第一章 微专题(一) 与蛋白质的合成和水解过程相关的计算（导学案）2020-2021学年高一新教材生物必修1 分子与细胞【步步高】学习笔记（苏教版，苏鄂）

微专题(一)　与蛋白质的合成和水解过程相关的计算 一、有关蛋白质的脱水数、肽链数、肽键数、氨(羧)基数、相对分子质量的计算 可将肽链看作“C”与“—CO—NH—”交替连接构成的基本骨架，在“C”上连接着“—R”和“—H”，在肽链的两端分别是游离的“—NH2”和“—COOH”，如图所示： (1)氨基酸脱水缩合时脱去的水分子数＝肽键数＝氨基酸数－肽链数。 (2)蛋白质中游离的氨(羧)基数＝肽链数＋R上的氨(羧)基数＝各氨基酸中氨(羧)基的总数－肽键数。 (3)蛋白质的相对分子质量＝氨基酸总相对分子质量(氨基酸个数×氨基酸平均相对分子质量)－脱去的水分子总相对分子质量(脱去的水分子数×18)。若肽链上出现二硫键(“—S—S—”，由2个“—SH”形成)，要再减去形成二硫键时脱去的氢原子的相对原子质量(二硫键的个数×2)。 项目 氨基酸平均相对分子质量 氨基酸数目 肽键数目 脱去水分子数目 多肽或蛋白质相对分子质量 游离氨基数目 游离羧基数目 一条肽链 a n n－1 n－1 na－18× (n－1) 至少 1个 至少1个 m条肽链 a n n－m n－m na－18× (n－m) 至少 m个 至少m个 环状多肽 a n n n na－18n 最少 为0 最少为0 说明：若出现环状多肽，可将公式中肽链条数记为零，再进行相关计算。 例1　如图表示某蛋白质(无环状肽)中氨基酸和相关基团的数目。下列有关叙述错误的是(　　) A．共有2条肽链 B．共有124个肽键 C．形成此蛋白质时，相对分子质量减少2 250 D．R中共含有15个氨基 答案　C 解析　据题图分析可知，该蛋白质羧基总数为17，R上羧基数为15，则该蛋白质共有2条肽链，A正确；蛋白质中氨基酸总数是126，该蛋白质的肽链数是2条，所以共含有的肽键数为126－2＝124(个)，B正确；该蛋白质含有126个氨基酸，形成2条肽链，失去水分子数＝肽键数＝126－2＝124(个)，相对分子质量减少18×124＝2 232，C错误；蛋白质中游离的氨基总数是17，该蛋白质的肽链数是2条，所以R中共含17－2＝15(个)氨基，D正确。 例2　(2019·天津一中高一期中)如图为某蛋白质的结构示意图，其中“—S—S—”为由两个“—SH”(巯基)构成的二硫键，其作用是连接两相邻肽链。若该蛋白质分子共由m个氨基酸组成，则形成一个该蛋白质分子时生成的水分子数和减少的相对分子质量分别为(　　) A．(m－3)，18(m－3)＋4 B．(m－4)，18(m－4) C．(m－2)，18(m－2)＋4 D．m,18m 答案　C 解析　由题意可知，该蛋白质中含有两条链状肽和一条环状肽，且含有2个二硫键，因此失去的水分子数是(m－2)，减少的相对分子质量为18(m－2)＋4。 二、蛋白质中各原子数的计算 1．氧原子数＝各氨基酸中氧原子的总数－脱去的水分子数＝肽键数＋肽链数×2＋R上的氧原子数。 2．氮原子数＝肽链数＋肽键数＋R上的氮原子数＝氨基酸数＋R上的氮原子数＝各氨基酸中氮原子的总数。 例3　(2019·天津一中高一期末)某蛋白质由m条肽链、n个氨基酸组成。该蛋白质至少含有氧原子的个数是(　　) A．n－m B．n－2m C．n＋m D．n＋2m 答案　C 解析　由氨基酸的结构通式可知，一个氨基酸至少有两个氧原子，形成蛋白质过程中要脱掉水，所以该蛋白质至少含有氧原子数为2n－(n－m)＝n＋m，C正确。 例4　某多肽长链分子式为C42H65N11O9，它彻底水解后只得到如下3种氨基酸，则此多肽中含有赖氨酸的个数为(　　) A．2个 B．3个 C．5个 D．8个 答案　B 解析　从题图中可以看出，这三种氨基酸中都含有一个羧基，形成多肽时每个肽键中含有1个氧原子，一端含有一个羧基，故肽键数＝9－2＝7，因此该多肽共含有8个氨基酸，由于只有赖氨酸含有两个氨基，其余都含有一个氨基，即赖氨酸分子中含有两个氮原子，因此赖氨酸的个数为11－8＝3(个)，故B正确。 1．多个氨基酸分子脱水缩合成含2条肽链的蛋白质时，相对分子质量减少了900，由此可推测该蛋白质分子是由多少个氨基酸反应形成的及肽键数分别是(　　) A．52、50 B．50、50 C．52、52 D．50、49 答案　A 解析　由题意“相对分子质量减少了900”可知，脱去水分子数为900÷18＝50(个)，肽键数＝脱去的水分子数＝50(个)，而总共形成了2条肽链，氨基酸数＝肽键数＋肽链数＝52(个)。故选A。 2．某肽链由50个氨基酸组成，如果用肽酶把其分解成1个二肽、2个五肽、2个七肽、3个八肽，则这些短肽的氨基总数的最小值、肽键总数依次是(　　) A．8、42 B．2、