高一生物复习易错点讲义：蛋白质的相关计算.pdf

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1、蛋白质的相关计算蛋白质的相关计算易错归因易错归因对“氨基酸脱水缩合”过程中相关计算方法不熟悉典型易错题典型易错题例例 1（2022全国高三专题练习）图甲是某蛋白质的肽链结构示意图（其中的数字为氨基酸序号，虚线表示二硫键），图乙是该肽链的部分放大图，请据图判断下列叙述正确的是（）A图乙所示结构中发生了脱水缩合反应的有B该蛋白质至少含有 2 个游离的羧基和 2 个游离的氨基C该蛋白质中至少含有个 128 个氧原子D形成该蛋白质的过程中相对分子质量减少 2220【答案】D【解析】甲图为某蛋白质的肽链结构示意图，该蛋白质由 124 个氨基酸脱水缩合而成，分子中还含有 3 个二硫键；乙图为甲图中的部分肽

2、链放大示意图，其中表示氨基（-NH2）；表示 R 基（依次是-CH2-NH2、-CH3、-CH2-COOH，-CO-COOH）；表示肽键（-CO-NH-）；为肽键的一部分。图乙所示结构是肽链一端的氨基、是 R 基，二者均没有发生脱水缩合反应，A 错误；图乙中的 R 基（图中的）中共含有 1 个氨基和 2个羧基，因此该蛋白质至少含有游离的氨基数=肽链数+R 基中含有的氨基数=1+1=2 个、至少含有游离的羧基数=肽链数+R 基中含有的羧基数=1+2=3 个，B 错误；由氨基数的结构通式可知，每分子氨基数至少含有 2 个氧原子，图乙中的 R 基（图中的）中共含有 5个 O 原子，则该蛋白质至少含有

3、的 O 原子数=各氨基酸中至少含有的氧原子总数-脱去水分子数=1242+5-（124-1）=130 个，C 错误；由氨基数经脱水缩合形成该蛋白质分子过程中失去的水分子数=氨基酸数-肽链数=124-1=123 个，形成 3 个二硫键要失去 6 个 H，故相对分子质量减少了 12318+6=2220，D 正确。故选 D。解题技巧解题技巧1“氨基酸脱水缩合”过程中相关计算公式假设氨基酸的平均相对分子质量为 a，由 n 个氨基酸分别形成一条肽链或 m 条肽链时，肽键数、脱去水分子数和多肽的相对分子质量的计算。肽 链数目氨基酸数目肽 键数目脱去水分子数目多肽的相对分子质量游离的氨基数目游离的羧基数目1n

4、n-1n-1na-18（n-1）至少 1 个至少 1 个mnn-mn-mna-18（n-m）至少 m 个至少 m 个注意：如肽链上出现二硫键（SS）时，多肽相对分子质量的计算还要减去脱去的氢原子数，每形成一个二硫键，蛋白质的相对分子质量减少 2。若为环状肽链，可将公式中肽链数视为 0，再进行相关计算。2多肽中原子数的有关计算公式每个肽键中含有一个氧原子，每条肽链至少含有一个游离的羧基（含有 2 个氧原子），因此蛋白质分子中至少含有氧原子数=肽键数+2肽链数。每个肽键中含有一个氮原子，每条肽链至少含有一个游离的氨基（含有 1 个氮原子），因此蛋白质分子中至少含有氮原子数=肽键数+肽链数。同类题练

5、习同类题练习1（2022天津和平高三期末）如图是由 n 个氨基酸组成的某蛋白质的结构图，其中二硫键“SS”是蛋白质中连接两条肽链的一种化学键（SH+SHSS+2H）。下列说法错误的是（）A合成该蛋白质时生成（n-2）个水分子B控制该蛋白质合成的基因的碱基数大于 6nC该蛋白质至少含有（n+2）个氧原子D该蛋白质的水解产物增加了（2n-4）个氢原子2（2022福建省福州华侨中学模拟预测）已知某条肽链由 88 个氨基酸缩合而成，其中共有氨基 6 个，甲硫氨酸 5 个，且在肽链中的位置为 3、25、56、78、82，甲硫氨酸的分子式为C5H11O2NS。下列叙述错误的是（）合成该多肽的氨基酸共有 N

6、 原子数目 94 个若去掉该多肽中的甲硫氨酸，肽键数目会减少 10 个若去掉该多肽中的甲硫氨酸，氨基和羧基均分别增加 5 个若去掉该多肽中的甲硫氨酸，形成的短肽中 O 原子数目减少 1 个ABCD3（2022北京高三专题练习）有关图中蛋白质的叙述，正确的是（）A此蛋白质共有 2 条肽链B共有 95 个肽键C此蛋白质的 R 基中共含有 22 个氨基D99 个氨基酸形成此蛋白质时，共减少的相对分子质量为 17644（2022江苏南通模拟预测）催产素是由下丘脑神经细胞合成的九肽类激素，具有催产及使乳腺排乳的作用。下图为催产素结构简式，。据此判断下列有关叙述正确的是（）A催产素中含有九个肽键B催产素彻

7、底水解后共得到 8 种氨基酸C催产素彻底水解需要九个水D形成催产素的过程中相对分子量减少了 1445（2022全国高三专题练习）下图为某胰岛素分子及其局部放大示意图，若该胰岛素是由51 个氨基酸分子脱水缩合形成的，下列有关此图的叙述，正确的是（）A人体内该分子的表达只能在胰岛 B 细胞内且在细胞质中游离的核糖体上合成B该胰岛素在合成过程中脱去的水分子数为 50C该胰岛素分子中游离的氨基、羧基数至少是 2、2D在局部放大图中能标志不同氨基酸的标号是6（2022河南陈州高级中学高三阶段练习）有一种十六肽的化学式为 CaHbNxOy，已知其彻底水解后得到 3 种氨基酸：甘氨酸（C2H5O2N）、丙氨

8、酸（C3H7O2N）、谷氨酸（C5H9O4N）。编码此十六肽的基因所在的 DNA 分子是一个由 z 个脱氧核苷酸组成的环状双链 DNA，下列有关说法中不正确的是（）A该十六肽水解可得（y17）/2 个谷氨酸B该十六肽虽然没有经过折叠加工，仍能与双缩脲试剂反应C该 DNA 初步水解成脱氧核苷酸的过程中破坏了 z2 个磷酸二酯键D蛋白质彻底水解得到其对应的单体，核酸彻底水解得到的不是其对应的单体7（2022全国高三专题练习）一条肽链的分子式为 C22H34O13N6，其水解后共产生了下列 3种氨基酸：据此判断，下列有关叙述错误的是（）A1 个 C22H34O13N6分子水解后可以产生 3 个谷氨酸

9、B合成 1 个 C22H34O13N6分子同时将产生 5 个水分子C1 个 C22H34O13N6分子中存在 1 个游离的氨基和 2 个游离的羧基D在细胞中合成一个 C22H34O13N6分子至少需要 3 种 tRNA8（2022江苏模拟预测）假如蛋白酶 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。某四十九肽分别经酶 1 和酶 2 作用后的情况如图，下列叙述正确的是（）A此多肽中含 2 个赖氨酸B苯丙氨酸位于四十九肽的 17、31、49 位C短肽 D、E 与四十九肽的氧原子数相同，N 原子数减少 2 个D适宜条件下酶 1 和酶

10、2 同时作用于此多肽，可形成 5 条短肽9（2022全国高三专题练习）一条多肽链，化学式为 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（）Ap1Bq+1Cq1Dp+110（2021广东梅州市梅县区南口中学高三阶段练习）如图甲是血红蛋白的空间结构模式图，其含有两条肽链，两条肽链（肽链和肽链不同）。图乙表示肽链一端的氨基酸排列顺序，请回答下列问题：（1）的名称_，写出处肽键的结构式：_。（2）图乙所示的一段肽链由_种氨基酸脱水缩合而成，氨基酸的结构通式为_。图甲中肽链的第 40 位氨基酸是甲硫氨酸，它的 R 基是CH2CH2SCH3，那么它的分子

11、式是（）a、C5H11O2NSb、C3H7NSc、C4H11O2Sd、C5H10O2NS（3）据两图可知一条肽链至少含有_个羧基，若两条肽链完全相同，则一个血红蛋白分子至少含有_个羧基。（4）有一种蛋白质与图甲中蛋白质的氨基酸组成和排列顺序完全相同，但功能与图甲中的蛋白质不同，原因是_。（5）图甲中肽链盘曲过程中形成了三个二硫键（由两个半胱氨酸上的SH 缩合而成，即SH 和 HS缩合成SS）若组成图 1 中蛋白质由 574 个氨基酸组成，氨基酸平均分子量为 100，则图 1 中蛋白质的分子量为_。同类题练习参考答案同类题练习参考答案1D【解析】该蛋白质含有 2 条链状肽链，合成时生成的水分子数

12、目=氨基酸总数-链状肽链数=n-2，A 正确；该蛋白质由 n 个氨基酸组成，指导该蛋白质合成的 mRNA 中含有终止密码子，而终止密码子不编码氨基酸，所以指导该蛋白质合成的 mRNA 中的碱基数一般大于 3n，控制该蛋白质合成的基因的碱基数一般超过 6n，B 正确；由氨基酸的结构通式可知，每个氨基酸至少含有 2 个氧原子，则 n 个氨基酸至少含有的氧原子为 2n 个，脱掉的水分子数为 n-2 个，对应脱掉的氧原子数为 n-2 个，该蛋白质至少含有的氧原子数=各氨基酸中最少含有的氧原子总数一脱去水分子数=2n-（n-2）=n+2 个，C 正确；该蛋白质含有 n-2 个肽键，水解时需消耗 n-2

13、个分子的水（每分子水含有 2 个氢原子），破坏 2 个二硫键需要 4 个氢原子，所以该蛋白质的水解产物增加的氢原子数=2（n-2）+4=2n 个，D 错误。故选 D。2C【解析】由氨基酸的结构通式可知，每个氨基酸的主链上含有一个氨基（一个 N原子），则由 88 个氨基酸合成的该多肽中含有的 N 原子数目=氨基酸数目+R 基中的氨基数=88+5=93 个，错误；该肽链含有 5 个甲硫氨酸，在肽链中的位置为 3、25、56、78、82，去掉该多肽中位置为3、25、56、78、82 的每个甲硫氨酸需减少 2 个肽键，所以去掉该多肽中的甲硫氨酸，减少的肽键数目=52=10 个，正确；由于甲硫氨酸的分子

14、式为 C5H11O2NS，R 基中没有游离的氨基和羧基，所以去掉该多肽中的甲硫氨酸，中间的 5 个（分别位于第 3、25、56、78、82 位）每个肽键断裂后都形成一个游离的氨基和一个游离的羧基，因此形成的几个多肽中氨基和羧基均分别增加 5 个，正确；由甲硫氨酸的分子式为 C5H11O2NS，可知甲硫氨酸的 R 基中没有游离的羧基（没有氧原子），在去掉该多肽中位置为 3、25、56、78、82 的每个甲硫氨酸时，甲硫氨酸两侧的肽键一个加一个氧原子，另一个减少一个氧原子，氧原子数目没有改变，错误。综上错误，故 C 符合题意。故选 C。3C【解析】此蛋白质含有的肽链数=羧基总数-R 基上羧基数目=

15、26-23=3 条，A 错误；此蛋白质中的肽键数=氨基酸总数-肽链数=99-3=96 个，B 错误；氨基总数=R 基上氨基数目+肽链数，故此蛋白质的 R 基中共含有 25-3=22 个氨基，C 正确；99 个氨基酸形成此蛋白质的过程中，共减少分子质量=（99-3）18=1728，D 错误。故选 C。4B【解析】由图可知，催产素含有 9 个氨基酸，其中有两个 Cys 通过二硫键相连，所以含有 8 种氨基酸；两个氨基酸之间的化学键有 9 个，其中 8 个是肽键，1 个是二硫键。催产素环状结构是由二硫键形成的，其为链状九肽，共有 8 个肽键，A 错误；由图可知，催产素含有 9 个 8 种氨基酸，因此

16、催产素彻底水解后共得到 8 种氨基酸，B 正确；由于催产素中含有 8 个肽键，因此催产素彻底水解需要 8 个水，C 错误；氨基酸脱水缩合形成催产素过程脱去的水分子数目是 8，1 个二硫键脱去 2 个 H，因此相对分子量减少 818+2=146，D 错误。故选 B。5D【解析】由图可知，胰岛素由 2 条肽链组成，含有 3 个二硫键，51 个氨基酸。右图放大部分显示，该区段表示 R 基，表示肽键。胰岛素分子的化学本质是蛋白质，只能由胰岛 B 细胞合成并分泌，即人体内该分子的表达只能在胰岛 B 细胞内且在内质网上的核糖体上合成，A 错误；该胰岛素含两条链，由 51 个氨基酸分子脱水缩合形成，因此该胰

17、岛素在合成过程中脱去的水分子数为 51-2=49，B 错误；该胰岛素含两条链，由于中含有氨基、中含有羧基，所以该胰岛素分子中游离的氨基、羧基数至少是 3、3，C 错误；氨基酸的种类由 R 基决定，在局部放大图中能标志不同氨基酸的是 R 基，即，D 正确。故选 D。6C【解析】比较该十六肽水解得到的三种氨基酸可知，只有谷氨酸的 R 基中含有氧原子（一个 R 基中含有 2 个氧原子），多肽中氧原子数量=肽键数量2（肽链两端游离的羧基中氧原子数量）R 基中氧原子数量=16-122w=y（假设共有 w 个谷氨酸），则 w=（y17）/2，A 正确；该十六肽虽然没有经过折叠加工，但含有 15 个肽键，所

18、以能与双缩脲试剂反应，出现紫色，B 正确；z 个脱氧核苷酸形成链状双链 DNA 时，新形成 z2 个磷酸二酯键，形成环状双链 DNA 时，新形成 z 个磷酸二酯键，C 错误；蛋白质彻底水解得到的是氨基酸，核酸彻底水解得到的是磷酸、含氮碱基和五碳糖，核酸的单体是核苷酸，D 正确。故选 C。7C【解析】图示 3 种氨基酸中都只含有一个 N 原子，根据分子式（C22H34O13N6）中的 N原子数可知，该多肽是由 6 个氨基酸构成的，形成多肽时脱去 5 个 H2O；3 种氨基酸只有谷氨酸含有 2 个羧基即 4 个 O 原子，假设谷氨酸的数目为 X，则根据 O 原子数计算，4X+2（6-X）-5=13

19、，解得 X=3，故谷氨酸数目为 3 个，据此分析。1 个 C22H34O13N6分子水解后可以产生3 个谷氨酸，A 正确；该多肽由 6 个氨基酸脱水缩合而成，故合成 C22H34O13N6时产生 5 个水分子，B 正确；甘氨酸、丙氨酸、谷氨酸都只有一个氨基，因此由这三种氨基酸形成的多肽链含有游离的氨基数=肽链数=1 个，又由于其中谷氨酸的羧基是 2 个，且该化合物中含有3 个谷氨酸，因此该化合物中的游离的羧基数=肽链数+R 基中的羧基数=1+3=4 个，C 错误；合成 C22H34O13N6分子需要 3 种氨基酸，故需要 3 种 tRNA，D 正确。故选 C。8C【解析】根据题意和图示分析可知

20、：蛋白酶 1 作用于苯丙氨酸（C9H11NO2）羧基端的肽键后，形成了三个短肽 A、B、C，说明酶 1 作用位点是 16-17、30-31、48-49，则位点 16、30、48 为苯丙氨酸；蛋白酶 2 作用于赖氨酸（C6H14N2O2）两侧的肽键后，形成的短肽 D、E 中，少了位点 23，说明位点 23 为赖氨酸。根据以上分析已知，此多肽种只有一个赖氨酸，A 错误；苯丙氨酸位于 16、30、48 位，B 错误；已知赖氨酸的分子式为 C6H14N2O2，而短肽 D、E 与四十九肽相比减少两个肽建和 1 个赖氨酸，即水解消耗了两个水并减少了一个赖氨酸，则氧原子数目不变、N 原子数减少 2 个，C

21、正确；适宜条件下酶 1 和酶 2 同时作用与此多肽，可得到短肽 1-16、17-22、24-30、31-484 个短肽和 23 位、49 位两个氨基酸，D 错误。故选 C。9A【解析】据图可知，图示 4 种氨基酸均只含有 1 个氨基和 1 个羧基，氨基酸连接时一个氨基酸的氨基和另一个氨基酸的羧基反应，生成一分子水，多肽中的 O 原子数目=氨基酸数目+1，根据多肽化学式 CxHyOpNqS，可判断该多肽彻底水解，根据氧原子数可以计算，假设氨基酸个数为 m，则 p=2+（m-1），可得 m=p-1。故选 A。10（1）氨基CONH（2）3a（3）38（4）蛋白质的空间结构不同（5）47134【解析

22、】图甲是血红蛋白的空间结构模式图，血红蛋白是由 4 条肽链组成的；图乙表示血红蛋白肽链一端的氨基酸排列顺序，其中是氨基，是 R 基，是肽键，是肽键的一部分。（1）图乙中的结构式是-NH2，是氨基；处肽键的结构通式是-CO-NH-。（2）图乙所示的一段肽链中的 R 基中，和相同，R 基共有 3 种，因此图乙所示的一段肽链由 3 种氨基酸脱水缩合而成；氨基酸的结构通式为；图甲中肽链的第 40 位氨基酸是甲硫氨酸，它的 R 基是CH2CH2SCH3，根据构成蛋白质的氨基酸结构特点，氨基酸通式的分子式可写为 C2H4O2N+R 基，那么甲硫氨酸的分子式是C5H11O2NS，故选 A。（3）图乙表示肽链

23、一端的氨基酸排列顺序，所示的该段肽链中的 R基中共有 2 个羧基（分别位于和中各 1 个）、1 个氨基（位于），可推知一条肽链至少含有的羧基数=肽链数（肽链）+（肽链）R 基中含有的羧基数=1+2=3 个；若两条肽链完全相同，则一个血红蛋白分子至少含有的羧基数=（血红蛋白含有的）肽链数+（2 条肽链）R 基中含有的羧基数=4+22=8 个。（4）蛋白质的结构决定功能，蛋白质的结构与构成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序和蛋白质的空间结构千差万别有关。若有一种蛋白质与图甲中蛋白质的氨基酸组成和排列顺序完全相同，但功能与图甲中的蛋白质不同，原因是二者蛋白质（肽链）的空间结构不同。（5）图甲中肽链盘曲过程中形成了三个二硫键（由两个半胱氨酸上的-SH 缩合而成，即-SH和 HS-缩合成-S-S-），若组成图甲中蛋白质的氨基酸平均分子量为 100，则蛋白质的分子量=氨基酸数目氨基酸平均相对分子质量-脱去水分子数18-形成三个二硫键时脱去的氢分子数=574100-（574-4）18-23=47134。