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拓展性微专题（一）　蛋白质合成和水解中相关计算
题型一 蛋白质的氨基酸数、肽链数、肽键数、失去水分子数和相对分子质量的关系
1.蛋白质中肽键数目的计算
（1）链状肽
（2）环肽
2.蛋白质相对分子质量的计算（不考虑二硫键的形成）
（1）无二硫键
（2）有二硫键
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】　如图为某蛋白质的结构示意图，由两条直链肽和一条环肽构成。其中“—S—S—”表示连接两条相邻肽链的二硫键。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个，18m
B.（m－4）个，18（m－4）
C.（m－3）个，18（m－3）＋4
D.（m－2）个，18（m－2）＋4
题型二 蛋白质中游离氨基或羧基数目的计算
1.链状肽
提醒　链状肽至少含有的游离氨基或羧基数＝肽链数。
2.环肽
提醒　不考虑R基团，环肽含0个游离氨基或羧基。环肽至少含有的游离氨基或羧基数＝0。
【典例2】　（2024·浙江宁波余姚中学高一期中）现有氨基酸500个，其中氨基总数为520个，羧基总数为512个，则由这些氨基酸合成的含有3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.497、23、15　　B.496、23、15
C.497、22、14　　D.496、22、14
题型三 氨基酸脱水缩合形成链状多肽时的原子守恒问题
提醒　组成生物体内蛋白质的氨基酸，其通式为C2H4O2NR（R基团上C、H、O、N的原子数不确定），在脱水缩合形成多肽时，每失去1分子H2O，就失去2个H原子和1个O原子，但C原子和N原子的数目不会减少。
【典例3】　（2024·浙江遂昌一中高一月考）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，水解得到的氨基酸个数为（　　）
半胱氨酸　　　　　　　　　丙氨酸 　　　　　　 赖氨酸　　　　　　苯丙氨酸
A.q－1　　 B.q＋1
C.p－1　　 D.p＋1
题型四 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.（2024·浙江嘉兴海盐高级中学高一月考）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、羧基的个体数分别是（　　）
A.100、2、7　　 B.98、1、1
C.100、4、7　　 D.98、102、107
2.（2024·浙江金华高一月考）丙氨酸的分子式为C3H7NO2，现用酶解法去除某二十肽羧基端的一个丙氨酸，得到十九肽。下列有关该十九肽与二十肽的比较错误的是（　　）
A.氢原子减少6个
B.碳原子减少3个
C.氨基和羧基数目不变
D.氧原子减少1个
3.如图表示一个由200个氨基酸构成的蛋白质分子。下列叙述正确的是（　　）
A.该分子中含有198个肽键
B.这200个氨基酸中至少有200个氨基
C.合成该蛋白质时相对分子质量减少了3 600
D.该蛋白质中至少含有4个游离的羧基
4.（2024·浙江杭州北斗联盟高一期中）绿色荧光蛋白简称GFP，最初是从维多利亚多管发光水母中分离出来的结构蛋白。其相关数据如图所示，下列有关叙述错误的是（　　）
A.该蛋白质含有2条肽链
B.该荧光蛋白含有的氮原子数是126
C.该蛋白质共有肽键124个
D.合成该蛋白质时，相对分子质量减少了2 232
5.（2024·浙江台州书生中学高一月考）某50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）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.该50肽水解得到的几种有机物比原50肽增加了4个氧原子
B.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
C.若新生成的4条多肽链总共有5个羧基，那么其中必有1个羧基在R基上
D.若将新生成的4条多肽链重新连接成一条长链将脱去3个H2O
拓展性微专题（一）　蛋白质合成和水解中相关计算
【典例1】　D　假设环状肽链中氨基酸的个数是X个，则两条链状肽链的氨基酸个数是（m－X），因此氨基酸经过脱水缩合反应生成的水分子数是[（m－X）－2]＋X＝m－2。由题意可知，一个二硫键形成时脱去了2个H，该蛋白质中含有2个二硫键，共脱去了4个H，因此氨基酸经过脱水缩合反应产生的蛋白质的相对分子质量减少18（m－2）＋4。
【典例2】　A　氨基酸500个，其中氨基总数为520个，羧基总数为512个，说明R基中有20个氨基和12个羧基。这些氨基酸合成的含有3条肽链，故肽键数＝500－3＝497，游离的氨基＝20＋3＝23，游离的羧基＝3＋12＝15，故选A。
【典例3】　C　上述每种氨基酸都含有2个氧原子，假设氨基酸共有m个，依据O原子守恒可知，2m＝p＋（m－1），可知m＝p－1，故选C。
【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）。
针对训练
1.A　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，故选A。
2.A　根据丙氨酸的分子结构式，可知用酶解法去除某二十肽最末端的一个丙氨酸，得到十九肽，需要加1个水分子（含2个H原子），破坏1个肽键，生成1个丙氨酸（含7个H原子），十九肽末端形成1个羧基。故H原子减少7－2＝5个，A错误；去除某二十肽最末端的一个丙氨酸，得到十九肽，需要加1个水分子，破坏1个肽键，生成1个丙氨酸，十九肽末端形成1个羧基，C原子减少3个，B正确；十九肽与二十肽都是一端有1个氨基，另一端有1个羧基（丙氨酸R基上都没有氨基和羧基） ，C正确；用酶解法去除某二十肽最末端的一个丙氨酸，得到十九肽，需要加1个水分子（含有1个O），破坏1个肽键，生成1个丙氨酸（含有2个O），故该十九肽与二十肽相比，氧原子减少1个，D正确。
3.C　由题图可知，该蛋白质有两条肽链并且两条肽链由两个肽键连接，链内肽键有198个，链间肽键有2个，共200个肽键，A错误；因链间的肽键是R基团上的氨基和羧基形成的，所以这200个氨基酸中至少有202个氨基，B错误；脱水缩合成该蛋白质时脱去了200个水分子，相对分子质量减少了200×18＝3 600，C正确；该蛋白质有两条肽链，至少含有2个游离的羧基，D错误。
4.B　游离的羧基数＝肽链数＋R基团上的羧基数，17＝肽链数＋15，肽链数是2，该蛋白质含有2条肽链 ，A正确；氮原子数＝氨基酸数目＋游离的氨基总数－肽链数，氮原子数＝126＋17－2＝141个，B错误；肽键数＝氨基酸总数－肽链数＝126－2＝124，该蛋白质共有肽键124个 ，C正确；合成该蛋白质时，脱水数＝肽键数＝124，相对分子质量减少18×124＝2 232，D正确。
5.A　脱掉这4个丙氨酸需要断开8个肽键，每断开一个肽键需要1分子水，共需8个水分子参与，故该50肽水解得到的几种有机物比原50肽增加了8个氧原子，A错误；若将得到的5个氨基酸（4个丙氨酸＋另一个氨基酸）缩合成五肽，则有5种不同的氨基酸序列，B正确；每条肽链中至少有1个游离的氨基和1个游离的羧基，故新生成的4条多肽链至少有4个羧基，再多出的羧基必定在R基上，C正确；若将新生成的4条多肽链重新连接成一条长链，需要3个连接位点，形成3个肽键，脱去3分子水，D正确。
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拓展性微专题（一）　
蛋白质合成和水解中相关计算
题型一 蛋白质的氨基酸数、肽链数、肽键数、失去水分子数和
相对分子质量的关系
1. 蛋白质中肽键数目的计算
（1）链状肽
（2）环肽
2. 蛋白质相对分子质量的计算（不考虑二硫键的形成）
（1）无二硫键
（2）有二硫键
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
类型 一条肽链 m 条肽链 环状多肽
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】　如图为某蛋白质的结构示意图，由两条直链肽和一条环
肽构成。其中“—S—S—”表示连接两条相邻肽链的二硫键。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 个，18 m
B. （ m －4）个，18（ m －4）
C. （ m －3）个，18（ m －3）＋4
D. （ m －2）个，18（ m －2）＋4
解析：　假设环状肽链中氨基酸的个数是X个，则两条链状肽链的
氨基酸个数是（ m －X），因此氨基酸经过脱水缩合反应生成的水分
子数是[（ m －X）－2]＋X＝ m －2。由题意可知，一个二硫键形成时
脱去了2个H，该蛋白质中含有2个二硫键，共脱去了4个H，因此氨基
酸经过脱水缩合反应产生的蛋白质的相对分子质量减少18（ m －2）
＋4。
题型二 蛋白质中游离氨基或羧基数目的计算
1. 链状肽
提醒　链状肽至少含有的游离氨基或羧基数＝肽链数。
提醒　不考虑R基团，环肽含0个游离氨基或羧基。环肽至少含有
的游离氨基或羧基数＝0。
2. 环肽
【典例2】　（2024·浙江宁波余姚中学高一期中）现有氨基酸500个，
其中氨基总数为520个，羧基总数为512个，则由这些氨基酸合成的含
有3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. 497、23、15 B. 496、23、15
C. 497、22、14 D. 496、22、14
解析：　氨基酸500个，其中氨基总数为520个，羧基总数为512个，
说明R基中有20个氨基和12个羧基。这些氨基酸合成的含有3条肽链，
故肽键数＝500－3＝497，游离的氨基＝20＋3＝23，游离的羧基＝3
＋12＝15，故选A。
题型三 氨基酸脱水缩合形成链状多肽时的原子守恒问题
提醒　组成生物体内蛋白质的氨基酸，其通式为C2H4O2NR（R基团上
C、H、O、N的原子数不确定），在脱水缩合形成多肽时，每失去1分
子H2O，就失去2个H原子和1个O原子，但C原子和N原子的数目不会
减少。
【典例3】　（2024·浙江遂昌一中高一月考）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，水解得到的氨基酸个数为（　　）
半胱氨酸
丙氨酸
赖氨酸
苯丙氨酸
A. q －1 B. q ＋1
C. p －1 D. p ＋1
解析：　上述每种氨基酸都含有2个氧原子，假设氨基酸共有 m 个，
依据O原子守恒可知，2 m ＝ p ＋（ m －1），可知 m ＝ p －1，故选C。
题型四 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. （2024·浙江嘉兴海盐高级中学高一月考）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、羧基的个体数分别是（　　）
A. 100、2、7 B. 98、1、1
C. 100、4、7 D. 98、102、107
解析：　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，故选A。
2. （2024·浙江金华高一月考）丙氨酸的分子式为C3H7NO2，现用酶
解法去除某二十肽羧基端的一个丙氨酸，得到十九肽。下列有关该
十九肽与二十肽的比较错误的是（　　）
A. 氢原子减少6个
B. 碳原子减少3个
C. 氨基和羧基数目不变
D. 氧原子减少1个
解析：　根据丙氨酸的分子结构式，可知用酶解法去除某二十肽
最末端的一个丙氨酸，得到十九肽，需要加1个水分子（含2个H原
子），破坏1个肽键，生成1个丙氨酸（含7个H原子），十九肽末
端形成1个羧基。故H原子减少7－2＝5个，A错误；去除某二十肽
最末端的一个丙氨酸，得到十九肽，需要加1个水分子，破坏1个肽
键，生成1个丙氨酸，十九肽末端形成1个羧基，C原子减少3个，B
正确；十九肽与二十肽都是一端有1个氨基，另一端有1个羧基（丙
氨酸R基上都没有氨基和羧基） ，C正确；用酶解法去除某二十肽最末端的一个丙氨酸，得到十九肽，需要加1个水分子（含有1个O），破坏1个肽键，生成1个丙氨酸（含有2个O），故该十九肽与二十肽相比，氧原子减少1个，D正确。
3. 如图表示一个由200个氨基酸构成的蛋白质分子。下列叙述正确的
是（　　）
A. 该分子中含有198个肽键
B. 这200个氨基酸中至少有200个氨基
C. 合成该蛋白质时相对分子质量减少了3 600
D. 该蛋白质中至少含有4个游离的羧基
解析：　由题图可知，该蛋白质有两条肽链并且两条肽链由两个
肽键连接，链内肽键有198个，链间肽键有2个，共200个肽键，A
错误；因链间的肽键是R基团上的氨基和羧基形成的，所以这200
个氨基酸中至少有202个氨基，B错误；脱水缩合成该蛋白质时脱
去了200个水分子，相对分子质量减少了200×18＝3 600，C正确；
该蛋白质有两条肽链，至少含有2个游离的羧基，D错误。
4. （2024·浙江杭州北斗联盟高一期中）绿色荧光蛋白简称GFP，最
初是从维多利亚多管发光水母中分离出来的结构蛋白。其相关数据
如图所示，下列有关叙述错误的是（　　）
A. 该蛋白质含有2条肽链
B. 该荧光蛋白含有的氮原子数是126
C. 该蛋白质共有肽键124个
D. 合成该蛋白质时，相对分子质量减少了2 232
解析：　游离的羧基数＝肽链数＋R基团上的羧基数，17＝肽链
数＋15，肽链数是2，该蛋白质含有2条肽链 ，A正确；氮原子数＝
氨基酸数目＋游离的氨基总数－肽链数，氮原子数＝126＋17－2＝
141个，B错误；肽键数＝氨基酸总数－肽链数＝126－2＝124，该
蛋白质共有肽键124个 ，C正确；合成该蛋白质时，脱水数＝肽键
数＝124，相对分子质量减少18×124＝2 232，D正确。
5. （2024·浙江台州书生中学高一月考）某50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）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. 该50肽水解得到的几种有机物比原50肽增加了4个氧原子
B. 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
C. 若新生成的4条多肽链总共有5个羧基，那么其中必有1个羧基在R
基上
D. 若将新生成的4条多肽链重新连接成一条长链将脱去3个H2O
解析：　脱掉这4个丙氨酸需要断开8个肽键，每断开一个肽键需
要1分子水，共需8个水分子参与，故该50肽水解得到的几种有机物
比原50肽增加了8个氧原子，A错误；若将得到的5个氨基酸（4个
丙氨酸＋另一个氨基酸）缩合成五肽，则有5种不同的氨基酸序
列，B正确；每条肽链中至少有1个游离的氨基和1个游离的羧基，
故新生成的4条多肽链至少有4个羧基，再多出的羧基必定在R基
上，C正确；若将新生成的4条多肽链重新连接成一条长链，需要3
个连接位点，形成3个肽键，脱去3分子水，D正确。
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