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微专题一　蛋白质合成和水解中相关计算
题型一 蛋白质的相对分子质量、氨基酸数、肽链数、肽键数、游离氨基（羧基）数和失去水分子数的关系
1.链状肽的计算规律
（1）氨基酸脱水缩合时脱去的水分子数＝肽键数＝氨基酸数－肽链条数。
（2）蛋白质中游离的氨（羧）基数＝肽链条数＋R基上的氨（羧）基数＝各氨基酸中氨（羧）基的总数－肽键数。
（3）蛋白质的相对分子质量＝氨基酸总相对分子质量（氨基酸个数×氨基酸平均相对分子质量）－脱去的水分子总相对分子质量（脱去的水分子数×18）。若肽链上出现二硫键（—S—S—，由2个—SH脱去2个H形成），要再减去形成二硫键时脱去的氢原子的相对原子质量（二硫键的个数×2）。
2.环状肽的相关计算
可将肽链条数看作0，再进行计算。
3.归纳如表
类型 一条肽链 m条肽链 环状多肽
氨基酸平均相对分子质量 a a a
氨基酸数目 n n n
肽键数目 n－1 n－m n
脱去水分子数目 n－1 n－m n
多肽或蛋白质相对分子质量 na－18×（n－1） na－18×（n－m） na－18n
游离氨基数目 至少为1 至少为m 最少为0
游离羧基数目 至少为1 至少为m 最少为0
【典例1】　（2024·上海上外附中高一期中）图表示一个由153个氨基酸残基构成的蛋白质分子，下列叙述正确的是（　　）
A.该分子形成过程中会产生152个水
B.组成该分子至少有2个氨基酸R基含硫元素
C.将分子彻底水解将产生153种氨基酸
D.组成该分子的氨基酸中至少有2个氨基酸的R基有氨基
题型二 蛋白质中各原子数的计算
　观察如图所示的三肽化合物
（1）氧原子数＝肽键数＋肽链数×2＋R基上的氧原子数＝各氨基酸中氧原子总数－脱去水分子数。
（2）氮原子数＝肽键数＋肽链数＋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
【典例2】　已知某条肽链由88个氨基酸脱水缩合而成，其中共有氨基6个，甲硫氨酸5个且在肽链中的位置为4、25、56、78、88，甲硫氨酸的分子式为C5H11O2NS，以下叙述错误的是（　　）
①合成该多肽的氨基酸一定共有N原子94个
②若去掉该多肽中的甲硫氨酸，生成的若干肽链中的肽键数目会减少9个
③若去掉该多肽中的甲硫氨酸，生成的多肽的氨基和羧基均分别增加5个
④若去掉该多肽中的甲硫氨酸，生成的剩余有机物中的氧原子数目减少1个
A.①　　　　　　　 B.①③
C.①④ D.②③
【典例3】　某环状多肽a的分子式为C22H34O13N6，其水解后共产生了下列3种氨基酸。据此判断，下列有关叙述正确的是（　　）
谷氨酸
A.1个a分子水解后可以产生4个谷氨酸
B.合成1个a分子同时将产生5个水分子
C.1个a分子中至少存在1个游离的氨基和4个游离的羧基
D.合成该分子时产生的水分子中的氢来自氨基酸中的氨基
题型三 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.假若有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。
【典例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
1.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，分析推算可知，该多肽的肽键个数为（　　）
A.q－2 B.p－2
C.q－1 D.q＋1
2.如图表示一个由200个氨基酸构成的蛋白质分子（不同编号代表氨基酸残基）。下列叙述错误的是（　　）
A.该分子中含有198个肽键
B.该分子中至少有2个氨基
C.合成1分子该物质会同时生成200个水分子
D.该分子中N原子数目至少有202个
3.（2024·河南周口太康一中高一月考）下图为由50个氨基酸形成的多肽示意图，其中含有4个丙氨酸（R基为—CH3）。现脱掉其中的丙氨酸，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），下列说法正确的是（　　）
A.水解得到的几种有机物比原五十肽增加了4个氧原子
B.新生成的4条多肽链至少含有4个游离的羧基
C.若将这4条多肽链重新连接成一条长链，则将脱去4分子H2O
D.若将得到的5个氨基酸缩合成五肽，则有55种不同的氨基酸序列
4.若蛋白酶1作用于苯丙氨酸（C9H11NO2）羧基端的肽键，蛋白酶2作用于赖氨酸（C6H14N2O2）两侧的肽键，某四十九肽经酶1和酶2作用后如图，下列叙述错误的是（　　）
A.此多肽含1个赖氨酸
B.苯丙氨酸位于四十九肽的第16、30、48位
C.短肽d、e比四十九肽的氧原子、氮原子数均减少了2个
D.适宜条件下酶1和酶2同时作用于此多肽，可形成4条短肽和2个氨基酸
5.（2024·江苏无锡官林中学高一期末）下图表示某蛋白质中氨基酸和相关基团的数目。下列有关叙述正确的是（　　）
A.共有3条肽链
B.共有95个肽键
C.R基中共含有25个氨基
D.形成此蛋白质时，相对分子质量减少1 764
微专题一　蛋白质合成和水解中相关计算
【典例1】　B　该分子形成过程中共产生153个H2O，153个氨基酸共脱去152个水，另一个是R基中的氨基和羧基脱水缩合而成的，A错误；二硫键是两个—SH脱去两个H形成，因此组成该分子至少有2个氨基酸的R基含硫元素，B正确；组成蛋白质的氨基酸最多有21种，因此该分子彻底水解将产生最多21种氨基酸，C错误；肽链之间形成一个肽键，说明有两个氨基酸的R基中分别含有1个氨基和1个羧基，因此即参与构成该分子的氨基酸中至少有1个氨基酸的R基含1个羧基，1个氨基酸的R基含1个氨基，D错误。
【典例2】　B　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，现肽链中共有氨基6个，因此其中有5个应位于R 基上，所以合成该多肽的氨基酸共有N原子数目＝88＋5＝93（个），①错误；由于含有5个甲硫氨酸，在中间的有4个，所以中间水解掉一个甲硫氨酸就少2个肽键，而水解掉最后一个甲硫氨酸仅少1个肽键，所以去掉甲硫氨酸得到的肽链中，肽键数目会减少2×4＋1＝9（个），②正确；若去掉该多肽中的5个甲硫氨酸，会形成5条短肽和5个甲硫氨酸，一个肽链中至少有一个游离的氨基和一个游离的羧基，这些短肽与原来的多肽相比，氨基和羧基均分别增加5－1＝4（个），③错误；结合②可知，若去掉该多肽中的甲硫氨酸，需要破坏9个肽键，即需要9个水分子参与，故会增加9个氧原子，又因为5个甲硫氨酸中，每个甲硫氨酸有一个羧基—COOH，带走了5×2＝10（个）氧原子，故生成的若干肽链中的O原子数目与原来的多肽相比数目减少1个，④正确。综上所述，①③说法错误。
【典例3】　B　1个a分子水解后可以产生3个谷氨酸，A错误；由于1个a分子是由6个氨基酸构成的，所以合成1个a分子同时将产生5个水分子，B正确；由于谷氨酸含有2个羧基，所以1个a分子中只存在1个游离的氨基和4个游离的羧基，C错误；合成该分子时产生的水分子中的氢来自一个氨基酸中的氨基和下一个氨基酸中的羧基，D错误。
【典例4】　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＝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）。
针对练习
1.C　肽键数等于氨基酸个数－肽链数，根据所给的氨基酸分子式可知，每个氨基酸只有1个氮原子，即q个氨基酸，故该多肽的肽键个数为（q－1）个。
2.A　分析题图可知，该蛋白质分子由200个氨基酸构成，含有2条肽链，2条肽链之间通过2个肽键连接，所以链内肽键数＝氨基酸数－肽链数＝200－2＝198（个），链间肽键数2个，该蛋白质分子共有肽键数＝198＋2＝200（个），则合成1分子该物质会同时生成200个水分子，A错误，C正确；分析题图可知，该蛋白质分子由200个氨基酸构成，含有2条肽链，至少含有氨基数＝肽链数＝2个，B正确；氮原子数＝氨基酸数＋R基中的N原子数＝200＋2＝202（个），其他氨基酸R基上也可能有N原子，故该物质N原子数至少有202个，D正确。
3.B　每脱掉1个丙氨酸需要破坏2个肽键，脱掉4个丙氨酸共破坏了8个肽键，故有8分子水参与，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，A错误；每条肽链中至少含有1个游离的氨基和1个游离的羧基，故新生成的4条多肽链至少含有4个游离的羧基，B正确；若将新生成的4条多肽链重新连接成一条长链，需要形成3个肽键，脱去3分子水，C错误；得到的5个氨基酸，其中有4个是丙氨酸，故将这5个氨基酸缩合成五肽，可有5种不同的氨基酸序列，D错误。
4.C　由题干和图可知，蛋白酶2作用于赖氨酸（C6H14N2O2）两侧的肽键，此多肽在蛋白酶2的催化下分解成两条短肽d和e，且丢失了1个氨基酸即赖氨酸，可见该多肽中只含有1个赖氨酸（位于第23位），A正确；蛋白酶1作用于苯丙氨酸羧基端的肽键，在酶1的作用下，该四十九肽水解成3条肽链，即a、b、c，根据短肽中氨基酸的编号可知，苯丙氨酸位于四十九肽的第16、30、48位，B正确；蛋白酶2作用于赖氨酸两侧的肽键后，形成的短肽d、e中，肽键减少了2个，赖氨酸减少了1个（减少了2个氮原子、2个氧原子），多了1个羧基，所以短肽d、e与四十九肽的氧原子数相同，N原子数减少2个，C错误；适宜条件下酶1和酶2同时作用于此多肽，可得到4条短肽（分别由第1～16、17～22、24～30、31～48位氨基酸形成）和2个氨基酸（分别是第23、49位氨基酸），D正确。
5.A　该蛋白质中羧基总数是26个，其中R基上的羧基数是23个，所以该蛋白质含有的肽链数＝羧基总数－R基中羧基数＝26－23＝3条，A正确；该蛋白质共含有99个氨基酸，其含有的肽链数为3条，所以该蛋白质含有的肽键数＝氨基酸总数－肽链数＝99－3＝96个，B错误；该蛋白质中氨基总数是25个，其含有的肽链数为3条，所以该蛋白质R基中共含有的氨基数＝氨基总数－肽链数＝25－3＝22个，C错误；形成此蛋白质时的脱水数＝肽键数＝96个，其相对分子质量减少96×18＝1 728，D错误。
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微专题一　蛋白质合成和水解中相关计算
题型
一 蛋白质的相对分子质量、氨基酸数、肽链数、肽键数、游离氨
基（羧基）数和失去水分子数的关系
1. 链状肽的计算规律
（1）氨基酸脱水缩合时脱去的水分子数＝肽键数＝氨基酸数－肽
链条数。
（2）蛋白质中游离的氨（羧）基数＝肽链条数＋R基上的氨
（羧）基数＝各氨基酸中氨（羧）基的总数－肽键数。
（3）蛋白质的相对分子质量＝氨基酸总相对分子质量（氨基酸个
数×氨基酸平均相对分子质量）－脱去的水分子总相对分子
质量（脱去的水分子数×18）。若肽链上出现二硫键（—
S—S—，由2个—SH脱去2个H形成），要再减去形成二硫键
时脱去的氢原子的相对原子质量（二硫键的个数×2）。
2. 环状肽的相关计算
可将肽链条数看作0，再进行计算。
3. 归纳如表
类型 一条肽链 m 条肽链 环状多肽
氨基酸平均相 对分子质量 a a a
氨基酸数目 n n n
肽键数目 n －1 n － m n
类型 一条肽链 m 条肽链 环状多肽
脱去水分子数目 n －1 n － m n
多肽或蛋白质 相对分子质量 na －18× （ n －1） na －18× （ n － m ） na －18 n
游离氨基数目 至少为1 至少为 m 最少为0
游离羧基数目 至少为1 至少为 m 最少为0
【典例1】　（2024·上海上外附中高一期中）图表示一个由153个
氨基酸残基构成的蛋白质分子，下列叙述正确的是（　　）
A. 该分子形成过程中会产生152个水
B. 组成该分子至少有2个氨基酸R基含硫元素
C. 将分子彻底水解将产生153种氨基酸
D. 组成该分子的氨基酸中至少有2个氨基酸的R基有氨基
解析：　该分子形成过程中共产生153个H2O，153个氨基酸共脱
去152个水，另一个是R基中的氨基和羧基脱水缩合而成的，A错
误；二硫键是两个—SH脱去两个H形成，因此组成该分子至少有2
个氨基酸的R基含硫元素，B正确；组成蛋白质的氨基酸最多有21
种，因此该分子彻底水解将产生最多21种氨基酸，C错误；肽链之
间形成一个肽键，说明有两个氨基酸的R基中分别含有1个氨基和1
个羧基，因此即参与构成该分子的氨基酸中至少有1个氨基酸的R
基含1个羧基，1个氨基酸的R基含1个氨基，D错误。
题型二 蛋白质中各原子数的计算
　观察如图所示的三肽化合物
（1）氧原子数＝肽键数＋肽链数×2＋R基上的氧原子数＝各氨基酸
中氧原子总数－脱去水分子数。
（2）氮原子数＝肽键数＋肽链数＋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
【典例2】　已知某条肽链由88个氨基酸脱水缩合而成，其中共有氨
基6个，甲硫氨酸5个且在肽链中的位置为4、25、56、78、88，甲硫
氨酸的分子式为C5H11O2NS，以下叙述错误的是（　　）
①合成该多肽的氨基酸一定共有N原子94个　②若去掉该多肽中的甲
硫氨酸，生成的若干肽链中的肽键数目会减少9个　③若去掉该多肽
中的甲硫氨酸，生成的多肽的氨基和羧基均分别增加5个　④若去掉
该多肽中的甲硫氨酸，生成的剩余有机物中的氧原子数目减少1个
A. ① B. ①③
C. ①④ D. ②③
解析：　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，现肽链中共有氨基6个，因此其中有5个应位于R 基上，所以合成
该多肽的氨基酸共有N原子数目＝88＋5＝93（个），①错误；由于含
有5个甲硫氨酸，在中间的有4个，所以中间水解掉一个甲硫氨酸就少
2个肽键，而水解掉最后一个甲硫氨酸仅少1个肽键，所以去掉甲硫氨
酸得到的肽链中，肽键数目会减少2×4＋1＝9（个），②正确；若去
掉该多肽中的5个甲硫氨酸，会形成5条短肽和5个甲硫氨酸，一个肽
链中至少有一个游离的氨基和一个游离的羧基，这些短肽与原来的多
肽相比，氨基和羧基均分别增加5－1＝4（个），③错误；
结合②可知，若去掉该多肽中的甲硫氨酸，需要破坏9个肽键，即需
要9个水分子参与，故会增加9个氧原子，又因为5个甲硫氨酸中，每
个甲硫氨酸有一个羧基—COOH，带走了5×2＝10（个）氧原子，故
生成的若干肽链中的O原子数目与原来的多肽相比数目减少1个，④正
确。综上所述，①③说法错误。
【典例3】　某环状多肽a的分子式为C22H34O13N6，其水解后共产生了
下列3种氨基酸。据此判断，下列有关叙述正确的是（　　）
谷氨酸
A. 1个a分子水解后可以产生4个谷氨酸
B. 合成1个a分子同时将产生5个水分子
C. 1个a分子中至少存在1个游离的氨基和4个游离的羧基
D. 合成该分子时产生的水分子中的氢来自氨基酸中的氨基
解析：　1个a分子水解后可以产生3个谷氨酸，A错误；由于1个a分
子是由6个氨基酸构成的，所以合成1个a分子同时将产生5个水分子，
B正确；由于谷氨酸含有2个羧基，所以1个a分子中只存在1个游离的
氨基和4个游离的羧基，C错误；合成该分子时产生的水分子中的氢来
自一个氨基酸中的氨基和下一个氨基酸中的羧基，D错误。
题型三 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. 假若有 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。
【典例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
解析：　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＝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）。
1. 有一条多肽链，分子式为C x H y O p N q S，将它彻底水解后，只得到
下列四种氨基酸，分析推算可知，该多肽的肽键个数为（　　）
A. q －2 B. p －2
C. q －1 D. q ＋1
解析：　肽键数等于氨基酸个数－肽链数，根据所给的氨基酸分
子式可知，每个氨基酸只有1个氮原子，即 q 个氨基酸，故该多肽
的肽键个数为（ q －1）个。
2. 如图表示一个由200个氨基酸构成的蛋白质分子（不同编号代表氨
基酸残基）。下列叙述错误的是（　　）
A. 该分子中含有198个肽键
B. 该分子中至少有2个氨基
C. 合成1分子该物质会同时生成200个水分子
D. 该分子中N原子数目至少有202个
解析：　分析题图可知，该蛋白质分子由200个氨基酸构成，含
有2条肽链，2条肽链之间通过2个肽键连接，所以链内肽键数＝氨
基酸数－肽链数＝200－2＝198（个），链间肽键数2个，该蛋白质
分子共有肽键数＝198＋2＝200（个），则合成1分子该物质会同时
生成200个水分子，A错误，C正确；分析题图可知，该蛋白质分子
由200个氨基酸构成，含有2条肽链，至少含有氨基数＝肽链数＝2
个，B正确；氮原子数＝氨基酸数＋R基中的N原子数＝200＋2＝
202（个），其他氨基酸R基上也可能有N原子，故该物质N原子数
至少有202个，D正确。
3. （2024·河南周口太康一中高一月考）下图为由50个氨基酸形成的
多肽示意图，其中含有4个丙氨酸（R基为—CH3）。现脱掉其中的
丙氨酸，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），下列说法正确的是（　　）
A. 水解得到的几种有机物比原五十肽增加了4个氧原子
B. 新生成的4条多肽链至少含有4个游离的羧基
C. 若将这4条多肽链重新连接成一条长链，则将脱去4分子H2O
D. 若将得到的5个氨基酸缩合成五肽，则有55种不同的氨基酸序列
解析：　每脱掉1个丙氨酸需要破坏2个肽键，脱掉4个丙氨酸共
破坏了8个肽键，故有8分子水参与，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，A错误；每条肽链中至少含有1个
游离的氨基和1个游离的羧基，故新生成的4条多肽链至少含有4个
游离的羧基，B正确；若将新生成的4条多肽链重新连接成一条长
链，需要形成3个肽键，脱去3分子水，C错误；得到的5个氨基
酸，其中有4个是丙氨酸，故将这5个氨基酸缩合成五肽，可有5种
不同的氨基酸序列，D错误。
4. 若蛋白酶1作用于苯丙氨酸（C9H11NO2）羧基端的肽键，蛋白酶2
作用于赖氨酸（C6H14N2O2）两侧的肽键，某四十九肽经酶1和酶2
作用后如图，下列叙述错误的是（　　）
A. 此多肽含1个赖氨酸
B. 苯丙氨酸位于四十九肽的第16、30、48位
C. 短肽d、e比四十九肽的氧原子、氮原子数均减少了2个
D. 适宜条件下酶1和酶2同时作用于此多肽，可形成4条短肽和2个氨基酸
解析：　由题干和图可知，蛋白酶2作用于赖氨酸（C6H14N2O2）两侧的肽键，此多肽在蛋白酶2的催化下分解成
两条短肽d和e，且丢失了1个氨基酸即赖氨酸，可见该多肽中只
含有1个赖氨酸（位于第23位），A正确；蛋白酶1作用于苯丙
氨酸羧基端的肽键，在酶1的作用下，该四十九肽水解成3条肽
链，即a、b、c，根据短肽中氨基酸的编号可知，苯丙氨酸位于
四十九肽的第16、30、48位，B正确；
蛋白酶2作用于赖氨酸两侧的肽键后，形成的短肽d、e中，肽键减
少了2个，赖氨酸减少了1个（减少了2个氮原子、2个氧原子），
多了1个羧基，所以短肽d、e与四十九肽的氧原子数相同，N原子
数减少2个，C错误；适宜条件下酶1和酶2同时作用于此多肽，可
得到4条短肽（分别由第1～16、17～22、24～30、31～48位氨基
酸形成）和2个氨基酸（分别是第23、49位氨基酸），D正确。
5. （2024·江苏无锡官林中学高一期末）下图表示某蛋白质中氨基酸
和相关基团的数目。下列有关叙述正确的是（　　）
A. 共有3条肽链
B. 共有95个肽键
C. R基中共含有25个氨基
D. 形成此蛋白质时，相对分子质量减少1 764
解析：　该蛋白质中羧基总数是26个，其中R基上的羧基数是23
个，所以该蛋白质含有的肽链数＝羧基总数－R基中羧基数＝26－
23＝3条，A正确；该蛋白质共含有99个氨基酸，其含有的肽链数
为3条，所以该蛋白质含有的肽键数＝氨基酸总数－肽链数＝99－3
＝96个，B错误；该蛋白质中氨基总数是25个，其含有的肽链数为
3条，所以该蛋白质R基中共含有的氨基数＝氨基总数－肽链数＝
25－3＝22个，C错误；形成此蛋白质时的脱水数＝肽键数＝96
个，其相对分子质量减少96×18＝1 728，D错误。
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