第2章 微专题1 与蛋白质的合成和水解过程相关计算-【金版新学案】2025-2026学年新教材高一生物必修1 分子与细胞同步课堂高效讲义配套课件（人教版 不定项）

微专题1 与蛋白质的合成和水解过程相关的计算 　 第2章 组成细胞的分子 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.链状肽的计算规律 (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)。 (3)蛋白质中游离氨基数或羧基数的计算 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游离氨基数或羧基数＝肽链数＋R基中含有的氨基数或羧基数。 2.环状肽的相关计算 (1)环状肽中氨基酸数＝脱去的水分子数＝肽键数。 (2)环状肽的主链中无氨基和羧基，环状肽中氨基或羧基数目取决于构成环状肽的氨基酸R基中的氨基或羧基数目。 如图为某多肽的结构式，下列有关说法正确的是 A.箭头标识的结构为肽键，共有3个 B.形成该化合物过程中失去6个水分子 C.该化合物含有3种氨基酸 D.该化合物由5个氨基酸脱水缩合形成 典例 1 √ 氨基酸脱水缩合后连接两个氨基酸的化学键就是肽键，即箭头标识的结构，图中有4个肽键，脱去的水分子数＝肽键数＝4个，A、B错误；构成该化合物的R基依次是 、—H、—H、 、 —CH2—CH—(CH3)2，故该化合物含有4种氨基酸，C错误；图示有5个R基，4个肽键，故该化合物是由5个氨基酸脱水缩合形成的五肽，D 正确。 由m个氨基酸构成的一个蛋白质分子，含n个多肽，其中z个是环状多肽。该蛋白质分子形成过程中脱去的水分子数为 A.m－z＋n B.m－n－z C.m－n＋z　 D.m＋z＋n 典例 2 m个氨基酸形成的含有n条肽链的蛋白质中，脱去的水分子数等于m－n；由于每形成一条环状肽，又多脱掉一个水分子，因此氨基酸形成蛋白质的过程中脱掉的水分子数为m－n＋z，C符合题意。 √ 二、链状多肽中各原子数的计算 观察如图所示的三肽化合物： 计算依据： (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＝R基中碳原子数＋氨基酸个数×2。 (2)氢原子数＝各氨基酸中氢原子的总数－脱去水分子数×2＝R基中氢原子数＋(氨基酸个数＋肽链数)×2。 (3)氧原子数＝各氨基酸中氧原子的总数－脱去水分子数＝R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＝R基上的氮原子数＋肽键数＋肽链数。 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。 某多肽长链分子式为C42H65N11O9，它彻底水解后只得到如图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 典例 3 √ 从题图中可以看出，这三种氨基酸中都含有一个羧基，故形成多肽时肽键数＝9－2＝7个，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，B正确。 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 典例 4 √ 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；五十肽水解得到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。 三、氨基酸的排列与多肽种类的计算 若有A、B、C 3种氨基酸，则由这3种氨基酸组成的(链状)肽的情况： (1)每种氨基酸数目不限的情况下，形成(链状)肽的种类 形成三肽的种类：33＝27种 形成二肽的种类：32＝9种 (2)每种氨基酸只有一个的情况下，形成(链状)肽的种类 形成三肽的种类：3×2×1＝6种 形成二肽的种类：3×2＝6种 3 3 3 3 3 3 2 1 3 2 如果有足量的3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3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 典例 5 由题意可知，足量的甲、乙、丙3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3种氨基酸形成的含有3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，C正确。 √ 微专题专练 1.(2025·山东潍坊高一月考)某蛋白质分子含745个氨基酸，3条肽链。在形成此蛋白质分子时，脱下的水分子数、形成的肽键数目及至少含有游离的氨基数分别是 A.745、745和3 B.742、742和3 C.745、742和1 D.742、745和1 √ 肽键数＝脱去的水分子数＝氨基酸数－肽链数＝745－3＝742，游离的氨基或羧基数目＝肽链数＋R基中含有的氨基或羧基数，因此至少含有游离的氨基数为3个。因此，在形成此蛋白质分子时，脱下的水分子数、形成的肽键数目及至少含有游离的氨基数分别是742、742和3，B正确，A、C、D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 2.现有102个氨基酸，共有氨基102个、羧基107个。由这些氨基酸合成的2条肽链中肽键、氨基、羧基的个数分别是 A.100、2、7 B.98、1、1 C.100、4、7 D.98、102、107 √ 根据题意，102个氨基酸含有102个氨基，所以R基中没有氨基，有107个羧基，所以R基中有5个羧基。肽键数＝102－2＝100；有两条链，R基中没有氨基，所以氨基共有2个；有两条链，R基中有5个羧基，所以羧基共有7个，A正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 3.某蛋白质由574个氨基酸、4条肽链组成，分子式是C3 032H4 816O872N780S8Fe4， 那么它的R基上氨基数目最多有 A.205个 B.206个 C.207个 D.217个 √ 蛋白质由574个氨基酸、4条肽链组成，分子式中N原子数是780个，分子中的氮原子数＝氨基酸的个数(肽键数＋肽链数)＋R基上的氨基数，那么它的R基上的氮原子数＝分子中的氮原子数－氨基酸的个数(肽键数＋肽链数)＝780－574＝206个，则R基中氨基数目最多有206个。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 4.下图表示一个由200个氨基酸构成的蛋白质分子。下列叙述正确的是 A.合成该蛋白质时相对分子质量减少了3 564 B.这200个氨基酸中至少有200个氨基 C.该蛋白质至少含有204个氧原子 D.该蛋白质中至少含有4个游离的羧基 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 根据题意和图示分析可知：该蛋白质分子含有两条 肽链并且两条肽链间由两个肽键连接，所以链内肽 键数＝氨基酸数－肽链数＝200－2＝198个，链间肽 键2个，该蛋白质分子共有肽键数＝198＋2＝200个， 同时有200个—CO—NH—结构，由于该蛋白质分子共有200个肽键，200个氨基酸经脱水缩合形成该蛋白质时脱去的水分子数为200个，所以合成该蛋白质时相对分子质量减少200×18＝3 600，含有氧原子数目至少为200＋4(两个游离的羧基)＝204个，A错误，C正确；该蛋白质分子的两条肽链间由两个肽键连接，说明R基上至少含有2个氨基，所以这200个氨基酸至少有200＋2＝202个氨基，B错误；由于一个肽链中至少有一个游离的氨基和一个游离的羧基，而该蛋白质具有两条肽链，所以至少含有2个游离的羧基，D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 5.(2025·广西桂林高一模拟)某非环状多肽，经测定其分子式是C25HxOyN5S2， 该多肽上有一个二硫键(—S—S—是由两个—SH缩合而成)，其他R基团没有参与反应。已知该多肽是由下列氨基酸中的某几种作为原料合成的。苯丙氨酸(C9H11NO2)、天冬氨酸(C4H7NO4)、丙氨酸(C3H7NO2)、亮氨酸(C6H13NO2)、半胱氨酸(C3H7NO2S)。下列有关该多肽的叙述，错误的是 A.该多肽中氧原子数是6 B.该多肽彻底水解后能产生4种氨基酸 C.该多肽有四个肽键，为五肽化合物 D.该多肽形成过程中相对分子质量减少了74 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 题中所示每一个氨基酸只含有一个氮，而C25HxOyN5S2含有5个氮，所以该多肽含有5个氨基酸，由于该多肽含有2个S，而氨基酸中只有半胱氨酸含有S，所以有2个半胱氨酸。再根据C原子的数目总共是25个，去掉2个半胱氨酸的6个碳，还有19个碳、3个氨基酸。所以这3个氨基酸是苯丙氨酸、天冬氨酸、亮氨酸。所以氧原子的总数是4＋2＋4＋2－4＝8，A错误；该多肽由4种氨基酸(2个半胱氨酸＋1个苯丙氨酸＋1个天冬氨酸＋1个亮氨酸)脱水缩合形成的，B正确；由A、B可知，该多肽由5个氨基酸组成，故含有4个肽键，C正确；该多肽形成4个肽键，脱去4个水分子，形成一个二硫键，脱去2个氢原子，故形成过程中相对分子质量减少了4×18＋2＝74，D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 6.(2025·江苏盐城检测)某多肽有20个氨基酸，其中含天门冬氨酸4个，分别位于第5、6、15、20位(如图所示)；肽酶X专门作用于天门冬氨酸羧基端的肽键，肽酶Y专门作用于天门冬氨酸氨基端的肽键。下列相关叙述正确的是 A.该20肽含有肽键数为21个 B.该20肽游离的氨基和羧基各为1个和5个 C.肽酶Y完全作用后产生的多肽中氧原子数目比20肽多4个 D.肽酶X完全作用后产生的多肽共含有氨基酸19个 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 由于该多肽含有20个氨基酸，图示可知肽链为1条，因此含有的肽键数为20－1＝19，A错误；由于每个天门冬氨酸的R基中含1个游离的羧基，其他氨基酸的R基中也可能含有游离的氨基或羧基，因此该20肽至少含有游离的氨基数＝肽链数＝1个、至少含有游离的羧基数＝肽链数＋4个天门冬氨酸的R基中的羧基＝1＋4＝5个，但是只能说是至少，因为其他氨基酸的R基情况是未知的，B错误；肽酶Y专门作用于天门冬氨酸氨基端的肽键，肽酶Y完全作用该多肽链后，共断开4个肽键(分别位于第4和5、5和6、14和15、19和20位氨基酸之间)，其中的第5位和 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 第20位天门冬氨酸会脱离肽链，每断开一个肽键消耗1分子水而增加1个氧原子，故增加4个氧原子，又因为第5位和第20位天门冬氨酸的脱离(每个天门冬氨酸中含有4个氧原子)，共减少8个氧原子，所以肽酶Y完全作用后产生的多肽中，氧原子数目比20肽少8－4＝4个，C错误；肽酶X专门作用于天门冬氨酸羧基端的肽键，因此如果应用肽酶X水解，会断裂3个肽键，则会形成两条五肽、一个天门冬氨酸、一个九肽，肽酶X完全作用后，产生的多肽有两条五肽、一个九肽，共19个氨基酸，D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 7.有一条多肽链，分子式为CxHyOpNqS，将它彻底水解后，只得到下列四种氨基酸，该多肽的肽键个数为 A.q－2 B.p－2 C.q＋2 D.p＋2 √ 根据所给的氨基酸分子式可知，每个氨基酸只有2个氧原子，因此根据氧原子个数可求出组成该多肽的氨基酸总数。假设氨基酸个数为M，则根据氧原子守恒可知：M×2－(M－1)＝p，求出M＝p－1，肽键数等于氨基酸个数－肽链数，故该多肽的肽键个数为M－1＝p－2，B正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 8.如图所示，一个蛋白质分子由两条多肽链(含52个氨基酸)和一个环状肽(含20个氨基酸)组成，它们之间由二硫键(两个—SH形成—S—S—)相连，假设氨基酸的平均相对分子质量为a。下列有关叙述不正确的是 A.该蛋白质共有肽键70个 B.该蛋白质的相对分子质量为72a－1 264 C.该蛋白质至少含有两个游离的氨基和两个游离的羧基 D.该蛋白质分子至少含有72个氮原子和75个氧原子 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 该蛋白质合成时，共形成52－2＋20＝70个肽键，失 去70个水分子，形成两个二硫键共失去4个氢原子， 该蛋白质的相对分子质量为72a－18×70－4＝72a－ 1 264，A、B正确。一条肽链至少含有一个游离的氨 基和一个游离的羧基，该蛋白质有两条链状多肽，因此至少含有两个游离的氨基和两个游离的羧基，C正确。一个肽键含有一个氮原子，70个肽键含有70个氮原子，两条肽链至少含有两个游离的氨基，因此该蛋白质分子至少含有72个氮原子；一个肽键含有一个氧原子，70个肽键含有70个氧原子，而两条肽链至少含有两个羧基，4个氧原子，因此该蛋白质分子至少含有74个氧原子，D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 9.下图是蛋白质分子的结构简图，不同图形代表组成蛋白质的单体。下列分析正确的是 A.不同图形代表氨基酸分子，图形之间以氢键相连接 B.变性后的蛋白质不能与双缩脲试剂发生紫色反应 C.由5个氨基酸经过脱水缩合反应，脱去4分子水，形成四肽 D.图示蛋白质分子结构的改变可能会影响其功能 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 蛋白质由氨基酸组成，氨基酸分子主要通过肽键连接，A错误；蛋白质变性后，肽键并未断裂，因此可以与双缩脲试剂发生紫色反应，B错误；图中不止是5个氨基酸经过脱水缩合反应，脱去多分子水，形成多肽，且由5个氨基酸脱去4分子水，形成的是五肽，C错误；结构与功能相适应，蛋白质分子结构改变，就可能会影响其功能，D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 10.蛋白质是生命活动的主要承担者。下表所示为人体内某种蛋白质的结构组成。下列相关叙述错误的是 A.组成该蛋白质的氨基酸种类不超过21种 B.该蛋白质由3条肽链构成 C.合成该蛋白质时至少失去207个水分子 D.氨基酸之间通过“—NH—CO—”相连接，构成多肽链 √ 名称 氨基酸总数 氨基总数 羧基总数 R基上羧基数 数目 207 24 27 24 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 组成人体内蛋白质的氨基酸有21种，因此组成该蛋白质的氨基酸种类不超过21种，A正确；肽链数＝羧基总数—R基上羧基数＝27－24＝3条，B正确；合成该蛋白质时至少失去的水分子数＝氨基酸总数－肽链数＝207－3＝204个，C错误；氨基酸之间通过脱水缩合形成“—NH—CO—”，氨基酸之间以此连接，形成多肽链，D正确。 名称 氨基酸总数 氨基总数 羧基总数 R基上羧基数 数目 207 24 27 24 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 11.已知某蛋白质含有S，该蛋白质在合成时，先由氨基酸形成二肽(过程①)，再由多个二肽形成多肽(过程②)，然后经过加工形成具有一定空间结构的蛋白质(过程③)。下列说法错误的是 A.过程①和过程②中均有肽键生成 B.该蛋白质的S位于氨基酸的R基上 C.过程②中两个相邻氨基酸脱水缩合的方式有多种 D.过程③进行的场所可能是内质网 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 氨基酸形成二肽(过程①)以及多个二肽形成多肽(过程②)，这两个过程都属于脱水缩合，都会有肽键生成，A正确；根据氨基酸的结构通式，氨基酸的中心碳原子连接着一个氨基、一个羧基、一个氢原子和一个 R 基，蛋白质中的 S 元素只能位于氨基酸的 R 基上，B正确；在脱水缩合过程中，两个相邻氨基酸脱水缩合的方式只有一种，都是一个氨基酸的氨基与另一个氨基酸的羧基脱去一分子水形成肽键，C错误；多肽加工形成具有一定空间结构的蛋白质(过程③)，内质网是蛋白质等大分子物质的合成、加工场所和运输通道，所以过程③进行的场所可能是内质网，D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 12.一条肽链的分子式为C22H34O13N6，其水解后共产生了下列3种氨 基酸： 下列有关叙述错误的是 A.1个该肽链分子水解后可以产生3个谷氨酸 B.合成1个该肽链分子的同时将产生5个水分子 C.1个该肽链分子中存在1个游离的氨基和3个游离的羧基 D.1个该肽链分子是由6个氨基酸脱水缩合而成的 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 3种氨基酸都只含有1个氨基，则C22H34O13N6是由6个氨基酸脱水缩合而成的，合成该肽链时产生5个水分子，B、D正确；假设谷氨酸有x个，则根据氧原子守恒，即13＝2x＋6×2－5，解得x＝3，由此可知，谷氨酸有3个，A正确；1个C22H34O13N6分子中存在1个游离的氨基和4个游离的羧基，C错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 √ 13.(不定项)已知某条肽链由88个氨基酸缩合而成，其中共有氨基6个，甲硫氨酸5个，且在肽链中的位置为3、25、56、78、82，甲硫氨酸的分子式为C5H11O2NS。下列叙述错误的是 A.合成该多肽的氨基酸共有N原子数目94个 B.若去掉该多肽中的甲硫氨酸，肽键数目会减少10个 C.若去掉该多肽中的甲硫氨酸，氨基和羧基均分别增加5个 D.若去掉该多肽中的甲硫氨酸，形成的短肽中O原子数目减少1个 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 肽链中共有氨基6个，其中有5个应位于R基上，则由88个氨基酸合成的该多肽中含有的N原子数目＝氨基酸数目＋R基中的氨基数＝88＋5＝93个，A错误；该肽链含有5个甲硫氨酸，在肽链中的位置为3、25、56、78、82，去掉该多肽中的每个甲硫氨酸需减少2个肽键，所以去掉该多肽中的甲硫氨酸，减少的肽键数目＝5×2＝10个，B正确；由于甲硫氨酸的分子式为C5H11O2NS，R基中没有游离的氨基和羧基，所以去掉该多肽中的甲硫氨酸，中间的5个(分别位于第3、25、56、78、82位)肽键断裂后都形成一个游离的氨基和一个游离的羧基，因此形成的几个多肽中氨基和羧基均分别增加5个，C正确；由甲硫氨酸的分子式为C5H11O2NS可知，甲硫氨酸的R基中没有游离的羧基(没有氧原子)，在去掉该多肽中的每个甲硫氨酸时，甲硫氨酸两侧的肽键一个加一个氧原子，另一个减少一个氧原子，氧原子数目没有改变，D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 √ 14．(不定项)某多肽化合物M可被水解成1个五肽、2个三肽、3个四肽、4个二肽。下列有关分析错误的是 A．这些短肽中至少共含有10个氨基 B．这些短肽中共含有21个肽键 C．这些短肽中至少共含有62个氧原子 D．多肽化合物M中共含有31个氨基酸 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 多肽化合物M水解后生成10条短肽，每条肽链上至少含有1个氨基，故这些短肽中至少共含有10个氨基，A正确；10个短肽中共含有31个氨基酸，因此所含肽键数为氨基酸数－肽链条数＝31－10＝21个，B、D正确；每个氨基酸中至少含有2个氧原子，31个氨基酸至少含有62个氧原子，这些短肽中共含有21个肽键，需脱去21个水分子，则这些短肽中至少含有62－21＝41个氧原子，C错误。 返回 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 谢 谢 观 看 第2章 组成细胞的分子 $