高中生物 第2章 组成细胞的分子 氨基酸形成蛋白质的相关数量关系总结微专题突破 新人教版必修1
2023高中生物第2章组成细胞的分子第4节蛋白质是生命活动的主要承担者课堂互动探究案新人教版必修1
第4节蛋白质是生命活动的主要承担者课程标准阐明蛋白质由21种氨基酸组成，它的功能取决于由氨基酸序列及其形成的空间结构，细胞的功能主要由蛋白质完成。
素养达成设疑激趣当我们购买食品时，包装上常附有成分说明，你会发现蛋白质是许多食品的重要成分，有时你还会看到蛋白质中含有某些氨基酸的介绍。
氨基酸和蛋白质之间有什么关系呢？夯基提能·分层突破——互动·探究·智涂探究点一组成蛋白质的氨基酸下图是几种氨基酸的结构图，请分析回答下列问题：(1)写出图中序号代表的结构名称：①________；②④________；③________(2)比较图中几种氨基酸，写出氨基酸分子的结构通式：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
(3)各种氨基酸共有的元素是____________，其中半胱氨酸还含有S元素。
(4)天冬氨酸的R基中含有羧基，赖氨酸的R基中含有氨基，说明组成蛋白质的氨基酸至少含有________________________。
(5)从位置上看组成蛋白质的氨基酸都有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH)连接在____________上。
1.“两看”法判断是否为组成生物体内蛋白质的氨基酸一看“数量”——至少有一个—NH2和一个—COOH。
如下列分子不属于构成生物体蛋白质的氨基酸：①H2N—CH2—CH2OH→缺少—COOH②HOOC—CH2—CH2—COOH→缺少—NH2二看“位置”——必须有一个—NH2和一个—COOH连在同一个碳原子上。
如下不属于构成生物体蛋白质的氨基酸：H2NCHNH2CH2CH2COOH→虽有氨基和羧基，但二者未连在同一个碳原子上。
2019_2020学年高中生物第2章第2节第1课时氨基酸及蛋白质的形成过程课件新人教版必修1
(2)比较图中两种氨基酸，写出氨基酸分子的结构通式：
_____________________。 (3)氨基酸的结构特点 ① 数 量 关 系 ： 至 少 都 含 有 ____一__个__氨__基__(—__N__H_2_)____ 和 __一__个__羧__基__(_—__C_O__O_H__)___。 ② 位 置 关 系 ： 都 有 __一__个__氨__基__和__一__个__羧__基__ 连 接 在 _同__一__个__碳__原__子___上。
氨基酸结构通式的形象记忆 中心碳原子——人的躯干； 氨基、羧基——人的左、右臂； H——人的下肢； R 基——人的头。如右图
2．氨基酸的种类 (1)生物体内组成蛋白质的氨基酸约为 20 种，其区别为_R__基___ 不同。 (2)根据人体细胞能否合成分类 ①人体细胞能合成的是__非__必__需__氨__基__酸__。 ②人体细胞不能合成的是__必__需__氨__基__酸__。
1．(2019·济南高一期中)蚕丝被贴身暖和、轻盈透气，是“健 康绿色睡眠”的首选。下列关于组成“蚕丝”主要成分的叙 述，正确的是( ) A．它的基本组成单位的通式为—CO—NH— B．它的形成过程中没有水产生 C．蚕丝的基本组成单位是氨基酸 D．它一定含有的化学元素是 C、H、O、N、P、Fe
解析：选 C。“蚕丝”的主要成分是蛋白质，其基本单位是
解析：选 C。构成蛋白质的氨基酸中至少有一个氨基和一个 羧基，且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。
2．(2019·江阴高一检测)甲硫氨酸的 R 基是—CH2—CH2—S
—CH3，则它的分子式是( )
A．C5H11O2NS
B．C3H7S
C．C4H11O2S
D．C5H10O2N
高中生物第二章组成细胞的分子2.2生命活动的主要承担
2、催化作用： 细胞内的化学 反应离不开酶 的催化。绝大 多数酶都是蛋 白质。（右图 所示为胃蛋白 质酶结晶）
血红蛋白
3、运输作用：有些蛋白质具有运输载体的功能。如 血红蛋白、载体蛋白。
4、调节生命活动：有些蛋白质起信息传递的作用， 能够调节机体的生命活动，如胰岛素、生长激素。
5、免疫作用：抗体
生命活动的主要承担者-蛋白质
• 1、氨基酸的结构特点和结构通式 • 2、氨基酸是如何形成多肽的（蛋白质的形
成过程）
• 3、蛋白质结构多样性的原因 • 4、蛋白质的功能多样性 • 5、领悟蛋白质是生命活动的主要承担者
限时4分钟
阅读P20-21,思考:
1、人体怎样利用食物中的蛋白质 2、组成蛋白质的基本单位及其元素组成 3、P20这些氨基酸的结构上有什么相同点，氨基 酸的种类由谁决定？能否归纳其结构通式？ 4、根据人或动物能否自身合成，将20种氨基酸 分为哪两类？
C COOH 肽
R3
二肽
H2O H2O
• 三肽：由三个氨基酸分子缩合而成的化合物。
• 多肽：依此类推，由多个氨基酸分子缩合而成的化合物。
• 肽链：多肽通常呈链状结构
由几个氨基酸形成，就叫几肽
1、氨基酸的特点是？。 2、氨基酸是通过脱水缩合形成蛋白质的。
下列哪个不是构成蛋白质的氨基酸（ ）
A、NH2—CH—COOH | R
蛋白质分子功能：
1、构成细胞和生物体的重要物质——结构蛋白 2、催化蛋白：如绝大多数酶 3、运输载体蛋白：如血红蛋白 4、调节蛋白：如胰岛素等 5、免疫蛋白：如人体内抗体
一切生命活动都离不开蛋白质，蛋白 质是生命活动的主要承担者。
蛋白质的变性
1.蛋白质变性的因素
第2章 微专题一 与蛋白质的合成和水解过程相关的计算
123456
本课结束
例3 (2019·大同高一检测)现有氨基酸800个，其中氨基总数为810个，羧基总数为
808个，则由这些氨基酸合成的含有2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.798、2和2
√B.798、12和10
C.799、1和1
D.799、11和90
解析 氨基酸800个，其中氨基总数为810个，羧基总数为808个，则R基上游离的氨 基为810－800＝10(个)，游离的羧基为808－800＝8(个)。这些氨基酸合成的含有2条 肽链的蛋白质共有肽键数为800－2＝798(个)，所以总的氨基数目为10＋2＝12(个)， 总的羧基数目为8＋2＝10(个)。
例5 (2019·江苏泰州联考)某三十九肽中共有甘氨酸(甘氨酸结构式如图1)4个，现用 某种水解酶去除其中的甘氨酸，得到4条长短不等的多肽(如图2)，如将原来多肽与4 条多肽总的原子数或结构数进行比较时，会出现下列4种情况中的
①肽键数目减少7个 ②C原子数目减少8个 ③氨基和羧基分别增加3个 ④O原子
A
B
199 53
181 54
C √D
50 51
48 49
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3.某直链多肽的分子式为C22H34O13N6，其水解后共产生下列3种氨基酸，下列相关叙 述正确的是
甘氨酸
丙氨酸
A.合成1分子该物质将产生6个水分子 B.合成1分子该物质需要1个谷氨酸和1个丙氨酸 C.该多肽分子中含有1个氨基和1个羧基
例4 某链状多肽由22个氨基酸缩合而成。在某种情况下该多肽被水解成1个四肽，2
个三肽，2个六肽，则这些短肽的游离氨基总数的最小值、肽键总数及水解成这些短
高中生物第2章细胞份化学组成蛋白质与核酸微专题突破苏教版必修1
高中生物第2章细胞份化学组成蛋白质与核酸微专题突破苏教版必修11、氨基酸形成蛋白质的相关数量关系总结(1)氨基酸数、肽链数、肽键数和失水数的关系①链状肽：肽键数＝失水数＝氨基酸数－肽链数②环状肽：肽键数＝失水数＝氨基酸数(2)蛋白质中游离氨基或羧基数的计算①链状肽：a、至少含有的游离氨基或羧基数＝肽链数b、游离氨基或羧基数＝R基中的氨基或羧基数＋肽链数②环状肽：a、至少含有的游离氨基或羧基数＝0b、游离氨基或羧基数＝R基中的氨基或羧基数(3)蛋白质中含有N、O原子数的计算①N原子数＝肽键数＋肽链数＋R基上的N原子数＝各氨基酸中的N原子总数②O原子数＝肽键数＋2肽链数＋R基上的O原子数＝各氨基酸中的O原子总数－脱去水分子数(4)蛋白质相对分子质量的计算①无二硫键时：蛋白质相对分子质量＝氨基酸相对分子质量总和S表示连接两条相邻肽链的二硫键。
若该蛋白质由m 个氨基酸构成，则每摩尔该蛋白质在形成时生成的水分子摩尔数和减少的相对分子质量分别为 ( )A、m个18mB、(m－4)个18(m－4)C、(m－3)个18(m－3)＋4D、(m－2)个18(m－2)＋4【解析】通过识图可知，该蛋白质含有3条肽链，其中一条是环状结构。
对于环状结构来说，失水数等于氨基酸数。
图中还有2个二硫键，所以还要失去4个H。
【答案】D5、分析蛋白质E和蛋白质F，得到以下数据：(单位：个)蛋白质肽链(条)HON氨基羧基E2348625332F3294555463那么这两种蛋白质中氨基酸的数目最可能依次是()A、199，181B、340，281C、52，51D、51，49【解析】根据氮原子守恒可知：蛋白质中的氮原子数＝氨基酸数＋R基中的氨基数，R基中的氨基数＝蛋白质中的氨基数－肽链数，解得：氨基酸数＝蛋白质中的氮原子数－蛋白质中的氨基数＋肽链数，代入数字得，蛋白质E中的氨基酸数＝53－3＋2＝52个，同理，蛋白质F中的氨基酸数＝54－6＋3＝51个。
新教材2024版高中生物第2章组成细胞的分子章末总结课件新人教版必修1
典练 ·素养提升
一、生命观念 认识到细胞和生物体的各种生命活动都有其物质基础，初步形成生 命的物质性观点。通过分析细胞和生物体的物质组成，能够从结构与功 能相适应的视角，解释细胞由多种分子有机组成，这些分子是执行各项 生命活动的物质基础，初步建立结构与功能相适应的观念，并能运用这 一观念分析相关生物学问题。
(2)实验材料的选择要得当： ①所使用的材料不能有自身颜色的干扰，如检测还原糖不能用西瓜， 检测脂肪最好不用花生油。 ②在检测还原糖时不能选用甘蔗，因为它含有丰富的蔗糖，还原糖 的含量少，不利于与斐林试剂发生反应。
(3)检测试剂或药品的选择要正确： ①不能用双缩脲试剂检测蛋白质是否水解(可观察蛋白块是否消失)。 ②不能用斐林试剂检测麦芽糖是否水解。 ③脂肪的检测用到显微镜。 (4)实验步骤要合理： 斐林试剂的使用与双缩脲试剂的使用方法不同。 (5)实验现象的描述要准确。
A．香柚细胞的B物质中所含的N元素可能存在于肽键、R基和游离 的氨基中
B．香稻根细胞中的C彻底水解产生六种物质 C．香芋细胞中葡萄糖、氨基酸、核苷酸可分别用图中的a、b、c 表示 D．香柚、香稻、香芋细胞中的A物质包括淀粉、糖原和纤维素 【答案】C
【解析】B蛋白质中N元素可能存在于结构－CO－NH－(不是肽键)、 R基和游离的氨基中，A错误；C核酸包括DNA和RNA，彻底水解产生 五种碱基、两种五碳糖、磷酸，共八种物质，B错误；图中a为葡萄糖， 则A为淀粉和纤维素，b为氨基酸，B为蛋白质，c为核苷酸，C为核酸， C正确；植物细胞的A多糖不包括糖原，D错误。
【解析】原核细胞中含有DNA和RNA两种核酸，A正确；脂质中的 胆固醇是动物细胞膜的重要组成成分，胆固醇还可参与血液中脂质的运 输，B错误；核酸中的N存在于碱基中，蛋白质中的N主要存在于肽键的 一端中，C错误；同一生物体不同组织细胞内化学元素的种类大体相同， 但含量差异较大，D错误。
19-20版：第2章 微专题一 与蛋白质的合成和水解过程相关的计算（步步高）
三、链状多肽中各原子数的计算
1.氧原子数＝肽键数＋2×肽链数＋R基上的氧原子数＝各氨基酸中氧原子的总数－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－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。 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。
D.2 200
解析 该多肽有4个游离的氨基，说明R基中含有3个氮原子，即该多肽由15个氨基酸 组成，因此该链状多肽的相对分子质量＝15×1283456
5.(2018·广东佛山一中期末)如图表示某种蛋白质中相关基团或氨基酸的数目，下列相 关叙述正确的是
√A.该蛋白质中含有两条肽链
例3 (2019·大同高一检测)现有氨基酸800个，其中氨基总数为810个，羧基总数为
808个，则由这些氨基酸合成的含有2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.798、2和2
√B.798、12和10
C.799、1和1
D.799、11和90
解析 氨基酸800个，其中氨基总数为810个，羧基总数为808个，则R基上游离的氨 基为810－800＝10(个)，游离的羧基为808－800＝8(个)。这些氨基酸合成的含有2条 肽链的蛋白质共有肽键数为800－2＝798(个)，所以总的氨基数目为10＋2＝12(个)， 总的羧基数目为8＋2＝10(个)。
A
B
199 53
181 54
C √D
50 51
48 49
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3.某直链多肽的分子式为C22H34O13N6，其水解后共产生下列3种氨基酸，下列相关叙 述正确的是
高一必修生物蛋白质知识点总结
高一必修生物蛋白质知识点总结第二章组成细胞的分子第二节生命活动的主要承担者------蛋白质一、相关概念：氨基酸：蛋白质的基本组成单位，组成蛋白质的氨基酸约有20种。
脱水缩合：一个氨基酸分子的氨基—NH2与另一个氨基酸分子的羧基—COOH相连接，同时失去一分子水。
肽键：肽链中连接两个氨基酸分子的化学键—NH—CO—。
二肽：由两个氨基酸分子缩合而成的化合物，只含有一个肽键。
多肽：由三个或三个以上的氨基酸分子缩合而成的链状结构。
肽链：多肽通常呈链状结构，叫肽链。
二、氨基酸分子通式：三、氨基酸结构的特点：每种氨基酸分子至少含有一个氨基—NH2和一个羧基—COOH，并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上如：有—NH2和—COOH但不是连在同一个碳原子上不叫氨基酸;R基的不同导致氨基酸的种类不同。
四、蛋白质多样性的原因是：组成蛋白质的氨基酸数目、种类、排列顺序不同，多肽链空间结构千变万化。
五、蛋白质的主要功能生命活动的主要承担者：① 构成细胞和生物体的重要物质，如肌动蛋白;② 催化作用：如酶;③ 调节作用：如胰岛素、生长激素;④ 免疫作用：如抗体，抗原;⑤ 运输作用：如红细胞中的血红蛋白。
六、有关计算：① 肽键数 = 脱去水分子数 = 氨基酸数目—肽链数② 至少含有的羧基—COOH或氨基数—NH2 = 肽链数1、亮氨酸的R基为—C4H9，在一个亮氨酸分子中，含碳和氧的原子数分别是 A.6，2B.7，2C.6 ，3D.7， 3【解析】 A把R基带入到氨基酸通式中就得出答案2、甲硫氨酸的R基是—CH2—CH2—S—CH3，它的分子式是 A.C5H11O2NS B.C3H7SC.C4H11O2SD.C5H10O2N【解析】A把R基带入到氨基酸通式中就得出答案3、有一种二肽的化学式是C8H14N2O5，水解后得到丙氨酸R基为-CH3和另一种氨基酸X，则X的化学式是 A.C5H7NO3 B.C5H9NO4 C.C5H11NO5 D.C5H7NO4【解析】B试题分析：根据氨基酸的通式可以知道丙氨酸的分子式是C3H7NO2，又因为二肽的化学式是C8H14N2O5，形成该二肽时脱去了一个水分子，所以一种氨基酸X则X的化学式是C5H9NO4,故B正确。
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【解析】根据图示，该五十肽是条多肽链，含有 50－1＝49 个肽键。如果将 其中的 2 个丙氨酸去掉后，就形成三条多肽链，则肽键数为 48－3＝45，因此肽键 减少了 4 个，A 正确；一条肽链变成三条肽链，氨基和羧基分别增加 2 个，而两 个丙氨酸含有 2 个氨基和 2 个羧基，故氨基和羧基分别增加 4 个，B 正确；由于减 少了 4 个肽键，相当于多增加了 4 个水分子，因此氢原子数目增加了 8 个，氧原 子数目增加了 4 个，C 正确，D 错误。
A．798、2 和 2
B．798、12 和 10
C．799、1 和 1
D．799、11 和 9
【解析】 800 个氨基酸中有氨基 810 个和羧基 808 个，则说明 10 个氨基和
8 个羧基在 R 基中。800 个氨基酸合成的含有 2 条肽链的蛋白质，其肽键数目＝800
－2＝798，氨基数目＝10＋2＝12，羧基数目＝8＋2＝10。
【答案】 D
6．某五十肽中有丙氨酸(R 基为—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( ) 【导 学号：19040087】
A．肽键数目减少 4 个 B．氨基和羧基分别增加 4 个 C．氢原子数目增加 8 个 D．氧原子数目增加 2 个
【答案】 B
5．现有足量的甘氨酸、丙氨酸、谷氨酸 3 种氨基酸，它们能形成的三肽种类
以及包含 3 种氨基酸的三肽种类分别最多有( )
A．9 种，9 种
B．6 种，3 种
C．18 种，6 种
D．27 种，6 种
【解析】 足量的 3 种氨基酸构成的三肽有 33＝27 种。对于包含 3 种氨基酸 的三肽种类的理解，可借用示意图“□—□—□”来分析，即第一个位置的氨基 酸有 3 种情况，第二个位置只能从另 2 种氨基酸中任选 1 种，第三个位置只能安 放剩余的 1 种，所以共有 3×2×1＝6 种。
2．环状肽 环状多肽主链中无氨基和羧基，环状肽中氨基或羧基数目取决于构成环状肽 的氨基酸 R 基中的氨基和羧基的数目，如下图所示。(Aa 表示氨基酸)
由图示可知：肽键数＝脱去的水分子数＝氨基酸数。
1．现有氨基酸 800 个，其中氨基总数为 810 个，羧基总数为 808 个，则由这
些氨基酸合成的含有 2 条肽链的蛋白质共有肽键、氨基和羧基的数目依次为( )
微专题突破
核
氨基酸形成蛋白质的相关数量关系总结 对
心
点
精
训
要
练
1．链状肽 (1)多肽中各原子数的计算： ①碳原子数＝氨基酸的分子数×2＋R 基上的碳原子数。 ②氢原子数＝各氨基酸中氢原子的总数－脱去的水分子数×2＋二硫键数 ×2。 ③氧原子数＝各氨基酸中氧原子的总数－脱去的水分子数。 ④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。
基中都含有 1 个 N，故该多肽最多由 15 氨基酸脱水缩合而成，若是链状多肽，应
含有 14 个肽键；若是环状多肽，则含有 15 个肽键。
【答案】 C
3．某蛋白质由 m 条肽链、n 个氨基酸组成，则该蛋白质至少含有氧原子的个
数是( )
A．n－m
B．n＋m
C．n－2m
D．n＋2m
【解析】 肽键中含有一个氧原子，肽链一端的羧基中含有 2 个氧原子，每 条肽链的氧原子数是氨基酸数＋1，因此 n 个氨基酸组成的 m 条肽链至少含有氧原 子的个数为 n＋m。
【答案】 D
⑤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。
⑥含 2 个氨基的氨基酸数＝N 原子数－肽键数－1。 ⑦含 2 个羧基的氨基酸数为：O原子数－2肽键数－2。
(2)基团数和相对分子质量的计算： ①脱水数＝肽键数＝氨基酸数－肽链数。 ②氨基数＝肽链数＋R 基上的氨基数＝各氨基酸中氨基的总数－肽键数。 ③羧基数＝肽链数＋R 基上的羧基数＝各氨基酸中羧基的总数－肽键数。 ④蛋白质相对分子质量＝氨基酸平均相对分子质量×氨基酸数－18×脱水 数。
【解析】 题图所示的蛋白质由三条多肽链组成，其中包括一条环状肽。由 结构分析可知，该蛋白质含有 n－2 个肽键，故合成该蛋白质时生成 n－2 个水分 子，B 项正确。每条肽链(除环状肽外)至少含有 1 个羧基，故该蛋白质至少含有 2 个羧基，C 项错误。每个肽键中含 1 个氧原子，每个羧基含有 2 个氧原子，故该蛋 白质至少含有 n－2＋2×2＝n＋2(个)氧原子，A 项错误。该蛋白质水解时需加入 n －2 分子水，破坏二硫键需要 4 个氢，故该蛋白质水解产物增加 2×(n－2)＋4＝ 2n(个)氢原子，D 项错误。
【答案】 B
4．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“—S—S—” 是一种连接蛋白质中两条肽链之间的化学键(—SH＋—SH→—S—S—＋2H)。则
( ) 【导学号：19040086】 A．该蛋白质至少含有 n－2 个氧原子 B．合成该蛋白质时生成 n－2 个水分子 C．该蛋白质至少含有 n＋2 个羧基 D．该蛋白质水解产物增加 2R 基为—C2H4ON，现有分子式为 C63H103O31N17S2 的多肽， 其中含有 2 个天冬酰胺，那么，此多肽中的肽键数最多是( )
【导学号：19040085】
A．17 个
B．16 个
C．15 个
D．14 个
【解析】 由分子式可知， 该多肽中含 17 个 N，因所含的 2 个天冬酰胺的 R