量的變化情況等。對于此類題，學生經(jīng)常無處下手，本文提出以下解決方案。

一、 給定肽鏈找氨基酸的“3步曲”解題法

第一步：找肽鍵。在蛋白質(zhì)中其基本組成單位——氨基酸是可以變化的，但是氨基酸之間的連接方式是固定的，那就是脫水縮合，脫去水以后形成的連接兩個氨基酸之間的化學鍵稱之為“肽鍵”，其結(jié)構(gòu)是“-CO-NH-”，因此，在題目中首先以橫線畫出所有這樣的結(jié)構(gòu)。

第二步：找中心碳原子。根據(jù)氨基酸的結(jié)構(gòu)可以得知氨基酸的結(jié)構(gòu)特點：至少有一個氨基和一個羧基，且連接在同一個碳原子上。因此脫水縮合以后形成的肽鍵兩側(cè)必然是兩個氨基酸的中心碳原子。以小三角標注出所有的中心碳原子。

第三步：找R基。氨基酸的中心碳原子上會有四個基團，分別是-NH2、-COOH、-H和-R，本身的氨基和羧基已經(jīng)脫去水分子縮合在一起形成了肽鍵，也就是成為殘基，那么剩余的就是-H和-R，因此，將中心碳上除了-H以外的結(jié)構(gòu)圈出來，便是-R。

氨基酸之間的不同在于-R，因此，觀察圈出來的-R就可以解決此類問題。-R的數(shù)量代表氨基酸的數(shù)量，-R的種類代表氨基酸的種類，有幾種-R就有幾種氨基酸。

總之，針對此類問題可以歸納為該“3步曲”，可以以順口溜的形式幫助學生記憶，“給肽鏈，找肽鍵，肽鍵兩側(cè)中心碳，中心碳上有個H，R基往剩余看”。

二、肽鏈中相關(guān)計算的解題法

1. 最少-NH2和-COOH數(shù)

在蛋白質(zhì)中，氨基和羧基可能存在的部位只有兩個，一個是末端，一個是R基中，當不知道氨基酸的R基中是否含有氨基和羧基時，最少的數(shù)量就是將-R中的氨基和羧基數(shù)看為0個，只計算末端中的數(shù)量即可。對于一條肽鏈來說，其末端的一端是游離的-NH2，另一端是游離的-COOH，因此，對于鏈狀肽來說，有幾條肽鏈就至少有幾個游離的-NH2和-COOH。對于環(huán)狀肽來說，因為首尾相連，位于鏈末的-NH2和-COOH發(fā)生了脫水縮合，因此游離的-NH2和-COOH數(shù)最少有0個。

2. 脫去水分子數(shù)/肽鍵數(shù)

氨基酸在形成蛋白質(zhì)的時候會脫去水分子，從而形成肽鍵，在這里可以想象每個人是一個氨基酸，左手是-NH2，右手是-COOH，相鄰兩個人手拉手就表示氨基酸脫水縮合形成的肽鍵，不難得出，對于鏈狀肽：肽鍵數(shù)=脫去水分子數(shù)=氨基酸數(shù)-肽鏈數(shù);對于環(huán)狀肽：肽鍵數(shù)=脫去水分子數(shù)=氨基酸數(shù)。

3. 氨基酸形成蛋白質(zhì)過程減少的分子量

蛋白質(zhì)的形成過程需要脫去水分子，有的時候還會涉及到其他的反應(yīng)，最常見的就是二硫鍵（-S-S-）的形成。因此，氨基酸形成蛋白質(zhì)時減少的分子量就是脫掉的H2O及其他物質(zhì)，算法：減少的分子量=脫去H2O數(shù)×18+脫去其他分子數(shù)×分子量。

4. 蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量

蛋白質(zhì)是由氨基酸脫水縮合形成的，因此，蛋白質(zhì)的分子量是建立在構(gòu)成它的氨基酸的總分子量的基礎(chǔ)上的，在這個過程中脫去了水及其他物質(zhì)，因此減掉這部分就可以了。故，蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量=氨基酸平均相對分子質(zhì)量×氨基酸數(shù)量- 脫去H2O數(shù)×18-脫去其他分子數(shù)×分子量。

結(jié)束語

總而言之，想要解決蛋白質(zhì)部分的問題，教師在課堂中首先需要讓學生了解氨基酸是如何形成蛋白質(zhì)的，再以此來分析蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)特點，最后從氨基酸的數(shù)目入手來進行相關(guān)的計算。另外，應(yīng)當提高對該部分的關(guān)注度，分析學生的失誤原因，有針對性的改正，并且在日常應(yīng)當增加對這部分的訓練，以舉一反三的方式列舉不同的題型，以加強學生的掌握。