資源簡介

　　　　　　　與蛋白質(zhì)的合成和水解過程相關(guān)的計算
一、蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量、氨基(羧基)數(shù)、肽鍵數(shù)和脫水?dāng)?shù)的計算
鏈狀肽可以用如下的模式圖表示：
1．肽鍵數(shù)＝脫去水分子數(shù)＝氨基酸數(shù)－肽鏈數(shù)。
2．蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量＝氨基酸數(shù)×氨基酸的平均相對分子質(zhì)量－脫去水分子數(shù)×18(若有p個二硫鍵生成，則還應(yīng)減去2p)。
3．肽鏈中游離的氨基或羧基的計算
(1)至少含有的游離的氨基數(shù)或羧基數(shù)＝肽鏈數(shù)。
(2)游離的氨基數(shù)或羧基數(shù)＝肽鏈數(shù)＋R中含有的氨基數(shù)或羧基數(shù)。
4．設(shè)氨基酸的平均相對分子質(zhì)量為a，由n個氨基酸分別形成1條鏈狀多肽或m條鏈狀多肽或環(huán)狀多肽時，項目中的數(shù)目變化。
項目 氨基酸平 均相對分 子質(zhì)量 氨基 酸數(shù) 目 肽鍵 數(shù)目 脫去 水分 子數(shù) 目 多肽或 蛋白質(zhì) 相對分 子質(zhì)量 氨基 數(shù)目 羧基 數(shù)目
一條 肽鏈 a n n－1 n－1 na－18 ×(n－1) 至少 1個 至少 1個
m條 肽鏈 a n n－m n－m na－18 ×(n－m) 至少 m個 至少 m個
環(huán)狀 多肽 a n n n na－18n 最少 為0 最少 為0
特別提醒　蛋白質(zhì)的水解可看作蛋白質(zhì)合成的逆過程，即合成過程脫去水分子的數(shù)目，就是水解過程中需加入的水分子數(shù)目。
例1　(2024·鹽城市新豐中學(xué)高一期中)某蛋白質(zhì)分子含 745 個氨基酸，3條肽鏈。在形成此蛋白質(zhì)分子時，脫下的水分子數(shù)、形成的肽鍵數(shù)及至少含有游離的氨基數(shù)分別是(　　)
A．745、745和3 B．742、742和3
C．745、742和1 D．742、745和1
例2　如圖為某蛋白質(zhì)的相關(guān)數(shù)據(jù)，下列說法正確的是(　　)
A．該蛋白質(zhì)含有兩條肽鏈
B．形成該蛋白質(zhì)時，相對分子質(zhì)量減少了2 268
C．該蛋白質(zhì)的R上共有16個氨基
D．構(gòu)成該蛋白質(zhì)的氨基酸共有142個羧基
二、蛋白質(zhì)中各原子數(shù)的計算
觀察如圖所示的三肽化合物
1．氧原子數(shù)＝肽鍵數(shù)＋肽鏈數(shù)×2＋R上的氧原子數(shù)＝各氨基酸中氧原子總數(shù)－脫去水分子數(shù)。
2．氮原子數(shù)＝肽鍵數(shù)＋肽鏈數(shù)＋R上的氮原子數(shù)＝各氨基酸中氮原子的總數(shù)。
例3　某蛋白質(zhì)由m條肽鏈、n個氨基酸組成。該蛋白質(zhì)至少有氧原子的個數(shù)是(　　)
A．n－m B．n－2m
C．n＋m D．n＋2m
例4　某肽鏈?zhǔn)怯?0個氨基酸分子脫水縮合而成的，其中含有2個丙氨酸(C3H7O2N)，現(xiàn)脫掉丙氨酸(相應(yīng)位置如圖所示)得到幾種不同的有機(jī)物，其中脫下的氨基酸均以游離態(tài)正常存在。下列有關(guān)該過程產(chǎn)生的全部有機(jī)物的敘述，錯誤的是(　　)
A．氨基和羧基均增加4個
B．肽鍵減少4個
C．氫原子增加8個
D．氧原子增加2個
1．若組成蛋白質(zhì)的氨基酸的平均相對分子質(zhì)量是130，那么由1條肽鏈共280個氨基酸所組成的蛋白質(zhì)在形成過程中共產(chǎn)生的水分子數(shù)是(　　)
A．279 B．280
C．5 022 D．36 270
2．(2024·宿遷高一檢測)如圖所示物質(zhì)中，有的屬于構(gòu)成人體蛋白質(zhì)的氨基酸，有的不屬于，若將其中構(gòu)成人體蛋白質(zhì)的氨基酸縮合成一條肽鏈(不考慮環(huán)狀肽，且每種氨基酸只有一個)，則該肽鏈中含有的氨基、羧基和肽鍵數(shù)目依次是(　　)
①NH2—CH2—COOH
②NH2—CH2—CH2OH
③
④
⑤
A．2、2、2 B．1、1、2
C．1、1、3 D．3、2、3
3．(多選)(2024·淮安高一期中)如圖表示一個由200個氨基酸構(gòu)成的蛋白質(zhì)分子(不同編號代表氨基酸殘基)。下列敘述正確的是(　　)
A．該分子中含有198個肽鍵
B．該分子中至少有2個氨基
C．合成1分子該物質(zhì)會同時生成200個水分子
D．該分子中氮原子數(shù)目可能大于202個
4．某蛋白質(zhì)由120個氨基酸組成，其中有8個—SH，在肽鏈形成空間結(jié)構(gòu)(如圖所示)時，生成4個二硫鍵(—S—S—)，若氨基酸平均相對分子質(zhì)量為110，則該蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量約為(　　)
A．11 050 B．11 250
C．11 005 D．11 500
5．有一條多肽鏈，分子式為CxHyOpNqS，將它徹底水解后，只得到下列四種氨基酸。分析推算可知，水解得到的賴氨酸個數(shù)為(　　)
A．q－p B．q－p－1
C．q－p－2 D．q－p＋1
6．(2023·泰州高一期末)假如蛋白酶1作用于苯丙氨酸(C9H11NO2)羧基端的肽鍵，蛋白酶2作用于賴氨酸(C6H14N2O2)兩側(cè)的肽鍵，某四十九肽經(jīng)酶1和酶2作用后的情況如圖所示。下列敘述正確的是(　　)
A．此多肽中含1個賴氨酸
B．苯丙氨酸位于四十九肽的第17、31、49位
C．短肽D、E與四十九肽的O原子數(shù)相同，N原子數(shù)減少4個
D．適宜條件下酶1和酶2同時作用于此多肽，可形成五條短肽
答案精析
例1　B　[肽鍵數(shù)＝脫去水分子數(shù)＝氨基酸數(shù)－肽鏈數(shù)＝745－3＝742(個)，游離氨基或羧基數(shù)＝肽鏈數(shù)＋R中含有的氨基或羧基數(shù)，因此至少含有游離的氨基數(shù)為3個，B符合題意。]
例2　B　[由題圖可知，羧基總數(shù)為15個，R上的羧基數(shù)目也為15個，而蛋白質(zhì)分子中的羧基總數(shù)＝肽鏈數(shù)＋R上的羧基數(shù)目，所以該蛋白質(zhì)含有15－15＝0(條)肽鏈，進(jìn)而推知該蛋白質(zhì)由環(huán)狀多肽構(gòu)成，A錯誤；形成該蛋白質(zhì)時，脫去的水分子數(shù)＝氨基酸數(shù)＝126(個)，減少的相對分子質(zhì)量等于脫去的水分子的相對分子質(zhì)量的總和，即18×126＝2 268，B正確；在環(huán)狀多肽中，氨基總數(shù)＝R上的氨基數(shù)＝17(個)，C錯誤；綜上分析，該蛋白質(zhì)由126個氨基酸脫水縮合而成，其中有15個氨基酸的R含有羧基，因此構(gòu)成該蛋白質(zhì)的氨基酸共有141個羧基，D錯誤。]
例3　C　[由氨基酸的結(jié)構(gòu)通式可知，一個氨基酸分子至少有兩個氧原子，形成蛋白質(zhì)過程中要脫掉水，所以該蛋白質(zhì)至少含有氧原子數(shù)為2n－(n－m)＝n＋m，C正確。]
例4　D　[根據(jù)題圖可知，每脫掉一個丙氨酸需斷裂2個肽鍵、消耗2分子水，氨基和羧基分別增加2個。題述過程脫掉2個丙氨酸，氨基和羧基分別增加2×2＝4(個)，共需斷裂2×2＝4(個)肽鍵，即肽鍵減少4個，增加了4個水分子，即氫原子增加8個，氧原子增加4個，綜上所述，D錯誤。]
跟蹤訓(xùn)練
1．A　2.A
3．BCD　[題圖中的該蛋白質(zhì)分子由200個氨基酸構(gòu)成，含有2條肽鏈，兩條肽鏈之間通過兩個肽鍵連接，所以鏈內(nèi)肽鍵數(shù)＝氨基酸數(shù)－肽鏈數(shù)＝200－2＝198(個)，鏈間肽鍵數(shù)2個，故該蛋白質(zhì)分子共有肽鍵數(shù)＝198＋2＝200(個)，生成200個水分子，A錯誤，C正確；至少含有的氨基數(shù)＝肽鏈數(shù)＝2(個)，B正確；氮原子數(shù)＝氨基酸數(shù)＋R上的氮原子數(shù)，其他氨基酸R上有可能有氮原子，所以該分子中氮原子數(shù)目可能大于202個，D正確。]
4．A　[由題干分析可知，該蛋白質(zhì)由120個氨基酸構(gòu)成，含有1條肽鏈和4個—S—S—，若氨基酸的平均相對分子質(zhì)量為110，則該蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量＝氨基酸數(shù)目×氨基酸的平均相對分子質(zhì)量－脫去水分子數(shù)×18－形成4個二硫鍵脫去的氫的相對分子質(zhì)量＝120×110－(120－1)×18－4×2＝11 050。]
5．D　[由題意可知，該多肽鏈中的O原子是p個，組成該多肽鏈的氨基酸中都含有一個羧基，即2個O原子，設(shè)該多肽鏈含有X個氨基酸，則有2X－(X－1)＝p，解得X＝p－1；該多肽鏈中的N原子是q個，只有賴氨酸含有2個N原子，設(shè)賴氨酸的數(shù)目是Y，則有2Y＋(p－1－Y)＝q，解得Y＝q－p＋1，D符合題意。]
6．A　[蛋白酶2作用于賴氨酸(C6H14N2O2)兩側(cè)的肽鍵，由圖中酶2作用后的肽鏈情況可知，此多肽中含有1個賴氨酸，且位于第23位，A正確；蛋白酶1作用于苯丙氨酸(C9H11NO2)羧基端的肽鍵，由圖中酶1作用后的肽鏈情況可知，苯丙氨酸位于第16、30、48位，B錯誤；短肽D、E與四十九肽相比減少2個肽鍵和1個賴氨酸，O原子數(shù)是相同的，N原子數(shù)減少2個，C錯誤；適宜條件下酶1和酶2同時作用于此多肽，可得到1～16、17～22、24～30、31～48四條短肽和第23位、第49位兩個氨基酸，D錯誤。](共24張PPT)
微專題一
與蛋白質(zhì)的合成和水解過程相關(guān)的計算
第一章 細(xì)胞的分子組成
<<<
一、蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量、氨基(羧基)數(shù)、肽鍵數(shù)和脫水?dāng)?shù)的計算
鏈狀肽可以用如下的模式圖表示：
1.肽鍵數(shù)＝脫去水分子數(shù)＝氨基酸數(shù)－肽鏈數(shù)。
2.蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量＝氨基酸數(shù)×氨基酸的平均相對分子質(zhì)量－脫去水分子數(shù)×18(若有p個二硫鍵生成，則還應(yīng)減去2p)。
3.肽鏈中游離的氨基或羧基的計算
(1)至少含有的游離的氨基數(shù)或羧基數(shù)＝肽鏈數(shù)。
(2)游離的氨基數(shù)或羧基數(shù)＝肽鏈數(shù)＋R中含有的氨基數(shù)或羧基數(shù)。
4.設(shè)氨基酸的平均相對分子質(zhì)量為a，由n個氨基酸分別形成1條鏈狀多肽或m條鏈狀多肽或環(huán)狀多肽時，項目中的數(shù)目變化。
項目 氨基酸平均相對分子質(zhì)量 氨基酸數(shù)目 肽鍵 數(shù)目 脫去水分子數(shù)目 多肽或蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量 氨基 數(shù)目 羧基
數(shù)目
一條 肽鏈 a n n－1 n－1 na－18 ×(n－1) 至少 1個 至少
1個
m條 肽鏈 a n n－m n－m na－18 ×(n－m) 至少 m個 至少
m個
環(huán)狀 多肽 a n n n na－18n 最少 為0 最少
為0
特別提醒
蛋白質(zhì)的水解可看作蛋白質(zhì)合成的逆過程，即合成過程脫去水分子的數(shù)目，就是水解過程中需加入的水分子數(shù)目。
例1　(2024·鹽城市新豐中學(xué)高一期中)某蛋白質(zhì)分子含 745 個氨基酸，3條肽鏈。在形成此蛋白質(zhì)分子時，脫下的水分子數(shù)、形成的肽鍵數(shù)及至少含有游離的氨基數(shù)分別是
A.745、745和3 B.742、742和3
C.745、742和1 D.742、745和1
√
肽鍵數(shù)＝脫去水分子數(shù)＝氨基酸數(shù)－肽鏈數(shù)＝745－3＝742(個)，游離氨基或羧基數(shù)＝肽鏈數(shù)＋R中含有的氨基或羧基數(shù)，因此至少含有游離的氨基數(shù)為3個，B符合題意。
例2　如圖為某蛋白質(zhì)的相關(guān)數(shù)據(jù)，下列說法正確的是
A.該蛋白質(zhì)含有兩條肽鏈
B.形成該蛋白質(zhì)時，相對分子質(zhì)量減少了2 268
C.該蛋白質(zhì)的R上共有16個氨基
D.構(gòu)成該蛋白質(zhì)的氨基酸共有142個羧基
√
由題圖可知，羧基總數(shù)為15個，R上的羧基
數(shù)目也為15個，而蛋白質(zhì)分子中的羧基總數(shù)
＝肽鏈數(shù)＋R上的羧基數(shù)目，所以該蛋白質(zhì)
含有15－15＝0(條)肽鏈，進(jìn)而推知該蛋白
質(zhì)由環(huán)狀多肽構(gòu)成，A錯誤；
形成該蛋白質(zhì)時，脫去的水分子數(shù)＝氨基酸數(shù)＝126(個)，減少的相對分子質(zhì)量等于脫去的水分子的相對分子質(zhì)量的總和，即18×126＝2 268，B正確；
在環(huán)狀多肽中，氨基總數(shù)＝R上的氨基數(shù)＝17(個)，C錯誤；
綜上分析，該蛋白質(zhì)由126個氨基酸脫水縮合而成，其中有15個氨基酸的R含有羧基，因此構(gòu)成該蛋白質(zhì)的氨基酸共有141個羧基，D錯誤。
二、蛋白質(zhì)中各原子數(shù)的計算
觀察如圖所示的三肽化合物
1.氧原子數(shù)＝肽鍵數(shù)＋肽鏈數(shù)×2＋R上的氧原子數(shù)＝各氨基酸中氧原子總數(shù)－脫去水分子數(shù)。
2.氮原子數(shù)＝肽鍵數(shù)＋肽鏈數(shù)＋R上的氮原子數(shù)＝各氨基酸中氮原子的總數(shù)。
例3　某蛋白質(zhì)由m條肽鏈、n個氨基酸組成。該蛋白質(zhì)至少有氧原子的個數(shù)是
A.n－m B.n－2m
C.n＋m D.n＋2m
√
由氨基酸的結(jié)構(gòu)通式可知，一個氨基酸分子至少有兩個氧原子，形成蛋白質(zhì)過程中要脫掉水，所以該蛋白質(zhì)至少含有氧原子數(shù)為2n－(n－m)＝n＋m，C正確。
例4　某肽鏈?zhǔn)怯?0個氨基酸分子脫水縮合而成的，其中含有2個丙氨酸(C3H7O2N)，現(xiàn)脫掉丙氨酸(相應(yīng)位置如圖所示)得到幾種不同的有機(jī)物，其中脫下的氨基酸均以游離態(tài)正常存在。下列有關(guān)該過程產(chǎn)生的全部有機(jī)物的敘述，錯誤的是
A.氨基和羧基均增加4個
B.肽鍵減少4個
C.氫原子增加8個
D.氧原子增加2個
√
根據(jù)題圖可知，每脫掉一個丙氨酸需斷裂2個
肽鍵、消耗2分子水，氨基和羧基分別增加2個。
題述過程脫掉2個丙氨酸，氨基和羧基分別增
加2×2＝4(個)，共需斷裂2×2＝4(個)肽鍵，即肽鍵減少4個，增加了4個水分子，即氫原子增加8個，氧原子增加4個，綜上所述，D錯誤。
1.若組成蛋白質(zhì)的氨基酸的平均相對分子質(zhì)量是130，那么由1條肽鏈共280個氨基酸所組成的蛋白質(zhì)在形成過程中共產(chǎn)生的水分子數(shù)是
A.279 B.280
C.5 022 D.36 270
√
跟蹤訓(xùn)練
1
2
3
4
5
6
2.(2024·宿遷高一檢測)如圖所示物質(zhì)中，有的屬于構(gòu)成人體蛋白質(zhì)的氨基酸，有的不屬于，若將其中構(gòu)成人體蛋白質(zhì)的氨基酸縮合成一條肽鏈(不考慮環(huán)狀肽，且每種氨基酸只有一個)，則該肽鏈中含有的氨基、羧基和肽鍵數(shù)目依次是
①NH2—CH2—COOH　②NH2—CH2—CH2OH　③
④ 　　　　 　⑤
A.2、2、2 B.1、1、2 C.1、1、3 D.3、2、3
√
跟蹤訓(xùn)練
1
2
3
4
5
6
組成人體蛋白質(zhì)的氨基酸至少含有1個氨基和1個羧基，且二者連在同一個碳原子上，圖中①③⑤屬于構(gòu)成人體蛋白質(zhì)的氨基酸，③的R中含有1個羧基，⑤的R中含有1個氨基，將它們縮合成1條肽鏈，肽鍵數(shù)＝氨基酸數(shù)－肽鏈數(shù)＝3－1＝2(個)，故該肽鏈含有的氨基、羧基和肽鍵數(shù)目依次是2、2、2，A符合題意。
跟蹤訓(xùn)練
1
2
3
4
5
6
3.(多選)(2024·淮安高一期中)如圖表示一個由200個氨基酸構(gòu)成的蛋白質(zhì)分子(不同編號代表氨基酸殘基)。下列敘述正確的是
A.該分子中含有198個肽鍵
B.該分子中至少有2個氨基
C.合成1分子該物質(zhì)會同時生成200個水分子
D.該分子中氮原子數(shù)目可能大于202個
√
跟蹤訓(xùn)練
1
2
3
4
5
6
√
√
題圖中的該蛋白質(zhì)分子由200個氨基酸構(gòu)成，含有
2條肽鏈，兩條肽鏈之間通過兩個肽鍵連接，所以
鏈內(nèi)肽鍵數(shù)＝氨基酸數(shù)－肽鏈數(shù)＝200－2＝198(個)，
鏈間肽鍵數(shù)2個，故該蛋白質(zhì)分子共有肽鍵數(shù)＝198＋2＝200(個)，生成200個水分子，A錯誤，C正確；
至少含有的氨基數(shù)＝肽鏈數(shù)＝2(個)，B正確；
氮原子數(shù)＝氨基酸數(shù)＋R上的氮原子數(shù)，其他氨基酸R上有可能有氮原子，所以該分子中氮原子數(shù)目可能大于202個，D正確。
跟蹤訓(xùn)練
1
2
3
4
5
6
4.某蛋白質(zhì)由120個氨基酸組成，其中有8個—SH，在肽鏈形成空間結(jié)構(gòu)(如圖所示)時，生成4個二硫鍵(—S—S—)，若氨基酸平均相對分子質(zhì)量為110，則該蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量約為
A.11 050 B.11 250
C.11 005 D.11 500
√
跟蹤訓(xùn)練
1
2
3
4
5
6
由題干分析可知，該蛋白質(zhì)由120個氨基酸構(gòu)成，含有
1條肽鏈和4個—S—S—，若氨基酸的平均相對分子質(zhì)
量為110，則該蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量＝氨基酸數(shù)目×
氨基酸的平均相對分子質(zhì)量－脫去水分子數(shù)×18－形成4個二硫鍵脫去的氫的相對分子質(zhì)量＝120×110－(120－1)×18－4×2＝11 050。
跟蹤訓(xùn)練
1
2
3
4
5
6
5.有一條多肽鏈，分子式為CxHyOpNqS，將它徹底水解后，只得到下列四種氨基酸。分析推算可知，水解得到的賴氨酸個數(shù)為
A.q－p
B.q－p－1
C.q－p－2
D.q－p＋1
跟蹤訓(xùn)練
1
2
3
4
5
6
√
跟蹤訓(xùn)練
由題意可知，該多肽鏈中的O原子是p個，組成該多肽鏈的氨基酸中都含有一個羧基，即2個O原子，設(shè)該多肽鏈含有X個氨基酸，則有2X－(X－1)＝p，解得X＝p－1；該多肽
鏈中的N原子是q個，只有賴氨酸含
有2個N原子，設(shè)賴氨酸的數(shù)目是Y，
則有2Y＋(p－1－Y)＝q，解得Y＝q
－p＋1，D符合題意。
1
2
3
4
5
6
6.(2023·泰州高一期末)假如蛋白酶1作用于苯丙氨酸(C9H11NO2)羧基端的肽鍵，蛋白酶2作用于賴氨酸(C6H14N2O2)兩側(cè)的肽鍵，某四十九肽經(jīng)酶1和酶2作用后的情況如圖所示。下列敘述正確的是
A.此多肽中含1個賴氨酸
B.苯丙氨酸位于四十九肽的
　第17、31、49位
C.短肽D、E與四十九肽的O原子數(shù)相同，N原子數(shù)減少4個
D.適宜條件下酶1和酶2同時作用于此多肽，可形成五條短肽
跟蹤訓(xùn)練
1
2
3
4
5
6
√
蛋白酶2作用于賴氨酸(C6H14N2O2)兩側(cè)的肽鍵，由圖中酶2作用后的肽鏈情況可知，此多肽中含有1個賴氨酸，且位于第23位，A正確；
蛋白酶1作用于苯丙氨酸(C9H11NO2)羧基端的肽鍵，由圖中酶1作用后的肽鏈情況可知，苯丙氨酸位于第16、30、48位，B錯誤；
跟蹤訓(xùn)練
1
2
3
4
5
6
短肽D、E與四十九肽相比減少2個肽鍵和1個賴氨酸，O原子數(shù)是相同的，N原子數(shù)減少2個，C錯誤；
適宜條件下酶1和酶2同時作用于此多肽，可得到1～16、17～22、24～30、31～48四條短肽和第23位、第49位兩個氨基酸，D錯誤。
跟蹤訓(xùn)練
1
2
3
4
5
6

展開更多......

收起↑