习题精选一
人体的营养和健康
一、选择题（每小题有一个成几个答案符合题意要求）
1．脚气病患者应该多吃（ ）
A．生花生米 B．豌豆 C．大枣 D．胡萝卜
2．脚气病的临床表现是（ ）
A．多发性神经炎 B．奇痒有水疮或溃烂
C．肌肉萎缩 D．水肿
3．发现并提取出维生素B1 的人是（ ）
A．荷兰医生艾克曼 B．波兰科学家芬克
C．英国细菌学家弗莱明 D．美国科学家科恩
4．在合理的膳食中，糖类提供的能量约占总能量的（ ）
A．百分之百 B．三分之一
C．二分之一 D．四分之一
5．体重65 Kg的成年男子，体内蛋白质约占（ ）
A．40 Kg B．20 Kg
C．11 Kg D．5 Kg
6．科学研究证明，缺锌严重影响脑组织中DNA的合成。这因为锌（ ）
A．是DNA的重要组分 B．是DNA聚合酶的重要组分
C．是血红蛋白的重要组分 D．是维生素的重要组分
7．饮食中缺乏碘，会引起人体患（ ）
A．地方性甲状腺肿 B．侏儒症
C．呆小症 D．甲状腺机能亢进
8．骨质教化或骨质疏松的患者在补钙的同时还应服用（ ）
A．维生素A B．维生素B1
C．维生素C D．维生素D
9．过去远洋航行的船员长期吃不到新鲜蔬菜，结果个个牙龈出血，眶内出血，这是因为食物中缺乏（ ）
A．维生素A B．维生素B1
C．维生素C D．Fe和Zn
10．人脑发育的关键时期是（ ）
A．胎儿期 B．婴儿期
C．幼儿期 D．青春期
11．在人脑发育时期，如果蛋白质和能量供应不足，就会导致（ ）
A．脑的重量减轻 B．神经兴奋性消失
C．脑细胞数量减少 D．神经突触数量减少
12．把米淘洗的过净，（ ）
A．有利于消除污染 B．使脂类损失多
C．使维生素损失多 D．使无机盐损失多
13．吃蔬菜时，要（ ）
A．先切后洗 B．光洗后切
C．大火快炒 D．小火慢煮
14．良好的饮食习惯和合理膳食，指的是（ ）
A．不挑食，不偏食 B．不暴饮暴食
C．一日三餐 D．环境美，心舒畅
15．营养过剩容易引发的疾病主要是（ ）
A．肥胖病 B．急性肝炎 C．冠心病 D．动脉粥样硬化
三、判断题（正确的在题后的括号内打“√”，错误的打“×”）
1．人体所需要的营养物质有一些是人体制造的。（ ）
2．能够维持机体正常生命活动，保证机体生长发育和生殖等物质叫营养物质。（ ）
3．人体所需能量全部来自糖类的氧化。（ ）
4．构成细胞膜中的主要成分是脂类和糖类。（ ）
5．牙齿的主要成分是镁、磷、硅。（ ）
6．具有调节功能的激素是由蛋白质和无机盐构成的。（ ）
7．绝大多数维生素不能在人体内合成。（ ）
8．膳食中营养物质供应不足，只使人消瘦但不会使人得病。俗话说的“有钱难买老来瘦”就是这个道理。（ ）
9．膳食中要多吃高蛋白、低热量、少脂肪的食物。（ ）
10．吃素食的人照样能获得全面营养，因为素食中也含有六大营养素。（ ）
三、问答题
1．营养指的是_______________________________________
2．营养物质的三大功能是________、________、________
3．先天营养不良，出生后再补偿，他们的身高体重与正常同龄人相比，会________，在智力方面会________。
4．合理营养指的是：________的，且________的营养。
5．人体摄人的营养物质在________、________和________方面都要合症。
6．食物加工烹调方面的合理性，表现在：①________；②________
7．制备果蔬组织提取液的工作流程是：①________；②________；________
8．测定果蔬中维生素C的方法是。①________；②________；③________
参考答案
一、选择题
1．A、B 生花生米和豌豆中维生素B1的含量均超过1.00mg/100g，是含维生素B1最多的食品；大枣含维生素C最多；胡萝卜含胡萝卜素最多。 2．A、C．D B项是脚癣的表现 3．B 4．B 5．C 6．B 7．A、C 胎儿缺碘影响生长和脑发育 8．D 9．C 10．A、B 11．AC、D 12．B、C、D 13．B、C 避免维生素损失过多 14．A、B、C、D 15．A、C、D 急性肝炎属于传染病，由病毒引起。
二、判断题
1． 如非必需氨基酸可在人体内合成。
2． 外源性
3．× 糖类氧化分解释能只占人体所需能量的60％～70％
4．× 细胞膜的主要成分是磷脂和蛋白质。
5．× 是 Ca、Mg、P。
6．× 不全是。如生长素、赤霉素、肾上腺、皮质激素、性激素等都是非蛋白激素。
7．√
8．× 供应不足也会使人得病，如维生素缺乏症、浮肿、骨质疏松等。
9．× 三种营养物的比例要适当。
10．× 素食中的营养物质不全面。如无动物蛋白。
三、问答题
1．机体摄取和利用营养物质的过程。
2．提供能量、提供构建和修复机体组织的物质、提供调节机体生理功能的物质
3．相差不多（一致），相差较多（低下）
4．全面而平衡，能满足人体对各种营养物质需求
5．种类、数量、相互比例
6．提高食物消化吸收率；减少营养素在加工烹调过程中的损失
7．粉碎；过滤；加淀粉调pH
8．制备果蔬组织提取液；滴定果蔬组织提取液；计算果蔬组织中的维生素C含量蛋白质组学研究进展
一、蛋白质组学的概念
随着人类基因组图谱的绘制完成，生命科学研究进入后基因组时代。后基因组时代生命科学的中心任务就是阐明基因组所表达的真正执行生命活动的全部蛋白质的表达规律和生物功能，即生命科学的研究重心将从基因组学转移到蛋白质组学。
蛋白质组这一概念是在1994年由澳大利亚学者Wilkins和Willian等人提出的。蛋白质组指的是由一个细胞或一个组织的基因所表达的全部相应的蛋白质。它与基因组相对应，也是一个整体的概念。基因组是静态的，一个生物体的基因组在其一生中基本上是稳定不变的。但基因组内各个基因表达的条件和程序则是随时间、地点和环境条件而变的，因而它表达的产物的种类和数量随时间、地点和环境条件而变化。所以说蛋白质组是一个动态的概念，它是在人类基因组计划研究发展的基础上形成的新兴学科。
蛋白质组学随着蛋白质组的提出而自然孕育产生，但目前对蛋白质组学仍无明确定义。一般认为它是研究蛋白质组或应用大规模蛋白质分离和识别技术研究蛋白质组的一门学科，是对基因组所表达的整套蛋白质的分析。蛋白质组的概念从提出以来，也在不断地演变和深化。较早的概念是指全部可能的蛋白质，而较新提出的一种概念则比较注重强调蛋白质的类型与数量在不同种类、不同时间和条件下的动态本质，即蛋白质与基因组相比是高度活跃的动态的。因此蛋白质组学就是以细胞或组织不同时间、环境的所有蛋白质为研究对象，从总体上研究其蛋白质的种类、相互作用以及功能结构的新兴学科。
二、蛋白质组学的研究内容和方法
现阶段蛋白质组学的研究内容不仅包括对各种蛋白质的识别和定量化，还包括确定它们在细胞内外的定位、修饰、相互反应、活性和最终确定它们的功能。大致可以分为两大类：即结构蛋白质组学和功能蛋白质组学。前者的主要研究方向包括蛋白质氨基酸序列及三维结构的解析、种类分析及数量确定；后者则以蛋白质的功能和相互作用为主要研究目标。
由于对全部蛋白质的研究是非常困难的，因此科学家提出了两种截然不同的研究策略。一种可称为“竭泽法”，即采用高通量的蛋白质组研究技术分析生物体尽可能多甚至接近所有蛋白质，这是一个符合蛋白质组学本质的策略，但具体实施困难太大。另一种策略可称为“功能法”，即研究不同时期细胞蛋白质组成的变化，如蛋白质在不同环境下的差异表达，以发现有差异蛋白质种类为主要目标。后一观点更倾向于把蛋白质组学作为研究生命现象的手段和方法。
目前蛋白质组学的主要方法可按结构蛋白质组学和功能蛋白质组学分为两大类。结构蛋白质组学方面主要有：（1）蛋白质结构测定主要以X－光衍射为主要研究手段；（2）分析测定蛋白质种类及数量还是以双向电泳为主要手段，现在一张双向电泳图谱可辨出5000个～10000个蛋白质斑点；（3）质谱是对蛋白质鉴定的基本手段。在功能蛋白质组学方面，比较常用的研究方法有酵母双杂交系统（及衍生出的单杂交系统、三杂交系统）和反向杂交系统、免疫共沉淀技术、表面等离子技术、荧光能量转移技术等。
三、蛋白质组学研究的意义
蛋白质是生理功能的执行者，是生命现象的直接体现者，对蛋白质结构和功能研究将直接阐明生命在生理或病理条件下的变化机制。蛋白质本身的存在形式和活动规律，如翻译后修饰、蛋白质间相互作用以及蛋白质结构等问题，必须要依赖于对蛋白质组学的研究来解决。蛋白质组学使我们从综合的和总体的角度，在分子水平上来研究和把握生命现象，这对于理解生命现象的本质，对于生命科学的每一个分支都将起到强有力的推动作用。
几乎所有的生理和病理过程，以及药物和环境因子的作用都依赖于蛋白质，并引起蛋白质的变化。反之，对蛋白质组变化的分析也能提供对上述过程或结果的重要信息。任何一种疾病在表现出可察觉的症状之前，就已经有一些蛋白质发生了变化。因此寻找各种疾病的关键蛋白和标志蛋白，对于疾病的诊断、病理的研究和药物的筛选都具有重要意义。另外，蛋白质组学的研究手段也可以应用于农业研究、环境保护等。蛋白质组学的研究对象已涵盖了原核生物、真核生物、动物、植物等，但由于微生物个体蛋白质种类少，已成为蛋白质组学研究的突破口，并已取得了很大进展，同时提出了亚蛋白质组学、比较蛋白质组学、定量蛋白质组学等新概念，推动了蛋白质组学的发展。随着蛋白质组学研究的继续深入，将会出现更多的生命科学新学科，其研究成果的广泛应用也将会给人类的生活带来巨大的变化。
资源来源 《中学生物教学》2003．03谁第一个完成了胰岛素的合成？
熊卫民
1963年底，美国Katsoyannis实验室宣布他们已合成具胰岛素活性的物质。
1964年前后，德国Zahn实验室宣布自己完成了胰岛素的全合成。
1965年9月17日，我国科学家初次得到人工胰岛素结晶。
自然科学不象社会科学，不能只宣布一个结论，得发表文章谈关键问题是怎么解决的。
我们做得最仔细，我们的证据最强，我们最早发表全合成论文。我们确实可以毫不犹豫、当之无愧地光荣宣称：我国在世界上第一次人工合成了胰岛素！
但Katsoyannis等人也的确有资格不服气，因为他们基本上是个人单独研究，而我们动用了全国的力量。
9月17日马上就要到了，37年前，也即1965年的这一天，中国科学家极其兴奋地拿到了人工胰岛素的结晶。一年多以后，在毛泽东生日的第二天，《人民日报》发表社论，宣布“我国在世界上第一次人工合成结晶胰岛素”。为什么在胰岛素前面要加“结晶”两字？是不是我们底气不足，不敢宣称是自己最早合成了胰岛素？
一、德、美都说自己是No.1
带着这个问题，记者咨询了多位参与了此项工作的科学家。当年领导过胰岛素拆、合工作的邹承鲁院士说：
“这是因为德国科学家在较早的时候，大概是1963、1964年吧，发表了一个简报，说他们已经合成了[胰岛素]。但他们[的产物]没有纯化，没有结晶，所以我们加了‘结晶’二字以示区别”。
德国的相关研究由亚琛羊毛研究所（Deutsches Wollfforschungs Institute, Aachen）的Helmut Zahn教授领导。据其学生Dieter Brandenburg回忆，他们“在1962年时合成了胰岛素的A链，1963年时合成了胰岛素B链，1963年快结束时把人工A、B链结合了起来”。同年12月，他们在《环境保护报》（Zeitschrift Für Natürschung）上发表了一条短讯，宣布自己完成了羊胰岛素的全合成。1964年7月3日，Zahn 在哥廷根举行的马克斯-普朗克分子生物学讨论会上发表演说，宣布了同样的消息。该消息被收录入1965年的《生物化学年鉴》（Annual Review of Biochemistry），被认为是1964年多肽和蛋白质合成领域最重要的成就。1964年7月底，他们在纽约举行的第六届国际生化大会上又宣布了这个消息。但他们所得产物生物活性很低，只有0.2-1%。
在1965年前宣布自己已完成胰岛素合成的还不止德国一家。美国匹兹堡大学医学院生物化学系的的Panayotis G. Katsoyannis副教授也于1963年11月25日在哈佛大学举行的蛋白质基金科学发布会上宣布他已合成具有胰岛素活性的物质。他没有说出活性比的具体数值，甚至也没有说出活性比的级别，因为相关测定还正在多伦多进行，有关数据还根本没有得出。他还于1964年在伦敦一国际研讨会上宣布了同样的消息。
二、我们才是真正的赢家
从宣布的时间上看，似乎是美国、德国的科学家最早完成了胰岛素的合成。但我国的相关科学家完全不同意这种提法。在胰岛素拆、合工作中有重大贡献的杜雨苍研究员说：
“美国人[Katsoyannis]……开记者招待会，说自己已经合成了胰岛素，我们拿他发表的文章一看，他根本连大肽的合成都没有完成，他哪里来的胰岛素？A、B链都还没有，他拿什么连……关键性的文章没有发表，他前面说的话是没有什么根据的。自然科学不象社会科学，不能光讲我想什么什么，我有一个什么观点，把一个结论、一个看法发表就可以了,不能向媒体宣布一个消息就算完成了。自然科学不是这样的……[宣布前]必须要谈关键问题是怎么解决的，必须要有一篇一篇正式的论文发表……从后来的工作来看，许多关键大肽的合成他后来还是做了，而且用的是我们的方法。他用我们的方法来做，做出来了，有一定的活力，但那是以后的事。”
邹承鲁院士也说：
“退一步讲，就算那时他[Katsoyannis]做出来了，他也没有正式发表论文，而国际上是以发表论文为准啊。”
其实从宣布时间上看，我国也没落后于美、德两国，因为我国早在1960年就已经宣布过胰岛素合成的完成。据中科院上海生化所相关档案记载，1960年4月28日，复旦大学生物系有关实验室就曾声称自己已经合成了人工胰岛素。这项“成就”很快引来了全国各地大批参观者，并被拍成电影放映。对此工作颇有研究的美国学者Wai-ling Vivian Tsui还介绍说，没过多久，上海市市长在上海市最大的公共集会场所——人民广场——向人们宣布了这项“成就”。
当然，复旦大学生物系当时并没有真正成功，他们的检测方法不正确，同年6月底科学院的有关专家就指出了这点。
虽然在检测产物的活性时并没有犯和复旦大学生物系相同的错误，但德、美两国的相关实验室也很难说自己真正成功了。他们的产物未能提纯，不能结晶，检测到的活性极低，实验过程可重复性极差——他们自己也难以重复，所以在宣布之后还在更换合成路径。
但我们也不能走到另一个极端，说他们当时是在讲假话，至多只能说他们有点鲁莽。他们之所以这么做，确实是因为合成胰岛素的难度太大，在判断是否完成了合成方面确实存在相当大的困难；同时各国实验室间的竞争太激烈，发表时间稍微推迟一点，就可能落到别国的后面。
我们在这方面是吃了大亏的。由于当时我国特别强调原创性研究必须对外保密，强调一定要尽力保证是我们国家的科学家最先得到研究的最终成果，所以我国科学家没能在1959年及时发表天然胰岛素A、B链的拆开、重新合成胰岛素、产物的结晶等重要阶段性成果，结果别国科学家在我们之前发表了相同或类似的成果，把优先权和相应的荣誉抢了过去——A、B链的拆开由Bailey于1959年在美国《生化杂志》（J.B.C.）上最先发表；重合成由加拿大科学家Dixon和Wardlaw于1960年在《自然》（Nature）杂志上最先发表；美国科学家C. B. Anfinsen等人于1960年发表了一项与天然胰岛素拆、合、重结晶类似的、相对而言较为简单的工作，即核糖核酸酶的二硫键的拆开和重新连接恢复酶活性因此而获得了1972年的诺贝尔化学奖。
但在胰岛素合成的最后冲刺阶段我们还是取得了胜利。这点国际上确实是承认的。据B链合成功臣龚岳亭院士回忆，在1966年4月举行的华沙欧洲生化学会联合会议上，我国的人工合成胰岛素工作成了参加会议的科学家们的中心话题，“美、英、法、意、荷、比、挪威、瑞典、芬兰、奥地利等国的著名科学家都祝贺我们取得了伟大成果。” 时隔不久，瑞典皇家科学院诺贝尔奖评审委员会化学组主席A．Tiselius教授来到中国参观了中科院生物化学研究所，对在场的中国科学家说：“你们第一次人工合成胰岛素十分令人振奋，向你们祝贺。美国、瑞士等在多肽合成方面有经验的科学家未能合成它，但你们在没有这方面专长人员和没有丰富经验的情况下第一次合成了它，使我很惊讶。”据邹承鲁院士回忆，Zahn教授本人曾当面向我国相关科学家承认是我们取得了这场国际竞赛的胜利。不但如此，“他还多次在国外公开场合也这么说”。美国的科学界也承认中国科学家是这场竞赛的赢家，他们在1966年7月的《科学》（Science）杂志上载有数页长的评论，介绍中国人工合成胰岛素领先于美、德两国这件事。
但Katsoyannis一直不承认是最后的胜利者是中国人。他确实承认自己在结晶工作上落后于中国的竞争者，可他同时认为结晶不过是“糕点上的糖霜”，对于确定产物的身份并不关键。他本来可以做，事实上在1966年[我国的全合成论文发表后]也确实做出来了，但觉得这种工作不过“按菜谱烹饪”，没什么意思，所以他以前不屑做。但他的这种辩白是苍白无力的。因为二十世纪五六十年代，大家公认做出结晶是最后确定合成物身份的关键指标, 只有在做出结晶后才能确认最终得到了胰岛素。
我们国家最早做出了人工胰岛素结晶！其形状和天然胰岛素结晶完全一致，生物活力也和天然胰岛素基本相当。年届九十的邢其毅院士一提到此事就非常兴奋，指着人工全合成胰岛素结晶照片对记者说：
“你看，我们最重要的东西——我们后来每次报告时都提到它——就是这几块结晶。这是无价之宝，国外的那两家，不管是德国的还是美国的，都没有照出这样一张照片出来。”
除结晶外，我们还有其他非常强硬的数据。在A链合成中有重大贡献的徐杰诚研究员回忆说：
“[在胰岛素合成过程中，我们得到的]每一个中间体都要通过元素分析、层析、电泳、旋光测定、酶解及氨基酸组成分析，其中任何一项指标达不到，都要进一步提纯后再进行分析，力求全部通过。当时我们戏称这叫‘过五关、斩六将’。”
我们做得最仔细，我们的证据最强。我们确实可以毫不犹豫、当之无愧地光荣宣称：我国在世界上第一次人工合成了胰岛素！
三、德、美也难说是输家
但Katsoyannis也的确有资格不服气，其实Zahn同样也可以不服气。他们只是出于个人的科学兴趣，才领导少数几个人，和少数几个人合作进行这项研究。而我们把这项工作当重大政治任务来抓，关心者不但有相关科学家，还有北京、上海的市长，国家科委的主任，中华人民共和国的总理；参与工作的研究人员也远远多于他们。他们得担心科研经费问题，而我们有国家为后盾，根本无须考虑相关花销。对于必需的合作，他们主要凭私人交情进行；而我们可以动用而且确实动用了行政命令。
四、结晶牛胰岛素人工合成工作简介
结晶牛胰岛素的成功合成是中国科学史上的一件大事。它和原子弹的成功试爆、人造卫 星的上天一道，被誉为新中国科技工作者在一穷二白的基础上，完全依靠自己的力量为国争光、为中国人争气的“代表作”。
该课题于1958年下半年由中科院上海生物化学研究所的研究人员集体提出，1965年9月17日由中科院上海生物化学研究所、中科院上海有机化学所、北京大学化学系三单位协作完成。前后共花了大约七年的时间。中间经历过一个短期的“大兵团作战”阶段，除上述三单位外，还牵涉了复旦大学生物系、北京大学生物系、北京大学化学系、中科院上海生物化学研究所、中科院上海有机化学研究所、中科院药物研究所、中科院生理研究所、中科院实验生物研究所等单位。但是只有在调整了参加单位至三个，参加人员压缩到二十余人时，工作才真正走上轨道，取得进展。
这项工作的完成，极大的提高了我们国家的科学声誉，对我国在蛋白质和有机合成方面的研究起了积极的推动作用。
资料来源 三思科学脂肪鉴定实验的改进
高中生物新教材实验一包括3个实验。在脂肪的鉴定实验中，实验材料是浸泡3h～4h的花生种子，并且要求学生徒手制作切片。在实际操作中，我们发现大多数学生不能掌握切片技巧，切片太厚，还有学生在切片时划伤手指，既费时又费力，影响了实验效果。为此，我们对该实验进行了如下改进，节时省事，效果显著。
取一粒未浸泡过的花生种子，去掉种皮。取一片子叶削去一层，形成平面。将该平面或切面放在洁净的载玻片中央，来回擦几次。这样载玻片上就沾上很薄的一层，滴2滴～3满苏丹Ⅲ染液在上面进行染色，按教材中步骤制成临时装片，放在显微镜下观察。就会清楚看到染成橘黄色的圆形脂肪颗粒。
资源来源 《中学生物教学》2003．03对“生物组织中脂肪鉴定”实验的改进
新版全日制普通高中教科书（试验修订本）《生物》第1册中有关“生物组织中脂肪的鉴定”实验，采用徒手切片法制作花生种子子叶临时装片，用苏丹Ⅲ染液染色，再用50％酒精液洗去浮色。然后放低高倍镜下观察着色圆形颗粒。但是据一些中学教师反映，在实验过程中存在着花生子叶不容易切薄、酒精容易使脂肪滴溶解、实验效果差的问题。而且广大基层中学显微镜缺少或仅有的几台显微镜显像性能较差。进行该实验有困难。为此，我们对“脂肪的鉴定”实验进行了改进，介绍如下：
一、已知脂肪——植物油的预测
取一表面皿或培养皿，加入少量清水，滴入1～2滴植物油使之浮于水面呈较大的圆满状。然后在水中加入几滴苏丹Ⅲ染液（苏丹Ⅲ用量多少视水多少而定，如果水多可多加几滴，油滴染色会更深些），轻轻摇动表面皿，可见苏丹Ⅲ进入油滴。十几分钟后，观察油滴被染成橘红色，水呈淡红色。说明脂肪能够被苏丹Ⅲ染成橘红色。
二、生物组织中脂肪的鉴定
取花生（蓖麻、大豆）种子，剥去种皮，放在1张白纸上，用解剖刀背压榨。拨去压碎的种子，拿起纸对着光线仔细观察，如纸上有透明发亮点。然后用你选择的鉴定试剂滴于透明发亮处和纸上另一处（任选一处，但要与透明发亮处离开）。观察并比较两处颜色。透明发亮处被染成橘红颜色，证明它是脂肪物质，说明生物种子中含有脂肪物质。
上述实验方法的改进，有如下优点：
增加了已知脂肪的预测。该实验不用显微镜，不需作切片、装片、操作较简单易行，节省时间。
注：苏丹Ⅲ染液的质量浓度为0.005g／mL，配制方法为：称取0.1g苏丹Ⅲ，溶于20mL 75%酒精中，待完全溶解后使用。此染液要新鲜，不能放置过久，否则影响实验效果。
资料来源 《生物学通报》2003.04典型例题五
分子式为的化合物，最可能是（）
A．核糖核酸B．磷脂
C．蛋白质D．肝糖原
【解析】在组成细胞的四类有机物中，核酸含有C、H、O、N、P五种元素，显然上述分子不是核酸，即A不是正确答案。脂类由C、H、O三种元素组成，很多种脂类还含有N、P两种元素，如磷脂中含有P元素，故上述分子不可能是磷脂。糖类是由C、H、O三种元素组成的，不含N元素，故答案D也是错误的。而蛋白质是由C、H、O、N四种元素组成的，所以此题正确答案为C。
【评点】本题从化合物的元素组成角度考查蛋白质。N是蛋白质的特征元素，有的蛋白质分子还含有S。用徒手切片法鉴定生物组织中有的机物
一、可溶性还原糖的鉴定
切下一片极薄的梨肉薄片，放在载玻片上，加2滴刚配制的斐林试剂，把载玻片在酒精灯上加热片刻（注意受热均匀），盖上盖玻片，在显微镜下可看到多边形梨肉细胞内分散着许多砖红色的小颗粒。
二、淀粉的鉴定
取一小块马铃薯，用刀片刮些马铃薯泥放在载玻片上，滴上2滴碘液，盖上盖玻片，在低倍显微镜下，可找到清晰的淀粉颗粒，转到高倍镜，可看到马铃薯细胞内，含有大量圆形或椭圆形的蓝紫色的颗粒。
三、蛋白质的鉴定
取新鲜的大豆种子（去种皮），用刀片切下极薄的一片放在载玻片上，先滴2滴质量浓度为0.1g╱mL的氢氧化钠溶液，片刻后，再加质量浓度为0.01 ／mL的硫酸铜溶液2滴，充分混合反应后，盖上盖玻片，在高培显微镜下，可看到大豆细胞含有圆形的紫色颗粒。
资料来源 《生物学通报》2003.04知识体系图解
Ⅱ、组成生物体的化合物
水
无机物
无机盐
单糖
糖类二糖
多糖
脂肪
脂类类脂
有机物
固醇类
基本组成单位:氨基酸
蛋白质结构多样性
功能多样性
基本组成单位:核苷酸
核酸DNA
RNA教案示例
第二节 组成生物体的化合物
问题1：组成生物体的化学元素在生物体内是以什么形式存在的？
说明：教师引导学生分析组成生物体的化学元素在体内以什么形式存在（单质还是化合态），分析时结合学生了解的生物体组成的化合物来分析，总结归纳出构成细胞的化合物。
一、构成细胞的化合物
无机化合物：水：80—90%
无机盐：1—1、5%
有机化合物：蛋白质：7—10%
核酸
糖类：1—1、5%
脂类：1—2%
二、水
问题2：水对于生物体是至关重要的，水对于生物体、对于细胞有什么生理作用呢？这种作用是如何体现的？
说明：引导学生从水的生理作用、水的存在形式等方面分析水分的相关知识，既要通过介绍实例来启发学生分析，也要鼓励学生自己举例分析水分的相关知识。归纳总结如下：
1、含量：最多
（1）不同生物含量不同：水母97%、毛豆60%
（2）不同结构含量不同：骨22%、肌肉76%、脑86%
（3）不同生长阶段含量不同：婴儿72%、成人60%、老人50%
2、存在形式：
（1）结合水（4、5%）：与细胞内其它物质结合
（2）自由水（94、5%）：以游离形式存在，可自由流动
如：种子烘干（水分为自由水）
3、生理作用：水是生命之源
（1）细胞核生物体的组成成分
（2）良好的溶剂，利于体内化学反应的进行
（3）利于细胞内物质运输
三、无机盐
问题3：无机盐在生物体内以什么形式存在？无机盐对于细胞和生物体的作用如何？这些生理作用是如何发挥的？
说明：引导学生从无机盐的存在形式、无机盐的生理作用等方面分析无机盐的相关知识，既要通过介绍实例（见下面总结）来启发学生分析，也要鼓励学生自己举例分析。归纳总结如下：
1、含量：很少
2、存在形式：离子态
3、生理作用
（1）细胞内某些复杂的化合物的重要组成部分
镁离子：叶绿素；铁离子：血红蛋白
（2）维持生命活动
钙离子：激活凝血酶原，缺乏时表现抽搐现象
（3）维持细胞渗透压和酸碱平衡
生理盐水：保证细胞正常的渗透平衡
四、糖类
问题4：你所知道的糖有哪些？这些糖的共同特点是什么？它们对于细胞和生物体有什么生理作用？
说明：引导学生从自己感知的糖类出发，分析糖类的分类，再引导学生分析糖类的共同特点过程中分析糖类的元素组成和生理作用，教师再结合特定的事例（见总结）帮助学生分析理解糖类的特殊的生理作用。最后归纳总结如下：
1、组成元素：C、H、O
如：葡萄糖：C6H12O6
核糖：C5H10O5
蔗糖：C12H22O11
通式：Cn（H2O）m 例外：脱氧核糖：C5H10O4
鼠李糖：C6H12O5
2、分类（根据水解情况分类）
（1）单糖：不能水解，五碳糖、六碳糖
葡萄糖：光合作用的产物
细胞重要的能源物质
核糖与脱氧核糖：C5H10O5存在于核糖核酸（RNA）中
C5H10O4存在于脱氧核糖（DNA）中
半乳糖：乳汁中
（2）二糖：水解后产生两个单糖
植物二糖：蔗糖、麦芽糖
动物二糖：乳糖
（3）多糖：水解后产生多个单糖
植物多糖：淀粉、纤维素
动物多糖：糖原（肝糖原、肌糖原）
3、生理作用
（1）核糖、脱氧核糖是核酸的重要组成分
（2）生物体生命活动的主要能源物质
（3）糖类与生物体的结构有关
五、脂类
问题5：你所知道的脂类有哪些？这些脂类的共同特点是什么？它们对于细胞和生物体有什么生理作用？
说明：引导学生从自己感知的脂类出发，分析脂类的分类，再引导学生分析脂类的共同特点过程中分析脂类的元素组成和生理作用，教师再结合特定的事例（见总结）帮助学生分析理解脂类的特殊的生理作用。最后归纳总结如下：
1、组成元素：C、H、O、（N、P）
C、H比例高，彻底氧化释放出更多能量
含量 成分
C H O
脂类 75% 12% 13%
糖类 44% 6% 50%
2、分类及生理作用
（1）脂肪：储能物质
维持体温恒定、减少摩擦、缓冲外界压力等
（2）类脂：磷脂（构成膜的主要成分）
脑磷脂、卵磷脂
固醇类： 胆固醇
性激素 调节新陈代谢
维生素D等
六、蛋白质
问题6：你所知道的蛋白质有哪些？这些蛋白质的共同特点是什么？它们对于细胞和生物体有什么重要生理作用？
说明：引导学生从自己感知的蛋白质出发，分析蛋白质的元素组成及生理功能，在此基础上引导学生分析蛋白质功能的结构基础及结构特点，详细地分析讲解蛋白质的相关知识。最后归纳总结如下：
蛋白质被称做是生命活动的体现物质。在细胞的各种结构中都是非常重要的成分。大约占细胞干重的50%，是一种高分子化合物，或叫生物大分子。
1、相对分子量大
几千到几十万个原子，分子量几万到几百万
如：乳球蛋白3、6万
血红蛋白6、8万 C3032H4816O872N769S8Fe4
2、分子结构复杂
（1）元素组成：C、H、O、N R
种类：20 │
（2）结构单位：氨基酸 通式：H2N—CH—COOH
特点：氨基、羧基连在同一碳原子上
（3）化学结构：多肽链 连接方式：—CO—NH—
特点：顺序（甘丙甘、甘丙丙----）
（4）空间结构：蛋白质 一条或多条多肽链形成空间结构
说明：
氨基酸：甘氨酸 H2N—CH2—COOH
丙氨酸 H2N—CH—COOH
│
CH3
缩合反应：H2N—CH—COOH + H2N—CH—COOH
│ │
R1 R2
H2N—CH—CO—NH—CH—COOH
│ │
R1 R2
+
H2O
1、种类多样性：蛋白质的多样性
分析原因：
（1）氨基酸的种类、数目、序列不同——多肽链多样
（2）空间结构多样
例如：生长激素：191肽
牛胰岛素：51肽 A链：31肽
B链：20肽
角蛋白
血红蛋白
肌红蛋白等
2、功能重要：一切生命活动的体现者
（1）构成细胞和生物体的重要物质（结构蛋白）；
（2）有些蛋白质有催化作用（酶）；
（3）有些蛋白质有运输作用（载体蛋白）；
（4）有些蛋白质有调节作用（激素蛋白）；
（5）有些蛋白质有免疫作用（抗体）。
七、核酸：生物大分子
核酸是从细胞核中最初提取出来的酸性物质。分为两类：DNA、RNA
1、分子量大 名称 RNA DNA
分子量 104 106
分布 细胞质 细胞核
2、结构复杂
（1）元素组成：C、H、O、N、P
（2）结构单位：核苷酸
磷酸
核苷酸 戊糖：核糖、脱氧核糖
含N碱基：A、G、C、T、U
简式：
分类：核糖核苷酸：4种
脱氧核糖核苷酸：4种
（3）化学结构：多核苷酸链
（4）空间结构：DNA的双螺旋结构
（注：第六章详细讲解）
3、种类多样：每种生物均不同
4、功能重要：一切生物的遗传物质
（1）控制生物的遗传和变异。
（2）控制蛋白质的生物合成。
过渡：六种化合物，蛋白质是生命活动的体现者，核酸是生命活动的调控者，二者最为重要，都是生物大分子，而糖类和脂类主要是作为能源物质出现的，同时参与一些生命活动调节，水和无机盐作为生命活动的辅助物质，这六种化合物共同组成了细胞的物质，即原生质。
八、原生质
案例1：小实验——科学家研磨活水螅，提取出各种化合物，然后再按真实比例混合，放在适宜的环境下培养，预测一下能否得到活细胞？这个实验能说明什么问题？
分析：当然不能
原生质的具体存在形式是活细胞
原生质具有特定的结构
所以：1、原生质的主要成分是蛋白质和核酸；
2、原生质能表现出生命活动（如自我更新）；
3、原生质分化成细胞质、细胞膜、细胞核等结构。
进一步了解生命的本质，需要研究细胞的结构。
板书提纲
第二节 组成生物体的化合物
一、构成细胞的化合物
无机化合物：水、无机盐
有机化合物：蛋白质、核酸、糖类、脂类
二、水
1．含量：最多
（1）不同生物含量不同：水母97%、毛豆60%
（2）不同结构含量不同：骨22%、肌肉76%、脑86%
（3）不同生长阶段含量不同：婴儿72%、成人60%、老人50%
2．存在形式：
（1）结合水（4、5%）：与细胞内其它物质结合
（2）自由水（94、5%）：以游离形式存在，可自由流动
3．生理作用：水是生命之源
（1）细胞核生物体的组成成分
（2）良好的溶剂，利于体内化学反应的进行
（3）利于细胞内物质运输
三、无机盐
1．含量：很少
2．存在形式：离子态
3．生理作用
（1）细胞内某些复杂的化合物的重要组成部分
（2）维持生命活动
（3）维持细胞渗透压和酸碱平衡
四、糖类
1．组成元素：C、H、O
2．分类（根据水解情况分类）
（1）单糖：
葡萄糖：光合作用的产物、细胞重要的能源物质
核糖与脱氧核糖：存在于核糖核酸（RNA）和脱氧核糖核酸（DNA）
半乳糖：乳汁中
（2）二糖：
植物二糖：蔗糖、麦芽糖
动物二糖：乳糖
（3）多糖：水解后产生多个单糖
植物多糖：淀粉、纤维素
动物多糖：糖原（肝糖原、肌糖原）
3．生理作用
（1）核糖、脱氧核糖是核酸的重要组成分
（2）生物体生命活动的主要能源物质
（3）糖类与生物体的结构有关
五、脂类
1．组成元素：C、H、O、（N、P）
2．分类及生理作用
（1）脂肪：储能物质、维持体温恒定、减少摩擦、缓冲外界压力等
（2）类脂：磷脂（构成膜的主要成分）
（3）固醇类：胆固醇
性激素 调节新陈代谢
维生素D等
六、蛋白质——生物大分子
1．相对分子量大
2．分子结构复杂
（1）元素组成：C、H、O、N R
种类：20 │
（2）结构单位：氨基酸 通式：H2N—CH—COOH
特点：氨基、羧基连在同一碳原子上
（3）化学结构：多肽链 连接方式：—CO—NH—
特点：顺序
（4）空间结构：蛋白质——一条或多条多肽链形成空间结构
3．种类多样性：蛋白质的多样性
原因：（1）氨基酸的种类、数目、序列不同——多肽链多样
4．功能重要：一切生命活动的体现者
（1）构成细胞和生物体的重要物质（结构蛋白）；
（2）有些蛋白质有催化作用（酶）；
（3）有些蛋白质有运输作用（载体蛋白）；
（4）有些蛋白质有调节作用（激素蛋白）；
（5）有些蛋白质有免疫作用（抗体）。
七、核酸——生物大分子
DNA和RNA
1．分子量大 名称 RNA DNA
分子量 104 106
分布 细胞质 细胞核
2．结构复杂
（1）元素组成：C、H、O、N、P
（2）结构单位：核苷酸
磷酸
核苷酸 戊糖：核糖、脱氧核糖
含N碱基：A、G、C、T、U
简式：
（3）化学结构：多核苷酸链
（4）空间结构：DNA的双螺旋结构
3．种类多样：每种生物均不同
4．功能重要：一切生物的遗传物质
（1）控制生物的遗传和变异。
（2）控制蛋白质的生物合成。
八、原生质
1．原生质的主要成分是蛋白质和核酸；
2．原生质能表现出生命活动（如自我更新）；
3．原生质分化成细胞质、细胞膜、细胞核等结构。淀粉遇碘不变蓝是生成葡萄糖了吗？
淀粉是植物体中储藏的养分，多存在于种子与块茎中，是白色无定形粉末，它是一类天然有机高分子化合物，属多糖。在一般的淀粉中都含有直链淀粉（淀粉颗粒质）和支链淀粉（淀粉皮质）两种。
直链淀粉与支链淀粉在结构与性质上有一定区别，它们在淀粉中占的比例随植物的品种而异，直链淀粉约占10％～30％，支链淀粉约占70％～90％。
直链淀粉能溶于热水而不成糊状，式量比支链淀粉小（式量的大小与淀粉的来源及分离提纯的方法有关），是由葡萄糖以α－1，4－糖苷键结合而成的链状化合物（如图1），可被淀粉酶水解为麦芽糖，再被麦芽糖酶水解为葡萄糖。
图1
直链淀粉并不是线型分子，而是由分子内的氢键卷曲成螺旋状的（如图2），直链淀粉遇碘显蓝色，碘与淀粉之间并不是形成了化学键，而是碘分子钻入了螺旋当中的空隙，碘分子与淀粉之间借助于范德华力联系在一起，形成一种复合物，从而改变了碘原有的颜色而成为深蓝色。
图2
支链淀粉不溶于水，与热水作用则膨胀而成糊状，它虽然也是由葡萄糖组成的，但葡萄糖的连接方式与直链淀粉有所不同，葡萄糖分于之间除有α－1，4－糖苷键相连外，还有α－1，6－糖苷键相连（如图3）。所以支链淀粉是带有分支的，大约相隔20个葡萄糖单位有一个分支，遇碘显紫色。用淀粉酶水解支链淀粉时，只有外围的支链可被水解为麦芽糖（如图4）。
图3
图4 支链淀粉结构示意图（每一个圆圈代表一个葡萄糖单位，∞代表麦芽糖单位，箭头所指处为可被淀粉酶水解的部分）
淀粉的部分水解产物叫做糊精，它们的分子虽比淀粉小，但仍是多糖。淀粉初步水解得到的糊精分子仍较大，遇碘显蓝色，继续水解得到分子较小的糊精，遇碘显红色，叫做红糊精。红糊精再经水解变成分子更小的无色糊精，它与碘不发生颜色反应。无色糊精有还原性。
淀粉用酸或酶水解为葡萄糖的过程是逐步进行的：
淀粉 红糊精 无色糊精 麦芽糖
遇碘显→遇碘显→遇碘不 →遇碘不→葡萄糖
蓝色 红色 变色 变色
由此可以看出；淀粉遇碘不变蓝并不一定是生成了葡萄糖。
资源来源 《中学生物学》2002．01－02典型例题六
下列面料中，从物质组成的主要化学成分上看，不属于同类的是
A．真丝面料B．真皮面料
C．毛织面料D．棉麻面料
【解析】“真丝”是蚕丝，主要成分是蛋白质。“真皮是动物真皮的革制品，主要成分也是蛋白质。毛织品是动物体毛的纺织品，主要成分还是蛋白质。而棉麻面料是以植物的韧皮部为原料加工纺织的，主要化学成分是植物细胞的细胞壁物质——纤维素。
【答案】D。
【评点】素质教育理念倡导，学生要把学习书本知识与社会生产生活实际结合起来。学习高中生物课要求我们要了解并关注生物学知识在生产、生活和社会实践方面的应用，并能够运用所学的生物学知识和方法解决日常生活中遇到的实际问题。本例题正是反映这方面的功能，引导学生关注生活实际，增加生活积累，解决实际问题。教法建议
[学生基础较好的学校或班级]
可采用讨论与学生自学相结合的方式进行教学。
课时安排：2课时。
第一课时：以讨论为主的综合课。通过自学和对大量事例的分析和讨论，学习组成生物体的水分和无机盐及其生理作用，学习糖类和脂类的知识，认识糖类和脂类的化学元素组成、分类及生理作用。
第二课时：以讨论为主的综合课。通过分析和讲解，学习生物大分子——蛋白质和核酸的化学元素组成、基本组成单位、化学结构和空间结构特点、生理作用等知识。最后通过典型案例引出原生质的概念。
[普通学校]
可采用讲解与讨论相结合的方式进行教学。
课时安排：2课时
第一课时：讲解水分、无机盐、糖类和脂类知识。教师讲解时，要注意联系生物学实际，大量列举生物学事例，通过大量感性知识帮助学生理解糖类和脂类的相关知识。
第二课时：讲解蛋白质和核酸的知识。教师讲解时要注意联系化学知识，联系具体的生物学事例，联系生物体的具体功能，帮助理解相关的知识。最后总结归纳原生质的概念。重点分析
1．组成生物体的六大类化合物的元素组成，该六大类物质在生物体内和细胞中的存在形式、在生命活动中的主要功能。
组成生物体的六大类化合物虽然都是由化学元素组成，但组成的各类化学元素的种类、数量、组成的方式是各不相同的，教师应指导学生运用对比的方法进行比较，使学生了解各种化合物的组成特点，并在此基础上掌握其功能；另一方面该部分的知识又是学习以后知识，如新陈代谢、遗传和变异的重要基础。所以必须作为重点指导学生学好、学扎实。
2．四类有机物的结构和功能
四类有机物是生物体特有的化合物，了解这四种化合物的结构和在生物体生命活动中的功能，特别是四种化合物在生物体生命活动的功能的侧重点，利于学生深入理解生物体的生命活动。糖类物质主要作为生命活动的供能物质，脂类物质主要作为生命活动的储能物质，蛋白质是生命活动的体现者，而核酸是生命活动的控制者，核酸对生命活动的控制是通过控制蛋白质来实现的。教师在教学中应重点引导学生对四种化合物的功能进行区分。蛋白质的主要功能及常见种类
（1）有些蛋白质是构成细胞和生物体的重要物质。如：构成肌肉组织的肌球蛋白。
（2）有些蛋白质有催化作用，如参与各种生命活动的酶（各种消化酶等）。
（3）有些蛋白质具有运输作用。如红细胞中的血红蛋白、细胞膜的载体蛋白。
（4）有些蛋白质有调节作用。如激素中的生长激素、胰岛素、促肾上腺皮质激素。
（5）有些蛋白质具有免疫作用。如动物和人体内的抗体蛋白。对“生物组织中可溶性还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定”
实验教学的建议
由人教社编著的试验修订版新版高中教材，增设了“生物组织中可溶性还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定”的实验，该实验的取材和操作与其实验效果密切相关。为了增强实验效果，同时加强实验的探究性和实用性，现提出如下建议：
一、对实验材料的建议
1．可溶性还原糖的鉴定 苹果、雪梨、白萝卜和小麦芽组织液都可以作为实验材料，但是也各有特点和区别。苹果组织液必须新制，否则因苹果多酚氧化酶的作用，使其组织液很快呈褐色，影响后面实验颜色的观察，尤其是根据实验正常进度，本实验一般在气温较高的初秋进行，这种氧化酶作用速度更快，班级较多的学校，会带来重复多次制备的麻烦。经实验，一般梨和白萝卜组织液实验效果较好，一是原液无色，二是放置时间较长而不变色；小麦芽组织颜色反应不够明显。
2．脂肪的鉴定 花生、核桃和蓖麻种子可以作为实验材料，核桃核果果皮坚硬、取材不太方便、细胞中脂滴多，蓖麻种子少见、种皮硬质、脂滴多，花生种子多见、种皮柔软、脂滴少一些，干燥花生种子需在实验的前一天晚上开始浸泡，比较而言一般学校选择花生种子为宜。
3．蛋白质的鉴定 牛奶、豆浆和鸡蛋清等都是常用的实验材料，但是牛奶和豆浆都有严重的白色浑浊，影响后面实验颜色观察，而且反应后在试管壁上粘附严重，清洗难度大。鸡蛋清无色清澈透明，蛋白质含量较高，反应后颜色呈现显著。
二、对实验步骤的建设
1．可溶性还原糖的鉴定 由于斐林试剂不能保存，所以必须在实验时当即配制，保证NaOH过量是实验成功的前提。有人建议用本尼迪（Benedict）试剂代替斐林试剂，本尼迪试剂可以长时保存。在隔水加热时，一旦有明显砖红色现象出现即可，不要再继续加热，否则砖红色会逐渐变成黑色。有人建议将试管直接放在酒精灯上加热，此法不宜，因为学生实验时人数众多，试管口难免对着人，容易喷液伤人；实验速度太快，砖红色很快出现，又迅速变黑，难以仔细观察。
2．脂肪的鉴定 徒手切片是本实验的关键，建议在实验前对学生进行详细指导：一是切片时应臂部用力，而不是腕部用力；二是3个手指捏住去皮花生种子时要注意“两低”，食指低于种子，拇指低于食指，然后再由左前方向右后方水平拉片，这是保证不伤手指的关键；三是切下的材料愈薄愈好，拉片时刀片与种子切面不要接触面太大，最好有一点角度，这样在切下的材料最薄的一侧就只有一两层细胞了，观察这个部位的材料细胞中橘黄色脂滴非常明显。
3．蛋白质的鉴定 在加双缩脲试剂时，要保证NaOH过量，这是紫色络合物形成的必需碱性环境条件，若较多，会产生蓝色絮状氢氧化铜，且氨或铵盐与铜盐作用会生成深蓝色的，妨碍正常颜色的观察。
三、对实验教学的建议
1．注意实验的开放性 安全问题是实验的第一要事，除涉及到安全问题外，应提供给学生一个自由宽松的实验环境。课本中的实验步骤仅是一个常见的操作程序，而不是唯一。允许学生犯“错误”，一切循规蹈矩的实验约束会压制学生的创新性思维和创造力。学生的所谓的“错误”是一个难得的教材，引导学生去分析错误的原因及其纠正的方法，比简单的按照教材去模仿实验的收获要多得多。
2．增强实验的探索性 本实验是一个验证性实验，在完成教学的基本目标后，应引导学生向探索性方向迈进。一是在实验取材方面让学生去比较，有比较才有鉴别，所以可以多提供一些实验的材料，让学生进行对照实验；二是在实验条件方面让学生去探索，例如可溶性还原糖和蛋白质的鉴定所需温度条件，室温、体温（用掌心握住试管）、隔水加热和酒精灯加热等条件下（酒精灯加热应安排在四周无人的实验室一角进行），反应的速度和颜色到底是一个什么样的情况？三是在操作先后顺序上让学生去摸索，例如在做蛋白质鉴定实验时，课本要求是先加入双缩脲试剂A，再加入双缩脲试剂B，如果颠倒顺序或同时加入，甚或用斐林试剂替代，结果怎样？在可溶性还原糖鉴定时用双缩脲试剂能替代斐林试剂吗？四是在反应的酸碱性条件上允许学生去验证，可溶性还原糖和蛋白质鉴定都要求碱性环境，那么酸性环境下的实验现象是什么？积极引导学生去思考去探索比简单的验证，更能培养学生的实验技能和创新能力，因为我们的世界更需要的是对未知领域的探索。
3．加强实验的实用性 该实验在医药、化工和食品加工等方面有广泛的应用。建议在研究性学习中纳入有关课题，例如组织实验小组去附近医院，调查尿糖、尿蛋白的鉴定方法及其鉴定原理；为糖尿病患者推荐几种可日常饮用的饮料等等。
资源来源于《生物学通报》2002．05难点分析
1．组成蛋白质的结构单位——氨基酸的化学结构特点，蛋白质的空间结构及其与功能特点的相互关系。
蛋白质的结构单位以及蛋白质的化学结构特点及空间结构特点等，是有机化学的知识，由于学生还没有开始学习有机化学，因此是学习上的难点。教师在教学时应注意联系化学知识进行讲解，讲清楚氨基酸的结构通式，通过氨基酸的缩合反应引出蛋白质的化学结构，并直观演示蛋白质的空间结构（模型），帮助学生理解蛋白质的空间结构和生理功能特点的相互关系。
2．组成核酸的基本单位——核苷酸的结构特点，核酸的种类、结构特点和主要功能。
核酸的知识虽然简单，但知识繁多、琐碎，对于学生来讲学习和记忆都有一定的困难，因此是教学的难点。教师教学是一要注意与蛋白质的结构单位（核苷酸）区分开，二要区分核酸的不同种类（DNA、RNA），三要区分不同种类核酸的核苷酸，为后面遗传的物质基础的学习奠定基础。斐林试剂和双缩脲试剂
新版高中《生物》教材中有“生物组织中可溶性还原糖、蛋白质、脂肪的鉴定”实验。可溶性还原糖用斐林试剂鉴定，蛋白质用双缩脲试剂鉴定。斐林试剂与双缩脲试剂都是由甲液（NaOH）和乙液（）组成，但参加鉴定反应时，却是以不同的反应物出现。不明白它们参与的反应，很容易把两者混淆，甚至误认为就是同一种试剂。
斐林试剂是指新制的悬浊溶液。还原性糖与新制的在加热煮沸条件下，能生成砖红色的沉淀。实验过程中，必须先把甲液（NaOH）和乙液（）等量混合，让其反应生成后，才能加入到含还原性糖组织液中。如果先后或者分别把NaOH和溶液加入到含还原性糖组织液中，组织液中的有机酸会与NaOH迅速反应，使反应物中没有或不足，从而使还原性糖与氢氧化铜的反应不能进行或现象不明显，影响了还原性糖的鉴定。
双缩脲反应是指具有两个或两个以上肽键的化合物在碱性条件下与反应，生成红紫色的络合物。所有的蛋白质均有此显色反应。双缩脲试剂就是指能与具有两个以上肽键的化合物发生红紫色显色反应的试剂。它是NaOH和两种溶液。在实验过程中，先在含蛋白质的溶液中加入等体积的NaOH溶液，混合均匀后，再滴几滴溶液（量较少）。即先后加入NaOH和溶液。如果在NaOH中滴几滴溶液混合后，再加入到含蛋白质的溶液中，混合液中就没有”，显色反应就不会发生。
资料来源 《生物学教学》2003.3典型例题一
判断下列物质是否是氨基酸，单分子结合成的物质叫（ ）
（1）H2N—CH2—COOH （2）H2N—CH2—CH2OH
（3）H2N—CH—（CH2）2—COOH
│
COOH
（4）H2N—CH—CH2—COOH
│
NH2
【解析】本题考查的知识点是蛋白质的基本组成单位——氨基酸的结构特点以及氨基酸缩合。根据氨基酸的结构通式的特点，至少有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上，可以判断只有（1）和（2）属于氨基酸，单分子的（1）和（2）缩合而成的化合物是二肽。
【答案】二肽典型例题二
根据下面图解，回答问题：
（1）该图中，A表示 ，B表示 ，C表示 。
（2）该图所示化合物的名称是： ；该化合物含有 个肽键。
（3）该化合物由 个氨基酸分子失去 个水分子而形成，这种反应叫 反应。
（4）该图中所示的氨基酸种类不同，是由 决定的。
（5）如果图中氨基酸的平均分子量为180，则该化合物的分子量是 。
【解析】本题考查的知识点是蛋白质的基本组成单位氨基酸以及多肽的形成过程。从图中可以看出，这是一个由三个氨基酸缩合而成的三肽化合物，由此可以推知其它相关的问题的答案。
【答案】
（1）氨基；肽键；羧基。
（2）三肽；两。
（3）三；两；缩合。
（4）R集团（或自由基）。
（5）504．
B
5”;7
CH、AN
Cll
T CH
CH
N
R“蛋白质的鉴定实验”教学中培养学生探究能力
全日制普通高级中学（试验修订本·必修）《生物》教学大纲要求学生：通过高中生物课的学习，应当获得关于生命活动基本规律的基础知识，了解并关注这些知识在生产、生活和社会实践等方面的应用；应使自己在科学态度、科学精神、创新意识等方面得到发展，逐步形成科学的世界观；应当初步学会生物科学探究的一般方法，能够运用所学的生物学知识和方法解决日常生活中遇到的一些实际问题。与老大纲相比，新大纲增加了“应当初步学会生物科学探究的一般方法”，应当说，这一点对学生的素质要求被提到了一个较高的层次。科学探究的一般步骤是发现问题→提出假设→预期（根据假设，演绎推理，得出结论）→设计实验→实施实验→观察实验现象，分析数据→得出结论（肯定或否定假设）。教学中，教师采用何种方法，帮助学生明确科学探究的一般步骤，养成良好的探究学习习惯呢？笔者在“蛋白质的鉴定实验”教学过程中做了如下尝试：
一、创设问题情境
用2ml蛋清稀释液加2ml双缩脲试剂A，摇匀后加3～4滴双缩脲试剂B，混匀后发现混合液呈紫色反应，现象很明显。笔者接着投影如下材料：实验证明，蛋白质和缩二脲（）与双缩脲试剂发生紫色反应。蛋白质和双缩脲共有的基团有氨基（）、酮基（）、肽健（）；请大家讨论，是哪种结构与双缩脲试剂发生紫色反应的呢？
二、提出假设
课堂气氛顿时活跃起来，学生们七嘴八舌地展开了热烈的讨论，提出了各种假设。有的说可能是氨基与双缩脲试剂发生了颜色反应，有的说是酮基与双缩脲试剂发生了颜色反应，有的说可能肽键与双缩脲试剂发生了颜色反应。笔者要求学生各自根据自己的假设进行推理，得到预期的结果。
三、预期
根据自己的假设，学生们进行了合理的推理，既然蛋白质与缩二脲都能与双缩脲试剂发生颜色反应，它们共有的结构是，如果是与双缩脲试剂发生紫色反应，那么含有氨基的苯胺与双缩脲试剂混合，也应该发生紫色反应；如果是与双缩脲试剂发生紫色反应，那么，用含有的丙酮溶液与双缩脲试剂混合，也应该发生紫色反应；如果是与双缩脲试剂发生紫色反应，那么用含有的尿素与双缩脲试剂混合也应该发生紫色反应。笔者要求学生根据自己的假设和推理设计实验证明自己推理的正确性。
四、设计实验
学生们经过讨论，设计如下实验步骤：
①在标号为l、2、3、4的四支试管中分别加入2ml蛋清稀释液、苯胺缩脲、丙酮溶液、尿素溶液。
②在5支试管中分别加入2ml双缩脲试剂A，摇匀后分别加入3～4滴双缩脲试剂B，摇匀后，观察颜色变化。
五、实验
笔者根据学生设计的实验方案，提供必要的实验条件，让学生自行实验，结果发现蛋清稀释液和尿素溶液与双缩脲试剂发生紫色反应，而苯胺溶液和丙酮溶液与双缩脲试剂则无紫色反应。根据实验现象，让学生分析：蛋清液和尿素均能与双缩脲试剂发生紫色反应，说明颜色反应与它们共有的结构有关，苯胺和丙酮与双缩脲试剂不能发生紫色反应，说明和不能与双缩脲试剂发生颜色反应，从而引导学生得出结论。
六、得出结论
既然和不能与双缩脲试剂发生颜色反应，通过分析，蛋白质和尿素的共有结构是肽键（），说明与双缩脲试剂发生紫色反应的结构是肽键，而不是别的。笔者进一步指出，蛋白质与双缩脲试剂发生紫色反应的原因是由于肽键和双缩脲试剂中在碱性条件下能形成紫色络合物的缘故。
通过以上的探究过程，不仅能帮助学生理解蛋白质定性实验的原理，明确并能总结出科学探究的一般步骤识方法，同时也培养了学生的思维能力和科学态度。
资料来源 《生物学教学》2002.4典型例题四
鉴定生物组织中是否有糖、蛋白质和脂肪的存在，可用于鉴定的试剂依次是（）
①斐林试剂 ②苏丹Ⅲ ③双缩脲
A．①②③ B．①③②
C．③②① D．②③①
【解析】某些试剂可使组织中的有关有机化合物产生特定的颜色反应。还原糖与斐林试剂反应生成砖红色沉淀，脂肪被苏丹Ⅲ染色为红色，蛋白质与双缩脲试剂发生作用，可以产生紫色反应。
【答案】B。一道高考题的解析
2001年高考3＋X理科综合能力测试第3题，是一道生物与化学知识相结合的综合题，它既考查了学生的生活常识，又考查了学生的分析问题的能力。
原题为：种子萌发的需氧量与种子所贮藏有机物的元素组成和元素比例有关，在相同条件下，消耗同质量的有机物，油料作物种子（如花生）萌发时需氧量比含淀粉多的种子（如水稻）萌发时的需氧量
A．少 B．多 C．相等 D．无规律
解析：与糖的分子结构比较，脂肪本身的分子结构中，氧的含量远较碳和氢少。因此另外提供的氧不仅要用来氧化脂肪分子中的碳还要用来氧化其中的氢。故脂肪氧化耗氧较多。这可举例论证：以花生中所含的油酸甘油酯和水稻中所含的淀粉为例证明之。
1）设淀粉和油酸甘油酯的质量都为M克，设M克淀粉水解成葡萄糖的摩尔数为x，则有：
1 n
x
2）设x摩尔的葡萄糖完全氧化分解耗氧量为y，则有：
1 6
x y
这就是M克淀粉完全氧化分解所消耗氧的摩尔数。
3）设M克油酸甘油酯完全氧化分解耗氧量为z。则有：
1 80
z
由于z＞y，故本题选B。
资源来源于《生物学通报》2002．05典型例题三
用高温、酒精、紫外线或电离辐射处理细菌，可以使蛋白质分子结构中大量氢键断裂，导致分子结构紊乱，从而达到灭菌目的。
（1）蛋白质结构紊乱，则细菌失去活性，说明 。
（2）试从蛋白质、原生质、细胞三者关系上，分析说明细菌死亡的原因是 。
【解析】本题综合考查“蛋白质的功能”、“原生质”、“蛋白质、原生质、细胞三者关系”等知识点。蛋白质分子在高温、酒精、紫外线或电离辐射处理下，分子结构紊乱，导致细菌死亡，说明蛋白质是细胞生命活动的体现者；原生质是活细胞内的生命活动物质，原生质分化成细胞膜、细胞质、细胞核等结构，细胞是具有结构分化的原生质的具体体现，而原生质的主要成分是蛋白质和核酸，所以蛋白质结构紊乱必然导致原生质丧失活性，细胞死亡，从而达到灭菌目的。
【答案】（1）蛋白质是一切生命活动的体现者。
（2）蛋白质是原生质的主要成分之一，原生质是活细胞内生命物质，蛋白质结构紊乱导致原生质丧失活性，细胞则死亡。习题精选二
人体的营养和健康
一、选择题
1．某人由于营养不良，身体浮肿，其食疗补救措施是（ ）
A．多吃蔬菜 B．多喝豆汁 C．多吃馒头 D．多喝水
2．下列不属于营养物质的是（ ）
A．食物中的葡萄糖 B．肝糖元分解形成的葡萄糖
C．饮水中的碘 D．食物中的胡萝卜素
3．下列属于营养的是（ ）
A．食物中的蛋白质 B．食物中的维生素A
C．饮水中的 D．饮水中的被吸收
4．下列关于营养物质的叙述中，正确的是（ ）
A．营养物质摄入过多时，一定使人发胖
B．营养物质摄入过多时，一定排出
C．营养物质摄入过多时，氧化分解加强，释放能量多
D．在人体内可以利用必需氨基酸合成非必需氨基酸
5．某小学组织学生体检时发现一学生头围较小，智商较低，情感淡漠。据老师反映该学生书写困难，学习能力差。其原因是（ ）
A．婴幼儿时期严重营养不良 B．严重缺钙
C．儿童时期营养不良 D．缺锌
6．成年人中的骨质软化病、夜盲症、脚气病、坏血病都属于营养缺乏症，缺少的营养物质依次是（ ）
①维生素A ②维生素C ③锌盐 ④维生素B1 ⑤碘盐 ⑥维生素K ⑦钙盐 ⑧铁盐
A．⑦⑤③② B．⑦①④② C．⑧⑥④② D．⑥③④①
7．在人的一生中，脑发育的最关键时期是（ ）
A．胎儿期和婴儿期 B．婴儿期和儿童期
C．儿童期和青春期 D．青春期和婴儿期
8．有关维生素的叙述不正确的是（ ）
A．是维持机体新陈代谢必不可少的物质
B．是构建机体组织和调节机体生理功能必不可少的物质
C．是某些特殊生理功能所不可缺少的物质
D．绝大多数维生素不能在人体内合成
9．在饥饿或冬眠时，能源物质的消耗依下列哪种顺序发生（ ）
A．脂肪→蛋白质→糖 B．脂肪→糖→蛋白质
C．糖→脂肪→蛋白质 D．蛋白质→糖→脂肪
10．下列疾病与成年人营养不合理无关的是（ ）
A．动脉粥样硬化 B．脚气病 C．骨质软化病 D．镰刀型细胞贫血症
11．蛋白质在人体内不具有的功能是（ ）
A．控制遗传性状 B．构成骨骼的重要成分
C．提供能量 D．构成酶和抗体
二、非选择题
12．日常生活中，有些人习惯将蔬菜先切后洗，有些人习惯先洗后切。你认为哪一种方法更科学，并说明理由 。
参考答案：
一、选择题
1．B 2．B 3．D 4．D 5．A 6．B 7．A 8．B 9．C 10．D 11．A
二、非选择题
12．先洗后切。因后切可防止维生素通过刀口溶解到水里而受到损失朊病毒及朊病毒病的研究进展
1982年，美国生理学家Prusiner及其同事，在大量实验的基础上，突破经典病毒学理论而提出朊病毒（prion）的概念，认为绵羊瘙痒病的病原体是一种尚未证实有核酸结构的蛋白质侵染颗粒（proteinaceous infectious particles），并将其称为朊病毒蛋白（Prion protein），简称为PrP。朊病毒是医学生物学领域中至今尚未彻底弄清，与病毒和类病毒都很不相同的一种蛋白质传染病原体。它是一组至今不能查到任何核酸、对各种理化作用具有很强抵抗力、传染性甚强、分子重量在27000～30000道尔顿的蛋白质颗粒，它们是在人和动物中引起可传递的海绵脑病的特殊病因。
朊病毒是一个超出经典病毒学和生物学的全新概念，蛋白质在特定条件下发生突变或构型上的变化由良性变为恶性，即变为具有传染性的侵染颗粒，可引起人和动物脑内神经元空泡变性（即海绵状变性），所以这类病毒引起的疾病被称为传染性海绵状脑病（ Transmissible Spongiform Encephalopathy，TSE），又称为朊病毒病。
一、朊病毒引起的相关疾病
朊病毒都是致死性中枢神经系统的慢性退化性疾病，病理学上的特点是大脑皮层的神经元细胞退化、空泡变性、死亡、消失，最终被星状细胞取代，因而造成海绵状态。患者具有痴呆、共济失调、震颤等症状。已知人和动物朊病毒有以下几种：人的库鲁氏病，又称新几内亚震颤病（Kuru）；克－雅氏病（Creutzfeldt－Jakob disease，CJD），又称皮质－基底节－脊椎变性综合征，也有人称其为人类海绵状脑病和早老性痴呆症（Presenile Dementia）；致死性睡眠综合症（Fatal Familial Insomnia，FFI）；吉斯综合症，又称脑软化病（Gersrmann -Straussler-Scheikerg disease，Gss）;疯牛病（ Mad Cow Disease，MCD），即牛海绵状脑病（ Bovine Spongiform EncePhalopathy，BSE） ；传染性紫貂脑病（TME）；猫海绵状脑病（ Feline Spongiform Encephalopathy， FSE） ；羊瘙痒症（Sctapie），有绵羊瘙痒（Scrapie of sheep）和山羊瘙痒症（scrapie of gaats）两种；大耳鹿慢性消耗病（Chronic Wasting Disease of Mule Deer，CWD）；传染性雪貂白质脑病（Transmissible Mink Encepholopathy，TME）。
这些疾病有些在二百年前就已发现，如人们在羊群中发现一种传染病，其主要表现为兴奋、瘙痒、瘫痪等症状，最后死亡，称之为羊瘙痒病（Sctaple in sheep and goat）。1985年英国暴发疯牛病事件，人们注意到疯牛病的症状及脑部病理变化与羊瘙痒症类似，同属于海绵状脑病，多有食用病羊和病牛内脏或骨粉饲料的病史，于是人们才认识到种间传播的可能性，并将它们和人类的某些中枢神经疾病相联系，同时开始怀疑疯牛病会传染给人，至此，对此类疾病的研究达到高潮。
二、朊病毒病原学特征及分子机制
羊瘙痒病是最早发现的传染性脑病，其病原体也是研究最早和最多的病原体。1961年Chandler通过实验成功地把羊瘙痒病传染给小鼠，随后其他实验室的动物模型如白鼠、豚鼠、大鼠等相继获得成功，羊瘙痒病伴随纤维（Scrapie Associated Fibrile，SAF）是在Scrapie感染的小鼠脑组织用去污剂处理提取的膜性部分中观察到的一种特殊纤维结构。它有两个类型：Ⅰ型纤维，直径为11～14nm，由两根直径为4～6nm的原纤维相互盘绕而成，螺距为40～ 80nm不等； Ⅱ型纤维，直径为34nm，有四根相同的原纤维组成，每两根之间间隙为3～4nm。Ⅱ型纤维每100～120nm即出现一个狭窄区，狭窄区的直径约为9～11mn。进一步研究表明，无论是自然发生朊病毒病的动物还是人工感染朊病毒病的实验室动物，在脑组织的提取物中均观察到SAF，而对照组均为阴性。
1982年，Prusiner等人发现羊瘙痒因子感染的仓鼠脑组织中部分纯化的Scrapie病原的片段，经过了修饰或者蛋白酶水解后能够减弱其抗原性，同时发现寻求Scrapie特异性核酸所作的试验不能证实它有独立的传染性，他将分离出的这一特殊的蛋白质——蛋白酶抗性蛋白称之为朊病毒蛋白（PrP）。PrP是一种膜蛋白，存在于大部分组织细胞中，其正常功能尚不十分清楚，可能与细胞表面的信号识别和粘着有关；在淋巴细胞中，PrP可能与激活有关；在神经系统中，PrP可能与突触功能及调节生物钟节律有关。随着实验的进展，Prusiner又把朊病毒（PrP）称作传染性蛋白颗粒（proteineceous infectious particle）。该蛋白能够抵抗蛋白酶K的消化作用，分子质量为27000～30000道尔顿，故又称作PrP27－30，用免疫亲和层析纯化去污剂溶解的病脑提取物时，PrP27－30浓度与朊病毒滴度成正比，这说明感染与PrP蛋白的某种形式密切相关。PrP属于糖蛋白，在一定条件又可以形成杆状结构或纤维状结构，因此人们把它和羊瘙痒病相关纤维SAF联系起来。
SAF和PrP的发现者都各自认为他们所发现的蛋白性结构就是致病因子朊病毒的主要组成部分，在这场没有结果的争论中，较普遍认同的观点是： PrP27－30是SAF的组成部分，蛋白印迹显示SAF含有PrP27－30成分，抗PrP27－30抗体能修饰不同毒株的SAF，
说明羊瘙痒相关纤维和PrP27－30有共同的抗原性。但也有观点认为和PrP27－30抗体发生反应的是围绕在SAF周围的物质而不是SAF本身，因此，两者的关系还有待研究。
正常人和动物细胞中朊蛋白称为PrPC，其分子量为33～35KD，致病性朊病毒蛋白为称PrPSC，PrP27～30是PrPSC部分酶解后除去N端66个氨基酸形成的。PrPC和PrPSC两者是由同一基因PRNP编码的，其氨基酸序列完全一致，质谱和气相测序以及别的生化研究发现共价键也无变化，两者是异构体，本质差别在于它们构象上的差异， PrPC的α－螺旋为 42％，β－折叠仅为 3 ％，而 PrPSC的α－螺旋为 30％，β－折叠反而高达 43 ％。 PrPSC是由于 PrPC发生蛋白质错误折叠，一些α－螺旋变构为β－折叠，三维构象发生变化而产生的，其形成发生在翻译后的加工过程。
PrP通常不易被蛋白水解酶水解，外来性PrPSC循环于血液之中并可通过血脑屏障进入脑内，于是干扰PrPC的合成与功能，导致朊病毒病的发生。PrPSC的增殖是一个指数式的增长过程，其复制较合理的解释是：一个PrPSC先于一个PrPC结合，形成杂合二聚体，然后PrPSC以自身为模板，将PrPC转变成PrPSC，再释放出两个PrPSC，产生的2个PrPSC又可以去结合2个PrPC，释放出4个PrPSC。这是一个周而复始的循环过程。 PrPC和 PrPSC的主要区别在于： PrPC可溶于非变性洗涤剂而 PrPSC不溶； PrPC可被蛋白酶K完全消化而PrPSC则有抵抗蛋白酶K消化的能力。此外，朊病毒还具有以下特点：可被胰蛋白酶降解，被一些蛋白质变性剂或氨基酸化学修饰剂灭活或抑制，但对作用于核酸的酶或化学物质有很强的抵抗能力，对一般的理化因子具有高度的抵抗力，目前常用的理化消毒、灭菌方法往往不能完全灭活院病毒。
PrP基因为单一基因，人的PrP基因（PRNP）位于第20号染色体的短臂，而小鼠的PrP基因（Prn－p）位于第二号染色体，这提示PrP基因在哺乳动物种系分化以前就已存在。利用核酸杂交及核酸序列分析表明。在多种脊椎动物和无脊动物的基因组中均存在PrP基因。其中脊椎动物有人、绵羊、山羊、家兔、小鼠和大鼠，无脊椎动物有线虫、果蝇和酵母。这说明PrP基因在进化过程中表现出高度的保守性。
三、常见的几种朊病毒病
朊病毒病可以是遗传性的，也可以是传染性的。
1．Kuru病 Kuru病发生在大洋洲巴布亚新几内亚高原的一个叫Fore的部落里，Kuru在当地的土语中就是震颤的意思。20世纪50年代，美国国立卫生研究院的Gajdusek、Zigas和Gibbs等人首先发现此病。当时这个部落还生活在原始的生活方式中，他们演习着一种宗教性食尸习惯，在食尸仪式上，主妇剖尸，将死者的脑汁捧在手里供家庭成员吮食。5～30年后，食尸者中不少人出现了颤栗性震颤并发展成发音障碍、失语直至完全不能运动，不到一年即死亡。Fore部落原有 35000左右的人口，疾病流行期间 80％的人患此病。Gajdusek等人发现震颤病并证明在食尸过程中死者体内的病原经破裂的皮肤、粘膜而传染。1959年禁止食尸习惯后，该部落Kuru病发病率逐年下降，1988年死于此病的仅6人，近10多年来，此病在12岁以下儿童中基本消失。
Gajdusek和Gibbs等人1960年将震报病死者的脑组织滤液接种于黑猩猩和各种猴类，成功地获得连续传代，证实震颤病与羊瘙痒病。人克－雅氏病属同一种病原（非寻常病毒）感染，1976年，鉴于Gajdusek的贡献，他被授予诺贝尔生理学或医学奖。
2．克－雅氏病（CJD） 克－雅氏病是上世20年代，由Creutzfeldt、Jokob两位神经病理学家首先描述和报道的，因而被命名为克－雅氏病（CJD），此病又被称为早老性痴呆症。后来发现该病可经外科、牙科手术传染，因而也有人将此病称为传染性痴呆症。其典型的临床包括肌震颤、广泛的大脑机能障碍，与震颤病十分相似，其潜伏期可长达几十年，发病后期毁坏人的大脑，最后昏迷致死。本病病理学特征是脑组织出现明显的海绵样病变、星状细胞增生及淀粉斑块。
克－雅氏病的发病可分为传染性和遗传性两种，约有10％～15％的病人具有家族性常染色体型的遗传缺损，传染性的仅见于医院性感染。CJD常传播扩散而遍及世界各地，发病率大约在百万分之一，但英国学者Almondl1995年报道英国奶牛场工人CJD发病率则高达6.3／100万。CDJ传播方式不一，人与人的传播方式有角膜移植、移植手术后18个月发病，平均潜伏期恰好与接种克－难氏病脑组织的黑猩猩的潜伏期一致，一般自发病到死亡仅8－12个月。近年来，CJD在欧洲的发病率比过去几十年增长了10倍以上，这很可能和疯牛病有关。
3．疯牛病（BSE） 疯牛病是1985年底英国兽医在牛身上发现的一种致命性疾病，其异常表现为：病牛由于脑功能衰竭和肌肉震颤而烦躁不安，勇猛好斗，姿势失衡，如此持续数周或数月后死亡，很少能存活半年以上。尸检可见脑内大量神经细胞缺失（以神经元为主），淀粉样斑块形成并异常增多，大、小脑因此出现许多孔隙而呈海绵状。
1986年11月至1995年5月，英国饲养的大约15万头牛感染了BSE，潜伏期一般4～5年。英国有关部为此进行流行病调查，发现这种疾病来源于用动物尸体制作的饲料，由此推测，牛出现这种病因是病牛或羊瘙痒病病羊的尸体经过加工后进入牛的食物链，从而导致这种疾病在牛群中蔓延。起病的病因不是病毒、也不是细菌或真菌，而是一种侵染性蛋白颗粒—— 朊病毒，朊病毒影响牛脑和脊髓，用普通显微镜即可观察到脑部的海绵状变化。Dawson用BSE的脑作饲料饲喂健康牛，71～76周后可导致牛发病；Bradley报道，BSE感染牛的大多数组织经非消化道途径接种敏感小鼠，只有脑组织感染发病，而以病牛胎盘、半腱肌、精液、骨髓等进行的感染试验持续780～994天，小鼠临床健康。1987年7月英国决定禁止用病牛的尸体制作牛饲料，在实行特殊牛内脏（SBO）禁令后，BSE发病率明显下降。
4．新克－雅氏病 Prusiner实验研究发现，种族间的障碍来自朊病毒蛋白（PrP）氨基酸序列的改变，对PrP基因序列研究证实，DNA序列的突变和缺失常涉及疾病的发生，宿主的PrP氨基酸序列越是与瘙痒病的PrP序列相似，则越容易发病。Krakauer等把牛的PrP基因和人的PrP基因同羊、鼠和猴的PrP基因加以比较后发现，在牛、人、大猩猩和黑猩猩的PrP基因序列中发现了两个惊人的相似之处，而在其它动物则没有这些相似之处。因此，可以认为羊瘙痒病的PrPSC越过种间屏障传染给牛而形成特定的BSE病原体PrPBS，它更容易传染给人，人吃了患疯牛病的牛肉后可能被感染，产生新型CJD。
1986年英国发生BSE之后，因CJD而死亡的病例不断出现，而且，1990年以后英国的CJD发病率不断升高。1994年2月发生首例新型CJD病人。至1997年10月英国共发现新型克－雅氏病患者20例，现大部分已死亡。与传统的克－雅氏病发病年龄60岁以上不同，他们年龄都在42岁以下，平均27．5岁，最小者仅15岁。专家们研究后指出，产生这种新型克－雅病最适当的解释是：这些病例在1989年英国实行禁止食用特定牛内脏之前同疯牛病接触有关。免疫印迹实验表明，疯牛病和新型CJD属同一种分子类型．动物实验传代也表明疯牛病朊病毒与CJD的病原属同类毒株。他们将死于各种CJD的大脑中提出来的PrPSC的相互比较，并同从感染 BSE和 CJD的老鼠身上分离出来的PrPSC相对比。结果发现，从新型CJD分离出来的PrPSC与从感染BSE的老鼠身上分离出来的非常像，而不像从感染CJD老鼠身上分离出来的PrPSC．这一研究结果使人更加相信Will等报送的10例死于CJD的青年人是由于吃了患BSE疯牛肉而引起新型CJD这一事实。最近，据科学推测，现在英国已有50～100万人被感染，随着潜伏期的逐步到来，新型CJD将成为比艾滋病还要可怕的传染病。
四、小结
1997年10月Prusiner因为在朊病毒研究上不懈的努力和突出的贡献，荣获本年度诺贝尔生理学和医学奖，这是对Prusiner个人的肯定，更说明朊病毒学说已得到比较广泛的认同，但是对海绵状脑病的认识还有许多未解之迷。如羊瘙痒病因子的本质是什么？至今尚有拟病毒（Virino）假说和典型病毒学说与朊病毒学说相并存，且均有一定的实验及研究依据。还有SAF的组成，PrP异构体形成的原因均不清楚。此外，朊病毒的发病机制，新型CJD与疯牛病的具体关系，朊病毒突破种间屏障的过程，通过生物制品的医疗传播的危险程度等也尚不明确。朊病毒是一个超出经典病毒学和生物学的全新概念，对其研究将活跃生物学界的学术空气，促进现代生物学的发展。
我国对朊病毒的研究尚处于起步阶段，但也取得了一定的成绩，现已建立羊瘙痒病模型，标化了CJD临床诊断，对5例CJD尸解脑组织进行了乳鼠脑内接种传代：人朊病毒多肽抗体的制备，正常人PrP基因的被克隆和表达也均取得了初步进展。目前首要的任务是 建立常规的检测手段，及时采取有效的预防措施，杜绝朊病毒的传入与扩散。
《生物学教学》2003.2教学目标
1、知识目标：
理解由各种化合元素组成的水、无机盐、糖类、蛋白质、核酸等各种化合物的化学组成特点，在细胞和生物体内的存在形式和各自具有的生理功能；初步了解生物的各种生命活动是体内各种化合物按一定方式和规律有机地结合起来协调合作、共同作用的结果。
2、能力目标：
通过对组成生物体的化合物相关知识的学习和分析，培养学生理解、思考和分析问题的能力；通过对不同化合物的组成、结构和生理功能的学习和分析，培养学生运用对比的方法独立解决问题的能力；通过对化合物的学习和分析，初步培养学生跨学科综合分析问题的能力。
3、情感目标：
通过各种化合物的结构特点和功能特点的学习，认识结构与功能相统一的观点；通过各种化合物的功能的学习，认识生物体的物质性和生命活动需要物质基础的观点；使学生初步学会抓住知识中的主要矛盾和矛盾的主要方面的学习方法；培养学生用抓住事物之间的内在联系的观点分析事物、认识世界的思维方法。血糖的化学组成与结构
一、血糖的化学组成与结构
我们已经提到糖是自然界中最丰富的有机分子之一，它的化学组成是碳、氢、氧，英文称为carbohydrate,意思是碳氢化合物，葡萄糖（glucose）也是由碳、氢、氧组成，血糖是指血液中的葡萄糖。葡萄糖有6个碳原子，又称己糖，其结构式的第一个碳原子是以醛基开始，故称为醛基己糖。根据C1到C5上羟基的位置不同而分为D型和L型，D型羟基的位置在右侧，L型羟基的位置在左侧。 D-葡萄糖、L-葡萄糖的结构式如图1－2所示。
( http: / / www.cqums. / CAI / zengzhaofang / TXT / mov / 01 / 01 / 1-2-1.swf )
图1-2 D-葡萄糖、L-葡萄糖的结构式
我们知道含有四个碳原子以上的糖分子都在水溶液中不稳定，很容易形成环状的分子，在图中，将一个D型的葡萄糖分子缩合成一个环状的半缩醛结构，从而在C1形成不对称中心，羟基在C1右侧为α型,羟基在C1左侧为β型。这种表示方法是由德国化学家Emil.Fisher建立的，又称为Fisher结构。英国化学家W.N.Haworth又发展了一种新的表示方法，更准确的表达糖分子中碳原子之间的距离，又称为Haworth结构。图1－3为α、β-D-葡萄糖的Fisher结构和Haworth结构。
( http: / / www.cqums. / CAI / zengzhaofang / TXT / mov / 01 / 01 / 1-2-2a.swf )
图1-3 α、β-D-葡萄糖的结构式
上图中α-D-葡萄糖的Fisher结构和Haworth结构，C1羟基的位置在右侧
上图中β-D-葡萄糖的Fisher结构和Haworth结构，C1羟基的位置在左侧
二、α-D-葡萄糖的空间构象
下图中用一种空间填充模型更形象地表示了α-D-葡萄糖的空间构象,在看图时请比较(a)空间填充模型与(b)Haworth结构两者之间结构中各原子的位置。绿色代表碳，红色代表氧，白色代表氢。α-D-葡萄糖的空中填充模型与Haworth结构的比较如图1－4所示。
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图1-4 α-D-葡萄糖的空中填充模型与Haworth结构的比较
