微专题一 与蛋白质合成和水解相关的计算
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·江苏泰州中学期中）如图表示某蛋白质的结构，其中“—S—S—”表示连接两条相邻肽链的二硫键（二硫键是由2个“—SH”连接而成的）。若该蛋白质由m个氨基酸构成，则形成该蛋白质分子的过程中，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（ ）
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.（2024·江苏淮安期中）如图是由81个氨基酸构成的胰岛素原示意图，切除C片段（31～60）后成为能降低血糖的胰岛素。下列相关叙述错误的是（ ）
A.胰岛素原合成过程中产生80个水分子，水中的H来自氨基酸的氨基
B.C片段的切除需要消耗2分子水
C.加工后的胰岛素中含2条肽链和49个肽键
D.加工后的胰岛素中至少含有2个游离的氨基和2个游离的羧基
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.某小组采用两种途径处理鸡蛋清溶液的过程如图所示，下列叙述错误的是（ ）
A.①②所依据的原理不同，过程②破坏了蛋白质的空间结构
B.③④所依据的原理不同，过程④破坏蛋白质的肽键
C.溶解后的溶液分别加入双缩脲试剂均可变成紫色
D.过程②产生的蛋白块也可用③的方法进行溶解
4.（2024·江苏扬州高一月考）某直链多肽含4个缬氨酸（C5H11NO2），蛋白酶1作用于缬氨酸氨基端的肽键，蛋白酶2作用于缬氨酸羧基端的肽键。该多肽分别经酶1和酶2作用后的情况如图所示，相关叙述正确的是（ ）
A.该多肽的肽键有19个
B.该多肽链至少含有1个游离的—COOH和5个游离的—NH2
C.该多肽中缬氨酸的位置分别是第7、8、14、19位
D.酶1发挥作用的过程中需要消耗3个水分子
5.（2024·江苏无锡官林中学期末）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 与蛋白质合成和水解相关的计算
【典例1】 D 该蛋白质由两条链状肽和一个环状肽通过二硫键连接而成，该蛋白质由m个氨基酸构成，根据脱去水分子数＝肽键数＝氨基酸数－肽链数计算，环状肽可以看作肽链数为0，所以生成的水分子数＝氨基酸数－肽链数＝m－2，减少的相对分子质量是生成的水的相对分子总质量和形成二硫键时脱去的氢原子的质量（形成一个二硫键脱去两个H），即18（m－2）＋4，D正确。
【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.A 胰岛素原由81个氨基酸脱水缩合形成，胰岛素原合成过程中产生80个水分子，水中的H来自氨基酸的氨基和羧基，A错误；从胰岛素原上将C片段切除需断开2个肽键，需要消耗2分子水，B正确；切除C片段（31～60），共30个氨基酸，说明由81个氨基酸构成的胰岛素原加工后形成的胰岛素含有51个氨基酸，共2条肽链，故加工后的胰岛素中含2条肽链和49个肽键，C正确；加工后的胰岛素含有2条肽链，故加工后的胰岛素中至少含有2个游离的氨基和2个游离的羧基，D正确。
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中的N原子数＝200＋2＝202（个），其他氨基酸R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.D ①和②分别是蛋白质的盐析和变性，其原理分别是蛋白质在不同浓度食盐下的溶解度不同和加热破坏了蛋白质的空间结构，A正确；③和④分别是蛋白质的溶解和蛋白质的水解，其原理分别是蛋白质的溶解和蛋白块在蛋白酶的催化作用下水解为多肽及某些氨基酸，蛋白质的水解过程中会破坏蛋白质中的肽键，B正确；溶解后的溶液中均含有肽键，加入双缩脲试剂均可变成紫色，C正确；过程②加热过程中产生的蛋白块已经发生变性，不可用③蒸馏水溶解的方法进行溶解，D错误。
4.C 该多肽有19个氨基酸，该多肽的肽键有19－1＝18个，A错误；不考虑肽链的氨基酸R上的基团，该肽链至少含1个游离的—COOH和1个游离的—NH2，B错误；蛋白酶1作用于缬氨酸氨基端的肽键后，形成了三个短肽A、B、C，说明酶1作用位点是7、8、14、19左侧氨基，因此该多肽中缬氨酸的位置分别是第7、8、14、19位，C正确；酶1一共作用于4个肽键，即需要消耗4个水分子，D错误。
5.A 该蛋白质中羧基总数是26个，其中R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中共含有的氨基数＝氨基总数－肽链数＝25－3＝22个，C正确；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
与蛋白质合成和水解相关的计算
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·江苏泰州中学期中）如图表示某蛋白质的结
构，其中“—S—S—”表示连接两条相邻肽链的二硫键（二硫键是由
2个“—SH”连接而成的）。若该蛋白质由 m 个氨基酸构成，则形成
该蛋白质分子的过程中，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： 该蛋白质由两条链状肽和一个环状肽通过二硫键连接而
成，该蛋白质由 m 个氨基酸构成，根据脱去水分子数＝肽键数＝氨
基酸数－肽链数计算，环状肽可以看作肽链数为0，所以生成的水
分子数＝氨基酸数－肽链数＝ m －2，减少的相对分子质量是生成
的水的相对分子总质量和形成二硫键时脱去的氢原子的质量（形成
一个二硫键脱去两个H），即18（ m －2）＋4，D正确。
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（ ）
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. （2024·江苏淮安期中）如图是由81个氨基酸构成的胰岛素原示意
图，切除C片段（31～60）后成为能降低血糖的胰岛素。下列相关
叙述错误的是（ ）
A. 胰岛素原合成过程中产生80个水分子，
水中的H来自氨基酸的氨基
B. C片段的切除需要消耗2分子水
C. 加工后的胰岛素中含2条肽链和49个肽键
D. 加工后的胰岛素中至少含有2个游离的氨基和2个游离的羧基
解析： 胰岛素原由81个氨基酸脱水缩合形成，胰岛素原合成过
程中产生80个水分子，水中的H来自氨基酸的氨基和羧基，A错
误；从胰岛素原上将C片段切除需断开2个肽键，需要消耗2分子
水，B正确；切除C片段（31～60），共30个氨基酸，说明由81个氨
基酸构成的胰岛素原加工后形成的胰岛素含有51个氨基酸，共2条
肽链，故加工后的胰岛素中含2条肽链和49个肽键，C正确；加工后
的胰岛素含有2条肽链，故加工后的胰岛素中至少含有2个游离的氨
基和2个游离的羧基，D正确。
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中的N原子数＝200＋2＝202
（个），其他氨基酸R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. 某小组采用两种途径处理鸡蛋清溶液的过程如图所示，下列叙述错
误的是（ ）
A. ①②所依据的原理不同，过程②破坏了蛋白质的空间结构
B. ③④所依据的原理不同，过程④破坏蛋白质的肽键
C. 溶解后的溶液分别加入双缩脲试剂均可变成紫色
D. 过程②产生的蛋白块也可用③的方法进行溶解
解析： ①和②分别是蛋白质的盐析和变性，其原理分别是蛋白
质在不同浓度食盐下的溶解度不同和加热破坏了蛋白质的空间结
构，A正确；③和④分别是蛋白质的溶解和蛋白质的水解，其原理
分别是蛋白质的溶解和蛋白块在蛋白酶的催化作用下水解为多肽及
某些氨基酸，蛋白质的水解过程中会破坏蛋白质中的肽键，B正
确；溶解后的溶液中均含有肽键，加入双缩脲试剂均可变成紫色，
C正确；过程②加热过程中产生的蛋白块已经发生变性，不可用③
蒸馏水溶解的方法进行溶解，D错误。
4. （2024·江苏扬州高一月考）某直链多肽含4个缬氨酸
（C5H11NO2），蛋白酶1作用于缬氨酸氨基端的肽键，蛋白酶2作用
于缬氨酸羧基端的肽键。该多肽分别经酶1和酶2作用后的情况如图
所示，相关叙述正确的是（ ）
A. 该多肽的肽键有19个
B. 该多肽链至少含有1个游离的—COOH和5个游离的—NH2
C. 该多肽中缬氨酸的位置分别是第7、8、14、19位
D. 酶1发挥作用的过程中需要消耗3个水分子
解析： 该多肽有19个氨基酸，该多肽的肽键有19－1＝18个，A
错误；不考虑肽链的氨基酸R上的基团，该肽链至少含1个游离的—
COOH和1个游离的—NH2，B错误；蛋白酶1作用于缬氨酸氨基端的
肽键后，形成了三个短肽A、B、C，说明酶1作用位点是7、8、
14、19左侧氨基，因此该多肽中缬氨酸的位置分别是第7、8、14、
19位，C正确；酶1一共作用于4个肽键，即需要消耗4个水分子，D
错误。
5. （2024·江苏无锡官林中学期末）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中共含有的氨基数＝氨基总数－肽链数＝25－3＝22
个，C正确；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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