IB生物知识点之核酸和蛋白质降解 种类、结构、通式都整理好了

在IB生物的考试中常常会考到核酸和蛋白质，同学们要记得有关核酸与蛋白质的计算公式以及这两个物质的不同的特点、结构等。本期就带大家一起看看IB生物知识点核酸与蛋白质都有哪些考点。

氨基酸及其种类

结构通式

结构特点

• 每种氨基酸分子至少含有一个氨基和一个羧基，并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上，这个碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基团（R基）,不同的氨基酸的R基不同，是氨基酸分类的依据。

• 氨基酸分子中的氨基和羧基数目至少为一个，也可以是几个，因为R基中可能含有氨基或羧基，但R基上的氨基和羧基不参与脱水缩合。
  

• 含有氨基和羧基但不连在同一个碳原子上则不是构成蛋白质的氨基酸，例如：H2N--CH2--CH2-C00H不是构成人体蛋白质的氨基酸。
  

• 氨基酸的元素组成：C、H、0、N；有些氨基酸含有s，同时s是氨基酸和蛋白质的特征元素，细胞内的生物大分子只有蛋白质含S.
  

种类

自然界存在多种氨基酸，但构成人体的氨基酸只有20种，即存在20种不同的R基。

• 必需氨基酸：有8种氨基酸是人体细胞不能合成的，必须从外界环境中获取，称为必需氨基酸，在评价各类食品中的蛋白质成分的营养价值时，要特别注重其中必需氨基酸的种类和含量；婴儿必需氨基酸为9种，比成人多一种组氨酸。

• 非必需氨基酸：除必需氨基酸外，另外12种氨基酸是人体细胞能够合成的，称为非必需氨基酸，婴儿为11种。

蛋白质的结构与性质

(1)蛋白质的组成与结构

1蛋白质是十分重要的含氮生物高分子化合物，相对分子质量从几万到几千万，主要由C、H、O、N、S等元素组成。蛋白质是由氨基酸通过缩聚反应生成的，蛋白质属于天然高分子化合物。

蛋白质的结构一级结构:

蛋白质分子中各种氨基酸的连接方式和排列顺序叫蛋白质的一级结构。

二级结构:

多肽链卷曲盘旋和折叠的空间结构称为蛋白质的二级结构

三级结构:

蛋白质分子在二级结构的基础上进一步盘曲折叠形成的三维结

构。每一个具有三级结构的多肽链称为亚基。

蛋白质和核酸计算

注：肽链数（m）；氨基酸总数（n）；氨基酸平均分子量（a）；氨基酸平均分子量（b）；核苷酸总数（c）；核苷酸平均分子量（d）]。

蛋白质（和多肽）

氨基酸经脱水缩合形成多肽，各种元素的质量守恒，其中H、O参与脱水。每个氨基酸至少1个氨基和1个羧基，多余的氨基和羧基来自R基。

①氨基酸各原子数计算：

C原子数＝R基上C原子数＋2；

H原子数＝R基上H原子数＋4；

O原子数＝R基上O原子数＋2；

N原子数＝R基上N原子数＋1。

②每条肽链游离氨基和羧基至少：各1个；m条肽链蛋白质游离氨基和羧基至少：各m个；

③肽键数＝脱水数（得失水数）＝氨基酸数－肽链数＝n—m；

④蛋白质由m条多肽链组成：

N原子总数＝肽键总数＋m个氨基数（端）＋R基上氨基数；＝肽键总数＋氨基总数≥ 肽键总数＋m个氨基数（端）；

O原子总数＝肽键总数＋2（m个羧基数（端）＋R基上羧基数）；＝肽键总数＋2×羧基总数≥ 肽键总数＋2m个羧基数（端）；

⑤蛋白质分子量＝氨基酸总分子量—脱水总分子量（—脱氢总原子量）＝na—18（n—m）；

蛋白质中氨基酸数目与双链DNA（基因）、mRNA碱基数的计算

①DNA基因的碱基数（至少）：mRNA的碱基数（至少）：蛋白质中氨基酸的数目＝6：3：1； 

②肽键数（得失水数）＋肽链数＝氨基酸数＝mRNA碱基数/3＝（DNA）基因碱基数/6；

③DNA脱水数＝核苷酸总数—DNA双链数＝c—2；

mRNA脱水数＝核苷酸总数—mRNA单链数＝c—1；

④DNA分子量＝核苷酸总分子量—DNA脱水总分子量＝（6n）d—18（c—2）。

mRNA分子量＝核苷酸总分子量—mRNA脱水总分子量＝（3n）d—18（c—1）。

⑤真核细胞基因：外显子碱基对占整个基因中比例＝编码的氨基酸数×3÷该基因总碱基数×；编码的氨基酸数×6≤真核细胞基因中外显子碱基数≤（编码的氨基酸数＋1）×6。

有关双链DNA（1、2链）与mRNA（3链）的碱基计算

①DNA单、双链配对碱基关系：

A1＝T2，T1＝A2；

A＝T＝A1＋A2＝T1＋T2，C＝G＝C1＋C2＝G1＋G2。

A＋C＝G＋T＝A＋G＝C＋T＝1/2（A＋G＋C＋T）；

（A＋G）%＝（C＋T）%＝（A＋C）%＝（G＋T）%＝50%；（双链DNA两个特征：嘌呤碱基总数＝嘧啶碱基总数）

DNA单、双链碱基含量计算：（A＋T）%＋（C＋G）%＝1；

（C＋G）%＝1―（A＋T）%＝2C%＝2G%＝1―2A%＝1―2T%；（A1＋T1）%＝1―（C1＋G1）%；

（A2＋T2）%＝1―（C2＋G2）%。

②DNA单链之间碱基数目关系：

A1＋T1＋C1＋G1＝T2＋A2＋G2＋C2＝1/2（A＋G＋C＋T）；

A1＋T1＝A2＋T2＝A3＋U3＝1/2（A＋T）；

C1＋G1＝C2＋G2＝C3＋G3＝1/2（G＋C）；

③

a.DNA单、双链配对碱基之和比（（A＋T）/（C＋G）表示DNA分子的特异性）：

若（A1＋T1）/（C1＋G1）＝M，则（A2＋T2）/（C2＋G2）＝M，（A＋T）/（C＋G）＝M

b.DNA单、双链非配对碱基之和比：

若（A1＋G1）/（C1＋T1）＝N，则（A2＋G2）/（C2＋T2）＝1/N；（A＋G）/（C＋T）＝1；若（A1＋C1）/（G1＋T1）＝N，则（A2＋C2）/（G2＋T2）＝1/N；（A＋C）/（G＋T）＝1。

④两条单链、双链间碱基含量的关系：

2A%＝2T%＝（A＋T）%＝（A1＋T1）%＝（A2＋T2）%＝（A3＋U3）%＝T1%＋T2%＝A1%＋A2%；

2C%＝2G%＝（G＋C）%＝（C1＋G1）%＝（C2＋G2）%＝（C3＋G3）%＝C1%＋C2%＝G1%＋G2%。

有关细胞分裂、个体发育与DNA、染色单体、染色体、同源染色体、四分体等计算

 ① DNA贮存遗传信息种类：4n种（n为DNA的n对碱基对）。

② 细胞分裂：

染色体数目＝着丝点数目；

1/2有丝分裂后期染色体数（N）＝体细胞染色体数（2N）＝减Ⅰ分裂后期染色体数（2N）＝减Ⅱ分裂后期染色体数（2N）。 

精子或卵细胞或极核染色体数（N）＝1/2体细胞染色体数（2N）＝1/2受精卵（2N）＝1/2减数分裂产生生殖细胞数目；

一个卵原细胞形成一个卵细胞和三个极体；一个精原细胞形成四个精子。

配子（精子或卵细胞）DNA数为M，则体细胞中DNA数=2M；

性原细胞DNA数=2M（DNA复制前）或4M（DNA复制）； 初级性母细胞DNA数=4M；次级性母细胞DNA数2M。

1个染色体＝1个DNA分子＝0个染色单体（无染色单体）；

1个染色体＝2个DNA分子＝2个染色单体（有染色单体）。四分体数＝同源染色体对数（联会和减Ⅰ中期），四分体数＝0（减Ⅰ后期及以后）。 

③ 被子植物个体发育：

胚细胞染色体数（2N）＝1/3受精极核（3N）＝1/3胚乳细胞染色体数（3N）（同种杂交）；

胚细胞染色体数＝受精卵染色体数＝精子染色体数＋卵细胞染色体数（远缘杂交）；

胚乳细胞染色体数＝受精极核染色体数＝精子染色体数＋卵细胞染色体数＋极核染色体数；

1个胚珠（双受精）＝1个卵细胞+2个极核+2个精子＝1粒种子；1个子房＝1个果实。

④DNA复制：

2n个DNA分子；标记的DNA分子每一代都只有2个；

标记的DNA分子占：2/2n＝1/2n-1；

标记的DNA链：占1/2n。DNA复制n次需要原料：X（2n－1）；

第n次DNA复制需要原料：（2n－2n-1）X＝2n-1X。[注：X代表碱基在DNA中个数，n代表复制次数]。

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