微专题一 与蛋白质的合成和水解过程相关的计算（教用Word）-【金榜题名】2025-2026学年高一生物必修第一册同步学案（人教版2019）

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、 氨基酸数、肽链数、肽键数和失去水分子数的关系 1．肽键数＝脱去水分子数＝氨基酸数－肽链数(对于环肽来说，肽键数＝氨基酸数＝脱去水分子数)。 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) 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。 【例1】　下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 B　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。 1．21种氨基酸平均相对分子质量为128，某蛋白质相对分子质量为10 228，在形成该蛋白质分子时脱去86个水分子。那么组成该蛋白质的肽链数是(　　) A．4条　　　　　　　 B．6条 C．8条 D．16条 B　根据多肽链的形成过程可知：失去水分子数＝肽键数＝氨基酸数－肽链数，设肽链数为X，则氨基酸数＝86＋X。根据蛋白质相对分子质量＝氨基酸平均相对分子质量×氨基酸数量－失去水分子数×水的相对分子质量，可得：10 228＝128×(86＋X)－86×18，即可求出X＝6。 二、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。 【例2】　经分析某条多肽链中有O原子p个，N原子q个，它彻底水解后，只得到下列四种氨基酸。分析推算可知，1分子该多肽水解得到的赖氨酸个数为(　　) A．p－q B．q－p C．p－q＋1 D．q－p＋1 D　分析四种氨基酸的特点可知，赖氨酸含有两个氮原子，根据氧原于数目进行计算，氧原子数＝氨基酸数＋肽链条数＋R基上氧原子数，分析这四种氨基酸R基可知，四种氨基酸的R基上均无氧原子，该多肽所含氨基酸数为(p－1)个，氮原子数＝氨基酸数＋R基上的氮原子数，四种氨基酸中只有赖氨酸的R基上有一个氮原子，因此该多肽含有的赖氨酸数＝q－(p－1)＝q－p＋1，D项正确。 三、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。 【例3】　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 C　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。 四、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4】　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 C　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只由氨基酸的排列顺序决定，即3×2×1＝6(种)。 2．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肽键、氨基和羧基的数目依次分别为(　　) A．798、2和2 B．798、12和10 C．799、1和1 D．799、11和90 B　氨基酸800个，其中氨基总数为810个，羧基总数为808个，则R基中的氨基为810—800＝10(个)，R基中羧基为808—800＝8(个)。这些氨基酸合成的含有2条肽链的蛋白质共有肽键为800－2＝798(个)，所以总的氨基数目为10＋2＝12(个)，总的羧基数目为8＋2＝10(个)。 1. 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 C　由题意知，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。 2．已知组成人体的21种氨基酸的平均相对分子质量为128，现有一蛋白质分子由两条多肽链组成，共有肽键98个，此蛋白质的相对分子质量最接近于(　　) A．12 800 B．12 544 C．11 036 D．12 288 C　据肽键数＝氨基酸数－肽链数＝失去的水分子数，可知该蛋白质分子中氨基酸数是98＋2＝100个，形成过程中共失去98个水分子。该蛋白质的相对分子质量最接近于100×128－98×18＝11 036。 3．某五十肽中有丙氨酸(R基为—CH3)4个，现脱掉其中的丙氨酸(相应位置如图所示)，得到4条多肽链和5个氨基酸(脱下的氨基酸均以游离态正常存在)。下列有关叙述错误的是(　　) A．新生成的4条多肽链至少含有4个游离的羧基 B．该五十肽水解得到的几种有机物比原五十肽增加了8个氧原子 C．若将得到的5个氨基酸缩合成五肽，则有5种不同的氨基酸序列 D．若将新生成的4条多肽链重新连接成一条长链，则将脱去4个H2O D　若不考虑R基中的羧基，则4条多肽链含有4个羧基，A正确；50肽水解得到1个丙氨酸需打开2个肽键，每个肽键需1个水分子，得到的有机物比原五十肽增加了2个氧原子，题中脱出4个丙氨酸，比原五十肽应该增加了8个氧原子，B正确；得到的5个氨基酸中有4个是丙氨酸，则将得到的5个氨基酸缩合成五肽，应有5种不同的氨基酸序列，C正确；将新生成的4条多肽链重新连接成一条长链，将脱去3个H2O，D错误。 4．一条由39个氨基酸形成的环状多肽，其中有4个谷氨酸(R基为CH2CH2COOH)，则该多肽(　　) A．有38个肽键 B．可能没有游离的氨基 C．至少有5个游离的羧基 D．至多有36种氨基酸 B　根据题干信息可知，该多肽链含有39个氨基酸，且是环状的，所以有39个肽键，A错误；由于该多肽链是环状的，所以在不考虑R基的前提下，该多肽可能没有游离的氨基，B正确；由于该多肽链是环状的，所以氨基酸的基本结构上的所有羧基都发生了反应，又因为有4个谷氨酸(R基为—CH2—CH2—COOH)，在不考虑其他氨基酸的R基的前提下，该多肽至少有4个游离的羧基，C错误；根据题干信息无法判断有多少种氨基酸，但是构成生物体的氨基酸约有21种，D错误。 5．2条肽链分别由360个氨基酸和380个氨基酸组成，若氨基酸的平均相对分子质量为a，则2条肽链之间相差的肽键数和相差的相对分子质量分别是(　　) A．19和19a B．19和19a－19×18 C．20和20a D．20和20a－20×18 D　360个氨基酸脱水缩合形成1条肽键时，形成的肽键数是360－1＝359(个)，380个氨基酸脱水缩合形成1条肽链时，形成的肽键数是380－1＝379(个)，二者肽键数相差379－359＝20(个)；两条肽链相对分子质量相差(380a－379×18)－(360a－359×18)＝20a－20×18。 学科网（北京）股份有限公司 $$