第2章 提分微专题(1) 蛋白质的合成和水解过程相关的计算 微讲小本-【赢在微点】轻松课堂2023-2024学年新教材高中生物必修1 分子与细胞（新题型,人教版2019）

专|题|技|法 　　一、蛋白质的相对分子质量、氨基酸数、肽链数、肽键数和失去水分子数的关系 1.肽键数=失去水分子数=氨基酸数-肽链数(对于环肽来说,肽键数=氨基酸数=失去水分子数)。 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)。 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 an-18×(n-1) m条 n n-m n-m 至少 m个 至少 m个 an-18×(n-m) 　　【典例1】　一个由n条肽链组成的蛋白质分子共有m个氨基酸,该蛋白质分子完全水解共需水分子 (　　) A.n个 B.m个 C.(m+n)个 D.(m-n)个 解析　蛋白质形成过程中脱去水分子数目=氨基酸数目-肽链数目,反过来水解需要的水与缩合形成的水分子数是一样的,m个氨基酸组成n条肽链,在合成时脱去了(m-n)个水分子,如果完全水解共需(m-n)个水分子。综上所述,D项正确,A、B、C三项错误。 答案　D 【典例2】　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 解析　由题意知,该蛋白质中含有两条线形肽链和一个环状肽链,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。故选C。 答案　C 二、蛋白质中游离氨基或羧基的计算 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.至少含有的游离氨基或羧基数=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。 3.环状肽中游离氨基或羧基数取决于构成环状肽的氨基酸R基中的氨基或羧基数。 【典例3】　现有氨基酸800个,其中氨基总数为810个,羧基总数为808个,则由这些氨基酸合成的含有2条肽链的蛋白质共有氨基和羧基的数目分别为 (　　) A.2、2　 　B.12、10 C.1、1　 　D.11、9 解析　由“现有氨基酸800个,其中氨基总数为810个,羧基总数为808个”可知,氨基酸的R基上含有10个氨基,8个羧基。由于一条多肽链末端有一个游离的氨基和一个游离的羧基,因此这些氨基酸合成的含有2条肽链的蛋白质含有的氨基和羧基的数目分别为12(2+10=12)和10(2+8=10)。综上所述,A、C、D三项错误,B项正确。 答案　B 【典例4】　 如图表示一个由153个氨基酸残基构成的蛋白质分子。下列叙述正确的是 (　　) A.该分子中含有152个—NH—CO— B.参与构成该分子的氨基酸中至少有2个氨基酸的R基有氨基和1个氨基酸的R基有羧基 C.该分子中有2个氨基酸残基含硫 D.该分子彻底水解将产生153种氨基酸 解析　根据题干信息可知,图中肽链由153个氨基酸组成,则其含有的肽键数=氨基酸数-肽链数+1=153-1+1=153(个),A项错误;图中肽键的存在说明参与构成该分子的氨基酸中至少有1个氨基酸的R基有氨基和1个氨基酸的R基有羧基,B项错误;图中含有一个二硫键,说明该分子中有2个氨基酸残基含硫,C项正确;组成蛋白质的氨基酸最多21种,D项错误。 答案　C 三、链状多肽中各原子数的计算 1.氧原子数=肽键数+2×肽链数+R基上的氧原子数=各氨基酸中氧原子的总数-脱去的水分子数。 2.氮原子数=肽链数+肽键数+R基上的氮原子数=各氨基酸中氮原子的总数。 3.含2个氨基的氨基酸数=氮原子数-肽键数-肽链数。 4.含2个羧基的氨基酸数=(氧原子数-肽键数-2×肽链数)/2。 特别提醒　由于R基上的碳原子数不好确定,且氢原子数较多,因此以氮原子数或氧原子数的计算为突破口,计算氨基酸的分子式或氨基酸个数最为简便。 【典例5】　分析多肽E和多肽F得到以下结果(单位:个),多肽E和多肽F中氨基酸的数目最可能是 (　　) 元素或基团 C H O N 氨基 羧基 多肽E 201 348 62 53 3 2 多肽F 182 294 55 54 6 1 A.199和181 B.340和281 C.58和53 D.51和49 解析　由表可知,多肽E中含有3个氨基,说明其R基中含有2个氨基,而多肽E中N元素有53个,