第2章 素养提升课（一） 蛋白质合成和分解过程中的相关计算(PPT课件)-【满分思维】2026-2027学年高中生物必修第一册配套课件（人教版）

素养提升课(一) 蛋白质合成和分解过程中 的相关计算 1 1.蛋白质中游离氨基数或羧基数的计算 (1)至少含有的游离氨基数或羧基数=肽链数。 (2)游离氨基数或羧基数=肽链数 基中含有的氨基数或羧基数。 2.蛋白质相对分子质量、氨基酸数、肽链数、肽键数和脱去的水分子 数的关系 (1)肽键数=脱去的水分子数=氨基酸数-肽链数。 (2)蛋白质相对分子质量=氨基酸数×氨基酸平均相对分子质量-脱去的 水分子数 。 (不考虑二硫键) 2 肽链 数/条 氨基酸 数/个 肽键 数/个 脱去的水 分子数 蛋白质相对分子 质量 氨基 数/个 羧基数/个 1 至少1 至少1 至少 至少 注:氨基酸的平均相对分子质量为 。 3 例1 [2025·安徽合肥高一期中]某肽链由51个氨基酸组成，如果用肽 酶把其分解成1个二肽、2个五肽、3个六肽、3个七肽，则这些短肽 的游离的氨基总数的最小值、肽键总数、分解成这些小分子肽所需 水分子总数依次是( ) A.1、50、50 B.9、42、42 C.9、42、8 D.9、50、50 [解析] 该肽链分解后，共有短肽 (个)，每个短肽至 少有一个游离的氨基，故最少含有的氨基数目是9个。肽键数=氨基 酸数-肽链数。原始肽链中肽键数为 (个)，短肽中肽键数 为(个)。原始肽链水解成9个短肽，需要断裂 (个)肽键，需消耗水分子8个。故选C。 √ 4 例2 [2026·天津南开区高一期中]下图表示一个由100个氨基酸构成的 蛋白质分子，其中第1位、15位、80位为谷氨酸，第35位、60位为赖 氨酸，第24位、68位、100位为半胱氨酸，下列叙述正确的是( ) A.该蛋白质分子中共含有98个肽键 B.氢键并不参与稳定蛋白质的空间结构 C.该蛋白质分子中至少有5个游离羧基 D.该蛋白质分子中至少有2个游离氨基 √ 5 [解析] 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 (个)，链间肽键2个，该蛋白 质分子共有肽键数 (个)，A错误；氢键参与稳定蛋白质的空 间结构，B错误；蛋白质中的游离羧基存在于链末端及氨基酸 基位置，2条 肽链末端有2个羧基，该蛋白质中有3个谷氨酸，谷氨酸的基上有羧基，但 15位、80位 基上的羧基已发生反应，所以该蛋白质分子中至少含羧基总数 为 (个)，C错误；蛋白质中的游离氨基存在于链末端及氨基酸 基 位置，2条肽链末端有2个氨基，该蛋白质中有2个赖氨酸，其 基上的氨基 均已参与反应，所以该蛋白质分子至少有2个游离氨基，D正确。 6 3.链状多肽中各原子数的计算 (1)氮原子数=肽键数+肽链数 基上氮原子数=各氨基酸中氮原子总数。 (2)氧原子数=肽键数+肽链数 基上氧原子数=各氨基酸中氧原 子总数-脱去水分子数。 (3)氢原子数=各氨基酸中氢原子总数-脱去水分子数 。 (不考虑二硫键) 7 例3 丙氨酸的基为，谷氨酸的基为 ， 它们缩合形成的二肽分子中，C、、 的原子比例为( ) A. B. C. D. [解析] 氨基酸的分子式可以表示为 ，由题意可知，丙氨 酸的基为，则丙氨酸的分子式可以表示为 ；谷氨酸 的基为，则谷氨酸的分子式可以表示为 ，因此 丙氨酸和谷氨酸脱水缩合形成的二肽分子的分子式是 ， 即C、、原子的比例为 ，D正确。 √ 8 例4 某五十肽中有丙氨酸基为 个(相应位置如图)，现脱掉 其中的丙氨酸得到几种不同的有机产物，其中脱下的氨基酸均以游 离态正常存在，下列有关该过程产生的全部有机物中原子、基团或 肽键数目的叙述，错误的是( ) A.肽键数目减少4个 B.氨基和羧基分别增加8个 C.氢原子数目增加8个 D.氧原子数目增加4个 √ 9 [解析] 脱掉图中的2个丙氨酸，在丙氨酸的两侧各断裂一个肽键，因 此肽键数目减少4个，A正确；断裂4个肽键，即水解形成4个氨基和4 个羧基，所以氨基和羧基分别增加4个，B错误；由以上分析可知， 该过程中肽键数目共减少4个，需要的水分子数=减少的肽键数 (个)，该过程中氢原子数目增加 (个)，C正确；此过程需要4 个水分子参与水解，所以氧原子数目增加4个，D正确。 10 4.特殊问题的有关计算 (1)环状肽的结构与计算(环状肽如图所示) 根据图示可知,肽键数=脱去的水分子数=氨基酸数 (环状肽首尾氨基酸相连,故形成一个环状肽时,比形 成一条链状肽要多脱去一个水分子)。 (2)在蛋白质相对分子质量的计算中,若通过图示或其他形式告知蛋白质 中含有二硫键时,要考虑脱去的 的相对分子质量,每形成一个二硫键,脱 去2个 。 11 例5 [2025·广东潮州高一期中]如图①~③为三种多肽模式图，已知这 三种多肽均含200个氨基酸残基，其中“”是由两个“ ” 形成，下列有关这三种多肽的叙述正确的是( ) A.①的肽键数最多，③的肽键数最少 B.①的游离氨基数最少，②③的游离氨基数相同 C.①与②的相对分子质量相同，③的相对分子质量最小 D.形成多肽③时，相对分子质量减少了3564 √ 12 [解析] ①为环肽，且氨基酸之间的 基还形成了一个肽键，故其肽 键数为(个)，②由两条肽链构成，其 基之间还形成了 一个肽键，故其肽键数为 (个)，③由两条肽链构 成，两条肽链间靠二硫键相连，其肽键数为 (个)，A 正确；由于组成三种多肽的氨基酸种类不确定， 基不确定，故无法 判断①②③的游离氨基数，B错误；由于 基不确定，无法判断①② ③相对分子质量的大小关系，C错误；形成多肽③时，脱去198个水 和2个，相对分子质量减少了 ，D错误。 13 例6 某蛋白质有条多肽，其中有 条是环状多肽，已知构成该蛋白 质的氨基酸有 个。据此分析，下列叙述正确的是( ) A.该蛋白质分子至少含有游离的氨基和游离的羧基数均为 B.该蛋白质分子完全水解为氨基酸，至少需要 个水分子 C.该蛋白质分子中至少含有个氧原子和 个氮原子 D.构成该蛋白质的化学元素一定包括C、、、、 等 √ 14 [解析] 由于一条链状多肽中至少含有一个游离的氨基和一个游离的 羧基，环状多肽至少含游离的氨基和游离的羧基数均为0， 条多肽 中有 条环状多肽，所以该蛋白质分子中至少含有游离的氨基和游离 的羧基数均为个，A错误；设有个氨基酸组成链状多肽， 个氨基酸组成环状多肽，则 ，链状多肽中，肽键数=脱去 水分子数=氨基酸数-链状多肽数 ，环状多肽中，肽键 数=脱去水分子数=氨基酸数 ，因此将该蛋白质完全水解为氨基 酸，至少需要 个水分子，B错误； 15 由于每个氨基酸至少含有一个羧基，因此个氨基酸至少有氧原子 个，脱水缩合后脱去水分子数=肽键数 失去氧原子数， 则该蛋白质至少含有 个氧原子，由于 每个氨基酸至少含有一个氨基，因此个氨基酸至少含有氮原子 个， C正确；构成该蛋白质的化学元素一定包括C、、、，可能含有 ， D错误。 $