2.4 蛋白质是生命活动的主要承担者(第2课时)课件-2026-2027学年高一上学期生物人教版必修1

该高中生物学课件聚焦“蛋白质是生命活动的主要承担者”中的蛋白质相关计算，通过“温故知新”环节回顾元素、氨基酸结构及肽键等基础，为计算学习搭建前后知识脉络的学习支架。 其亮点在于以科学思维为核心，通过公式推导（如肽键数=氨基酸数-肽链数）、实例计算（如结晶牛胰岛素分子量）培养逻辑分析能力，结合生命观念中的结构与功能观，用表格小结系统整合知识。检测题覆盖多样情境，助力学生巩固，教师可直接用于教学提升效率。

第4节 蛋白质是生命活动的主要承担者 第2章 组成细胞的分子 ——蛋白质相关计算 温故知新 蛋白质相关计算 理论依据 n氨基酸 n肽+(n-1)H2O 脱水缩合 水解 —NH2 + HOOC— → —NH—CO— ＋ H2O —SH + HS— → —S—S— + 2H 氨基酸脱水缩合形成多肽链 1.氨基酸数、肽键数、脱水数、肽链数之间的关系 2.游离氨基或羧基数 3.多肽链中氧原子或氮原子数 4.蛋白质相对分子质量 5.多肽链中氨基酸排列顺序 多肽水解 完全 水解 6.计算水解后某种氨基酸的数目 局部 水解 7.水解后的产物有哪些 8.水解时需要的水分子数、断链的肽键数 9.水解后产物与原多肽相比，氨基、羧基数目变化以及C、H、O、N等原子数目变化 多肽形成与水解的相关计算 肽键数=氨基酸个数 - 1(肽链条数) 1、肽链中的肽键数与氨基酸个数的关系： (1) (2) 肽键数=氨基酸个数 - 2 (肽链条数) 总结: (1)肽键数=氨基酸数－肽链条数 (2)肽键数=脱去的水分子数 ｎ个氨基酸脱水缩合形成一条多肽链，则肽键数＝  ｎ个氨基酸脱水缩合形成ｍ条多肽链，则肽键数＝ (ｎ－1)个；    (ｎ－ｍ)个 【检测】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两条肽链组成，共有肽键98个，此蛋白质的相对分子量最接近于( ) A.12800 B.12544 C.11036 D.12288 C 2. 蛋白质相对分子质量的计算: 蛋白质相对分子质量=氨基酸数×氨基酸平均相对分子质量 — 脱去的水分子数×18 总结: =100 ×128 - 98 ×18 【拓展】不能忽视蛋白质中的二硫键: 蛋白质分子中除了肽键外，还含有其他化学键，如二硫键。一个二硫键(“—S—S—”)是由2个“—SH”形成的，形成过程中要脱去2个氢。故计算蛋白质相对分子质量时除减去H2O的相对分子质量外，还应考虑脱去H的相对分子质量。 有二硫键存在时, 蛋白质相对分子质量=氨基酸数×氨基酸平均相对分子质量— 脱去的水分子数×18 —二硫键的个数×2(即脱去的氢原子数) 【检测】如图为结晶牛胰岛素的一个模式图，其中A链有21个氨基酸，B链有30个氨基酸，试问： 结晶牛胰岛素的相对分子质量为多少(设所有 氨基酸的平均分子量为A)？ A (21+30) 18 (51-2) =51A-888 有二硫键存在时，蛋白质相对分子质量=氨基酸数×氨基酸平均相对分子质量— 脱去的水分子数×18 —二硫键的个数×2(即脱去的氢原子数) 3X2 3.蛋白质中氨基或羧基数的计算 (1)至少含有的游离氨基(或羧基)数目 =肽链条数 =肽链数+R基中氨基(或羧基)数 【检测】多个氨基酸形成的5条肽链，至少含有多少个氨基，至少含有多少个羧基( ) A.5、2 B.3、3 C.4、5 D.5、5 D (2)游离氨基(或羧基)数目 【检测】某蛋白质由4条肽链组成，共含有109个肽键，则此蛋白质分子，至少含有一NH2和一COOH个数及氨基酸数分别为多少个（ ） A.105，105，105 B.110，110，110 C.4，4，113 D.1，1，113 【检测】某一多肽链内共有肽键109个，则此分子中含有-NH2和-COOH的数目至少为（ ） A.110、110 B.109、109 C.9、9 D.1、1 D C 【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9 解析: 由氨基酸数－肽链数＝肽键数可知，2条肽链的蛋白质共有肽键798，每条肽链的两端各有一个氨基和一个羧基，故两条肽链的氨基和羧基数为肽链两端的氨基和羧基加氨基酸R基上的氨基和羧基，即氨基总数＝2＋10＝12，羧基总数＝2＋8＝10。 B 形成肽链数 形成肽键数 脱去水分子数 至少氨基数目 至少羧基数目 多肽相对分子质量 1 m 【小结】脱水缩合过程的相关计算 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1条肽链或 m 条肽链: n－1 n－1 至少1 至少1 na－18(n－1) n－m n－m 至少m 至少m na－18(n－m) 【拓展延伸】 (1)直链多肽与环状多肽计算方法不同： 环状多肽的肽键数 ＝脱去的水分子数＝氨基酸数 例: 若氨基酸数为n，肽链数为m，氨基酸平均相对分子质量为a，则: 【检测】某蛋白质的结构示意图如下，其中—S—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　18m B. (m－4)个　18(m－4) C. (m－3)个　18(m－3)＋4 D. (m－2)个　18(m－2)＋4 D 　 4.多肽中原子数计算 (3)多肽中H原子总数 =各氨基酸的H原子数之和-脱水数×2 (2)多肽中O原子总数 =肽键数+肽链数×2 +R基上的O原子数 (1)多肽中N原子总数 =肽键数+肽链数+R基上的N原子数 【检测】某蛋白质由m条肽链、n个氨基酸组成。该蛋白质至少有氧原子的个数是(　　) A. n－m　B. n－2m　C. n＋m　D. n＋2m C 4.多肽中原子数计算 (3)多肽中H原子总数 =各氨基酸的H原子数之和-脱水数×2 (2)多肽中O原子总数 =肽键数+肽链数×2 +R基上的O原子数 (1)多肽中N原子总数 =肽键数+肽链数+R基上的N原子数 5.多肽链中氨基酸排列顺序 ①3种氨基酸，可以形成多少种二肽？可以形成多少种三肽？ 20×20×----×20=20n ②n个氨基酸形成的多肽链，最多有多少种氨基酸排列顺序 二肽：3×3 = 32 = 9种 三肽：3×3×3 = 33 = 27种 5.多肽链中氨基酸排列顺序 ③三种氨基酸各1个，可以形成多少种二肽？可以形成多少种三肽？ 形成二肽： 3×2=6种 形成三肽： 3×2×1=6种 6.计算水解后某种氨基酸的数目 【检测】某十一肽的分子式为C61H83O20N12，已知它由下列5种氨基酸组成：甘氨酸（C2H5NO2）、丙氨酸（C3H7NO2）、苯丙氨酸（C9H11NO2）、谷氨酸（C5H9NO4）、赖氨酸（C6H9O2N2），那么该多肽彻底水解可产生谷氨酸和赖氨酸的分子数分别为（ ） A.4个、2个 B.5个、1个 C.6个、2个 D.4个、1个 C61H83O20N12 +10H2O →(11-x) 其他氨基酸 + x(C5H9NO4) C61H83O20N12 +10H2O →(11-y) 其他氨基酸 + y(C6H9O2N2) O原子守恒： 20+10=2(11-x) + 4x x=4 N原子守恒： 12=11-y + 2y y=1 D 　 【检测】某多肽的分子式为C42H65N11O9，它彻底水解后只得到以下3种氨基酸，则此多肽中含有的赖氨酸个数为(　　) A.2个 B.3个 C.5个 D.8个 B 　 6.计算水解后某种氨基酸的数目 【检测】有一条多肽链由12个氨基酸组成，分子式为CxHyOwNzS(z>12，w>13)，这条多肽链经过水解后的产物中有5种氨基酸：半胱氨(C3H7O2NS)、丙氨酸(C3H7O2N)、天冬氨酸(C4H7O4N)、赖氨酸(C6H14O2N2)、苯丙氨酸(C9H11O2N)。水解产物中天冬氨酸的数目是(　　) A. (y＋12)个             B. (z＋12)个 C. (w－13)个            D. (w－13)/2个 D 天冬氨酸有4个氧原子，其中2个在R基中，2个在羧基中，其余氨基酸R基中无氧原子，这是解题的关键。12个氨基酸形成11个肽键(—CO—NH)，在肽链中除R基外还有一个游离的羧基，所以R基中含有氧原子数为w－13，一个天冬氨酸的R基中含2个氧原子，所以水解产物中天冬氨酸的数目应为(w－13)/2。 【检测】假设该蛋白质分子中的一条肽链为178肽，其分子式为CxHyNzOwS(z＞178，w＞179)，并且是由下列五种氨基酸组成的： 　半胱氨酸　　　　　　 丙氨酸 　天冬氨酸　　　　 　赖氨酸 苯丙氨酸 　半胱氨酸　　　　　　 丙氨酸 　天冬氨酸　　　　 　赖氨酸 苯丙氨酸 那么，将该178肽彻底水解后将会得到____________个赖氨酸，________个天冬氨酸(结果可含分子式中的未知数)。 （其分子式为CxHyNzOwS） z－178 7.多肽种类的计算 假若有A、B和C 3种氨基酸，由这3种氨基酸组成多肽的情况可分如下两情形分析： (1)A、B、C 3种氨基酸，每种氨基酸数无限的情况下，可形成肽类化合物的种类： 形成三肽的种类： 形成二肽的种类： (2)A、B、C 3种氨基酸，且每种氨基酸只有一个的情况下，可形成肽类化合物的种类： 形成三肽的种类： 形成二肽的种类： 3×3×3=33=27(种) 3×2×1=6(种) 3×3=32=9(种) 3×2=6(种) 8. 水解后的产物有哪些 【典例】某十九肽含 4 个天冬氨酸(R基为-CH2-COOH)，分别位于第7、8、14、19位(见下图)。肽酶E1专门作用于天冬氨酸羧基端的肽键，肽酶E2专门作用于天冬氨酸氨基端的肽键。 ①肽酶E1完全作用后的产物为: ②肽酶E2完全作用后的产物为: 七肽 、六肽、五肽各1个，1个天冬氨酸 2个六肽、1个五肽，2个天冬氨酸 E1作用: 　 E2作用: 　 【检测】蛋白酶1和蛋白酶2是两种内切酶,作用于肽链内部特定的肽键。已知蛋白酶1作用于甘氨酸两侧的肽键,蛋白酶2作用于赖氨酸氨基端的肽键,某五十肽经蛋白酶1和蛋白酶2作用后产生的肽链如图所示。下列叙述错误的是(　　)。 A.五十肽经蛋白酶1水解得到的产物与五十肽相比少了4个肽键B.五十肽中只含有2个甘氨酸,且位于第2号位和第49号位C.五十肽经蛋白酶2水解可断裂3个肽键,且产物中含有2条多肽链、1个二肽和1个氨基酸D.五十肽中含有3个赖氨酸,且位于第28、30、50号位 B 9.水解时需要的水分子数、断链的肽键数 【检测】某22肽被水解成1个4肽，2个3肽，2个6肽，则：水解成这些短肽共需要水分子数和这些短肽的氨基总数的最小值及肽键总数依次是（ ） A.4、6、18 B.5、5、18 C.4、5、17 D.5、6、17 水解时需要的水分子数=断裂的肽键数 C 　 10.水解后产物与原多肽相比，氨基、羧基数目及原子数目变化 【检测】某三十九肽中共有丙氨酸4个（R基是-CH3），现去掉其中的丙氨酸得到4条长短不等的多肽（如图）。那么这4条多肽与原多肽相比，分析错误的是（ ） A.肽键数目减少8个 B.C原子减少12个 C.氨基和羧基分别增加3个 D.O原子数目减少1个 39肽+__H2O → 1-7肽+9-17肽+19-26肽 +28-38肽+ 4C3H7O2N(丙氨酸) 7 A 　 【检测】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),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8个氧原子 B.若将得到的5个氨基酸缩合成5肽，则有5种不同的氨基酸序列 C.若新生成的4条肽链总共有5个羧基，那么其中必有1个羧基在R基上 D.得到的产物为4条多肽和5个氨基酸 D 　 10.水解后产物与原多肽相比，氨基、羧基数目及原子数目变化 50肽+__H2O → 1-20肽+22-26肽+28-29肽+31-48肽 + 4C3H7O2N(丙氨酸)+50号氨基酸 8 10.水解后产物与原多肽相比，氨基、羧基数目及原子数目变化 【检测】某链状多肽由39个氨基酸脱水缩合而成。其中含有3个丙氨酸，现用酶专一性地水解去掉全部丙氨酸，得到游离丙氨酸和几条短肽的混合物。 （1）该过程肽键数目减少 个； （2）水解产物分子量比原多肽增加 ； （3）水解产物至少有 个氨基； （4）产物中短肽氧原子数目比原多肽减少 个。 5 90 6 1 【检测】某多肽有20个氨基酸，其中含天门冬氨酸4个，分别位于第5、6、15、20位（见图）；肽酶X专门作用于天门冬氨酸羧基端的肽键，肽酶Y专门作用于天门冬氨酸氨基端的肽键，下列相关叙述不正确的是（　 ） A.该20肽含有19个肽键 B.该20肽游离的氨基和羧基各为1个和5个 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氧原子数目比20肽少了4个 B 　 种子 类型 变化　　　　　 非油料作物种子 (如水稻、小麦) 油料作物种子 (如油菜、大豆) 种子形成时 种子萌发时 而油料作物种子萌发过程中, 种子的干重会出现先增加(是因为脂肪转化为可溶性糖的过程中水解增加了氧元素), 后减少(葡萄糖氧化分解供能)。 可溶性糖→淀粉 可溶性糖→甘油、脂肪酸→脂肪 淀粉→可溶性糖 脂肪→甘油、脂肪酸→可溶性糖 种子形成时，光合作用产物的输入导致干重增加。 【拓展】种子形成和种子萌发过程中有机物变化过程 非油料作物的种子萌发过程中, 种子的干重会出现先增加(是因为淀粉水解为葡萄糖,导致干重增加), 后减少(葡萄糖氧化分解供能); 【检测】下图甲、乙是油菜植株在不同生理时期糖类和脂肪含量的变化曲线。下列分析正确的是(　　) A.种子萌发过程中,脂肪可直接分解为可溶性糖 B.干重相等的可溶性糖和脂肪,所储存的能量大致相同 C.植株开花过程中,由于可溶性糖更多地转变为脂肪,需要的氮元素增加 D.种子萌发过程中,脂肪转变为可溶性糖,可能导致种子有机物的质量增加 D ◎案例探究◎ 下图为由50个氨基酸形成的多肽示意图，其中含有4个丙氨酸(R基为—CH3)。现脱掉其中的丙氨酸，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)，请回答下列问题: (1)水解得到的几种有机物比原五十肽增加了______个氧原子。 (2)新生成的4条多肽链至少含有_____个游离的羧基，若将这4条多肽链重新连接成一条长链，则将脱去_____分子H2O。 (3)若将得到的5个氨基酸缩合成五肽,则有____种不同的氨基酸序列。 8 4 3 5 课本P32 $