微专题（一） 与蛋白质的合成和水解过程相关的计算课件 -2023-2024学年高一上学期生物人教版（2019）必修1

第2章 组成细胞的分子 微专题（一） 与蛋白质的合成和水解过程相关的计算 1 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 下列模式图表示链状肽 （1）肽键数 失去的水分子数 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 （若有 个二硫键生成，则还应减去 ）。 2 （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数 肽链数。 ②游离氨基或羧基数 肽链数 基中含有的氨基或羧基数。 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 至少1个 至少1个 条 至少 个 至少 个 注：设氨基酸的平均相对分子质量为 ，由 个氨基酸分别形成1条链状多肽或 条链状多肽。 3 典例突破 1. 如图表示某种蛋白质中相关基团或氨基酸的数目，下列相关叙述错误的是( ) C A.该蛋白质中含有2条肽链 B.该蛋白质中共有124个肽键 C.该蛋白质的 基上共含17个氨基 D.形成该蛋白质时共脱掉124个水分子 4 [解析] 该蛋白质分子中游离的羧基总数是17个，而 基上的羧基数是15个，所以该蛋白质含有的肽链数 羧基总数 基中羧基数 （条），A项正确；该蛋白质含有126个氨基酸，形成2条肽链，其含有的肽键数 氨基酸数-肽链数 （个），B项正确；该蛋白质中共含有17个氨基，则 基中的氨基数 氨基总数-肽链数 （个），C项错误；该蛋白质含有126个氨基酸，形成2条肽链，则形成该蛋白质时共脱掉的水分子数 肽键数 氨基酸数-肽链数 （个），D项正确。 5 2. 如图为某蛋白质的结构示意图，其中“ ”为由两个“ ”（巯基）构成的 二硫键。若该蛋白质分子共由 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( ) C A. ， B. ， C. ， D. , [解析] 由题图可知，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 ，减少的相对分子质量为 。 6 【题后归纳】 （1）有时还要考虑其他化学变化过程，如肽链上出现二硫键 — 时，要再减去脱去的氢原子数，每形成一个二硫键，蛋白质的相对分子 质量减少2。若无特殊说明，不考虑二硫键。 （2）若为环状多肽，则可将公式中的肽链数视为零，再进行相关计算。 （3）求氨基数或羧基数时，要看清题意，是至少还是全部，若求全部的氨基数或羧 基数，不要忘记 基上的。 7 二、蛋白质中各原子数的计算 1. 碳原子数、氮原子数在肽链形成前后均不变，而计算氢原子与氧原子的数目时要注意脱掉的氢原子与氧原子。 2. 游离的氨基中含一个氮原子，游离的羧基中含两个氧原子。 计算公式： （1）碳原子数 基中碳原子数 氨基酸个数 。 8 （2）氢原子数 各氨基酸中氢原子的总数-脱去水分子数 基中氢原子数 （氨基酸个数 肽链数） 。 （3）氧原子数 各氨基酸中氧原子的总数-脱去水分子数 基上的氧原子数 氨基酸个数 肽链数。 （4）氮原子数 各氨基酸中氮原子的总数 基上的氮原子数 肽键数 肽链数。 【名师提醒】 由于 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。 9 典例突破 3. [2023江苏高一开学考试]某三十九肽中共有丙氨酸 基团为 个，现去掉其中的丙氨酸得到 4 条长 短不等的肽链（如图），形成的 4 条多肽与原三十九 肽相比，下列有关该过程的叙述，错误的是( ) D A. 原子数目减少 1 个 B.C原子数目减少 12 个 C.氨基和羧基分别增加 3 个 D.肽键数目减少 8 个 10 [解析] 根据丙氨酸的位置可知去除4个丙氨酸后将导致7个肽键断裂，故水解需要7个水分子，同时脱去了4个丙氨酸，所以 原子数目减少 个，A项正确；一个丙氨酸含有3个碳原子，该多肽中丙氨酸的位置是第8、18、27、39，去除后形成短肽后C原子减少 个，B项正确；原三十九肽至少有一个氨基和一个羧基，而水解后，1条肽链变为4条肽链，每条肽链两端至少含有1个氨基和1个羧基，所以形成的短肽至少有4个氨基和4个羧基，因此氨基和羧基分别增加3个，C项正确；原三十九肽含有38个肽键，水解产生的4条肽链共有31个肽键，因此肽键数目减少7个，D项错误。 11 4. [2023江苏南京高一校考期末]已知某种氨基酸的 基是 ，在一个 该氨基酸分子中，含有C、 、 、 的原子数依次是( ) D A.4、8、2、2 B.2、10、2、2 C.2、10、2、1 D.4、10、2、2 12 5. [2023河南周口项城市高一期中]图甲表示一个由200个氨基酸构成的蛋白质分子（数 字表示相应位置），图乙表示该蛋白质分子的一条肽链，其中有2个丙氨酸 基为 — 。下列相关叙述不正确的是( ) A A.该蛋白质分子中含有198个肽键 B.该蛋白质分子中至少含有2个 C.200个氨基酸经脱水缩合形成该蛋白质分 子时相对分子质量减少了3 584 D.图乙中肽链脱去2个丙氨酸后的产物（含 丙氨酸）与原肽链相比，氢原子数目增加8 个、氧原子数目增加4个 13 [解析] 分析题图可知，图甲中蛋白质分子含有两条肽链，且在两条肽链之间还含有一 个二硫键和一个肽键，因此该蛋白质分子中含有的肽键数 氨基酸数-肽链数 肽链 间的肽键数 （个），A项错误；根据氨基酸的结构特点及氨基 酸脱水缩合的特点，可推断该蛋白质分子中至少含有2个 ，B项正确；200个氨 基酸经脱水缩合形成该蛋白质分子时，失去 （个）水分子，同时 形成二硫键时失去2个 ，由此可计算出形成该蛋白质时，相对分子质量减少了 ，C项正确；脱去1个丙氨酸需要在丙氨酸的两侧各断裂1个肽 键，则脱去2个丙氨酸需要断裂4个肽键，而水解1个肽键需要1分子的水，此过程共需 要4分子的水，由此可推断脱去2个丙氨酸后的产物与原肽链相比，氧原子数目增加4 个、氢原子数目增加8个，D项正确。 14 三、氨基酸的排列与多肽种类的计算 1. 假如有 种氨基酸（数量不限）形成一个三肽，那么形成三肽的种类有 种。 2. 假如 种氨基酸（数量不限）形成一个 肽，则形成的多肽种类有 种。 3. 假如有 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 种。 4. 假如有 种氨基酸形成一个 肽，且每种氨基酸只有一个，则形成 肽的种 类： 。 15 典例突破 6. [2023江苏高一开学考试]如图是三种组成蛋白质的氨基酸的结构，有关叙述不正确 的是( ) D A.以上三种氨基酸的 基依次是 、 、 B.将这三种氨基酸（足量）置于适宜条件下，经脱水缩合可形成的链状三肽化合物最 多有27种 C.甲是结构最简单的氨基酸 D.含一个氨基和一个羧基的化合物就是组成蛋白质的氨基酸 16 [解析] 根据氨基酸的结构通式可以判断，以上三种氨基酸的 基依次是 、 、 ，A项正确；将这三种氨基酸（足量）置于适宜条件下，经脱水缩合可形成的链状三肽化合物最多有 种，B项正确；甲氨基酸的 基是 ，是结构最简单的氨基酸，即甘氨酸，C项正确；根据氨基酸的结构通式可以判断，含一个氨基和一个羧基的化合物未必是组成蛋白质的氨基酸，还需要有1个氨基和1个羧基连在同一个碳原子上，D项错误。 17 $$