高中生物中蛋白质相关题型解题技巧

吉喆

【摘 要】 通过对近年来高考理综全国卷生物部分的分析，可以发现蛋白质相关题型几乎年年都会出现，由此可见蛋白质的相关内容是高中生物中的重点。然而，通过对高考卷中学生得分情况的统计分析，以及在一线教育教学实践过程中遇到的问题，均可得知该部分也是高中生物中的难点之一。因此，本文对蛋白质的相关题型提出一些解题技巧，以求可以帮助学生解决该部分的疑难问题。

【关键词】 高中生物  蛋白质  氨基酸  解题技巧

根据教学大纲的要求，对蛋白质相关内容除了需要掌握氨基酸的结构通式和特点以外，另外一个重点就是掌握氨基酸脱水缩合形成蛋白质的过程，这一点在考题中经常以计算的方式来体现。大多题目是给定完整肽链（包括环状肽）或者部分肽链，然后要求计算氨基酸数目、种类、脱去水分子数、蛋白质分子量及形成过程中分子量的变化情况等。对于此类题，学生经常无处下手，本文提出以下解决方案。

一、 给定肽链找氨基酸的“3步曲”解题法

第一步：找肽键。在蛋白质中其基本组成单位——氨基酸是可以变化的，但是氨基酸之间的连接方式是固定的，那就是脱水缩合，脱去水以后形成的连接两个氨基酸之间的化学键称之为“肽键”，其结构是“-CO-NH-”，因此，在题目中首先以横线画出所有这样的结构。

第二步：找中心碳原子。根据氨基酸的结构可以得知氨基酸的结构特点：至少有一个氨基和一个羧基，且连接在同一个碳原子上。因此脱水缩合以后形成的肽键两侧必然是两个氨基酸的中心碳原子。以小三角标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会有四个基团，分别是-NH2、-COOH、-H和-R，本身的氨基和羧基已经脱去水分子缩合在一起形成了肽键，也就是成为残基，那么剩余的就是-H和-R，因此，將中心碳上除了-H以外的结构圈出来，便是-R。

氨基酸之间的不同在于-R，因此，观察圈出来的-R就可以解决此类问题。-R的数量代表氨基酸的数量，-R的种类代表氨基酸的种类，有几种-R就有几种氨基酸。

总之，针对此类问题可以归纳为该“3步曲”，可以以顺口溜的形式帮助学生记忆，“给肽链，找肽键，肽键两侧中心碳，中心碳上有个H，R基往剩余看”。

二、肽链中相关计算的解题法

1. 最少-NH2和-COOH数

在蛋白质中，氨基和羧基可能存在的部位只有两个，一个是末端，一个是R基中，当不知道氨基酸的R基中是否含有氨基和羧基时，最少的数量就是将-R中的氨基和羧基数看为0个，只计算末端中的数量即可。对于一条肽链来说，其末端的一端是游离的-NH2，另一端是游离的-COOH，因此，对于链状肽来说，有几条肽链就至少有几个游离的-NH2和-COOH。对于环状肽来说，因为首尾相连，位于链末的-NH2和-COOH发生了脱水缩合，因此游离的-NH2和-COOH数最少有0个。

2. 脱去水分子数/肽键数

氨基酸在形成蛋白质的时候会脱去水分子，从而形成肽键，在这里可以想象每个人是一个氨基酸，左手是-NH2，右手是-COOH，相邻两个人手拉手就表示氨基酸脱水缩合形成的肽键，不难得出，对于链状肽：肽键数=脱去水分子数=氨基酸数-肽链数;对于环状肽：肽键数=脱去水分子数=氨基酸数。

3. 氨基酸形成蛋白质过程减少的分子量

蛋白质的形成过程需要脱去水分子，有的时候还会涉及到其他的反应，最常见的就是二硫键（-S-S-）的形成。因此，氨基酸形成蛋白质时减少的分子量就是脱掉的H2O及其他物质，算法：减少的分子量=脱去H2O数×18+脱去其他分子数×分子量。

4. 蛋白质的相对分子质量

蛋白质是由氨基酸脱水缩合形成的，因此，蛋白质的分子量是建立在构成它的氨基酸的总分子量的基础上的，在这个过程中脱去了水及其他物质，因此减掉这部分就可以了。故，蛋白质相对分子质量=氨基酸平均相对分子质量×氨基酸数量- 脱去H2O数×18-脱去其他分子数×分子量。

结束语

总而言之，想要解决蛋白质部分的问题，教师在课堂中首先需要让学生了解氨基酸是如何形成蛋白质的，再以此来分析蛋白质的结构特点，最后从氨基酸的数目入手来进行相关的计算。另外，应当提高对该部分的关注度，分析学生的失误原因，有针对性的改正，并且在日常应当增加对这部分的训练，以举一反三的方式列举不同的题型，以加强学生的掌握。