旺布

【摘 要】高中生物教學(xué)中兩個(gè)大分子物質(zhì)蛋白質(zhì)和核酸的計(jì)算題知識(shí)點(diǎn)既是重點(diǎn)又是難點(diǎn)，近幾年高考中每年都涉及相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的基礎(chǔ)知識(shí)的考察，梳理和歸納相關(guān)的計(jì)算規(guī)律對(duì)學(xué)生正確認(rèn)識(shí)和掌握蛋白質(zhì)和核酸的結(jié)構(gòu)及它們之間內(nèi)在聯(lián)系有較好的指導(dǎo)和幫助。

【關(guān)鍵詞】蛋白質(zhì) 核酸 計(jì)算題 解題規(guī)律

一、有關(guān)蛋白質(zhì)的計(jì)算題

[已知：肽鏈數(shù)（m）、氨基酸總數(shù)（n）、氨基酸平均分子量（a）]

（一）、蛋白質(zhì)（或多肽）上N原子數(shù)=氨基酸數(shù)+R基上N原子數(shù)=肽鍵數(shù)+肽鏈數(shù)+ R基上N原子數(shù)；

（二）、蛋白質(zhì)（或多肽）上O原子數(shù)=2×氨基酸數(shù)-脫水?dāng)?shù)+R基上O原子數(shù)=肽鍵數(shù)+2×肽鏈數(shù)+ R基上O原子數(shù)；

（三）、脫水?dāng)?shù)=肽鍵數(shù)：

1、鏈狀肽：脫水?dāng)?shù)=肽鍵數(shù)=氨基酸數(shù)-肽鏈數(shù)= n-m；

2、環(huán)狀肽：脫水?dāng)?shù)=肽鍵數(shù)=氨基酸數(shù)= n；

（四）、氨基數(shù)=羧基數(shù)：

1、鏈狀肽：每條肽鏈上游離的氨基和羧基至少各1個(gè)，m條肽鏈上游離的氨基和羧基各m個(gè)（因考慮R基上的氨基和羧基，所以說至少）；

2、環(huán)狀肽：因首尾氨基酸相接形成環(huán)狀結(jié)構(gòu)，只需考慮R基上的氨基和羧基；

（五）蛋白質(zhì)的分子質(zhì)量：

1、鏈狀肽：蛋白質(zhì)（或多肽）分子質(zhì)量=氨基酸數(shù)×氨基酸平均分子質(zhì)量-（氨基酸數(shù)-肽鏈數(shù)）×18= n×m-（n-m）×18；

2、環(huán)狀肽：蛋白質(zhì)（或多肽）分子質(zhì)量=氨基酸數(shù)×氨基酸平均分子質(zhì)量-氨基酸數(shù)×18= n×m-n×18；

二、有關(guān)核算的計(jì)算題

[已知：核苷酸總數(shù)（b）；核苷酸平均分子量（c）]

（一）、有關(guān)DNA半保留復(fù)制的計(jì)算規(guī)律：

1、一個(gè)DNA分子復(fù)制n次，就會(huì)產(chǎn)生2n個(gè)DNA分子（RNA情況同上）；

2、一個(gè)被N14標(biāo)記的DNA放入含N15標(biāo)記的培養(yǎng)基中復(fù)制n次，則產(chǎn)生2n個(gè)DNA分子，其中只有被N14標(biāo)記的DNA有0個(gè)，只有被N15標(biāo)記DNA有2n-2，同時(shí)被N14和N15標(biāo)記DNA有2；

3、一個(gè)被N14標(biāo)記的DNA放入含N15標(biāo)記的培養(yǎng)基中復(fù)制n次，則產(chǎn)生2×2n個(gè)單鏈DNA，其中只有被N14標(biāo)記的DNA單鏈占2/2×2n，只有被N15標(biāo)記DNA單鏈占2×（2n-1）/2×2n；

（二）、脫水?dāng)?shù)=磷酸二酯鍵數(shù)：

1、鏈狀DNA：脫水?dāng)?shù)=磷酸二酯鍵數(shù)=核苷酸數(shù)-2= b-2；

2、鏈狀RNA：脫水?dāng)?shù)=磷酸二酯鍵數(shù)=核苷酸數(shù)-1= b-1；

3、環(huán)狀DNA：脫水?dāng)?shù)=磷酸二酯鍵數(shù)=核苷酸數(shù)= b；

（三）、堿基對(duì)（或脫氧核苷酸對(duì)）與DNA多樣性關(guān)系：n個(gè)堿基對(duì)（或脫氧核苷酸對(duì)）會(huì)形成4n個(gè)DNA分子；

（四）、關(guān)于DNA復(fù)制時(shí)堿基數(shù)的計(jì)算規(guī)律：

1、消耗堿基數(shù)（脫氧核苷酸數(shù)）計(jì)算：已知一個(gè)DNA分子中有腺嘌呤x個(gè)，則這個(gè)DNA分子復(fù)制n次后需要加入多少腺嘌呤（A）？A= x （2n-1）；

2、在DNA分子中，根據(jù)A=T，G=C，圖示如下：

1 -A-T-C-A-T-G-C-A- ……………m

2 -T-A-G-T-A-C-G-T- ……………m

⑴、 DNA雙鏈中，互補(bǔ)堿基的數(shù)量相等 （A=T 、C=G） ；

DNA單鏈中，互補(bǔ)堿基的數(shù)量不一定相等 （A≠ T、C≠ G）

⑵、雙鏈DNA分子中兩組不互補(bǔ)堿基對(duì)的堿基之和的比值為1，即嘌呤堿基總數(shù)等于嘧啶堿基總數(shù)。 （A+G）/（T+C）=1 即 A+G = T+C

將C跟G等量替換得到：（A+C）/（T+G）=1 即 A+C = T+G

①雙鏈DNA分子中，兩互補(bǔ)堿基相等；任意兩個(gè)不互補(bǔ)堿基之和恒等，各占?jí)A基總數(shù)的50%，且不互補(bǔ)堿基之和的比值等于1

∵A=T， C=G ∴ A+G=T+C =A+C=T+G= 50%

（ A+G）/（T+C）=（A+C）/（T+G）=（T+C）/（A+G）=（T+G）/（A+C）=1

②雙鏈DNA分子中A+T/G+C值等于其中任何一條單鏈中的A+T/G+C值。

A1+T1/G1+C1=n A2+T2/G2+C2=n A+T/G+C=n

③雙鏈DNA分子中，互補(bǔ)的兩條單鏈中的A+G/T+C值互為倒數(shù)。即兩組不互補(bǔ)堿基之和的比值等于另一互補(bǔ)鏈中這一 比值的倒數(shù)。

A1+ G1/ T1+C1=n A2+ G2/ T2+C2=1/n

④雙鏈DNA分子中，A+T占整個(gè)雙鏈DNA分子堿基總數(shù)的百分比等于其中任何一條單鏈中A+T占該單鏈堿基總數(shù)的百分比。

A1+ T1/ A1+ T1+ G1+C1=m% A2+ T2/ A2+ T2+G2 +C2=m%

A+T/ A+T +G+C= m%

（五）、RNA分子質(zhì)量=核苷酸數(shù)×核苷酸均分-（核苷酸數(shù)-1）×18=bc-（b-1）×18

（六）、DNA分子質(zhì)量：

1、鏈狀DNA：DNA分子質(zhì)量=核苷酸數(shù)×核苷酸均分-（核苷酸數(shù)-2）×18= bc-（b-2）×18；

2、環(huán)狀DNA：DNA分子質(zhì)量=核苷酸數(shù)×核苷酸均分-核苷酸數(shù)×18=bc-b×18；

（七）、DNA分子中，脫氧核苷酸數(shù)：脫氧核糖數(shù)：含氮堿基數(shù)：磷酸數(shù)=1：1：1：1

三、綜合計(jì)算題

（一）、DNA中堿基數(shù)：RNA中堿基數(shù)：蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)=6：3：1

（二）、根據(jù)DNA（基因）的分子質(zhì)量求蛋白質(zhì)分子質(zhì)量：

例：已知：肽鏈數(shù)（m）、氨基酸平均分子量（a）、核苷酸平均分子量（c）、DNA（基因）分子質(zhì)量（d），求蛋白質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量？

解： 根據(jù)基因的質(zhì)量和每個(gè)核苷酸的均分，找出核苷酸的數(shù)目

∵ d=bc-（b-2）×18 ∴ b= d-36/ c-18

又根據(jù)DNA中堿基數(shù)：RNA中堿基數(shù)：蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)=6：3：1，找出蛋白質(zhì)中氨基酸的數(shù)目x

∵ 6： 1=d-36/ c-18：x ∴x= d-36/6（ c-18）

再根據(jù)氨基酸數(shù)目和氨基酸的均分，計(jì)算蛋白質(zhì)的分子質(zhì)量，即蛋白質(zhì)分子質(zhì)量=氨基酸數(shù)×氨基酸均分-（氨基酸數(shù)-肽鏈數(shù)）×18= d-36/6（ c-18）×a-（d-36/6（ c-18）-m）×18

四、結(jié)語

高中生物教學(xué)中，有關(guān)蛋白質(zhì)和核酸計(jì)算知識(shí)點(diǎn)比較零碎比較繁多，熟練掌握和運(yùn)用這些計(jì)算規(guī)律和公式去處理一些題目，提高學(xué)生的應(yīng)試能力和實(shí)踐運(yùn)用能力，就顯得尤為重要。處理相關(guān)知識(shí)點(diǎn)時(shí)，本人認(rèn)為要注意以下幾點(diǎn)：

（一）、仔細(xì)審題：明確題中已知的和隱含的條件，不同的條件、現(xiàn)象適用不同規(guī)律；

（二）、掌握基本公式和方法：根據(jù)題目考察的知識(shí)點(diǎn)和已知條件，能夠迅速列出相關(guān)的公式（或推倒出相關(guān)的式子）；

（三）、相關(guān)知識(shí)點(diǎn)要做到融會(huì)貫通、觸類旁通。