课件10张PPT。章末整合网络构建真题体验网络构建真题体验1.(2016·山东6月学考,4)氨基酸脱水缩合而成的化合物称为肽。下列关于二肽的叙述正确的是( )
A.含两个肽键的化合物
B.有两个氨基酸脱水后缩合而成的化合物
C.含两个肽链的化合物
D.有两种氨基酸脱水后缩合而成的化合物B解析:教材中对二肽是这样下的定义:由两个氨基酸分子缩合而成的化合物叫做二肽。2.(2015·山东6月学考,1)纤维素是一种很难被人体消化吸收的植物多糖,但它能促进人体肠道蠕动,利于粪便排出,被称为人的“第七类营养素”,纤维素的组成元素中不含有( )
A.碳 B.氢
C.氧 D.氮D解析:纤维素属于多糖,其元素组成为C、H、O三种,氮不是组成糖类的元素。3.(2014·山东12月学考,2)若要鉴定新榨取的苹果汁是否含有葡萄糖等还原糖,应选用的试剂是( )
A.双缩脲试剂 B.苏丹Ⅲ染液
C.龙胆紫染液 D.斐林试剂(班氏试剂)D解析:选用斐林试剂鉴定还原糖。4.(2016·海南卷)下列实验中,加入试剂后不能产生特定颜色的是( )
A.取成熟香蕉匀浆,用斐林试剂检测还原糖
B.黑暗中生长24 h的天竺葵叶片,用碘液检测淀粉
C.玉米根尖经甲基绿染色后,在显微镜下观察细胞核
D.花生子叶经苏丹Ⅲ染色后,在显微镜下观察脂肪颗粒解析:成熟香蕉中含有还原糖,能与斐林试剂在50～65 ℃水浴加热条件下生成砖红色沉淀;玉米根尖细胞细胞核中含有DNA,经甲基绿染色后呈现绿色,在光学显微镜下可见细胞核;花生子叶细胞中含有大量脂肪颗粒,经苏丹Ⅲ染色后呈橘黄色。B5.(2014·海南卷)下列关于植物体内水分的叙述,错误的是( )
A.植物体内的水分参与营养物质的运输
B.水是构成叶肉细胞的重要化合物之一
C.自由水可作为细胞内化学反应的反应物
D.同种植物萌发种子的含水量和休眠种子的相同解析:与休眠种子相比,同种植物的萌发种子代谢旺盛,含水量大。D6.下列有关细胞物质组成的叙述,正确的是( )
A.在人体活细胞中氢原子的数目最多(2013·重庆卷)
B.DNA和RNA分子的碱基组成相同(2013·重庆卷)
C.脱氧核糖含有磷元素(2013·海南卷)
D.蛋白质区别于脂质的特有元素是氮(2013·重庆卷)解析:人体活细胞中含量最多的化合物是水,每个水分子中有2个氢原子;DNA碱基种类为A、T、C、G,而RNA碱基种类为A、U、C、G,二者碱基组成不完全相同;脱氧核糖属于五碳糖,元素只有C、H、O;脂质中的磷脂也含有氮元素,因此氮元素并不是蛋白质区别于脂质的特有元素。A谢谢观赏！课件37张PPT。第2章 组成细胞的分子【学业质量标准】第1节 细胞中的元素和化合物自主学习凝练素养自主学习 读教材·学基础一、组成细胞的元素
请仔细阅读教材第16～17页“组成细胞的元素”,完成下面的问题。
1.种类:常见的化学元素有 多种。2.分类 20C、H、O、N、P、S、K、Ca、MgFe、Mn、Zn、Cu、B、Mo3.化学元素在生物体内的含量特点
(1)不同生物体内的元素种类基本相同,但不同生物体内同种元素的含量差别很大。
(2)同一生物体内的不同元素的含量不相同。
(3)同一生物不同类型的细胞中,同种元素的含量也不尽相同。4.人体细胞中含量最多的元素 OC5.构成细胞的最基本元素: 。
?思考? 生物体内的微量元素是可有可无的吗?
提示:微量元素在生物体内含量很少,但其生理作用却非常重要,如Fe是血红蛋白的重要组成元素,缺Fe会导致缺铁性贫血。C二、组成细胞的化合物
请仔细阅读教材第17页“组成细胞的化合物”,完成下面的问题。蛋白质糖类和核酸水1.细胞内含量最多的有机化合物: 。
2.细胞内含量最多的化合物: 。
3.占细胞鲜重最多的化合物: 。
4.占细胞干重最多的化合物: 。蛋白质水水蛋白质?判断?
(1)组成细胞的元素全部以化合物的形式存在。( )
(2)无机化合物有水和无机盐,糖类、脂质、蛋白质和核酸是组成细胞的有机化合物。( )
(3)占细胞鲜重最多的化合物是水。( )
(4)占细胞干重最多的化合物是脂质。( )×√√×三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
请仔细阅读教材第18页“实验”,完成下面的问题。
1.思路:生物组织中某些有机化合物能与某些化学试剂产生特定的 。(1)糖类 颜色反应斐林蓝色(2)脂肪+ 橘黄色红色(3)蛋白质+ 紫色双缩脲试剂3.实验流程
(1)还原糖的检测和观察选材 含糖量较高、白色或近于白色的植物组织
制备组织样液 (制浆→一层纱布过滤→取滤液)
颜色反应
结论 组织样液中含有还原糖(2)淀粉的检测和观察
取材 马铃薯匀浆
颜色反应
结论 马铃薯匀浆中含有淀粉(3)脂肪的检测和观察
方法①:花生种子匀浆+3滴苏丹Ⅲ染液→橘黄色
方法②:取材 花生种子(浸泡过的),将子叶削成薄片→ 色
制片
观察 在低倍显微镜下找到已着色的圆形小颗粒,然后换高倍显微镜观察
结论 花生种子中含有脂肪橘黄(4)蛋白质的检测和观察
选材与制备 组织样液
颜色反应
结论 组织样液中含有蛋白质?选择?
1.下列可用于检测蛋白质的试剂及反应呈现的颜色是( )
A.苏丹Ⅲ染液;橘黄色 B.斐林试剂;砖红色
C.碘液;蓝色 D.双缩脲试剂;紫色
2.下列哪组试剂在使用的过程中必须加热( )
A.斐林试剂鉴定还原糖
B.苏丹Ⅲ染液鉴定脂肪
C.双缩脲试剂鉴定蛋白质
D.碘液鉴定淀粉DA主题一凝练素养 解难题·提能力组成细胞的元素相关问题分析教师参考问题引领:
1.元素在生物体内的含量有何特点?
2.生物界是否具有非生物界所没有的特有元素?1.各种常见元素归属范围分析注意:大量元素和微量元素划分的依据是含量,而不是生理作用。
2.四种基本元素的相对含量分析
(1)细胞鲜重的元素相对含量:O>C>H>N。
(2)细胞干重的元素相对含量:C>O>N>H。3.从化学元素角度分析生物界与非生物界的统一性和差异性【典例1】 下列表格是组成人体细胞干重、鲜重、地壳的主要元素含量(%),请分析回答问题:(1)由表中数据可知,组成细胞的化学元素在地壳中都普遍存在,没有一种化学元素是细胞特有的,这一事实说明 。但同一元素在细胞和自然界中含量相差 (填“不大”或“甚远”)。这一事实说明 。?
(2)由表中数据可以看出在人体细胞(鲜重)所占比例明显高于干重的元素是氧,发生这种差异的原因是组成活细胞的化合物中 多,此类化合物由 (元素)组成。在人体细胞(干重)中含量最多的化合物是 。?
(3)组成人体细胞的基本元素是 。在人体内 元素含量非常少,但是正常生命活动必不可少的。?解析:活细胞中含量最多的化合物是水,所以细胞鲜重中氧元素含量最大。蛋白质是细胞中含量最多的有机化合物。除去水,在人体细胞干重中含量最多的化合物是蛋白质。C、H、O、N为组成细胞的四种基本元素,Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo为生物体内的微量元素。答案:(1)生物界和非生物界具有统一性 甚远 生物界和非生物界具有差异性
(2)水 氢和氧(H和O) 蛋白质
(3)C、H、O、N Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo归纳总结 口诀记忆大量元素和微量元素
(1)微量元素:铁(Fe)猛(Mn)碰(B)新(Zn)木(Mo)桶(Cu)。
(2)大量元素:洋(O)人探(C)亲(H),但(N)每(Mg)家(K)留
(S)钙(Ca)磷(P)。备选例题下图1是人体细胞中化合物含量的扇形图,图2是有活性的人体细胞中元素含量的柱形图,下列说法不正确的是( )
A.若图1表示细胞鲜重,则A、B化合物依次是H2O、蛋白质
B.图2中a、b、c依次是O、C、H
C.地壳与活细胞中含量最多的元素都是a,说明生物界与非生物界具有统一性
D.若图1表示细胞完全脱水后的化合物含量,则A化合物是蛋白质C解析:占细胞鲜重最多的化合物是H2O,其次是蛋白质;占细胞鲜重最多的元素是O,其次是C、H等;生物界与非生物界的统一性体现在元素的种类上,而不是含量上;占细胞干重最多的化合物是蛋白质。【题组演练】
1.在大熊猫和大肠杆菌体内,最基本的化学元素和含量最多的化学元素分别是( )
A.C和O B.C和H
C.O和C D.H和OA解析:各种生物体内最基本的化学元素和含量最多的化学元素均分别是C和O。2.下列关于组成生物体的化学元素的说法,正确的是( )
A.细胞中常见的化学元素有60种
B.K、Ca、Zn属于大量元素
C.不同种生物体中元素的种类和含量都大体相同
D.组成细胞的化学元素主要以化合物的形式存在D解析:细胞内常见的元素有20种,其中C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等属于大量元素,Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等属于微量元素;不同种生物体中元素的种类大体相同,但相同元素的含量可能相差很大。主题二教师参考问题引领:
1.斐林试剂和双缩脲试剂的使用顺序和原理有何不同?
2.实验中斐林试剂为什么现用现配? 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质实验中的问题剖析1.斐林试剂与双缩脲试剂的比较2.实验中的问题剖析
(1)三个实验为什么不宜选取有颜色的材料?
提示:干扰实验结果的颜色呈现。
(2)实验中,在加相应试剂之前为何要留出部分组织样液?
提示:作为对照,以便与鉴定后的样液颜色作对比,增强实验的说服力。
(3)鉴定还原糖时,为何将斐林试剂甲液和乙液混合后再滴入待测样液中?
提示:该实验的鉴定原理是利用斐林试剂甲液与乙液混合后生成的氢氧化铜作为弱氧化剂参与还原糖的反应。
(4)脂肪鉴定实验中为什么用50%的酒精洗去浮色,而不用清水?
提示:苏丹Ⅲ(Ⅳ)溶于有机溶剂,不溶于水。(5)在使用双缩脲试剂时,为什么要先加入试剂A,后加入试剂B?
提示:先加入试剂A,造成碱性环境,只有在碱性环境中,蛋白质才容易与Cu2+发生颜色反应。
(6)以鸡蛋蛋清液为材料进行蛋白质鉴定实验,发现蛋清液与双缩脲试剂发生反应后会粘在试管壁上,这是为什么?
提示:鸡蛋蛋清液稀释不够,搅拌不均。【典例2】 下列是有关检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质实验的叙述,其中正确的是( )
①斐林试剂的甲液和乙液与双缩脲试剂的成分是相同的 ②双缩脲试剂的甲液与斐林试剂甲液成分是相同的、乙液的成分不相同 ③斐林试剂与双缩脲试剂的使用方法是一样的,都要现用现配 ④还原糖检验中的颜色变化是:浅蓝色→棕色→砖红色,其中的砖红色是Cu2O ⑤制作花生临时装片时,洗去浮色用的是体积分数为50%的酒精 ⑥观察花生临时装片,看到的是一片橘红色,而不是橘黄色的脂肪颗粒 ⑦双缩脲试剂的使用方法是先加甲液后加乙液,加完之后立刻加热出现的颜色是紫色
A.①②⑥⑦ B.②③⑦
C.①⑤⑥ D.①④⑤解析:斐林试剂是由甲液(质量浓度为0.1 g/mL氢氧化钠溶液)和乙液(质量浓度为0.05 g/mL硫酸铜溶液)组成,用于鉴定还原糖,使用时要将甲液和乙液混合均匀后再加入含样品的试管中,且需水浴加热;双缩脲试剂由A液(质量浓度为0.1 g/mL氢氧化钠溶液)和B液(质量浓度为0.01 g/mL 硫酸铜溶液)组成,用于鉴定蛋白质,使用时要先加A液后再加入B液,无须水浴加热。答案:D备选例题现有无标签的稀蛋清、葡萄糖、淀粉和淀粉酶溶液各一瓶,请利用下面提供的资料和材料将它们区分开来。
资料:淀粉酶的化学本质是蛋白质,可以催化淀粉分解为还原糖。
提供材料:带有标签的双缩脲试剂、斐林试剂。
实验方法:
(1)先用一种试剂将上述4种溶液区分为两组,这种试剂是 ,其中发生显色反应的一组是 和 溶液,不发生显色反应的一组是 和 溶液。?
(2)再用 试剂区分不发生显色反应的一组溶液。水浴加热出现 的是 溶液,另一种是 溶液。?
(3)区分发生显色反应一组溶液的方法及鉴定结果是?? 。?解析:待鉴定物质可分为三类:还原糖(葡萄糖)、非还原糖(淀粉)和蛋白质(稀蛋清、淀粉酶),因此可首先用双缩脲试剂区分开糖类和蛋白质;进而利用斐林试剂区分开还原糖和非还原糖(淀粉);淀粉可在淀粉酶作用下分解为还原糖,利用这一特性可将淀粉酶和稀蛋清区分开。
答案:(1)双缩脲试剂 稀蛋清 淀粉酶 葡萄糖 淀粉
(2)斐林 砖红色沉淀 葡萄糖 淀粉
(3)将淀粉溶液分别与发生显色反应的两种溶液混合,一段时间后,用斐林试剂分别处理上述两种混合液(水浴加热),无颜色变化的溶液是稀蛋清溶液,出现砖红色沉淀的溶液是淀粉酶溶液【题组演练】
1.在还原糖、脂肪、蛋白质的检测实验中,最佳的一组实验材料是( )
①甘蔗的茎 ②油菜籽 ③花生种子 ④梨 ⑤甜菜的块根 ⑥豆浆 ⑦鸡蛋清
A.④②⑥ B.④③⑥ C.①②⑤ D.⑤②⑦B解析:斐林试剂可用于鉴定还原糖,如葡萄糖、麦芽糖、果糖、乳糖,而不能鉴定非还原糖,如淀粉、蔗糖,梨中富含还原糖,甘蔗的茎和甜菜的块根中富含非还原糖蔗糖。油菜籽和花生种子中富含脂肪,但油菜籽体积小,不适合作为检测脂肪的实验材料。2.下列物质的鉴定与所用试剂、实验手段、实验现象搭配正确的是( )
A.脂肪—苏丹Ⅲ染液—显微镜观察—染成红色
B.葡萄糖—斐林试剂—直接观察—砖红色沉淀
C.蛋白质—双缩脲试剂—直接观察—紫色反应
D.淀粉—碘液—加热观察—蓝色反应解析:在显微镜下,可以观察到脂肪被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色颗粒;用斐林试剂检测还原糖时,需要水浴加热才能观察到砖红色沉淀;用双缩脲试剂检测蛋白质时不需要加热;淀粉遇碘变蓝,不需要加热。C3.根据“检测生物组织中的糖类、脂肪、蛋白质”实验,回答下列问题。
(1)鉴定梨汁中是否存在还原糖所用的试剂是 ,该试剂与细胞内还原糖发生作用,形成 沉淀,因此,也可用该试剂检验糖尿病病人尿液中
的含量。?
(2)鉴定花生子叶中脂肪的实验中,能将脂肪染成红色的染液是 ,用
其染色时,要用酒精冲洗浮色,这是因为 。?
(3)鉴定蛋清中存在蛋白质时,向样液中加入双缩脲试剂A液摇匀,再向样液中加入
双缩脲试剂B液摇匀。其中双缩脲试剂B液的量只有3～4滴,而不能过量,这是因为
? 。?
(4)本实验的注意事项:①斐林试剂极不稳定,使用时需 ,即将甲液和乙液临时混合均匀后再用于实验。②双缩脲试剂的使用,应先加 溶液,造成碱性环境,再加 溶液。③用于蛋白质的鉴定的样液浓度不能 ,以免实验后粘住试管壁,不易清洗。?解析:鉴定还原糖所用的试剂是斐林试剂,鉴定脂肪所用的试剂是苏丹Ⅲ染液或苏丹Ⅳ染液,酒精能溶解苏丹Ⅲ染液或苏丹Ⅳ染液。蛋白质鉴定中样液浓度要小一些,否则实验后易粘在试管壁上,不易清洗。答案:(1)斐林试剂 砖红色 葡萄糖
(2)苏丹Ⅳ染液 苏丹Ⅳ染液能溶解在酒精中,影响染色
(3)过量的双缩脲试剂B液会与A液反应,使溶液呈蓝色,而掩盖生成的紫色
(4)①现用现配 ②0.1 g/mL的NaOH 0.01 g/mL的CuSO4 ③太大形成学科核心素养(一)重要生物学概念
1.组成细胞的大量元素有C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等,微量元素有Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。
2.组成细胞的化合物包括无机物(水和无机盐),有机物(蛋白质、脂质、糖类和核酸)。
3.组成细胞的化合物中占鲜重最多的是水,占干重最多的是蛋白质。
4.还原糖与斐林试剂在水浴加热条件下生成砖红色沉淀。
5.脂肪被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色(或被苏丹Ⅳ染液染成红色)。
6.蛋白质与双缩脲试剂发生紫色反应。(二)学科核心素养
1.生命观念:形成“生命的物质性”的世界观。
2.理性思维:运用归纳和概括的思维方法,探讨组成细胞的化学元素种类和含量。
3.科学探究:能根据实验计划,使用简单的实验器具,按照实验操作步骤进行生物组织中主要化合物的鉴定实验。(三)网络构建
请尝试构建本课时知识网络。谢谢观赏！课件35张PPT。第2节 生命活动的主要承担者——蛋白质自主学习凝练素养自主学习 读教材·学基础一、氨基酸的结构及其种类
请仔细阅读教材第20～21页“氨基酸及其种类”,完成下面的问题。1.种类(约 种) 20必需人体细胞内合成2.结构
(1)结构通式: 。(2)结构特点
①数量关系:每种氨基酸分子中至少都有一个 和一个 。
②位置关系:都有一个氨基和一个羧基连接在 上。
③差异性:各种氨基酸之间的区别在于 的不同。
?思考? 玉米中含有丰富的谷氨酸,谷氨酸的分子中含有两个羧基(—COOH),请思考它们在分子结构中的位置如何?
提示:其中一个羧基和一个氨基连在同一个碳原子上,另一个羧基在R基上。氨基羧基同一个碳原子 R基 二、蛋白质的结构及其多样性
请仔细阅读教材第21～23页“蛋白质的结构及其多样性”,完成下面的问题。
1.蛋白质的结构层次
氨基酸二肽:结构式 .
多肽:由多个氨基酸分子缩合成的化合物,通常呈 状
蛋白质:具有一定的 .一分子水—NH—CO—链空间结构 2.蛋白质种类多样性的原因
(1)氨基酸方面 数目种类排列顺序(2)肽链方面:肽链的盘曲、折叠方式及其形成的 千差万别。空间结构?判断?
(1)生物体内组成蛋白质的氨基酸中,不同的氨基酸之间的差异是由R基引起的。( )
(2)生物体内组成蛋白质的氨基酸中,有些氨基酸不能在人体细胞中合成。( )
(3)肽链的盘曲折叠被解开时,肽链特定功能并未发生改变。( )
(4)生物体的每一种蛋白质都至少由20种氨基酸构成。( )√√××三、蛋白质的功能
请仔细阅读教材第23～24页“蛋白质的功能”,完成下面的问题。
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。蛋白质主要功能如下:结构蛋白催化运输信息传递抗体?选择?
1.下列生理活动与蛋白质功能无关的是( )
A.氧气在血液中的运输
B.细胞内的遗传物质
C.催化淀粉生成葡萄糖
D.构成细胞和生物体的重要组成物质
2.下面列举了不同种类的蛋白质及其功能,错误的是( )
A.抗体——免疫作用
B.胃蛋白酶——调节作用
C.血红蛋白——运输作用
D.唾液淀粉酶——催化作用BB主题一凝练素养 解难题·提能力 氨基酸的结构特点分析教师参考问题引领:
1.一个氨基酸由哪几部分组成?各组成部分有何位置关系?
2.判断构成蛋白质的氨基酸的依据有哪些?1.组成元素
组成蛋白质的氨基酸都含有C、H、O、N四种元素,有的还含有S。2.结构通式图解分析3.结构特点分析【典例1】 如图为组成生物体蛋白质的氨基酸分子的结构通式,下列叙述正确的是( )
A.由于④是可变的,所以构成氨基酸分子的基本元素是不确定的
B.只要含有①③的化合物就是构成蛋白质的氨基酸
C.结构④中也可以有氨基或羧基
D.结构②并不是组成生物体蛋白质的氨基酸所必需的解析:组成生物体蛋白质的氨基酸分子的基本元素是C、H、O、N;每种氨基酸分子至少都含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(中心碳原子)上,这个碳原子还连接一个氢和一个R基,氨基酸的不同在于R基的不同,R基上可以有氨基或羧基。答案:C方法透析 构成生物体蛋白质的氨基酸判断标准
(1)“至少”有一个氨基和一个羧基。
(2)有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上。备选例题我们日常烹调中使用的味精主要成分是谷氨酸钠,已知谷氨酸分子的R基为-C3H5O2,则一分子谷氨酸中含有的C、H、O、N原子数依次是( )
A.5、9、4、1 B.4、8、5、1
C.5、8、4、1 D.4、9、4、1A解析:氨基酸通式的分子式是C2H4O2NR,不同的氨基酸其R基不同,根据R基的组成可以写出相应的氨基酸的简式。由题意可知,谷氨酸的R基为-C3H5O2,代入C2H4O2NR中整理得谷氨酸的分子式是C5H9O4N。【题组演练】
1.下列四种化合物,可以组成生物体内蛋白质的是( )
A.CH3—CH2—COOH
B.R—CH2—COOH
C.
D.D解析:A、B两项中都是有羧基没有氨基,C项中有羧基也有氨基,但二者不是连在同一个碳原子上,不是构成生物体内蛋白质的氨基酸;D项中有羧基也有氨基并且连在同一个碳原子上,是组成蛋白质的氨基酸,其R基是“HOOC—CH2—CH2—”。2.如图是四种构成蛋白质的氨基酸的结构式,下列叙述错误的是( )BA.构成上述氨基酸分子的基本元素是C、H、O、N
B.每种蛋白质必定含有以上四种氨基酸
C.上述四种氨基酸的R基依次是—H、—CH3、—CH2—OH、—CH2—COOH
D.组成生物体的氨基酸约有20种解析:组成生物体的氨基酸约有20种,但组成蛋白质的氨基酸的种类、数目是多种多样的,因此,每种蛋白质不一定含以上四种氨基酸。主题二教师参考问题引领:
1.你能写出两个氨基酸脱水缩合形成二肽的过程吗?
2.脱水缩合过程中形成的肽键和失去的水分子存在怎样的数量关系?
3.你能总结出肽键数与氨基酸数和肽链条数之间的数量关系吗? 氨基酸的脱水缩合过程及数量关系分析1.氨基酸脱水缩合中应注意的几个问题注意以下几点:
(1)参与脱水缩合的分别是两个氨基酸中与中心碳原子相连的氨基和羧基,而不是R基中的氨基和羧基。
(2)脱去的水分子中的氢来自羧基和氨基,氧来自羧基。
(3)肽键的表达式有以下几种:—CO—NH—、—NH—CO—或 ,注意不能省略两边的“—”。2.蛋白质合成过程中的数量关系分析
(1)氨基酸数、肽链数、肽键数和失去水分子数的关系
肽键数=失去水分子数=氨基酸数-肽链数。
(2)蛋白质中游离氨基或羧基数的计算
①至少含有的游离氨基或羧基数=肽链数。
②游离氨基或羧基数目=肽链数+R基中含有的氨基或羧基数。
(3)蛋白质中含有N、O、H、C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O原子总数-脱去水分子数。③H原子数=各氨基酸中H原子的总数-脱去水分子数×2。
④C原子数=氨基酸数×2+R基上的C原子数。
(4)蛋白质相对分子质量的计算(通常情况)
蛋白质相对分子质量=氨基酸数目×氨基酸的平均相对分子质量-脱去水分子数×18。【典例2】 我国中科院上海生化所于1982年5月合成了一种具有镇痛作用而不会像吗啡那样使病人上瘾的药物——脑啡肽,如图是它的结构简式。请根据此化合物的结构分析回答:(1)该化合物有 个游离的氨基和 个游离的羧基。?
(2)该化合物由 个氨基酸失去 分子水而形成,这样的反应叫做 ,该化合物叫 。?
(3)合成该化合物的氨基酸有 种,造成氨基酸种类不同的原因是 。?
(4)组成这类化合物的基本单位的结构通式是 。?答案:(1)1 1
(2)5 4 脱水缩合 五肽
(3)4 R基的不同(4)方法透析 解答肽链图题目的一般方法
(1)找出肽键,以确定氨基酸的数量。
(2)找出R基以确定氨基酸的种类和数量。如果多肽链较长,要抓住“—N—C—C—”这一主线,排除其他化学符号的干扰,中间的C原子上所连的必为R基和—H。注意同一肽链中可能有相同的R基,因此回答氨基酸种类时要考虑此种可能。备选例题某蛋白质由两条环肽形成,并且两条环肽之间有侧链形成的肽键和二硫键连接,具体如图所示,现已知该蛋白质由m个氨基酸组成,那么形成该蛋白质过程中相对分子质量减少了( )
A.m×18 B.m×18+2
C.(m+2)×18+2 D.m×18-2解析:该蛋白质由m个氨基酸形成,含有2条环状肽链且2条环状肽链间还有2个肽键,可知形成该蛋白质时的脱水数=肽键总数=2条环状肽上的肽键数+2条环状肽链间的肽键数=(m+2)个,形成—S—S—时,脱去的氢原子为2个,所以形成该蛋白质过程中相对分子质量减少(m+2)×18+2。C方法透析 有关环状肽的计算
肽键数=脱去水分子数=氨基酸数。环状肽主链中无氨基和羧基,环状肽中游离氨基、羧基数取决于构成环状肽氨基酸R基中的氨基、羧基的数目。【题组演练】
1.一条由59个氨基酸形成的环状多肽,其中有4个谷氨酸(R基为—CH2—CH2—COOH),则该多肽( )
A.有58个肽键 B.至多有56种氨基酸
C.至少有5个游离羧基 D.可能没有游离氨基D解析:在环状多肽合成过程中,失去水分子数=肽键数=氨基酸数,该环状多肽有肽键59个;环状多肽中,只有多肽内部的R基中可能有游离的氨基和游离的羧基,因为谷氨酸的R基上有游离的羧基,所以该多肽至少有4个游离羧基,可能没有游离氨基;构成蛋白质的氨基酸最多只有20种。2.下列关于氨基酸和多肽(不考虑环肽)的叙述,错误的是( )
A.甲硫氨酸的R基是—CH2—CH2—S—CH3,则它的分子式是C5H11O2NS
B.分子式为C63H105O45N17S2的多肽化合物中,通常情况下最多含有的肽键数目是16个
C.两个氨基酸脱水缩合过程中失去的H2O中的氢来源于氨基和羧基中的氢
D.一条由n个氨基酸组成的肽链中含有的羧基数目和氧原子数目至少分别为1和n解析:氨基酸通式的分子式是C2H4O2NR,甲硫氨酸的R基是—CH2—CH2—S—CH3,则它的分子式是C5H11O2NS;由氨基酸结构简式可知,一个氨基酸至少含有一个N,该多肽化合物最多含有17个氨基酸,肽键数目最多是16个;氨基酸脱水缩合过程中,脱去的水是由一个氨基酸的氨基(—NH2)脱掉—H和另一个氨基酸的羧基(—COOH)脱掉—OH形成的;一条肽链中羧基数至少是1个,一条由n个氨基酸组成的肽链中氧原子数目至少为2n-(n-1)=n+1(个)。D3.(2016·河南南阳月考)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—”是蛋白质中连接两条肽链之间的一种化学键,则下列说法正确的是( )
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2n-4个氢原子解析:图中蛋白质由2条肽链和一个环状肽组成,则该蛋白质含有n-2个肽键,至少含有n-2+2=n(个)氧原子;合成该蛋白质时生成n-2个水分子;该蛋白质至少含有2个羧基;该蛋白质水解时增加氢原子数为(n-2)×2+2×2=
2n(个)。B图说教材：蛋白质结构多样性的原因生物界中的蛋白质高达1010～1012种,20种氨基酸是如何形成种类繁多的蛋白质的呢?下图中“”或者“”代表不同的氨基酸,分析各图代表的含义,归纳蛋白质结构多样性的原因。(1)图甲说明:氨基酸的种类不同,构成的肽链不同。
(2)图乙说明:氨基酸的数量不同,构成的肽链不同。
(3)图丙说明:氨基酸的排列顺序不同,构成的肽链不同。
(4)图丁说明:肽链的数目和空间结构不同,构成的蛋白质不同。【跟踪训练】 (2015·福建卷改编)人体内含有多种多样的蛋白质,每种蛋白质( )
A.都含有20种氨基酸
B.都是由多条肽链盘曲折叠形成
C.都具有一定的空间结构
D.都含有C、H、O、N、S元素C解析:组成生物体内蛋白质的氨基酸约有20种,但不是每一种蛋白质都由20种氨基酸组成;有些蛋白质是由一条肽链组成;每种蛋白质都由肽链经盘曲折叠形成特定的空间结构;每种蛋白质都含C、H、O、N元素,有的含S元素。形成学科核心素养(一)重要生物学概念
1.氨基酸是组成蛋白质的基本单位。2.氨基酸的结构通式为: 。3.每种氨基酸分子至少含有一个氨基和一个羧基,且都有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上。
4.蛋白质中含有C、H、O、N等元素。
5.蛋白质多样性的原因:组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序不同及肽链形成的空间结构不同。
6.蛋白质的功能:组成细胞和生物体、催化、运输、调节和免疫等。(二)学科核心素养
1.生命观念:形成“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”的自然观。
2.理性思维:运用归纳和概括的思维方法,能说出氨基酸的结构特点,明确氨基酸和蛋白质的关系,解释蛋白质结构和功能多样性的原因。
3.社会责任:关注蛋白质研究的新进展,增强爱国主义情感。(三)网络构建
请尝试构建本课时知识网络。谢谢观赏！课件19张PPT。第3节 遗传信息的携带者——核酸自主学习凝练素养自主学习 读教材·学基础一、核酸的种类及功能
请仔细阅读教材第26页,完成下面的问题。
1.种类脱氧核糖核酸RNA2.功能:核酸是细胞内携带 的物质,在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。遗传信息?判断?
(1)DNA的简称是脱氧核糖核苷酸。( )
(2)RNA是细胞内的遗传物质。( )
(3)核酸在细胞内蛋白质合成中起着重要作用。( )××√二、核酸的分子结构
请仔细阅读教材第28～29页“核酸是由核苷酸连接而成的长链”,完成下面的问题。
1.核酸的基本组成单位——核苷酸
(1)元素组成:C、H、O、N、P。
(2)种类:分为脱氧核糖核苷酸简称 和 两种。脱氧核苷酸核糖核苷酸(3)分子组成磷酸核糖脱氧核糖①根据所含 的不同,将核苷酸分成两类。
②脱氧核苷酸含的碱基是 。
核糖核苷酸含的碱基是 。五碳糖A、G、C、T A、G、C、U 2.碱基、核苷酸种类与核酸的关系核糖脱氧核糖443.DNA和RNA的比较脱氧核糖核糖T(胸腺嘧啶) U(尿嘧啶) 4.核酸分子的多样性
(1)原因:核苷酸 不同和 多样性。
(2)意义:核酸能够贮存大量的 。数目排列顺序遗传信息?选择?
1.细胞内某生物大分子的基本组成单位如图所示,该生物大分子是( )
A.RNA B.脂肪 C.蛋白质 D.DNADD2.下列关于核酸的叙述中,正确的是( )
A.DNA和RNA中的五碳糖相同
B.组成DNA和蛋白质的元素种类相同
C.HIV的遗传信息贮存在DNA中
D.双链DNA分子中含有胸腺嘧啶主题凝练素养 解难题·提能力 核酸分子的结构【典例】 如图是某核苷酸与核苷酸链示意图,据图回答问题:Ⅰ.已知图甲为腺嘌呤核糖核苷酸分子结构式。请回答下列问题:
(1)该核苷酸是构成哪一种核酸的原料? 。?
(2)此核酸彻底水解产物有 种。?
Ⅱ.图乙为一条核苷酸链示意图,据图回答:
(3)图中所示2、4的名称分别是 、 。?
(4)通常由2条图示的核苷酸链构成的生物大分子在真核细胞中主要分布在
中。?解析:(1)由题意,该核苷酸是构成RNA的原料。
(2)此核酸彻底水解产物有磷酸、核糖、4种含氮碱基共6种。
(4)由2条核苷酸链构成的生物大分子为DNA,在真核细胞中主要分布在细胞核中。答案:(1)RNA (2)6 (3)脱氧核糖 胞嘧啶脱氧核苷酸 (4)细胞核方法透析 判断某一核酸分子是DNA还是RNA的方法
(1)依据五碳糖种类判断:若该核酸分子含有脱氧核糖,则一定是DNA分子;若含有核糖,则是RNA分子。
(2)依据碱基种类判断:该核酸分子若含有碱基T,则一定是DNA;若含有碱基U,则一定是RNA。【题组演练】
1.如图表示DNA和RNA在化学组成上的区别,图中阴影部分表示两者共有的化学组成,则下列属于阴影部分的一项是( )
A.脱氧核糖、鸟嘌呤、磷酸
B.胸腺嘧啶、腺嘌呤、磷酸
C.胞嘧啶、鸟嘌呤、磷酸
D.核糖、脱氧核糖、磷酸解析:DNA和RNA在化学组成上都有磷酸和A(腺嘌呤)、G(鸟嘌呤)、C(胞嘧啶)三种碱基。C2.核酸是细胞内携带遗传信息的物质,下列关于DNA与RNA特点比较正确的是( )
A.在细胞内存在的主要部位相同
B.构成的五碳糖不同
C.核苷酸之间的连接方式不同
D.构成的碱基相同B解析:DNA和RNA在细胞内存在的主要部位不同;DNA和RNA中核苷酸之间都是通过磷酸二酯键相连;DNA和RNA构成的碱基不完全相同。图说教材：核酸及其平面结构模型图1为核苷酸结构模型,图2为RNA和DNA平面结构模型。(1)由图1可知:一分子核苷酸由一分子磷酸、一分子五碳糖和一分子含氮碱基三部分组成。其中五碳糖与含氮碱基两部分的结构称核苷。
(2)由图2可知:RNA是由四种核糖核苷酸连接而成的单链,RNA中含特有的碱基U;DNA是由四种脱氧核苷酸按照特定的方式连接而成的双链,DNA中含特有碱基T。
(3)DNA和RNA均可携带遗传信息。对于有细胞结构的生物而言,其遗传信息存在于DNA的脱氧核苷酸序列之中;对于病毒而言,其遗传信息存在于DNA或RNA的核苷酸序列之中。【跟踪训练】 如图是核酸的基本组成单位,则下列叙述不正确的是( )
A.若m为胸腺嘧啶,则b一定是构成DNA的基本单位
B.若m为胞嘧啶,则a为核糖或脱氧核糖
C.若m为尿嘧啶,则DNA中肯定不含b这种化合物
D.若m为腺嘌呤,则b肯定为腺嘌呤脱氧核苷酸D解析:胸腺嘧啶是DNA特有的碱基,尿嘧啶是RNA特有的碱基;DNA和RNA均含有胞嘧啶、腺嘌呤,若m为胞嘧啶,则a是核糖或脱氧核糖,若m为腺嘌呤,则b可能是腺嘌呤核糖核苷酸或腺嘌呤脱氧核苷酸。形成学科核心素养(一)重要生物学概念
1.核酸是细胞内携带遗传信息的物质,在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有重要作用。
2.核酸的基本单位是核苷酸,一分子核苷酸由一分子含氮碱基、一分子五碳糖和一分子磷酸组成。
3.DNA和RNA共有的碱基是腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C),胸腺嘧啶(T)是DNA特有的碱基,尿嘧啶(U)是RNA特有的碱基。
(二)学科核心素养
1.生命观念:初步形成“核酸是细胞内携带遗传信息的物质”的生命观念。
2.理性思维:运用归纳和概括的思维方法,比较DNA和RNA在化学组成上的区别,认识DNA和RNA的长链结构,领悟核酸的功能。(三)网络构建
请尝试构建本课时知识网络。谢谢观赏！课件24张PPT。第4节 细胞中的糖类和脂质自主学习凝练素养自主学习 读教材·学基础一、细胞中的糖类
请仔细阅读教材第30～31页“细胞中的糖类”,完成下面的问题。
1.功能:细胞中主要的 物质。
2.元素组成:只有 三种元素。能源C、H、O 3.分类
(1)单糖 水解果糖脱氧核糖葡萄糖(2)二糖 果糖葡萄糖半乳糖(3)多糖 淀粉纤维素糖原?判断?
(1)糖类是主要的能源物质,主要由C、H、O等元素组成。( )
(2)葡萄糖和麦芽糖可被水解。( )
(3)构成纤维素的单体是葡萄糖和果糖。( )
(4)糖类都是细胞内的能源物质。( )
(5)人和动物细胞的储能物质是糖原,都分布在肝脏中。( )×××××二、细胞中的脂质
请仔细阅读教材第32～33页“细胞中的脂质”,完成下面的问题。
1.元素组成:主要是 ,有些脂质还含有 。
2.化学性质:脂质分子结构差异很大,通常不溶于水,而溶于 。C、H、OP和N 脂溶性有机溶剂3.分类和功能储能物质缓冲和减压 细胞膜脂质生殖器官生殖细胞维生素D?思考? 相同质量的糖类和脂肪,哪种储存的能量多?
提示:糖类和脂肪都是由C、H、O三种元素组成,由于相同质量的脂肪中氧的含量远远少于糖类,而氢含量更高,因此等质量的糖类和脂肪氧化分解时,脂肪耗氧量多,产生的能量多。1 g糖原氧化分解释放出约17 kJ的能量,而1 g脂肪可以释放出约39 kJ的能量。
三、生物大分子以碳链为骨架
请仔细阅读教材第33页“生物大分子以碳链为骨架”,完成下面的问题。
1.每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架,由许多单体连接成 。多聚体2.将下列各单体和多聚体正确地连起来。主题一凝练素养 解难题·提能力 糖的种类、分布及功能【典例1】 下列关于糖类的叙述,正确的是( )
A.淀粉和糖原是人体内的储能物质
B.核酸的组成成分中有单糖
C.动物乳汁中的乳糖和植物细胞中的纤维素都属于多糖
D.糖类在生物体内的主要作用是构成生物体的结构解析:淀粉是植物细胞的重要储能物质,糖原是动物细胞的重要储能物质;核糖和脱氧核糖是组成核酸的单糖;乳糖是二糖不是多糖;糖类在生物体内的主要作用是作为能源物质,为细胞的生命活动提供能量。答案:B【题组演练】
1.下列选项中,属于动植物细胞共有的糖类是( )
A.葡萄糖、核糖、脱氧核糖
B.葡萄糖、淀粉和果糖
C.淀粉、脱氧核糖、乳糖
D.麦芽糖、果糖、乳糖解析:动植物细胞中共有的单糖是葡萄糖、核糖、脱氧核糖;植物细胞特有的糖类是果糖、蔗糖、麦芽糖、淀粉、纤维素,动物细胞特有的糖类是半乳糖、乳糖、糖原。A2.下列叙述中,属于淀粉、纤维素和糖原的共同特征的是( )
A.都是细胞内的主要能源物质
B.都可以出现在动物细胞中
C.都可以作为细胞中的储能物质
D.基本组成单位都是葡萄糖D解析:淀粉、纤维素、糖原都是糖类,都是由许多葡萄糖连接而成的;纤维素分布于植物细胞壁中,起支持作用,不是能源物质,无储能作用。3.下列有关糖的叙述中,正确的是( )
A.发芽小麦种子中的麦芽糖经水解可产生果糖
B.葡萄糖加斐林试剂后立即产生砖红色沉淀
C.葡萄糖、麦芽糖和果糖分子均有还原性
D.乳糖可被小肠上皮细胞直接吸收C解析:麦芽糖经水解生成葡萄糖;葡萄糖与斐林试剂水浴加热生成砖红色沉淀;乳糖是二糖,分解成单糖才能被小肠上皮细胞直接吸收。主题二教师参考问题引领:
1.生物体内的有机物都是能源物质吗?
2.三大有机物糖类、蛋白质、脂肪的供能有何特点? 对生物体内能源物质的理解1.在细胞中,糖类、脂肪、蛋白质都是有机化合物,其中贮存有大量的化学能。当其被氧化分解时,这些化学能就被释放出来,供生命活动利用,因此,它们都是能源物质。
2.在理解能源物质的时候,易混淆的有关“最常见的”或“主要的”之类的问题,总结如下:
(1)生物体内的能源物质——糖类、脂肪、蛋白质。
(2)生物体内的主要能源物质——糖类。
(3)生物体内被誉为“生命的燃料”的物质——葡萄糖。
(4)生物体内的主要储能物质——脂肪。
(5)最常见的单糖——葡萄糖。
(6)最常见的多糖——纤维素、淀粉、糖原。
3.三大有机物的供能顺序
在细胞中,一般情况下是糖类氧化供能,当糖类供能不足时,依次由脂肪、蛋白质供能;正常代谢中蛋白质一般不供能,当生物体靠消耗自身蛋白质供能时,说明生物体已病重或生命接近终结。【典例2】 下列关于能源物质的说法不正确的是( )
A.植物细胞中重要的储能物质是淀粉和纤维素
B.动物细胞中重要的储能物质是糖原
C.糖类是生物体进行生命活动的主要能源物质
D.脂肪是生物体主要的储能物质解析:纤维素是构成植物细胞壁的主要成分之一,不是储能物质。答案:A备选例题三类营养物质氧化时释放能量与耗氧量如下表所示:据上表信息得出的结论是( )
A.糖类是生命活动的主要能源物质
B.有机物体外燃烧与体内氧化释放的能量相同
C.脂肪是生物体贮存能量的物质
D.相同质量的三种有机物,脂肪贮存能量最多D解析:由表可以看出,糖类和脂肪在体内和体外释放的能量相等,蛋白质在体外燃烧释放的能量多;同样是1 g有机物,脂肪消耗的氧气最多,释放的能量也最多,因此脂肪贮存能量最多。【题组演练】
1.下列有关糖类生理作用的叙述,错误的是( )
A.核糖和脱氧核糖是核苷酸的组成成分
B.葡萄糖是细胞生命活动的主要能源物质
C.淀粉是生物体内唯一储备能源的物质
D.纤维素是高等植物细胞壁的主要成分C解析:动物体内的储能物质有脂肪和糖原,植物体内的储能物质为淀粉和脂肪。2.蛋白质、糖类和脂肪都是生物体内重要的有机物。下列说法不正确的是( )
A.糖类是生物体主要的能源物质,但并非所有的糖都是能源物质
B.同质量的糖类和脂肪相比较,脂肪完全氧化分解需要更多的氧气
C.蛋白质只是细胞的结构物质,不能提供能量
D.脂肪和糖原都是人体内的储能物质解析:蛋白质是生命活动的体现者,一般不供能,但是在其他能源物质缺乏时,蛋白质也可分解为生命活动提供能量。C图说教材：糖类的元素组成、种类及分布下图为生物体内糖类的元素组成、种类及其分布图解。由图可知
(1)糖类的元素组成只有C、H、O。
(2)从结构角度可将糖类分为单糖、二糖和多糖三类。
(3)从分布角度可将糖类分为植物细胞特有、动物细胞特有和动、植物细胞共有三类。
(4)核糖、脱氧核糖是五碳糖,为组成核酸的成分之一;果糖、葡萄糖、半乳糖为六碳糖,其中葡萄糖是细胞生命活动的主要能源物质。【跟踪训练】 如图为糖的分类示意图,下列相关叙述正确的是( )
A.糖原、淀粉和纤维素是细胞中的储能物质
B.单糖、二糖和多糖均可继续水解
C.二糖与斐林试剂经水浴加热后,均可产生砖红色沉淀
D.枯枝落叶中的纤维素经微生物分解可产生葡萄糖D解析:纤维素是结构物质;单糖不能水解;二糖中的蔗糖是非还原糖,不能与斐林试剂在水浴加热条件下产生砖红色沉淀;纤维素的单体为葡萄糖。形成学科核心素养(一)重要生物学概念
1.糖类是主要的能源物质,依据其结构不同可分为单糖、二糖和多糖。
2.蔗糖、麦芽糖、淀粉和纤维素只分布于植物细胞中,乳糖和糖原只分布于动物细胞中。
3.脂肪具有储能、保温、缓冲和减压的作用。
4.磷脂是构成细胞膜的重要成分。
5.胆固醇参与构成动物细胞膜,参与血液中脂质的运输;性激素促进生殖器官的发育和生殖细胞的形成;维生素D能促进钙和磷的吸收。
6.脂肪中氧的含量少于糖类,而氢的含量则多于糖类。
(二)学科核心素养
1.生命观念:形成“生物大分子以碳链为骨架”的自然观。
2.理性思维:运用归纳和概括的思维方法,总结出糖类的种类和作用,认识脂质的种类和作用。(三)网络构建
请尝试构建本课时知识网络。谢谢观赏！课件27张PPT。第5节 细胞中的无机物自主学习凝练素养自主学习 读教材·学基础一、细胞中的水
请仔细阅读教材第34～35页“细胞中的水”,完成下面的问题。
1.水的含量
(1)在构成细胞的各种化学成分中水含量最多。生物体的含水量一般为
。
(2)含量存在差异
①不同种类生物含水量有差异,如水生生物含水量高于陆生生物。
②不同的 ,生物体内含水量差别很大,如未成熟个体含水量高于成熟个体。
③同一生物不同器官内水的含量不同。60%～95% 生长发育期2.水的存在形式与功能游离细胞内的其他物质 自由流动4.5% 良好溶剂 生物化学反应 液体环境 营养物质重要组成?选择?
1.下列有关水的叙述中,错误的是( )
A.水能与蛋白质结合
B.生物体内的化学反应离不开水
C.自由水参与运输营养物质和代谢废物
D.不同细胞内自由水与结合水的比例基本相同
2.下面是关于细胞中水含量的叙述,其中错误的是( )
A.水是人体细胞中含量最多的化合物
B.老年人细胞中含水量比婴儿要少
C.越冬植物的细胞内自由水含量较高
D.新陈代谢旺盛的植物细胞含自由水量较高DC二、细胞中的无机盐
请仔细阅读教材第35～36页“细胞中的无机盐”并结合材料,完成下面的问题。
1.存在形式:细胞中的大多数无机盐以 形式存在。离子2.功能
(1)材料一 一种叶绿素分子和血红蛋白分子的局部结构简图如下:该材料说明:无机盐是 。某些化合物的重要组成成分 (2)材料二 足球运动员在激烈比赛中有时会出现肌肉抽搐的现象,这是随着汗液丢失了大量钙离子引起的;硼能促进花粉的萌发和花粉管的生长,植物缺硼往往“花而不实”。
该材料说明:无机盐对于 有重要作用。
(3)材料三 生理盐水是指与哺乳动物血液和淋巴等渗的无机盐溶液,常用的是质量分数为0.9%的氯化钠溶液。人体的红细胞在生理盐水中会保持原有的形态,如果放到清水里,会吸水涨破。
该材料说明:无机盐能调节人体的 ,维持细胞的 。
(4)材料四 人体代谢过程中产生的一些代谢物质会改变体液的酸碱度,人体血液中存在H2CO3/NaHCO3和NaH2PO4/Na2HPO4等酸碱缓冲物质,可以中和这些变化。
该材料说明:无机盐对于维持人体内环境、 的相对稳定具有重要作用。维持细胞和生物体的正常生命活动渗透压正常形态 酸碱平衡?判断?
(1)无机盐缺乏会引起相应的疾病,所以我们要大量补充多种无机盐。( )
(2)细胞中的无机盐均以离子形式存在。( )
(3)氮是植物体内的重要元素之一,蛋白质、核酸、磷脂中都含有氮元素。( )××√主题一凝练素养 解难题·提能力 对细胞中水问题的深化分析教师参考问题引领:
1.温度升高时,结合水会转化为自由水吗?
2.自由水与结合水的比值与生命活动存在怎样的关系?1.水的两种存在形式间的相互转化关系分析
一般与温度有关系,自由水 结合水。2.自由水和结合水的功能验证
(1)鲜种子放在阳光下曝晒,重量减轻 自由水散失,代谢减弱。(2)干种子用水浸泡后仍能萌发 大量失去自由水的种子仍保持其生理活性。(3)干种子放在试管中,用酒精灯加热,试管壁上有水珠 失去的主要是结合水。(4)失去结合水的种子浸泡后不萌发 失去结合水的细胞失去生理活性。3.自由水和结合水的比值对生物体的影响情况分析
(1)自由水和结合水的比值与代谢及抗逆性的关系(2)自由水与结合水的比例影响到组织、器官的形态特点。【典例1】 结合下列曲线,有关无机物在生物体内含量的说法,错误的是( )
A.曲线①可表示人一生中体内自由水与结合水的比值随年龄变化的曲线
B.曲线②可表示细胞代谢强度随自由水与结合水比值的变化
C.曲线③可以表示一粒新鲜的玉米种子在烘箱中被烘干的过程中,其内无机盐的相对含量变化
D.曲线①可以表示人从幼年到成年体内水含量的变化解析:衰老的细胞中自由水含量减少,细胞内自由水与结合水的比值也将减小;细胞内自由水/结合水比值越高,细胞代谢强度越大,最终达到相对稳定;玉米种子被烘干的过程中所含自由水和结合水越来越少,其内的无机盐相对含量逐渐增加,最后达到一恒定值;幼儿体内水的含量高,随年龄增加,体内水所占比例逐渐减小。答案:C方法透析 细胞中自由水与结合水的比值与细胞代谢的关系
(1)图示:(2)关系:随自由水与结合水的比值的增大,细胞代谢逐渐增强,而细胞的抗逆性却逐渐减弱。备选例题人体某些组织的含水量近似,但存在形式却不同,例如:心肌含水量约79%,而呈坚韧状态,血液含水量约82%,却呈川流不息的液态。从水在生物体内的存在形式来看,对这种差异的解释为( )
A.心肌内结合水较多
B.血液中结合水较多
C.心肌内全是结合水
D.血液中全是自由水A解析:水在细胞中有两种存在形式,一种是结合水,占细胞全部水分的4.5%;另一种是自由水,占细胞内全部水分的95.5%。在不同的组织和器官中,自由水和结合水的比例相差很大。心肌内的水多为结合水,从而使心肌呈坚韧的形态;而血液中的水多为自由水,所以使血液呈现流动的状态。【题组演练】
1.幼小植物体内自由水与结合水的比值不断增大时,植物体内新陈代谢活跃,生长迅速;自由水与结合水的比值不断减小时,植物体内的新陈代谢减弱,生长缓慢。下面解释正确的组合是( )
①结合水是构成植物细胞结构的一部分 ②结合水参与某些代谢反应 ③自由水是各种代谢活动的介质 ④自由水参与某些代谢反应
A.①② B.②③ C.③④ D.①④解析:自由水是良好的溶剂,是各种代谢活动的介质;自由水参与某些代谢反应,自由水减少会降低新陈代谢的速率。C 2.下列有关人体内水的叙述,错误的是( )
A.水在病变细胞中以结合水和自由水形式存在
B.在胰岛素的合成过程中伴随着水的产生
C.人体衰老细胞中自由水含量减少,代谢缓慢
D.冬季,植物体内自由水含量相对增高以增强其抗寒能力解析:正常细胞和病变细胞中水的存在形式都是自由水和结合水;胰岛素的化学本质是蛋白质,基本组成单位是氨基酸,氨基酸脱水缩合形成蛋白质的过程中产生水;人体衰老细胞中自由水含量减少,代谢缓慢;冬季,植物的自由水相对含量下降,结合水相对含量升高,细胞代谢活动减弱,抗寒性增强。 D主题二 组成生物体的无机盐的作用【典例2】 下列关于无机盐的叙述,错误的是( )
A.缺铁性贫血是因为人体内缺乏铁,血红蛋白不能合成
B.Mg2+是叶绿素的成分之一,缺Mg2+影响光合作用
C.细胞中的无机盐大多数以化合物形式存在,如CaCO3构成骨骼、牙齿
D.碘是合成甲状腺激素的原料,所以常在食盐中添加碘解析:血红蛋白中含铁,叶绿素中含Mg2+,碘是合成甲状腺激素的原料。细胞中的无机盐大多数以离子的形式存在。答案:C方法透析 无机盐功能的实验验证方法(1)对照组:植物+完全培养液 正常生长(2)实验组: ?
X是必需无机盐实验组加入X盐的目的是二次对照,使实验组前后对照,以增强说服力。【题组演练】
1.下列关于无机盐的说法,正确的是( )
A.细胞中大多数无机盐以化合物的形式存在
B.细胞中大多数无机盐以离子的形式存在
C.无机盐在细胞中含量很高,但作用不大
D.无机盐是细胞中的主要能源物质解析:细胞中大多数无机盐以离子形式存在,在细胞中含量很少,但作用很大,不可替代,糖类是细胞中的主要能源物质。B2.科学研究发现,苹果含有锌,锌是形成与记忆相关的蛋白质不可缺少的元素,儿童缺锌就会导致大脑发育不完善。这说明无机盐离子( )
A.对维持生物体的生命活动有重要作用
B.对维持酸碱平衡有重要作用
C.对调节细胞内的渗透压有重要作用
D.对维持细胞形态有重要作用解析:根据题意可知,锌与记忆的形成和大脑发育有关,说明锌对维持生物体的生命活动具有重要作用。A3.无机盐能维持生物体正常的生命活动。下面列出了若干确定无机盐X是否是植物必需的实验方案,其中正确的设计是( )
①以土壤为基质盆栽,浇缺少无机盐X的“完全培养液”
②以沙土为基质盆栽,浇缺少无机盐X的“完全培养液”
③只用缺少无机盐X的“完全培养液”,不用基质
④以土壤为基质盆栽,浇蒸馏水
⑤以沙土为基质盆栽,浇完全培养液
⑥不用基质,只用完全培养液
⑦不用基质,只用含无机盐X的培养液
⑧不用基质,只用蒸馏水
A.以③为实验组,⑥为对照组
B.以④为实验组,①为对照组
C.以②为实验组,⑤为对照组
D.以⑦为实验组,⑧为对照组A解析:本实验的自变量是植物生活的环境是否含有该无机盐。植物正常生长需要多种无机盐,缺少无机盐或只用含无机盐X的培养液培养植物,植物均不能正常生长,不能作为对照组;土壤、沙土中都可能含有这种无机盐,也不能作为对照组。因此对照组应该用完全培养液,而实验组为缺少无机盐X的“完全培养液”,通过观察植物的生长状况来确定实验结论。形成学科核心素养(一)重要生物学概念
1.生物体的含水量与生物种类及生长发育期有关,一般是水生生物>陆生生物,幼年>老年。
2.水在细胞内以自由水和结合水两种形式存在,其中绝大部分以自由水的形式存在。
3.结合水是细胞结构的组成成分。
4.自由水的功能有:①细胞内良好溶剂;②参与化学反应;③为细胞提供液体环境;④运输营养物质和代谢废物。
5.细胞内大多数无机盐以离子形式存在。6.无机盐是某些化合物的重要组成成分,除此之外对维持细胞和生物体的生命活动、调节渗透压、酸碱平衡都非常重要。
(二)学科核心素养
1.生命观念:形成“一切生命活动都离不开水”的生命观念。
2.理性思维:运用归纳和概括的思维方法,总结出水和无机盐的种类和作用。(三)网络构建
请尝试构建本课时知识网络。谢谢观赏！
