高中生物實(shí)驗設計專(zhuān)題訓練

高中生物實(shí)驗設計專(zhuān)題訓練

高中生物教材中許多知識都可以量化，涉及到一些計算，是生物科學(xué)深入發(fā)展的標志之一。下面是小編整理的高中生物實(shí)驗設計專(zhuān)題訓練，具體內容如下。

高中生物實(shí)驗設計專(zhuān)題訓練

1.一個(gè)氨基酸中的各原子的數目計算：

C原子數=R基團中的C原子數+2，H原子數=R基團中的H原子數+4，O原子數=R基團中的O原子數+2，N原子數=R基團中的N原子數+1

2.肽鏈中氨基酸數目、肽鍵數目和肽鏈數目之間的關(guān)系：

若有n個(gè)氨基酸分子縮合成m條肽鏈，則可形成(n-m)個(gè)肽鍵，脫去(n-m)個(gè)水分子，至少有-NH2和-COOH各m個(gè)。游離氨基或羧基數=肽鏈條數+R基中含有的氨基或羧基數。

例.(2005·上海生物·30)某22肽被水解成1個(gè)4肽，2個(gè)3肽，2個(gè)6肽，則這些短肽的氨基總數的最小值及肽鍵總數依次是(C)

A、6 18 B、5 18 C、5 17 D、6 17

解析：每條短肽至少有一個(gè)氨基(不包括R基上的氨基)，共有5個(gè)短肽，所以這些短肽氨基總數的最小值是5個(gè);肽鏈的肽鍵數為n-1,所以肽鍵數為(4-1)+2×(3-1)+2×(6-1)=17。

例.(2003上海)人體免疫球蛋白中，IgG由4條肽鏈構成，共有764個(gè)氨基酸，則該蛋白質(zhì)分子中至少含有游離的氨基和羧基數分別是( D )

A.746和764 B.760和760 C.762和762 D.4和4

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3.氨基酸的平均分子量與蛋白質(zhì)的分子量之間的關(guān)系：

n個(gè)氨基酸形成m條肽鏈，每個(gè)氨基酸的平均分子量為a，那么由此形成的蛋白質(zhì)的分子量為：n?a-(n-m)?18 (其中n-m為失去的水分子數，18為水的分子量);該蛋白質(zhì)的分子量比組成其氨基酸的分子量之和減少了(n-m)·18。(有時(shí)也要考慮因其他化學(xué)建的形成而導致相對分子質(zhì)量的減少，如形成二硫鍵。

例.(2003上海)某蛋白質(zhì)由n條肽鏈組成，氨基酸的平均分子量為a，控制該蛋白質(zhì)合成的基因含b個(gè)堿基對，則該蛋白質(zhì)的分子量約為( D )

A. B.

C. D.

4.在R基上無(wú)N元素存在的情況下，N原子的數目與氨基酸的數目相等。

5.蛋白質(zhì)分子完全水解時(shí)所需的水分子數=蛋白質(zhì)形成過(guò)程中脫下的水分子數。

6.有關(guān)多肽種類(lèi)的計算：假若有n種氨基酸，由這n種氨基酸組成多肽的情況，可分如下兩種情形分析。(1)每種氨基酸數目無(wú)限的情況下，可形成m肽的種類(lèi)為nm種;(2)每種氨基酸數目只有一種的情況下，可形成m肽的種類(lèi)為n×(n-1)×(n-2)……×1種m

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例 稱(chēng)取某多肽415g，在小腸液的作用下完全水解得到氨基酸505g。經(jīng)分析知道組成此多肽的氨基酸平均相對分子質(zhì)量為100，此多肽由甘氨酸、丙氨酸、半胱氨酸3種氨基酸組成，每摩爾此多肽含有S元素51mol。3種氨基酸的分子結構式如下：

(1)小腸液為多肽的水解提供的物質(zhì)是____________________________。

(2)組成一分子的此多肽需氨基酸個(gè)數為_(kāi)_________________________。

(3)此多肽分子中3種氨基酸的數量比為_(kāi)__________________________。

(4)控制此多肽合成的基因片段至少有脫氧核苷酸個(gè)數為_(kāi)_____________。

解析 第(2)小題由題意可知，415g此多肽完全水解需要水505g-415g=90g，即形成415g此種多肽需要脫去90g水。415g此多肽形成時(shí)，需要氨基酸505/100=5.05(mol)，脫水90/18=5(mol)，所以在形成此多肽時(shí)需要的氨基酸摩爾數與合成時(shí)脫去的水分子摩爾數之比為：5.05/5=1.01。設該肽鏈上的氨基酸殘基數目為n，則該肽鏈上的氨基酸殘基數目與在形成該肽鏈時(shí)脫去的水分子數之比：n/(n-1)。得n/(n-1)=1.01，解此方程得n=101。所以此多肽為101肽。第(3)小題由于某摩爾此多肽含有S元素51mol，可知，一分子此多肽需由51分子的半胱氨酸脫水形成。所以，可利用平均分子量計算求解此多肽分子中三種氨基酸的數量比。根據三種氨基酸的結構式可知：

甘氨酸的分子量為75;丙氨酸的分子量為89;半胱氨酸的分子量為121。

設形成此多肽需甘氨酸a個(gè)，則有： 75a+89(101-51-a)+121×51=101×100

解得：a=37 ;101-51-a=13

即，此多肽中三種氨基酸的數量比是：

甘氨酸:丙氨酸:半胱氨酸 = 37:13:51

第(4)小題中由mRNA翻譯成蛋白質(zhì)時(shí)，是3個(gè)堿基決定一個(gè)氨基酸，基因轉錄成mRNA時(shí)是以其中的一條鏈為模板轉錄的，而基因中有兩條鏈，所以指導合成多肽的基因中的脫氧核苦酸數為多肽中的氨基酸總數乘6。

答案 (1)肽酶 (2)101肽 (3)甘氨酸：丙氨酸：半胱氨酸=5∶45∶51 (4)606

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