人教版必修一微专题培优(一)与蛋白质的合成和水解过程相关的计算教案

微专题培优(一)与蛋白质的合成和水解过程相关的计算1.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)肽键数=失去水分子数=氨基酸数一肽链数(对于环状多肽来说，肽键数=氮基酸数=失去水分子数)。(2)蛋白质的相劝分子质量=氨基酸数x氨基酸的平均相对分子质品一脱去水分子数xl8(若有〃个二硫键生成，则还应减去2〃)。肽链数目氨基酸数肽键数目脱去水分子数氨基数目陵基数目多肽(蛋白质)的相对分子质量1条n〃一111-\至少1个至少1个an—18x(〃-1)m条nn-mn-m至少m个至少m个〃〃一18x(〃一〃?)注：设氨基酸的平均相对分子质量为［针对训练］.(2022•江苏南京高一月考)已知21种氨基酸的平均相对分子质量是128,现有一蛋白质分子由3条肽链组成，在肽链形成空间结构时，产生了4个二硫键(-SH+-SHTS-S-+2H),共有肽键97个，此蛋白质分子的相对分子质量最接近0A.11046B.11060C.12800D.12280解析：A蛋白质是由氨基酸脱水缩合形成的，蛋白质的相对分子质量=氨基酸数x氨基酸的平均相对分子质量一失去的水分子数x水的相对分子质量=(97+3)x128—97x18=11054。由于在肽链形成空间结构时，生成了4个二硫键，失去2x4=8个H,所以该蛋白质的相对分子质量=11054—8=11046。.如图为牛胰岛素结构模式图，该物质中—S—S—是由两个一SH脱去两个H形成的，下列说法正确的是()A.牛胰岛素为51肽，其中含有50个肽键.牛胰岛素中至少有2个一N%和2个一COOHC.牛胰岛素水解产物含有21种不同的氨基酸D.牛胰岛素形成时，减少的相对分子质量为882解析：B牛胰岛素含51个氨基酸，由2条肽链组成，含有的肽键数为51—2=49个；至少含2个游离的一NH?和2个游离的一COOH；牛胰岛素水解可得到51个氨基酸，但并非一定是21种；牛胰岛素形成时，51个氨基酸脱水缩合的同时还减少了6个H,故减少的相对分子质量为49x18+6=888。2.蛋白质中游离氨基或频基的计算可将肽链看作“C”与“一CO—NH—”交替连接构成的基本骨架，在“C”上连接着一R和一H,在肽链的两端分别是游离的“一NHz”和“一COOH”，如下图所示：(1)至少含有的游离氨基或竣基数=肽链数。(2)游离氨基或按基数=肽链数+R基中含有的氨基或粉基数。(3)环状多肽中游离氨基或粉基数取决于构成环状多肽的氨基酸R基中的氨基或段基数。［针对训练］3.科学家发现了生物体内的第21种氨基酸一硒半胱氨酸(R基为一CH?—SeH)。由两个硒半胱氨酸和三个谷氨酸［R基为一(CH2)2—COOH］所构成的含有一条肽链的化合物，其名称、游离拔基数目分别为()A.四肽，5B.四肽，3C.五肽，4D.五肽，3解析：C5个氨基酸构成的化合物为五肽，3个谷氨酸R基上共有3个游离的峻基，多肽链一端还有1个游离的较基，共4个游离的竣基。.有关图中蛋白质的叙述，正确的是0A.形成该蛋白质时共脱掉126个水分子B.该蛋白质含有两条肽链C.该蛋白质的R基中共含17个氨基D.该蛋白质共有111个肽键解析：B氨基酸脱水缩合反应中形成的肽链数=蛋白质中的痰基总数一R基上的较基总数=17—15=2条，B正确；126个氨基酸经过脱水缩合反应形成2条肽链脱去的水分子数是126—2=124个，A错误；蛋白质中R基上的氨基数=蛋白质中氨基的总数一肽链数=17-2=15个，C错误；蛋白质中的肽键数=氨基酸脱水缩合反应脱去的水分子数=氨基酸个数一肽链数=126—2=124个，D错误。.链状多肽中各原子数的计算(1)氧原子数=肽键数+2x肽链数+R基上的氧原子数=各氨基酸中氧原子的总数一脱去的水分子数。(2)氮原子数=肽链数+肽键数+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=氮原子数一肽键数一肽链数。(4)含2个峻基的氨基酸数=(氧原子数一肽健数一2x肽链数)/2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。［针对训练］5.某蛋白质由加条肽链、〃个氨基酸组成。该蛋白质至少有氧原子的个数是0A.n-mB.n~2mC.n-\-mD.〃+2"?解析：C〃个氨基酸形成，〃条肽锥，肽键数为(〃一⑼个，每个肽键中有1个氧原子。每条肽链中至少有一个拨基，每个较基中含2个氧原子。故该蛋白质至少有氧原子的个数为〃—m+2m=(〃+ni)个。6.某五十肽中有丙氨酸(R基为一CH3)2个，现脱掉其中的丙氨酸(相应位置如图)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有关原子、基团或肽键数目的叙述，错误的是()A.肽键数目减少4个B.氨基和竣基分别增加4个C.氢原子数目增加8个D.氧原子数目增加2个解析：D题述五十肽脱掉其中的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；断裂4个肽键，即水解形成4个氨基和4个段基；脱掉丙氨酸的过程需要4个水分子参与水解，所以氢原子数目增加8个，氧原子数目增加4个。［应用体验］.甲硫氨酸的R基是一CH2—CH2—S—CH3，则它的分子式是()A.C5H11O2NSB.C3H7sC.C4HDO2SC.C4HDO2SC.C4HDO2SD.C5H10O2NC.C4HDO2S解析：A氨基酸的结构通式II为，所以甲硫氨酸的分子式为H>N—<'—<：（）0HIGH1Q2NS。R.（2021•江苏泰州高一期末）全世界每年有成千上万人由于误吃毒蘑菇而死亡。鹅膏蕈碱就是一种毒菇的毒素，它是一种环状八肽。若21种氨基酸的平均相对分子质量为128,则鹅膏草碱的相对分子质量约为0A.I024B.898C.880D.862解析：C该毒素是一种环状八肽，则共由8个氨基酸组成，在形成多肽时应脱去8分子的水，故鹅膏草碱的相对分子质量为8x128-8x18=880。3.谷胱甘肽（分子式G0H17O6N3S）是存在于动植物和微生物细胞中的一种重要的三肽,它由谷氨酸（C5H小0«）、甘氨酸（C2H5NO2）和半胱氨酸缩合而成，则半胱氨酸可能的分子式为0A.C3H3NSB.C3H5NSC.C3H7O2NSD.C3H3O2NS解析：C谷胱甘肽是由3个氨基酸通过脱去2分子水缩合而成的三肽。因此，根据原子守恒，这3个氨基酸的分子式叠加后应等于谷胱甘肽的分子式再加上2个水分子，即G0H17O6N3S+2H2O=G（）H2Q8N3S。故CioH2QsN3S—CsH,）N04—C2HsNO2=C3H7O2NS（半胱氨酸）。.（2022•江苏徐州高一检测）免疫球蛋白IgG的结构如图所示，其中一S—S一表示连接两条相邻肽链的二硫链。若该IgG由根个氨基酸构成，则该IgG有肽键数（）A.加个B.（加+1）个C.（6一2）个D.（小一4）个解析：D由氨基酸脱水缩合成的蛋白质中，肽键数=脱去水分子数=氨基酸数一肽链数（对于非环状多肽而言）。从图中给出的信息可以判断出IgG的结构中有4条肽链，由于共有〃?个氨基酸，因此可以得出肽键的数量为（〃?-4）个。.如图所示，该蛋白质分子共由67个氨基酸构成，包括两条多肽链和一个环状肽。数字代表两条多肽链上氨基酸的起止数字，该蛋白质由二硫键（两个一SH形成—S—S—）相连,假设氨基酸的平均分子质量为〃，下列说法错误的是0A.该蛋白质分子至少有2个游离的氨基和2个游离的陵基B.该蛋白质分子至少含有氧原子67个C.该蛋白质分子含有肽键65个D.该蛋白质的分子量为67〃―1174解析：B环状肽可能没有游离的氨基和较基，所以该蛋白质至少含有2个游离的氨基和2个游离的陵基，A正确；该蛋白质分子至少含有O原子的数量为（18—1+2）+（14-1+2）+35=69（个），B错误；该蛋白质共有肽键（32—2）+35=65（个），C正确；一个蛋白质分子由两条多肽链（32个氨基酸）和一个环状肽（35个氨基酸）组成，且它们之间由二硫键（两个一SH形成一S—S—）相连，则该蛋白质的分子量为（32+35）x0—（65x18+2x2）=674—1174,D正确。6.某多肽由20个氨基酸组成，其中含天冬氨酸4个，分别位于第5、6、15、20位（如图所示）；肽的X专门作用于天冬氨酸竣基端的肽键，肽丽Y专门作用于天冬氨酸氨基端的肽键。下列相关叙述正确的是0A.该二十肽至少含有20个肽键B.若氨基酸的平均相对分子质量为则该二十肽的相对分子质量为20。C.肽酶X完全作用后产生的多肽共含有氨基酸19个D.肽酶Y完全作用后产生的多肽中叛基数目比二十肽多了4个解析：C20个氨基酸经脱水缩合形成一条肽链，需要脱去19分子的水，