第2章 微专题突破一 蛋白质合成和水解过程相关计算-【成才之路•学案】2026-2027学年高中生物必修1 分子与细胞 同步新课程学习指导(人教版)

038 课时小结 组成元素 C、H、O、N(P、S)等 侧链基团 RO 氨基 蛋 基本组成单位 急基酸 H一N C-OH 羧基 白 HH 质 、 结构通式 是 结构层次 脱水缩合 盘曲折叠 生 氨基酸 多肽（肽链） 蛋白质 活 急基酸种类不同 的 结 多肽的 氨基酸数目不同 主 多样性 构 急基酸排列顺序不同 氨基酸之一条肽链这条肽链进一四条肽链聚集 要 多样 间脱水缩的特定区步盘绕形成一在一起形成复 合形成肽域进行有定的空间结构 杂的空间结构 蛋白质空间 键 规律的盘 担 性 结构多样性 曲、折叠 者 催化作用，如酶 主 调节作用，如胰岛素 胰岛素 要功 运输作用，如血红蛋自 能 免疫作用，如抗体 结构蛋白，如肌肉纤维 血红蛋白 抗体 肌肉纤维 夯基提能作亚 请同学们认真完成练案[6] 微专题突破一 蛋白质合成和水解过程相关计算 一蛋白质的相对分子质量、氨基（羧基）数、肽键数和脱水数的计算 1.链状肽可以用如下的模式图表示 H,N- CO-NH- -CO-NH...- COOH (1)肽键数=失去水分子数=氨基酸数-肽链数。 (2)蛋白质的相对分子质量=氨基酸数×氨基酸的平均相对分子质量-脱去水分子数×18（若有p个二硫键 生成，则还应减去2p)。 (3)肽链中游离氨基或羧基的计算 ①至少含有的游离氨基或羧基数=肽链数。 ②游离氨基或羧基数=肽链数+R基中含有的氨基数或羧基数。 039 注：设氨基酸的平均相对分子质量为a,由八个氨基酸分别形成1条链状多肽或m条链状多肽。 肽链数目氨基酸数肽键数目脱去水分子数 氨基数目 羧基数目 多肽（蛋白质）的相对分子质量 1条 n-1 n-1 至少1个 至少1个 na-18(n-1) m条 n n-m n-m 至少m个至少m个 na-18(n-m) 注意：若肽链间含有二硫键（一S一S一），则蛋白质的相对分子质量=na-18(n-m)-2k(k为二硫键的 个数，n为氨基酸数，m为肽链数，a为氨基酸的平均相对分子质量)。 2.如图表示的是环状肽 CH,OH H2C—CH i-CO-NH- -CH—CONH CH- +CH, CH NH CH co OH co CH. NH HC-NH—CO—CH CH-CH3 HNCO—CH—NH-CO CH HOCH CH3 CH3 CH3 相关数量关系如下表： 氨基酸的平均相 项目 氨基酸数 肽键数目 脱水数 氨基最少数目 羧基最少数目 对分子质量 条环肽 e 2 之 0 0 m条环肽 n 0 0 注意：(1)环状肽的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 氨基和羧基数目。 (2)若出现环状多肽，可将肽链条数看作0，再进行计算。 》变式训练 1.现有氨基酸100个，其中氨基总数为110个，羧基总数为108个，则由这些氨基酸合成的含有2条链的蛋 白质共有肽键、氨基和羧基的数目依次为 () A.98、12和10 B.98、2和2 C.99、1和1 D.99、11和9 已蛋白质中各原子数的计算 观察如图所示的三肽化合物 NH COOH 计算依据 1.碳原子数、氮原子数在肽链形成前后均不变，而计算氢原子与氧原子的数目时要注意脱掉的氢原子与氧 原子。 2.游离的氨基中含一个氮原子，游离的羧基中含两个氧原子。 040 计算公式 (1)碳原子数=R基中碳原子数+氨基酸个数×2。 (2)氢原子数=各氨基酸中氢原子的总数-脱去水分子数×2=R基中氢原子数+（氨基酸个数+肽链数）×2。 (3)氧原子数=各氨基酸中氧原子的总数-脱去水分子数=R基上的氧原子数+氨基酸个数+肽链数。 (4)氨原子数=各氨基酸中氮原子的总数=R基上的氮原子数+肽键数+肽链数。 【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。 】变式训练 2.某多肽化合物M可被水解成1个五肽、2个三肽、3个四肽、4个二肽，下列有关分析错误的是 A.这些短肽中至少共含有10个氨基 B.这些短肽中共含有21个肽键 C.这些短肽中至少共含有62个氧原子 D.多肽化合物M中共含有31个氨基酸 目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n种氨基酸（数量不限）形成一个m肽，则形成的多肽种类有n"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。 》变式训练 3.如果有足量的3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3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 夯基提能作亚 请同学们认真完成练案[7] 第S节 核酸是遗传信息、的携带者 课标要求 核心素养 1.生命观念：从结构与功能角度概述核酸由核苷酸构 1.闸述核酸由核苷酸聚合而成，是储存与传递遗 成，与储存和传递遗传信息相适应。 传信息的生物大分子。 2.科学思维：通过归纳与概括DNA与RNA在结构上 2.简述DNA和RNA的区别与联系。 的区别，能判断DNA和RNA在含氨碱基、核苷酸种 3.概述生物大分子以碳链为骨架的结构特，点。 类方面与生物种类的关系。 必备知识 自主梳理 一核酸的种类、分布及其组成 1.种类：一类是脱氧核糖核酸，简称 ;另一类是 ,简称RNA。 2.分布：真核细胞的DNA主要分布在 中 内也含有少量的DNA。RNA主要分布 在 中。 】微思考 原核细胞没有细胞核，其DNA主要分布在哪里？2.C由题图可知，将C片段切除后，胰岛素分子是由51个氨 基酸形成的2条肽链，形成的肽键数是49个，A正确：由题图 可知，C片段分别以肽键与A、B链相连(30和31号氨基酸、 60和61号氨基酸之间以肽键相连)，C片段的切除需要消耗 2分子的水，B正确：胰岛素原脱去了81-1=80分子水和形成 三个二硫键脱去了6个H,所以相对分子质量减少了80×18+ 6=1446,C错误；胰岛素可传递信息，体现了蛋白质具有调节 生命活动的功能，D正确。故选C。 H 3.(1)C、H、O、N氨基酸NH,一C一COOH肽键 R (2)脱水缩合四肽 (3)能 (4)ma-18(m-n) 【解析】蛋白质是生命的物质基础，是有机大分子，是构成 细胞的基本有机物，是生命活动的主要承担者。没有蛋白质 就没有生命。氨基酸是蛋白质的基本组成单位。它是与生命 及与各种形式的生命活动紧密联系在一起的物质。机体中的 每一个细胞和所有重要组成部分都有蛋白质参与。(1)多肽 的基本单位是氨基酸，氨基酸一定含有C、H、O、N,因此A中 一定含有C、H、O、N;氨基酸是由一个氨基、一个羧基、一个H H 和一个R基组成，结构通式为NH,一( COOH;氨基酸脱 水缩合形成多肽，脱水处形成肽键，C为肽键。(2)氨基酸 的一NH,和一COOH之间脱水缩合，将氨基酸连接形成多肽； 含有4个氨基酸称为四肽。(3)高温破坏蛋白质的空间结 构，不破坏肽健，因此双缩脲试剂仍能与其反应呈紫色反应。 (4)由m个氨基酸构成的含有n条肽链的蛋白质分子，在形 成时脱去(m-n)个水分子，这个蛋白质分子的相对分子量为 ma-18(m-n）。 微专题突破一蛋白质合成和 水解过程相关计算 变式训练 1.A根据题意分析可知：氨基酸100个，其中氨基总数为110 个，羧基总数为108个，则R基上的氨基数为110-100=10 个，R基上的羧基数为108-100=8个，则这些氨基酸合成的 含有2条肽链的蛋白质共有肽键数为100-2=98个，两条肽 链游离的氨基和羧基数都为2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正确。故选A。 2.C多肽化合物M水解后生成10条短肽，每条肽链上至少含 有1个氨基，故这些短肽中至少共含有10个氨基，A正确：10 个短肽中共含有31个氨基酸，因此所含肽键数为氨基酸数 肽链条数=31-10=21（个），B、D正确：每个氨基酸中至少含 有2个氧原子，31个氨基酸至少含有62个氧原子，这些短肽 中共含有21个肽键，需脱去21个水分子，则这些短肽中至少 含有62-21=41（个）氧原子，C错误。故选C 3.C由题意可知，足量的甲、乙、丙3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=33= 27(种)；由甲、乙、丙3种氨基酸形成的含有3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）。故 选C。 第5节 核酸是遗传信息的携带者 必备知识自主梳理 1.DNA核糖核酸 2.细胞核线粒体、叶绿体细胞质 微思考 提示：拟核。 2 3.(1)磷酸含氮的碱基五碳糖核糖核苷酸DNA磷酸 A、T、C,G脱氧核糖RNA磷酸A、U、G、C核糖 (2)脱氧核糖胸腺嘧啶(T)尿嘧啶(U)脱氧核苷酸 两核糖核苷酸 (3)DNA分子DNA的脱氧核苷酸序列 (4)数目排列顺序遗传信息遗传、变异蛋白质的生 物合成 1.单体 2.若干个相连的碳原子构成的碳链 3.碳 4.(1)多糖、蛋白质、核酸(2)糖类和脂质(3)水和无机盐 (4)含量和比例 5.甘油脂肪酸 自我检测 (1)×(2)V(3)V(4)V(5)×(6)V(7)× (8) 【解析】(1)真核细胞的细胞核中也含有RNA。(4)腺嘌 呤脱氧核苷酸、鸟嘌呤脱氧核苷酸、胞嘧啶脱氧核苷酸、胸腺嘧 啶脱氧核苷酸构成DNA,腺骠呤核糖核苷酸、鸟嘌呤核糖核苷 酸、胞嘧啶核糖核苷酸、尿嘧啶核糖核苷酸构成RNA。(5)DNA 中遗传信息的多样性主要取决于脱氧核苷酸的数量和排列顺 序。(6)组成蛋白质的氨基酸有21种，构成任一种核酸的单体 都有4种，因此，蛋白质和核酸的单体在排列顺序上都具有多样 性，而淀粉的单体是葡萄糖，只有一种，因此在排列顺序上不具 有多样性。(7)由葡萄糖构成的生物大分子为淀粉、纤维素、糖 原，其中淀粉、糖原作为储能物质，纤维素构成植物细胞壁的成 分。(8)多聚体最终水解的产物不一定是单体，如核酸初步水 解的产物是单体一一核苷酸，而彻底水解的产物是磷酸、五碳糖 和含氨碱基。 合作探究能力提升 任务一 问题探究 1.提示：五碳糖。不一定。当a为核糖时，m可能是A、U、G、C: 当a为脱氧核糖时，m可能是A、T、G、C。 2.提示：m代表含氮碱基。不一定。当m为A、G、C时，a可能 是脱氧核糖，也可能是核糖。 3.提示：组成DNA的脱氧核苷酸虽然只有四种，但是如果脱氧 核苷酸的数量不限，在连成长链时，排列顺序就是极其多样 的，它的信息容量自然就非常大了。(RNA原理类似) 4.提示：DNA在水解酶的作用下可初步水解为脱氧核苷酸！ RNA在水解酶的作用下可初步水解为核糖核苷酸。核苷酸 还可以在体内进一步彻底水解为磷酸、五碳糖和碱基。 典例剖析 例：C若m为腺嘌呤，则b可能是腺嘌呤脱氧核苷酸、腺嘌呤 核糖核苷酸，A错误；b是核苷酸的表示式，禽流感病毒的核 酸是RNA,b有4种，幽门螺杆菌是原核细胞，含有DNA和 RNA,b有8种，B错误；若m为尿嘧啶，则b是尿嘧啶核糖 核苷酸，则DNA中一定不含b这种化合物，C正确；若a为 脱氧核糖，则由b构成的核酸为DNA,DNA主要在细胞核 中，细胞质中的线粒体和叶绿体内也有DNA,D错误。故 选C。 变式训练 1.DDNA与RNA的组成元素都是C、H、O、N、P。DNA中碱基 有T,脱氧核糖，双链：RNA中碱基有U,核糖，单链。故选D。 任务二 问题探究 1.提示：葡萄糖在植物细胞中构成的生物大分子是纤维素和淀 粉，在人体细胞中构成的生物大分子是糖原。 9