第2章 微专题(一) 与蛋白质的合成和水解过程相关的计算（课件）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（人教通用版）

微专题(一)　与蛋白质的合成和水解 过程相关的计算 一、蛋白质的相对分子质量、氨基(羧基)数、肽键数和脱水数的计算 链状肽可以用如下的模式图表示： 1.肽键数＝失去水分子数＝氨基酸数－肽链数。 2.蛋白质的相对分子质量＝氨基酸数×氨基酸的平均相对分子质量－脱去水分子数×18(若有p个二硫键生成，则还应减去2p)。 注：设氨基酸的平均相对分子质量为a，由n个氨基酸分别形成1条链状多肽或m条链状多肽。 肽链 数目 氨基 酸数 肽键 数目 脱去水 分子数 氨基 数目 羧基 数目 多肽(蛋白质)的相对分子质量 1条 n n－1 n－1 至少1个 至少1个 na－18(n－1) m条 n n－m n－m 至少m个 至少m个 na－18(n－m) 3.肽链中游离氨基或羧基的计算 (1)至少含有的游离氨基或羧基＝肽链数。 (2)游离氨基或羧基数＝肽链数＋R基中含有的氨基或羧基数。 例1　(2020·山东济南一中高一月考)右图为牛胰岛素结构图，该物质中—S—S—是由两个—SH脱去两个H形成的。下列说法正确的是 A.牛胰岛素含有50个肽键 B.牛胰岛素中至少含有2个—NH2和2个—COOH C.牛胰岛素水解产物含有21种不同的氨基酸 D.牛胰岛素形成时，减少的相对分子质量为882 √ 解析　由题图可知，牛胰岛素是由2条肽链组成的，含有的肽键数＝氨基酸的个数－肽链数＝51－2＝49，A错误； 胰岛素含有2条肽链，每条肽链中至少含有一个—NH2和1个—COOH，因此牛胰岛素中至少含有2个—NH2和2个—COOH，B正确； 构成蛋白质的氨基酸有21种，但每种蛋白质不一定都由21种氨基酸形成，因此牛胰岛素水解产物最多含有21种不同的氨基酸，C错误； 氨基酸脱水缩合形成胰岛素的过程中脱去的水分子数目＝形成的肽键数＝49个，此过程中还形成3个二硫键(二硫键由两个—SH脱掉两个氢连接而成)，即脱去6个H，所以51个氨基酸脱水缩合形成胰岛素时，减少的相对分子质量为49×18＋6＝888，D错误。 例2　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基中共含有15个氨基 √ 解析　据题图分析可知，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基中共含17－2＝15(个)氨基，D正确。 二、蛋白质中各原子数的计算 观察如图所示的三肽化合物 1.氧原子数＝肽键数＋肽链数×2＋R基上的氧原子数＝各氨基酸中氧原子总数－脱去水分子数 2.氮原子数＝肽键数＋肽链数＋R基上的氮原子数＝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。该蛋白质至少有氧原子的个数是 A.n－m B.n－2m C.n＋m D.n＋2m √ 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，A、B、D错误。 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 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。 √ 三、氨基酸的排列与多肽种类的计算 1.假若有n种氨基酸(数量不限)形成一个三肽，那么形成三肽的种类有n3种。 2.假若n种氨基酸(数量不限)形成一个m肽，则形成的多肽种类有nm种。 3.假若有n种氨基酸形成一个三肽，且每种氨基酸只有一个，则形成三肽的种类有n(n－1)(n－2)种。 例5　如果有足量的三种氨基酸，分别为甲、乙、丙，则它们能形成的三肽种类以及包含三种氨基酸的三肽种类最多是 A.9种　9种 B.6种　3种 C.27种　6种 D.3种　3种 √ 解析　由题意可知，足量的甲、乙、丙三种氨基酸，它们能形成的三肽的种类由氨基酸的种类、排列顺序决定，即为3×3×3＝33＝27(种)；由甲、乙、丙三种氨基酸形成的含有三种氨基酸的三肽的种类