第二节 生物大分子以碳链为骨架
第1课时 糖类与脂质的种类及功能
基础巩固
1.下列糖类中,植物细胞特有的是( )
A.葡萄糖
B.脱氧核糖
C.蔗糖
D.糖原
2.油脂和葡萄糖共有的化学元素是( )
A.C、H、O
B.C、H、O、N
C.C、H、O、N、P
D.C、H、N、P、S
3.糖类可分为单糖、二糖和多糖。下列叙述错误的是
( )
A.脱氧核糖是不能再水解的单糖
B.葡萄糖与果糖发生脱水缩合形成蔗糖
C.纤维素分子在植物细胞壁中组成纤维
D.糖类中氧原子的相对含量低于油脂
4.大雁体内主要的储能物质和减少热量散失的物质分别是( )
A.糖原和油脂
B.油脂和蛋白质
C.油脂和糖原
D.油脂和油脂
5.(2020丽水四校高一月考)某植物体可完成下列反应式(代表不同的单糖),其中代表的二糖可能是( )
A.麦芽糖
B.蔗糖
C.果糖
D.淀粉
6.(2019浙江4月选考改编,7)脂质在细胞中具有独特的生物学功能。下列叙述正确的是( )
A.油脂是所有生物能量的储存形式
B.磷脂主要参与生命活动的调节
C.胆固醇是构成细胞膜的重要成分
D.维生素D具有防震和保温作用
7.糖类和脂质是细胞中两种重要的有机物。下列叙述错误的是( )
A.细胞膜上的脂质包括磷脂、糖脂、胆固醇等
B.淀粉、纤维素和糖原的基本组成单位都是葡萄糖
C.淀粉是稻谷、面粉等食物的主要成分
D.淀粉和油脂水解的终产物都是CO2和水
8.(2020宁波六校高一期中改编)有关组成细胞的糖类的叙述正确的是( )
A.葡萄糖、果糖、蔗糖都是还原糖,但元素组成不同
B.少数糖类的组成元素中含有N、P
C.淀粉、糖原、纤维素都是由葡萄糖聚合而成的多糖
D.糖类均能作为细胞的能源物质参与细胞代谢
9.鸡胸肉、面包、鸡蛋、生菜等可制作成“汉堡”。下列说法正确的是( )
A.面包中含有的淀粉不能作为植物细胞内的储能物质
B.生菜中含有的纤维素能够被人类直接吸收利用
C.鸡胸肉中含有的糖原是动物细胞的储能物质
D.核酸中的糖在鸡肉细胞中是重要能源物质
10.下图为细胞内两种有机物的组成,依据主要功能,分析回答下列问题。
(1)A是指 ;C在动物中是指 ,在植物中主要是指 。?
(2)在以A作为结构单元的有机大分子中,除了(1)中涉及的外,还有 是植物细胞壁的重要成分。?
(3)D是指 ,它是由 和 组成的,除此之外,脂质还包括 和固醇等。?
能力提升
11.甲物质的分子式为C12H22O11,乙物质的分子式为C57H110O6,下列关于甲、乙两物质的叙述,不正确的是( )
A.甲很可能是糖类,乙很可能是油脂
B.动物体内,乙是主要的储能物质
C.乙与甲相比,其元素组成的特点是H原子的比例较大
D.甲、乙都可能作为能源物质,而乙是主要能源物质
12.下图是两种二糖的组成示意图,相关叙述正确的是
( )
A.图中M、N指代的物质分别是葡萄糖、果糖
B.图中M代表的物质也是纤维素和糖原的基本组成单位
C.因葡萄糖和果糖都是还原糖,故麦芽糖和蔗糖也是还原糖
D.细胞内的二糖以及单糖的作用只能作为能源物质
13.下图所示为油脂和糖类部分元素含量,已知两者最终氧化分解的产物相同。根据图中有关数据,就可以推测其性质。据分析,以下说法错误的是( )
A.同质量下,油脂比糖类在氧化分解时耗氧量多
B.同质量下,油脂比糖类在氧化分解时释放能量多
C.同质量下,糖类比油脂在氧化分解时产生的水多
D.正常情况下,糖类是能源物质,油脂是储能物质
14.科学家发现一种叫“熊虫”的动物,能耐受零下271
℃的冰冻数小时(这时它的代谢速率几乎降至0)。此时,它们的体内会大量产生一种叫做海藻糖的二糖。实验证明该动物体液中的海藻糖可以使组织细胞避免因低温而造成的损伤。为探究海藻糖对普通哺乳动物组织细胞是否也具有上述保护作用,某生物兴趣小组设计了如下实验,请将其补充完整。
(1)实验材料。
①海藻糖;
②细胞培养液及其他相关材料;
③适量哺乳动物细胞。
为了确保实验的科学性和准确性,从化学组成及生理功能看,该细胞应具有 的特点。?
(2)操作过程。
①取适量哺乳动物细胞,等分成甲、乙两组(以甲组为实验组),向甲组细胞中添加 ,向乙组细胞中添加 。?
② 。?
③观察并记录两组细胞的生活状况。
(3)预期结果及相应结论。
该实验结果会有 种可能性,如果实验结果是 ,则说明该海藻糖在低温下对普通哺乳动物组织细胞具有保护作用。?
参考答案
第二节 生物大分子以碳链为骨架
第1课时 糖类与脂质的种类及功能
基础巩固
1.C 解析
葡萄糖是动植物细胞共有的单糖,A项错误;脱氧核糖是动植物细胞共有的单糖,B项错误;蔗糖是植物细胞特有的二糖,C项正确;糖原是动物细胞特有的多糖,D项错误。
2.A 解析
油脂和葡萄糖的元素组成均为C、H、O。
3.D 解析
脱氧核糖是单糖,不能再水解,A项正确;葡萄糖与果糖发生脱水缩合形成蔗糖,B项正确;植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,故纤维素分子在植物细胞壁中组成纤维,C项正确;油脂中氧元素的相对含量比糖类少,D项错误。
4.D 解析
油脂是生物体内良好的储能物质,而且具有保温的作用,能够减少热量的散失,D项正确。
5.B 解析
麦芽糖属于二糖,由2分子相同的葡萄糖构成,A项错误;蔗糖属于二糖,由1分子葡萄糖和1分子果糖构成,存在于植物体内,B项正确;果糖属于单糖,不能水解,C项错误;淀粉属于多糖,其水解的终产物是多个葡萄糖,D项错误。
6.C 解析
油脂主要是一些动物的能量储存形式,A项错误;磷脂主要参与各类膜结构的构成,B项错误;胆固醇也是细胞的必要组成成分,参与细胞膜的构成,C项正确;油脂具有防震和保温作用,D项错误。
7.D 解析
磷脂是细胞各种膜结构的重要成分,细胞膜上还有糖脂、胆固醇等脂质,A项正确;淀粉、纤维素、糖原的基本组成单位都是葡萄糖,B项正确;稻谷、面粉等食物的主要成分是淀粉,C项正确;淀粉和油脂水解终产物前者是葡萄糖,后者是甘油和脂肪酸,二氧化碳和水是它们氧化分解的终产物,D项错误。
8.C 解析
蔗糖不是还原糖,葡萄糖、果糖、蔗糖的元素组成相同,都是C、H、O,A项错误;糖类的组成元素只有C、H、O,B项错误;淀粉、糖原、纤维素都是由葡萄糖聚合而成的多糖,C项正确;核糖和脱氧核糖是构成RNA和DNA的重要组成物质,不能作为能源物质参与细胞代谢,D项错误。
9.C 解析
面包中的淀粉是植物体内重要的储能物质,A项错误;生菜中的纤维素不可被人体吸收,人体消化液中没有纤维素酶,B项错误;动物细胞的糖原是动物细胞的储能物质,C项正确;核酸中的糖不是能源物质,D项错误。
10.解析
由图可知,A、B是结构单元。由A组成的有机大分子是能源物质,说明A是葡萄糖。葡萄糖组成的有机大分子在动物中是糖原,在植物中有纤维素和淀粉,其中淀粉是能源物质,纤维素是植物细胞壁的主要成分;B组成的有机大分子是储能物质,说明D是油脂。油脂由甘油和脂肪酸组成,除了油脂之外,脂质还包括磷脂和固醇等。
答案
(1)葡萄糖 糖原 淀粉
(2)纤维素
(3)油脂 甘油 脂肪酸 磷脂
能力提升
11.D 解析
甲:C12H22O11分子式中氢原子和氧原子之比为2∶1,可能是“碳水化合物”即糖类,是主要能源物质;乙:C57H110O6只含有C、H、O三种元素,且H多O少,可能为油脂,是良好的储能物质,A项正确;乙:C57H110O6只含有C、H、O三种元素,且H多O少,可能为油脂,动物体内,乙是主要的储能物质,B项正确;乙与甲相比,其元素组成的特点是H原子所占的比例较大,氧元素含量较低,C项正确;糖类、油脂都可能作为能源物质,主要能源物质是糖类即甲,D项错误。
12.B 解析
麦芽糖是由2分子葡萄糖组成的,蔗糖是由1分子果糖和1分子葡萄糖组成的,故图中M、N指代的物质都是葡萄糖,A项错误;葡萄糖是纤维素和糖原的基本组成单位,B项正确;葡萄糖和果糖、麦芽糖都是还原糖,蔗糖不是还原糖,C项错误;细胞内的二糖以及单糖中的葡萄糖的作用除作为能源物质外,有的还参与物质组成,如淀粉、纤维素和糖原是由葡萄糖聚合而成的,D项错误。
13.C 解析
同质量下,油脂中H的比例较高,O的比例较少,因此氧化分解时消耗的氧气多,释放的能量多,A项、B项正确;同质量下,糖类比油脂在氧化分解时产生的水少,C项错误;正常情况下,糖类是主要的能源物质,油脂是主要的储能物质,D项正确。
14.解析
该实验的目的是探究海藻糖对普通哺乳动物组织细胞是否也具有抵抗低温,防止因低温而造成的损伤的作用,由实验目的可知,实验的自变量是细胞培养液中是否含有海藻糖。
(1)实验材料
为了消除细胞自身产生海藻糖对实验结果的影响,选用的作为实验材料的细胞不能合成海藻糖,也不含有海藻糖。
(2)该实验的目的是探究海藻糖对普通哺乳动物组织细胞是否也具有抵抗低温,防止因低温而造成的损伤的作用,实验的自变量是细胞培养液中是否含有海藻糖;因变量是低温条件下细胞的活性。按照实验设计的单一变量原则和对照原则,实验步骤如下:
①取适量哺乳动物细胞,等分成甲、乙两组(以甲组为实验组、乙组为对照组),向甲组细胞中添加含海藻糖的细胞培养液,向乙组细胞中添加等量的不含海藻糖的细胞培养液。
②将甲、乙两组细胞均控制在零下271
℃的条件下冰冻数小时。
③观察并记录两组细胞的生活状况。
(3)预期结果和结论
可能的结果及结论是:如果甲、乙两组细胞均大部分死亡,说明该海藻糖在低温下对普通哺乳动物组织细胞不具有保护作用;假如甲组细胞均生活良好,乙组细胞均(或大部分)死亡,则说明该海藻糖在低温下对普通哺乳动物组织细胞具有保护作用。
答案
(1)③自身不含海藻糖且不能合成海藻糖
(2)①含海藻糖的细胞培养液 等量的不含海藻糖的细胞培养液
②将甲、乙两组细胞均控制在零下271
℃的条件下冰冻数小时
(3)2 甲组细胞均生活良好,乙组细胞均(或大部分)死亡(共33张PPT)
第2课时 蛋白质的结构及功能
一
二
一、蛋白质的功能及其组成单位——氨基酸
1.蛋白质的功能
(1)蛋白质不是 供给的主要来源,但功能多样,如肌肉中的
蛋白、头发中的 、红细胞中的 蛋白、种子中的 蛋白,都具有特殊的生物学功能。?
(2)蛋白质的每种特定功能取决于其特定的 。?
能量
收缩
角蛋白
运输
储备
结构
一
二
2.组成蛋白质的氨基酸及其种类
(1)组成元素:
,有的还含有
元素等。
(2)结构特点
①位置关系:都有一个 和一个 连接在 上。?
②数量关系:至少都含有一个 和一个
。(多出的氨基或羧基在 中)?
③各种氨基酸之间的区别在于 的不同,即 的不同决定了氨基酸的种类。?
C、H、O、N
氨基(—NH2)
羧基(—COOH)
同一个碳原子
氨基(—NH2)
羧基(—COOH)
R基团
R基团
R基团
S
一
二
差异部分:R基团决定氨基酸的种类
(3)种类:约 种。?
20
一
二
预习反馈
1.判断正误。
(1)含有一个氨基和一个羧基的化合物就是氨基酸。( )
(2)氨基酸中R基团可以是较长的链或环状结构。( )
(3)蛋白质分子都是由20种氨基酸组成的化合物。( )
(4)不同氨基酸的种类差异主要区别在R基团、氨基和羧基的数量。( )
×
√
×
×
一
二
2.下列四种化合物中,属于构成生物蛋白质的氨基酸的是( )
A
解析:氨基酸的结构特点是有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上,A项符合题意。
一
二
二、蛋白质的结构及其多样性
1.氨基酸分子结合方式——脱水缩合
(1)二肽的形成过程模式图
(2)图示分析
①过程a名称: ;化学键b名称: ;物质c名称: 。?
②由2个氨基酸分子脱水缩合而成的化合物叫 ;3个氨基酸分子脱水缩合而成的化合物叫 ;4个氨基酸分子脱水缩合而成的化合物叫 ,以此类推。由多个氨基酸分子脱水缩合而成的,以肽键连成一长串的肽链,称为 。?
脱水缩合
肽键
二肽
二肽
三肽
四肽
多肽
一
二
2.蛋白质的结构层次
3.蛋白质分子多样性的原因
(1)不同种多肽,差别在于其中的氨基酸的 、 和
各不相同。?
(2)蛋白质的种类差异还在于其独特的 。?
4.蛋白质分子的活性丧失
蛋白质分子的 并不稳定,会随温度的升高发生改变。蛋白质的生物学活性会随着温度的升高而发生改变,在温度超过40~50
℃时就可能丧失活性。?
肽链
蛋白质
种类
数目
排列顺序
空间结构
空间结构
一
二
预习反馈
1.判断正误。
(1)鸟的羽毛和人的头发、指甲均由角蛋白组成。( )
(2)蛋白质分子都由一条肽链组成。( )
(3)蛋白质变性是由于肽键的断裂造成的。( )
(4)由氨基酸形成多肽时,生成物H2O中的氢来自氨基和羧基。( )
(5)蛋白质与糖类和脂质不同,通常不是生物体内的能源物质。( )
√
×
×
√
√
一
二
2.人体内含有多种蛋白质,每种蛋白质( )
A.都含有C、H、O、N、S这五种元素
B.都是在细胞内发挥作用的
C.都含有20种氨基酸
D.都具有一定的空间结构
D
解析:人体内的蛋白质都含有C、H、O、N这四种元素,有的含有S元素,A项错误;人体内的蛋白质有的在细胞内发挥作用,有的在细胞外发挥作用(如消化酶、激素),B项错误;人体中的每种蛋白质最多含有20种氨基酸,C项错误;蛋白质是由多个氨基酸形成的具有一定空间结构的大分子物质,D项正确。
探究点一
探究点二
探究点三
组成蛋白质的氨基酸及其种类
问题情境
请思考并回答下面的问题。
1.若氨基酸中含有S元素,则该元素的存在部位在哪里?
?
?
2.若氨基酸的R基团为—CH2—CO—CH3,请尝试书写出该氨基酸的分子式。
?
?
提示:在R基团中。
提示:C5H9O3N。
探究点一
探究点二
探究点三
3.下图为三聚氰胺分子的结构式,若某奶粉中加入该物质,能否提高奶粉中蛋白质含量?试说明原因。
提示:不能。蛋白质由氨基酸构成。分析图示可知,三聚氰胺中不含有氨基酸结构,该物质不是蛋白质,因此在奶粉中添加三聚氰胺后不能提高蛋白质的含量。
探究点一
探究点二
探究点三
典例剖析
下面关于氨基酸概念的叙述中正确的是( )
A.氨基酸是蛋白质的组成单位,是由氨基和羧基组成
B.氨基酸分子中至少含有一个氨基和一个羧基,且连接在同一个碳原子上
C.一个氨基酸的氨基和另一个氨基酸的羧基脱水缩合形成多肽
D.每个氨基酸分子都只含有一个氨基和一个羧基
B
解析:氨基酸是蛋白质的组成单位,氨基酸至少含有一个氨基(—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,这个碳原子还连接一个氢原子和一个R基团,A项错误、B项正确;一个氨基酸的氨基和另一个氨基酸的羧基脱水缩合形成二肽,C项错误;每个氨基酸分子都至少含有一个氨基和一个羧基,D项错误。
探究点一
探究点二
探究点三
活学活练
如图为某同学写的氨基酸的结构通式,下列说法正确的是( )
A.该同学所写的结构通式是正确的
B.最简单的氨基酸的R基团为—H
C.构成生物蛋白质的氨基酸的R基团有100多种
D.每个氨基酸只有一个氨基和一个羧基,且连在同一个碳原子上
B
探究点一
探究点二
探究点三
解析:构成蛋白质的基本单位是氨基酸,其结构通式是
,氨基应该为—NH2,该同学所写的结构通式是错误的,A项错误;氨基酸的不同在于R基团的不同,最简单的氨基酸的R基团为—H,B项正确;构成生物蛋白质的氨基酸的R基团约为20种,C项错误;每个氨基酸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,D项错误。
探究点一
探究点二
探究点三
蛋白质结构和功能的关系
问题情境
用氨基酸自动分析仪测定几种多肽化合物和蛋白质的氨基酸数目如下:
探究点一
探究点二
探究点三
请思考并回答以下问题。
1.表中1、2、3的氨基酸数目虽相同,但其生理作用彼此不同,试分析原因。
?
?
2.表中3与4,5与6虽功能相似,但各自具有专一性。试分析原因。
提示:蛋白质的结构多样性与氨基酸的数目、种类、排列顺序,肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构有关,表中1、2、3的氨基酸数目虽相同,但其生理作用彼此不同,这是因为它们的氨基酸种类、排列顺序、肽链盘曲折叠及其形成的蛋白质的空间结构不同。
提示:蛋白质的结构多样性与氨基酸的数目、种类、排列顺序,肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构有关,表中3与4,5与6虽功能相似,但是氨基酸数目不同,氨基酸的种类、排列顺序和蛋白质的空间结构也不同。
探究点一
探究点二
探究点三
3.如果用20个不同的字母分别代表20种氨基酸来写出由10个氨基酸组成的长链,可以写出多少条互不相同的长链?尝试说出蛋白质种类众多的原因(注:一个蛋白质分子往往含有成百上千个氨基酸)。
?
提示:10个氨基酸能够组成2010条互不相同的长链。氨基酸的种类、数目、排列顺序以及蛋白质空间结构的不同是蛋白质多种多样的原因。
探究点一
探究点二
探究点三
典例剖析
下列关于蛋白质组成与结构的叙述,正确的是( )
A.蛋白质通常是生物体内的能源物质
B.蛋白质水解过程中肽键数会增加
C.组成人的头发与指甲的主要蛋白质种类不同
D.正确的空间结构是蛋白质表现其特有的生物学活性所必需的
D
解析:蛋白质是生命活动的主要承担者,通常不作为生物体的能源物质,但在特殊情况下可以作为能源物质被利用,A项错误;蛋白质彻底水解的产物是氨基酸,在此过程中因肽键断裂而导致肽键数减少,B项错误;组成人的指甲的化学成分与头发相似,主要由含硫丰富的角蛋白构成,C项错误;蛋白质的特定功能是由其特定的结构决定的,换言之,正确的空间结构是蛋白质表现其特有的生物学活性所必需的,D项正确。
探究点一
探究点二
探究点三
归纳提升
图解蛋白质结构多样性与功能多样性的关系
探究点一
探究点二
探究点三
易错提醒
高温、过酸、过碱都会造成蛋白质空间结构不可逆的改变,致使蛋白质失去生物学活性;低温只是抑制蛋白质的功能,未造成蛋白质空间结构的改变,不会造成蛋白质生物学活性的丧失,如酶的保存应在低温下,而非其最适温度。
探究点一
探究点二
探究点三
活学活练
1.(2020浙江七彩阳光联盟高一期中改编)鱼肉和羊肉之间有差别,其原因不可能是( )
A.肽键的种类不同
B.蛋白质的空间结构不同
C.氨基酸排列顺序不同
D.组成蛋白质的氨基酸种类和数量不同
A
解析:氨基酸脱水缩合后,形成肽键,肽键种类相同,A项错误;蛋白质是生命活动的主要承担者,蛋白质具有多样性的原因是组成蛋白质的氨基酸的种类、数目和排列顺序不同以及蛋白质的空间结构不同,B、C、D三项正确。
探究点一
探究点二
探究点三
2.下列有关蛋白质结构、功能多样性的说法正确的是( )
A.蛋白质结构的多样性只与氨基酸的种类、数目和排列顺序有关
B.已知某化合物含有C、H、O、N、S等元素,且具有催化功能,可以推断此物质为磷脂
C.不同蛋白质分子中肽键形成时均有水生成
D.高温、过酸、过碱可以使蛋白质空间结构改变,但不影响其生物学活性
C
解析:蛋白质结构的多样性的原因是氨基酸的种类不同、数目不同、排列顺序千变万化以及蛋白质的空间结构不同,A项错误;磷脂不具有S元素,且不具有催化功能,B项错误;蛋白质分子中一个氨基酸的氨基与另一个氨基酸的羧基脱水缩合形成肽键,该过程均有水分子生成,C项正确;高温、过酸、过碱可以使蛋白质空间结构改变,可能会导致蛋白质失去生物学活性,这种改变是不可逆的,D项错误。
探究点一
探究点二
探究点三
氨基酸脱水缩合及计算
问题情境
1.图示中的“φ”表示什么结构?该化学键由氨基酸的什么基团形成?指出具体的形成过程。
提示:φ表示化学键肽键,由一个氨基酸的羧基与另一个氨基酸的氨基脱水缩合形成。
探究点一
探究点二
探究点三
2.一条由30个氨基酸组成的多肽链,经蛋白酶水解后得到2个二肽,4个四肽,2个五肽。则水解后的化合物中,至少含有几个氨基,几个羧基,几个肽键?
3.若组成蛋白质的氨基酸的平均相对分子质量是130,那么一个由4条肽链共280个氨基酸所组成的蛋白质相对分子质量是多少?
提示:分析题干信息,30个氨基酸组成的多肽链水解得到的肽链数是2+4+2=8(条),因此水解后的化合物中,至少含有8个氨基和8个羧基,肽键数是30-8=22(个)。
提示:一个蛋白质分子中肽键数(脱去的水分子数)=氨基酸数-肽链条数=280-4=276(个);蛋白质相对分子质量=氨基酸总相对分子质量-脱去的水的相对分子质量=氨基酸的平均相对分子质量×氨基酸数-水的相对分子质量×脱去水的个数=130×280-18×276=31
432。
探究点一
探究点二
探究点三
典例剖析
有关图中蛋白质的叙述,正确的是( )
某种蛋白质中相关基团和氨基酸数目
A.此蛋白质共有2条肽链
B.此蛋白质的R基团中共含有22个氨基
C.共有95个肽键
D.99个氨基酸形成此蛋白质时,共减少的相对分子质量为1
764
B
探究点一
探究点二
探究点三
解析:该蛋白质中,羧基的总数为26,R基团上的羧基数目是23,所以此蛋白质含有的肽链数=羧基总数-R基团上羧基数目=26-23=3(条),A项错误;由上述分析可知,该蛋白质由3条肽链构成,所以此蛋白质的R基团中共含有25-3=22(个)氨基,B项正确;肽键数=氨基酸数-肽链数=99-3=96(个),C项错误;形成此蛋白质时,共减少的相对分子质量为脱去的水分子的相对分子质量=96×18=1
728,D项错误。
探究点一
探究点二
探究点三
归纳提升
蛋白质合成过程中的有关计算
(1)链状多肽:氨基酸数=肽链数+肽键数(或水分子数);
环状多肽:氨基酸数=肽键数=水分子数。
(2)有关氨基和羧基数目的计算
①每一条肽链中至少含有一个游离氨基和一个游离羧基,分别位于肽链的两端;环状肽主链中可以不含游离的氨基和羧基,环状肽中氨基、羧基数取决于构成环状肽的氨基酸R基团中氨基、羧基的数目。
②蛋白质中游离氨基总数=肽链数目+R基团中的氨基数目;
蛋白质中游离羧基总数=肽链数目+R基团中的羧基数目。
探究点一
探究点二
探究点三
(3)蛋白质相对分子质量的计算(原理:质量守恒)
一般情况下:蛋白质的相对分子质量=氨基酸数目×氨基酸的平均相对分子质量-脱去的水分子数×18。
(4)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基团上的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基团上的O原子数=各氨基酸中O原子总数-脱去水分子数。
③由n个氨基酸组成的一条多肽链中,至少含有n个N原子,至少含有(n+1)个O原子。
探究点一
探究点二
探究点三
易错提醒
氨基酸脱水缩合时,H来自氨基(—NH2)和羧基(—COOH),O来自羧基。因此,肽键断裂水解时,水中的H的去处为氨基和羧基,O的去处仅是羧基。
探究点一
探究点二
探究点三
活学活练
1.有n个氨基酸共含m个氨基,则由该n个氨基酸组成的一条多肽链中氨基数为( )
A.m-n-1
B.m+n+1
C.m+n-1
D.m-n+1
D
解析:有n个氨基酸共含m个氨基,则该n个氨基酸的R基团中含有的氨基数=m-n个,由这些氨基酸缩合成的一条多肽链中含有的氨基数=肽链数+R基团中含有的氨基数=1+m-n=m-n+1(个)。
探究点一
探究点二
探究点三
2.(2020绍兴柯桥高一期末)某多肽链被水解成1个五肽、2个三肽、3个四肽、4个二肽,则这些短肽所含的羧基数最小值及肽键数分别是( )
A.10、21
B.9、31
C.10、31
D.9、21
A
解析:蛋白质分子至少含有的羧基数看肽链的条数。因此,这些短肽的羧基总数的最小值为1+2+3+4=10(个);肽键数=氨基酸数-肽链数=(5-1)×1+(3-1)×2+(4-1)×3+(2-1)×4=21(个)。第2课时 蛋白质的结构及功能
基础巩固
1.(2020嘉兴高一期末改编)如图表示二肽分子的结构,①②③④中表示肽键的是( )
A.①
B.②
C.③
D.④
2.据报道,科学家在治疗“非典”病人时,曾将病愈个体的血清注入一部分患者体内,有效地发挥了治疗作用,其中的有效成分是抗体。抗体的化学本质属于
( )
A.脂质
B.糖类
C.蛋白质
D.核酸
3.(2020宁波六校高一期中)如图表示有关蛋白质分子的简要概念图,对图示分析正确的是( )
A.A中肯定有S元素
B.①过程发生的化学反应称脱水缩合,反应产生的水中的氢分别来自氨基和羧基
C.多肽中B的数目等于C的数目
D.蛋白质的种类有20种
4.下列依次为丙氨酸、丝氨酸和天门冬氨酸的结构式:
由这三个氨基酸脱水缩合所形成的化合物,能形成的种类数、含有的氨基、羧基的数目是( )
A.27,3,1
B.27,1,2
C.6,1,2
D.6,2,2
5.(2020浙东北联盟高一期中改编)下列有关蛋白质的空间结构的说法正确的是( )
A.不同蛋白质分子中参与形成肽键的化学基团无差异性
B.不同的多肽,组成它们的氨基酸种类、数量和空间结构不同
C.蛋白质分子都是由一条多肽链组成,且都具有独特的空间结构
D.不适宜的温度和酸碱度可以使蛋白质空间结构改变,但不影响其生物活性
6.现有100个氨基酸,共有氨基102个,羧基107个,由它们合成的2条肽链中肽键、氨基、羧基的数目分别是
( )
A.98,4,9
B.98,102,107
C.98,1,1
D.100,4,9
7.(2020余姚中学高一质检改编)下列关于蛋白质的叙述,正确的是( )
A.同一种蛋白质也可能组成外观不同的结构
B.蛋白质的空间结构一旦发生改变,就会失去生物学活性
C.二肽都有两个肽键
D.不同蛋白质中氨基酸的种类均不同
8.二硫键“—S—S—”是蛋白质中连接两条肽链之间的一种化学键。如图是由280个氨基酸组成的某蛋白质的结构图,下列相关叙述正确的是( )
A.该蛋白质至少有2个羧基
B.该蛋白质完全水解需要277个水分子
C.该蛋白质的功能由氨基酸的数量、种类、排列顺序三方面决定
D.该蛋白质至少含有280个氨基
9.三个不同的氨基酸可以合成三肽的种类以及三种不同的氨基酸数量足够时能合成的三肽的种类分别是
( )
A.6,9
B.3,9
C.3,27
D.6,27
10.根据下图回答问题。
(1)图中A表示 ,D表示 。(用文字表达)?
(2)该化合物是由 个氨基酸分子失去 个水分子而形成的,这种化学反应称为 ?
。?
(3)图中表示R基团的字母是 ,表示肽键的字母是 。?
(4)该化合物由 种氨基酸组成。?
(5)蛋白质多样性的原因:构成蛋白质的氨基酸的种类、 、 不同,多肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构不同。?
能力提升
11.绿色荧光蛋白是从发光水母中分离出来的一种结构蛋白,其相关数据如下表所示。若R基团上的羧基和氨基不会脱水缩合形成肽键,则下列相关叙述正确的是( )
氨基酸数目
126
R基团上的羧基数
15
游离羧基总数
17
游离氨基总数
17
A.R基团上的氨基有16个,该蛋白质含有1条肽链
B.该蛋白质水解时,水分子中的氧参与形成氨基
C.合成一分子该蛋白质时脱去水的相对分子质量为2
232
D.该蛋白质中的N主要存在于游离—NH2中
12.下列关于氨基酸和蛋白质的叙述,错误的是( )
A.酪氨酸几乎不溶于水,而精氨酸易溶于水,这种差异是由R基团不同引起的
B.甜味肽的分子式为C13H16O5N2,则该甜味肽是一种二肽
C.n个氨基酸形成m个多肽链,则该过程会产生n个水分子和n个肽键
D.n个氨基酸共有m个氨基,由这些氨基酸脱水缩合成的一条多肽链中含氨基的数目为m-n+1
13.下面4组图解中,①和②分别表示不同的蛋白质分子,其中○□△各代表一种氨基酸。下列叙述错误的是( )
A.甲或乙的①和②都具有独特的空间结构
B.乙中每一条肽链至少含有一个游离羧基
C.丙中①和②的氨基酸之间连接方式不同
D.丁可表示组成蛋白质的多肽链数目不同
14.(2020杭州二中模拟)某有机分子的分子式为C22H34O13N6,其水解后共产生下列3种氨基酸。据此判断,下列正确的一项是( )
甘氨酸 丙氨酸
谷氨酸
A.该分子是由6个氨基酸脱水缩合而成的
B.合成1个这样的分子同时将产生6个水分子
C.该分子中存在一个游离氨基和一个游离羧基
D.1个这样的分子水解后可以产生2个谷氨酸
15.胰岛素是一种蛋白质分子,它含有α、β两条多肽链,α链含有21个氨基酸,β链含有30个氨基酸,两条多肽链间通过两个二硫键(二硫键是由两个—SH连接而成)连接,在α链上也形成一个二硫键,如图为结晶牛胰岛素的平面结构示意图,据此回答下列问题。
(1)该分子中的51个氨基酸先在胰腺细胞的核糖体上经 方式形成两条肽链,这两条肽链通过一定的化学键,如图中的—S—S—相互连接在一起,最后形成具有一定空间结构的胰岛素分子。?
(2)胰岛素分子中含有肽键 个,从理论上分析,胰岛素分子至少有 个“—NH2”,至少有 个“—COOH”。?
(3)已知20种氨基酸的平均相对分子质量是128,则该化合物的相对分子质量约为 。?
参考答案
第2课时 蛋白质的结构及功能
基础巩固
1.C 解析
①是R基团,②是氨基,③是肽键,④是羧基。
2.C 解析
蛋白质是生命活动的主要承担者,蛋白质结构多样性决定功能多样性,抗体是具有免疫功能的蛋白质。
3.B 解析
图中A是组成蛋白质的元素,蛋白质的主要组成元素为C、H、O、N,有的蛋白质中含有S元素,A中不一定含有S元素,A项错误;B为蛋白质的基本单位氨基酸,氨基酸分子相互结合组成多肽的过程为脱水缩合,因此过程①为脱水缩合,该反应产生的水中的氢分别来自氨基和羧基,B项正确;多肽中C(肽键)的数目=B(氨基酸)的数目-肽链的数目,C项错误;组成蛋白质的氨基酸种类约为20种,D项错误。
4.C 解析
根据题意分析,已知有三个不同的氨基酸,由这三个氨基酸构成的三肽种类=3×2×1=6(种);分析题图可知,3个氨基酸中,天门冬氨酸含有2个羧基,因此该肽链中的氨基数是1,羧基数是2。
5.A 解析
不同蛋白质分子中形成肽键的相关化学基团均为氨基(—NH2)和羧基(—COOH),A项正确;不同的多肽,组成它们的氨基酸种类、数量和排列顺序不同,B项错误;蛋白质分子由一条或多条多肽链组成,且都具有独特的空间结构,C项错误;不适宜的温度和酸碱度可以使蛋白质空间结构改变,进而影响其生物学活性,D项错误。
6.A 解析
由题意知,100个氨基酸中,含有102个氨基和107个羧基,因此100个氨基酸中R基团中的氨基是2个、羧基是7个,如果由这100个氨基酸形成2条肽链,形成的肽键数=100-2=98(个),游离的氨基数是2+2=4(个),游离的羧基数是2+7=9(个)。
7.A 解析
同一种蛋白质可能组成外观不同的结构,A项正确;结构决定功能,因此蛋白质的空间结构一旦发生改变,便会导致功能改变,但不一定会失去生物学活性,若蛋白质空间结构一旦发生不可逆改变,便会失去生物学活性,B项错误;二肽一般只有一个肽键,C项错误;蛋白质结构多样性与氨基酸的种类、数目及排列顺序有关,因此不同蛋白质分子,可能氨基酸种类相同,但排列顺序或数目不同,D项错误。
8.A 解析
该蛋白质由3条肽链组成,其中有两条是链状肽链,每条链状肽链至少含有一个羧基,因此该蛋白质分子至少含有2个羧基,A项正确;该蛋白质合成时脱去水分子数目=280-2=278(个),因此其完全水解时也需要278个水分子,B项错误;该蛋白质的功能由氨基酸的数量、种类、排列顺序和蛋白质的空间结构决定,C项错误;该蛋白质由3条肽链组成,其中有两条是链状肽链,每条链状肽链至少含有一个氨基,因此该蛋白质分子至少含有2个氨基,D项错误。
9.D 解析
蛋白质的多样性与氨基酸的种类、数目、排列顺序和蛋白质的空间结构有关,三个不同的氨基酸合成三肽的种类是3×2×1=6(种),三种不同的氨基酸数量足够时能合成的三肽的种类33=27(种)。
10.解析
(1)由以上分析知,题图中的A表示氨基,D表示羧基。
(2)该化合物含有2个肽键、3个R基团,是由3个氨基酸脱去2个水分子合成的三肽,由氨基酸形成该化合物的方式应为脱水缩合。
(3)题图中的B、C、G表示R基团(依次是—CH3、—CH2—COOH、—CH3),E、F是肽键。
(4)该化合物中各氨基酸的R基团依次是—CH3、—CH2—COOH、—CH3,R基团有2种,所以该化合物由2种氨基酸形成。
(5)蛋白质的多样性与构成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序及多肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构不同有关。
答案
(1)氨基 羧基
(2)3 2 脱水缩合
(3)B、C、G E、F
(4)2
(5)数目 排列顺序
能力提升
11.C 解析
该蛋白质共含有17个游离的羧基,其中有15个在R基团中,说明该蛋白质含有2条肽链,又由于游离的氨基总数是17个,所以R基团上的氨基有15个,A项错误;氨基酸经脱水缩合形成蛋白质时,脱去的水分子中的氧来自氨基酸中的羧基,所以该蛋白质水解时,水分子中的氧参与形成羧基,B项错误;合成一分子该蛋白质时脱去的水分子数=氨基酸数-肽链数=126-2=124(个),脱去水的相对分子质量为124×18=2
232,C项正确;蛋白质中的N元素主要存在于—NH2与—COOH脱水缩合的部位中,D项错误。
12.C 解析
氨基酸结构中不同的结构是R基团,所以酪氨酸几乎不溶于水,而精氨酸易溶于水,这种差异是由R基团的不同引起的,A项正确;由于氨基酸分子中至少含有一个氨基,甜味肽的分子式为C13H16O5N2,由氮原子数可知甜味肽中含有两个氨基酸,是一种二肽,B项正确;n个氨基酸形成m个多肽链,则该过程会产生n-m个水分子和n-m个肽键,C项错误;由于一个肽链中至少有一个游离的氨基和一个游离的羧基,所以n个氨基酸共有m个氨基,则这些氨基酸脱水缩合成的一条多肽链中含氨基的数目为m-n+1,D项正确。
13.C 解析
甲或乙的①和②分别表示不同的蛋白质分子,具有各自独特的空间结构,A项正确;乙图中肽链均为直链,至少含有一个氨基和羧基,B项正确;不同氨基酸的连接方式相同,均通过肽键相连,C项错误;丁图示中①和②的肽链数目不同,D项正确。
14.A 解析
分析题意可知,这三种氨基酸都只含有一个氨基,而该有机分子含6个N原子,则该有机分子是由6个氨基酸分子脱水缩合而成的,A项正确;由以上分析可知,该有机分子是由6个氨基酸分子脱水缩合而成的,因此合成1个这样的分子同时将产生5个水分子,B项错误;组成该有机分子的3种氨基酸分子的R基团中均不含氨基,但谷氨酸的R基团中含有1个羧基,且该有机分子中含有3个谷氨酸,因此该多肽分子中含1个游离的氨基和4个游离的羧基,C项错误;由分析可知,合成1个这样的分子需要3个谷氨酸,D项错误。
15.解析
(1)氨基酸在核糖体上经过脱水缩合反应形成肽链,多肽链经过盘曲折叠形成具有一定的空间结构的蛋白质分子。
(2)胰岛素分子中含有肽键=氨基酸数目-肽链的条数=(21+30)-2=49(个);从理论上分析,一条肽链的一端含有一个氨基,另一端含有一个羧基,所以胰岛素分子有两条链,至少有2个“—NH2”和2个“—COOH”。
(3)胰岛素的相对分子质量=128×51-(49×18+6×1)=5
640。
答案
(1)脱水缩合 (2)49 2 2 (3)5
640(共19张PPT)
第3课时 核酸的种类及功能、生物组织中有机物的检测
一
二
一、核酸储存与传递遗传信息
1.组成元素: 。?
2.基本单位——核苷酸
核苷酸的组成成分: 、 、 。其五碳糖有2种(包括核糖和 ),含氮碱基有5种:包括腺嘌呤( )、 (T)、胞嘧啶( )、_______ (G)、尿嘧啶( )。?
3.核酸的种类及功能
(1)脱氧核糖核酸(DNA):储藏 ,控制细胞的所有活动,特有的物质: 。?
(2)核糖核酸(RNA):在 合成时所必需,特有的物质: 。?
C、H、O、N、P
磷酸基团
五碳糖
含氮碱基
脱氧核糖
A
胸腺嘧啶
C
鸟嘌呤
U
遗传信息
胸腺嘧啶和脱氧核糖
蛋白质
尿嘧啶和核糖
一
二
预习反馈
判断正误。
(1)DNA和RNA的区别只在于五碳糖的种类差异。( )
(2)核苷酸是生物体内具有遗传功能的大分子化合物。( )
(3)DNA和RNA都可作为大肠杆菌的遗传物质。( )
(4)碱基U和T分别参与DNA和RNA的构成。( )
×
×
×
×
一
二
二、生物组织中有机物的检测
检测生物组织中的油脂、糖类和蛋白质
稀释的蛋清
马铃薯匀浆
苏丹Ⅲ染液
双缩脲试剂
本尼迪特试剂
碘-碘化钾溶液
一
二
显微镜
50%的酒精
双缩脲试剂A
双缩脲试剂B
热水浴中
加热
一
二
预习反馈
1.判断正误。
(1)葡萄糖溶液与本尼迪特试剂混合后会产生红黄色沉淀。( )
(2)检测生物组织中的蛋白质,应将双缩脲试剂A与双缩脲试剂B混合后进行检测。( )
(3)采用苏丹Ⅲ染液检测生物组织中的油脂颗粒,需要用70%的酒精洗去多余染料。( )
×
×
×
一
二
2.下列关于检测生物组织中化合物实验的叙述,正确的是( )
A.向淀粉溶液中加入碘-碘化钾溶液,反应后呈橙黄色
B.向葡萄糖溶液中加入本尼迪特试剂,加热后呈红黄色
C.向蛋清液中加入双缩脲试剂A,加热后溶液呈紫色
D.用苏丹Ⅲ染液处理花生子叶切片,观察到油滴呈蓝色
B
解析:淀粉中加入碘-碘化钾溶液呈蓝色,A项错误;葡萄糖为还原糖,与本尼迪特试剂混合后水浴加热呈红黄色,B项正确;蛋清液中加入2
mL双缩脲试剂A,然后加入5滴双缩脲试剂B
后溶液呈现紫色,C项错误;油脂颗粒经苏丹Ⅲ染液染色后呈橙黄色,D项错误。
探究点一
探究点二
核酸储存与传递遗传信息
问题情境
1.DNA是一种核酸分子,细胞中还有其他的核酸分子吗?它们的主要区别是什么?
2.利用DNA可进行亲子鉴定,具体原理是什么?
提示:细胞中的核酸有2种,分别为脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)。两种核酸的主要区别在于构成核酸的五碳糖和含氮碱基不同。DNA分子中含有脱氧核糖,特有的碱基是T(胸腺嘧啶),RNA分子中含有核糖,特有的碱基是U(尿嘧啶)。
提示:DNA储存有个体的遗传信息,不同个体的DNA具有差异性,亲子代之间DNA具有极高的相似性。
探究点一
探究点二
3.除了将DNA用于亲子鉴定外,你还能在生活中找到相关应用吗?
提示:法医鉴定、遗传病诊断、传染病诊断等。
探究点一
探究点二
典例剖析
(2020余姚中学高一质检)下列关于核酸的叙述中,错误的是( )
A.核酸由C、H、O、N、P五种元素组成
B.生物的遗传物质是DNA
C.核酸分为DNA和RNA
D.核酸能控制蛋白质的合成
B
解析:核酸的组成元素有C、H、O、N、P五种,A项正确;某些病毒的遗传物质是RNA,如HIV,B项错误;核酸分为DNA和RNA两种,C项正确;核酸是细胞内携带遗传信息的物质,在生物体蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用,D项正确。
探究点一
探究点二
活学活练
1.下列核苷酸中,在DNA结构中不可能具有的是( )
A
解析:A核苷酸中的碱基是尿嘧啶,是组成RNA的尿嘧啶核糖核苷酸,DNA中不具有。
探究点一
探究点二
2.下列有关DNA和RNA的说法正确的是( )
A.真核细胞中的DNA全部存在于细胞核中,RNA全部存在于细胞质中
B.在化学组成上,DNA与RNA的碱基完全不同
C.真核生物细胞只含有脱氧核糖
D.原核生物的细胞中含有5种碱基,8种核苷酸
D
解析:真核细胞中DNA主要存在于细胞核中,RNA主要存在于细胞质中,A项错误;DNA与RNA中的碱基不完全相同,B项错误;真核生物细胞中含有脱氧核糖和核糖,C项错误;原核生物的细胞中含有DNA和RNA两种核酸,因此含有5种碱基,8种核苷酸,D项正确。
探究点一
探究点二
生物组织中有机物的检测
问题情境
“炸薯条”是一种常见食品。以下为制作“炸薯条”的相关资料:①薯条在油炸之前含量最多的有机物是淀粉;在油炸后,含量最多的有机物是油脂。②高温会对维生素等营养成分造成破坏。
请回答下列问题。
1.检测油炸之前的薯条中含量最多的有机物时,采用什么试剂?若在晾干的薯条上滴加这种试剂,薯条会呈什么颜色?
?
提示:检测淀粉采用碘-碘化钾溶液(或碘液)。薯条会呈现蓝色。
探究点一
探究点二
2.检测“炸薯条”中含量最多的有机物时,采用何种试剂,会出现什么颜色?
??
3.检测“炸薯条”、薯条、豆类食品中是否富含蛋白质时,使用何种试剂?会有什么样的颜色变化?
?
?
4.根据生活经验和所学的生物学知识,判断下列说法的真伪:“炸薯条”是富含蛋白质和多种维生素的营养食品,对青少年和儿童身体的生长发育具有很高的营养价值。
?
?
提示:采用苏丹Ⅲ染液,出现橙黄色。
提示:检测蛋白质采用双缩脲试剂,若样本中含有蛋白质则出现紫色反应。
提示:根据生活经验和题干中“①薯条在油炸之前含量最多的有机物是淀粉;在油炸后,含量最多的有机物是脂肪。②高温会对维生素等营养成分造成破坏”的信息可知,以上说法是虚假的。
探究点一
探究点二
典例剖析
(2020浙江1月选考,10)为检测生物组织中的还原糖,制备了某苹果的两种提取液:①浅红色混浊的匀浆;②浅黄色澄清的匀浆。下列叙述正确的是( )
A.提取液②加入本尼迪特试剂并加热产生红黄色沉淀,说明②中含有还原糖
B.与提取液②相比,①更适合用于检测苹果中的还原糖
C.提取液中含有淀粉、少量的麦芽糖和蔗糖等还原糖
D.检测还原糖时,先加入双缩脲试剂A液再加入B液
A
解析:本尼迪特试剂检测还原糖,水浴加热后呈红黄色沉淀,说明提取液②中含有还原糖,A项正确;提取液①为浅红色,与还原糖检测反应颜色相似,不适合作为检测底物,B项错误;淀粉、蔗糖不是还原糖,C项错误;双缩脲试剂用于检测蛋白质而不是还原糖,D项错误。
探究点一
探究点二
归纳提升
有机物检测实验的细节辨析
(1)检测种子切片的油脂时,不需要加热,但需要显微镜和指示剂(苏丹Ⅲ染液);
(2)检测还原糖时实验材料甘蔗、甜菜不可取,因为甘蔗、甜菜中主要为蔗糖,为非还原糖,西瓜汁、西红柿汁不可取,因为材料本身颜色会掩盖实验结果,加入本尼迪特试剂加热时必须水浴加热;
(3)检测蛋白质时,需注意双缩脲试剂的添加顺序与用量,先加双缩脲试剂A,再加双缩脲试剂B,且双缩脲试剂A为2
mL,双缩脲试剂B为5滴,同时双缩脲试剂B不能过量,否则硫酸铜在碱性环境中生成大量蓝色的Cu(OH)2沉淀,会掩盖所产生的紫色。
探究点一
探究点二
(4)本尼迪特试剂和双缩脲试剂本身具有颜色(蓝色),因此,若加入上述试剂未发生反应,不能回答无色,而应是蓝色或无反应。
(5)加热改变蛋白质空间结构,使蛋白质变性失去生物学活性,但并未破坏肽键。用双缩脲试剂检测蛋白质,反应部位在肽键,与蛋白质结构无关,故变性的蛋白质遇双缩脲试剂仍能发生紫色反应。
探究点一
探究点二
活学活练
(2020温州十五校联合体高一期中)下列选项中两种物质的元素组成不一致的是( )
A.脱氧核糖和油脂
B.DNA和RNA
C.磷脂和核苷酸
D.血红蛋白和抗体
D
解析:脱氧核糖和油脂的组成元素都是C、H、O,A项错误;DNA和RNA的组成元素都是C、H、O、N、P,B项错误;磷脂和核苷酸的组成元素都是C、H、O、N、P,C项错误;血红蛋白的组成元素是C、H、O、N、Fe,抗体是蛋白质,一般组成元素是C、H、O、N、S,两种物质的元素组成不一致,D项正确。第3课时 核酸的种类及功能、生物组织中有机物的检测
基础巩固
1.(2017浙江4月选考,6)与DNA分子相比,RNA分子特有的碱基是( )
A.鸟嘌呤(G)
B.胞嘧啶(C)
C.尿嘧啶(U)
D.腺嘌呤(A)
2.下列组合中属于生物大分子的是( )
A.蛋白质、核苷酸、氨基酸
B.多肽、葡萄糖、脂肪
C.氨基酸、核苷酸、脂肪酸
D.蛋白质、核酸、多糖
3.(2020丽水四校高一段考)下列关于核酸的叙述错误的是( )
A.包括脱氧核糖核苷酸和核糖核苷酸两大类
B.具有贮存遗传信息的功能
C.能控制蛋白质的生物合成
D.决定细胞和生物体的遗传特性
4.下列样本与本尼迪特试剂热水浴加热后不产生红黄色沉淀的是( )
A.发芽小麦研磨液40
℃恒温10
min之后的上清液
B.煮沸的白萝卜提取液
C.煮沸的蔗糖溶液
D.10%的葡萄糖溶液
5.(2019江苏高考)下列关于细胞内蛋白质和核酸的叙述,正确的是( )
A.核酸和蛋白质的组成元素相同
B.核酸的合成需要相应蛋白质的参与
C.蛋白质的分解都需要核酸的直接参与
D.高温会破坏蛋白质和核酸分子中的肽键
6.下列关于“检测生物组织中的油脂”的活动的叙述,正确的是( )
A.制片时,需滴加1~2滴50%的酒精溶液,再盖上盖玻片
B.镜检时,若发现最薄部分在右上角,需要将装片向左下方移动
C.观察到的橙黄色的脂肪颗粒有一部分不在细胞内
D.该实验中使用的花生种子、菜豆种子、蚕豆种子都含有较多的油脂
7.下列有关蛋白质和核酸的叙述,正确的是( )
A.组成每一种蛋白质的氨基酸均有20种
B.DNA中含有A、U、G、C四种碱基
C.蛋白质热变性后还能与双缩脲试剂发生作用呈现紫色
D.烟草中含有5种核苷酸
8.(2020诸暨中学高一期中)下列关于“可溶性还原糖、蛋白质和油脂鉴定”实验的叙述,正确的是( )
A.常用番茄、西瓜等作为鉴定植物组织内还原糖的实验材料
B.油脂鉴定中,在花生子叶细胞间不可能出现橙黄色的脂肪颗粒
C.蛋白质鉴定中,加入双缩脲试剂A可为反应提供碱性环境
D.油脂鉴定中,50%的酒精溶液用于溶解组织中的脂肪
9.下面是某同学进行“检测生物组织中油脂、还原糖、蛋白质”实验操作:
①检测油脂时,将花生种子进行切片,滴加苏丹Ⅲ染液后立即用显微镜观察;
②检测还原糖时,取梨汁加入试剂,立即观察颜色变化;
③检测蛋白质时,取待测样液,将双缩脲试剂A和双缩脲试剂B混匀后加入,观察颜色变化。
请回答下列问题。
(1)步骤①观察到视野整体呈橙黄色,可能原因是 。?
(2)步骤②加入的试剂是 ,立即观察颜色变化发现颜色变化不明显,改进措施是 ,正确操作后的显色为 。如果用蔗糖溶液代替梨汁, 出现显色反应。?
(3)步骤③存在操作错误,其正确的实验操作是 。在实验操作无误的前提下,待测样液中有蛋白质的实验现象是 。?
能力提升
10.将刚刚萌发、带有小芽的大麦充分研磨后,过滤得到组织样液。在组织样液中加入下列试剂后振荡均匀,下列有关实验现象及结论的叙述,正确的是
( )
A.加入碘-碘化钾溶液,溶液呈蓝色,说明发芽的大麦中含有淀粉
B.加入本尼迪特试剂并热水浴加热,溶液呈红黄色,说明发芽的大麦中含有麦芽糖
C.加入苏丹Ⅲ染液,溶液呈红色,证明发芽的大麦中含有油脂
D.加入双缩脲试剂,溶液呈蓝色,说明发芽的大麦中含有蛋白质
11.用碘液、苏丹Ⅲ染液和双缩脲试剂测得甲、乙、丙三种植物的干种子中三大类有机物颜色反应如下表,其中“+”的数量代表颜色反应深浅程度,下列有关说法不正确的是( )
试剂种类
碘液
苏丹Ⅲ染液
双缩脲试剂
甲
++++
++
+
乙
++
++++
++
丙
+
++
++++
A.乙种子中主要含蛋白质
B.碘液、苏丹Ⅲ染液和双缩脲试剂与相应的物质发生的颜色反应分别是蓝色、橙黄色和紫色
C.在观察颜色时有可能用到光学显微镜
D.这三种试剂的使用均不需要水浴加热
12.实验测得小麦、大豆、花生三种生物干种子中三大类有机物含量如图所示,下列叙述正确的是( )
A.选用花生检测细胞中有油脂存在时需要使用显微镜
B.向小麦种子的研磨滤液中加入本尼迪特试剂,就会呈红黄色
C.用双缩脲试剂检测大豆组织样液中存在蛋白质加热呈蓝色
D.萌发时相同质量的三种种子需要的O2量基本相同
13.下列关于如图所示过程的叙述,错误的是( )
A.甲是磷酸基团,在不同的核苷酸中种类相同
B.乙是五碳糖,在DNA中是脱氧核糖,在RNA中是核糖
C.丙是含氮碱基,在人体细胞遗传物质中有4种
D.丁是核苷酸,在一个病毒中有8种
14.香蕉果实在成熟过程中,果实中的储藏物质不断发生转化,使香蕉逐渐变甜。为了验证香蕉果实在成熟过程中储藏物质的转化情况,课外兴趣小组的同学设计了以下实验方案。
(一)实验原理:香蕉果实在成熟过程中会产生乙烯,它能促进果实的成熟,导致果肉细胞内的 ,从而使香蕉逐渐变甜。?
(二)材料与用具:成熟到第2天的香蕉果肉、成熟到第4天的香蕉果肉、碘-碘化钾溶液、本尼迪特试剂、蒸馏水、试管、滴管、玻璃缸、酒精灯、量筒、天平等。
(三)实验思路。
①制备提取液:取成熟到第2天和第4天的等量香蕉果肉,分别加入等量的蒸馏水制成两种提取液;
②实验分组并编号:?
?
?
。?
③实验观察:将以上各组试管置于适宜条件下进行实验,观察比较它们的颜色变化。
请分析回答以下问题。
(1)完成上面实验原理和步骤②中的填空。
(2)请设计实验结果记录表,并将预期的实验结果填入表中。
(注:实验结果中记录变化后的颜色以及颜色的深浅,用“+”表示呈浅色,“++”表示呈深色,“-”表示无颜色变化)
参考答案
第3课时 核酸的种类及功能、生物
组织中有机物的检测
基础巩固
1.C 解析
RNA分子特有的碱基为尿嘧啶(U),DNA分子特有的碱基为胸腺嘧啶(T)。
2.D 解析
核苷酸和氨基酸都是单体,不是生物大分子,A项错误;葡萄糖是单体,不是生物大分子,脂肪由甘油和脂肪酸构成,也不是生物大分子,B项错误;氨基酸、核苷酸、脂肪酸都不是生物大分子,C项错误;蛋白质、核酸、多糖分别是由氨基酸、核苷酸、单糖构成的大分子化合物,D项正确。
3.A 解析
核酸包括DNA(脱氧核糖核酸)和RNA(核糖核酸),A项错误;核酸能贮存遗传信息,是遗传物质,B项正确;核酸能控制蛋白质的合成,进而控制生物的性状,C项正确;核酸是遗传物质,能决定细胞和生物体的遗传特性,D项正确。
4.C 解析
发芽小麦研磨液40
℃恒温10
min之后的上清液含有葡萄糖、麦芽糖等还原糖,与本尼迪特试剂热水浴加热后能产生红黄色沉淀,A项正确;煮沸的白萝卜提取液含有葡萄糖等还原糖,与本尼迪特试剂热水浴加热后能产生红黄色沉淀,B项正确;煮沸的蔗糖溶液中仍只含蔗糖,而蔗糖是非还原糖,所以与本尼迪特试剂热水浴加热后不产生红黄色沉淀,C项错误;本尼迪特试剂加入10%的葡萄糖溶液,水浴加热后产生红黄色沉淀,D项正确。
5.B 解析
核酸的组成元素是C、H、O、N、P,而蛋白质的主要组成元素是C、H、O、N,有些蛋白质还含有S元素,A项错误;核酸包括DNA和RNA,两者的合成都需要相关酶的催化,而这些酶的化学本质是蛋白质,B项正确;蛋白质的分解需要蛋白酶的参与,而蛋白酶的本质是蛋白质,因此蛋白质的分解不需要核酸的直接参与,C项错误;高温会破坏蛋白质分子的空间结构,但是不会破坏肽键,且核酸分子中不含肽键,D项错误。
6.C 解析
制片时,用吸水纸吸去酒精溶液,再在切片上滴加1~2滴水,再盖上盖玻片,A项错误;镜检时,若发现最薄部分在右上角,需要将装片向右上方移动,B项错误;脂肪需要使用苏丹Ⅲ染液染色,观察切片时需要使用酒精洗去多余染料以后再在显微镜下观察,由于部分细胞被破坏,可以看到两个细胞之间的橙黄色的脂肪颗粒,C项正确;花生种子含油脂多,蚕豆种子主要成分是淀粉,菜豆种子主要成分是蛋白质,D项错误。
7.C 解析
组成蛋白质的氨基酸约有20种,但不一定每一种蛋白质的氨基酸都有20种,A项错误;DNA中含有A、T、G、C四种碱基不含碱基U,RNA中含有碱基U,B项错误;双缩脲试剂与蛋白质中的肽键作用呈现紫色,变性后的蛋白质只是空间结构改变,肽键并不被破坏,故还能与双缩脲试剂发生作用呈现紫色,C项正确;烟草是植物,有DNA和RNA两种核酸,即含有8种核苷酸,D项错误。
8.C 解析
番茄、西瓜具有颜色,会影响颜色反应的观察,不宜作为鉴定植物组织内还原糖的实验材料,A项错误;脂肪鉴定中观察花生子叶切片细胞间可能出现被苏丹Ⅲ染液染成橙黄色的脂肪颗粒,B项错误;蛋白质鉴定中加入双缩脲试剂A(0.1
g/mLNaOH溶液)可为反应提供碱性环境,C项正确;油脂鉴定中,50%的酒精溶液是为了洗去多余的染料,D项错误。
9.解析
(1)检测油脂实验中需要用50%的酒精溶液洗去多余的染料。步骤①观察到视野整体呈橙黄色,可能原因是没有洗去多余的染料。
(2)检测还原糖时应该使用的试剂是本尼迪特试剂,使用该试剂时需要热水浴加热2~3
min,出现红黄色沉淀。蔗糖为非还原糖,用其代替梨汁,不能出现显色反应。
(3)用双缩脲试剂检测蛋白质时应该先加双缩脲试剂A
2
mL,再加双缩脲试剂B
5滴,最后溶液呈现紫色。
答案
(1)没有洗去多余的染料
(2)本尼迪特试剂 热水浴加热2~3
min 红黄色沉淀 不能
(3)先加2
mL双缩脲试剂A,再加5滴双缩脲试剂B 溶液呈现紫色
能力提升
10.A 解析
淀粉遇碘-碘化钾溶液变蓝,因此加入碘-碘化钾溶液,溶液呈蓝色,说明发芽的大麦中含有淀粉,A项正确;加入本尼迪特试剂并水浴加热,溶液呈红黄色,说明发芽的大麦中含有还原糖,但不一定是麦芽糖,B项错误;苏丹Ⅲ染液能将油脂染成橙黄色,而不是红色,C项错误;加入双缩脲试剂,溶液呈紫色反应,说明发芽的大麦中含有蛋白质,D项错误。
11.A 解析
根据甲、乙、丙中出现颜色的程度可以确定,甲中主要含有淀粉,乙中主要含有油脂,丙中主要含有蛋白质,A项错误;碘液、苏丹Ⅲ染液和双缩脲试剂与相应的物质发生的颜色反应分别是蓝色、橙黄色和紫色,B项正确;在观察颜色时,检测油脂实验中需要制作临时装片,然后借助光学显微镜观察,C项正确;这三种试剂的使用均不需要水浴加热,只有在用本尼迪特试剂检测还原糖时需要水浴加热,D项正确。
12.A 解析
选用花生检测细胞中有油脂存在时需要制作临时切片,然后借助显微镜观察,A项正确;使用本尼迪特试剂检测还原糖时,需热水浴加热2~3
min呈红黄色,所以向小麦种子的研磨滤液中加入本尼迪特试剂,若不加热,不会呈红黄色,B项错误;用双缩脲试剂检测大豆组织样液中存在的蛋白质时,不需要加热,溶液呈紫色而不是蓝色,C项错误;由于油脂中的碳氢比例高,消耗O2多,所以萌发时相同质量的三种种子需要的O2量不相同,D项错误。
13.D 解析
磷酸基团在不同的核苷酸中种类是相同的,A项正确;乙是五碳糖,有脱氧核糖和核糖两种,在DNA中是脱氧核糖,在RNA中是核糖,B项正确;人体细胞中遗传物质为DNA,含氮碱基共有4种,C项正确;丁是核苷酸,病毒只有一种核酸,病毒中核苷酸只有4种,D项错误。
14.解析
(一)香蕉逐渐变甜的原因是细胞中的淀粉水解成还原糖。
(三)分析题干实验目的是验证香蕉果实在成熟过程中储藏物质的转化,实验原理是①淀粉分解成还原糖,②还原糖与本尼迪特试剂反应形成红黄色沉淀,③碘-碘化钾溶液与淀粉反应呈蓝色,所以观察指标是淀粉的含量变化和还原糖的含量变化,因此,实验思路如下:
①制备提取液:取成熟到第2天和第4天的等量香蕉果肉,分别加等量的蒸馏水制成两种提取液;
②实验分组并编号:由题意可知,实验分四组,甲:第2天的提取液+碘-碘化钾溶液;乙:第2天的提取液+本尼迪特试剂;丙:第4天的提取液+碘-碘化钾溶液;丁:第4天的提取液+本尼迪特试剂。
答案
(1)(一)淀粉分解成还原糖
(三)②甲:第2天的提取液+碘-碘化钾溶液;
乙:第2天的提取液+本尼迪特试剂;
丙:第4天的提取液+碘-碘化钾溶液;
丁:第4天的提取液+本尼迪特试剂。
(2)记录表格
香蕉果实成熟过程中储藏物质
转化的实验结果记录表
分组颜色
甲
乙
丙
丁
蓝色
++
-
+
-
红黄色
-
+
-
++(共22张PPT)
第1课时 糖类与脂质的种类及功能
一
二
一、糖类是细胞的主要能源物质
1.元素组成:大多数糖类由 三种元素组成。?
2.种类及功能
C、H、O
直接吸收
葡萄糖
脱氧核糖
半乳糖
脱水缩合
葡萄糖
果糖
麦芽糖
核糖
葡萄糖
半乳糖
一
二
多
共价键
淀粉
重要储能
纤维素
细胞壁
肝糖原
肌糖原
是动物体内重要储能物质
一
二
预习反馈
1.判断正误。
(1)蔗糖和果糖都是植物细胞内特有的二糖。( )
(2)淀粉、糖原、纤维素都是由葡萄糖聚合而成的多糖。( )
(3)蔗糖是淀粉的水解产物之一,麦芽糖是纤维素的水解产物之一。( )
(4)葡萄糖是生物体内最重要的单糖。( )
(5)稻米和木材的主要成分均为淀粉。( )
2.动、植物细胞内都有的糖是( )
A.淀粉
B.糖原
C.葡萄糖
D.纤维素
×
√
×
√
×
C
解析:淀粉和纤维素是植物细胞所特有的糖,糖原是动物细胞特有的糖,葡萄糖是动、植细胞内都有的单糖,C项正确。
一
二
二、脂质是一类不溶于水的有机物,具有多种生物学功能
1.元素组成
主要由 三种元素组成,不过其中的氢原子较糖类多,而
较糖类中的少。?
C、H、O
氧原子
一
二
2.种类及功能
储能
抵抗低温
防震
各种膜
细胞膜
心脑血管
生殖
钙和磷
一
二
预习反馈
1.判断正误。
(1)脂质中的磷脂是细胞各种膜的组成成分。( )
(2)油脂主要含有C、H、O三种元素,同等质量的油脂释放的热量比糖类多。( )
(3)胆固醇过多可能引发心脑血管疾病,因此胆固醇对于身体而言有害。( )
√
×
×
一
二
2.脂质的种类有多种,功能也各不相同。脂质不具有的生物学功能是( )
A.参与各种膜的构建
B.促进钙和磷的吸收
C.储存能量
D.传递遗传信息
D
解析:脂质中的磷脂是构成各种膜结构的重要成分,A项正确;脂质中的维生素D能够促进个体对钙和磷的吸收,B项正确;脂质中的油脂具有储存能量的作用,C项正确;脂质不具有传递遗传信息的功能,D项错误。
探究点一
探究点二
糖类是细胞的主要能源物质
问题情境
下图是细胞中糖类的组成简图。
请据图回答以下问题。
1.图示中A表示哪种糖类?若其参与核酸的构成,则具体表示哪种糖?
?
提示:A表示单糖,参与核酸构成的单糖是脱氧核糖和核糖。
探究点一
探究点二
2.若B是2分子单体A脱水缩合而成的化合物,则B表示哪种糖类?植物细胞中特有的此类糖是哪些?
?
?
??
3.若B是由大量单体A脱水缩合而形成的化合物,则B表示哪种糖类?此类糖在人和动物的肝脏中主要指什么?在马铃薯块茎中又主要指什么?
?
提示:B表示二糖,植物细胞中特有的二糖是麦芽糖和蔗糖。
提示:B表示多糖。多糖在人和动物的肝脏中指肝糖原,在马铃薯块茎中主要指淀粉。
探究点一
探究点二
典例剖析
(2020温州十五校联合体高一期中)下列关于糖类化合物的叙述,正确的是( )
A.葡萄糖、果糖、蔗糖都是还原糖,且元素组成相同
B.淀粉、糖原、纤维素都是由葡萄糖聚合而成的多糖
C.二糖和多糖的彻底水解产物都是葡萄糖
D.蔗糖是淀粉的水解产物之一,麦芽糖是纤维素的水解产物之一
B
解析:蔗糖不是还原糖,A项错误;淀粉、糖原、纤维素属于多糖,基本单位是葡萄糖,B项正确;二糖中的蔗糖水解产物是葡萄糖和果糖,乳糖水解的产物是半乳糖和葡萄糖,C项错误;蔗糖不是淀粉的水解产物,麦芽糖是淀粉的水解产物之一,D项错误。
探究点一
探究点二
归纳提升
糖类的种类及作用
探究点一
探究点二
探究点一
探究点二
活学活练
1.(2020嘉兴高一期末)下列关于糖类的叙述,正确的是( )
A.单糖可以被进一步水解
B.纤维素由葡萄糖聚合而成
C.蔗糖水解生成两分子葡萄糖
D.糖原是植物体内最重要的储能物质
B
解析:单糖不可以被进一步水解为更简单的化合物,A项错误;纤维素的基本单位是葡萄糖,纤维素由葡萄糖聚合而成,B项正确;蔗糖可以水解为1分子果糖和1分子的葡萄糖,C项错误;糖原是动物体内重要的储能物质,D项错误。
探究点一
探究点二
2.下列关于糖类的生理作用的叙述中,不正确的是( )
A.核糖和脱氧核糖是核酸的组成成分
B.葡萄糖是细胞的重要能源物质
C.纤维素是高等植物细胞壁的主要成分
D.糖原是植物细胞中重要的储存能量的物质
D
解析:核糖和脱氧核糖分别参与RNA和DNA的构成,A项正确;糖类是细胞的重要能源物质,尤其是葡萄糖,B项正确;高等植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,C项正确;淀粉是植物细胞中重要的储存能量的物质,糖原是动物细胞中重要的储存能量的物质,D项错误。
探究点一
探究点二
脂质是一类不溶于水的有机物,具有多种生物学功能
问题情境
下面是某同学查阅到与脂质结构、功能描述有关的三段材料。
材料一 熊在入冬前要吃大量食物,在体内转化为脂肪储存起来,冬眠时体内脂肪进行分解作用,以维持生命活动。
材料二 生活在南极寒冷环境中的企鹅体内脂肪可厚达4厘米。
材料三 幼儿晒太阳,可以使其皮肤表皮细胞内的胆固醇转化为维生素D,起到预防佝偻病的作用。
探究点一
探究点二
思考并回答以下问题。
1.材料一和材料二说明油脂具有什么作用?
??
?2.油脂和糖类都只有C、H、O三种元素,为何油脂能释放更多的能量?
?
?
提示:说明油脂是细胞内的储能物质,具有保温抗低温作用。
提示:油脂中C、H比例较糖类高,氧化分解时消耗更多氧气,释放更多能量。
3.佝偻病患者对钙磷吸收弱,试分析材料三中的维生素D能够起到预防佝偻病的原因。
提示:维生素D能够促进人和动物对钙和磷的吸收,减少佝偻病的发病率。
探究点一
探究点二
典例剖析
(2020浙东北联盟高一期中改编)脂质是组成细胞的必要成分,下列叙述正确的是( )
A.脂质和糖类一样,也是由C、H、O
3种元素组成
B.磷脂是细胞各种膜结构的重要成分
C.人体血液中的胆固醇会引发心脑血管疾病
D.油脂是储能物质,所含的能量是糖类的2倍以上
B
解析:脂质中的磷脂的组成元素是C、H、O、N、P,A项错误;磷脂、固醇是细胞的必要组分,磷脂是细胞各种膜结构的重要成分,B项正确;人体血液中适量的胆固醇能参与脂质的运输,胆固醇过多时可能会引发心脑血管疾病,C项错误;油脂和糖类都可作为储能物质,但油脂所含能量是等质量糖类的2倍以上,D项错误。
探究点一
探究点二
归纳提升
脂质的种类、分布及生理功能
探究点一
探究点二
活学活练
1.下列关于油脂分子的说法,错误的是( )
A.油脂等脂质由碳、氢、氧三种元素组成
B.油脂分子通常不溶于水,易溶于脂溶性有机溶剂
C.常温下,植物油脂通常呈液态
D.相同质量油脂氧化分解释放的能量大于糖类
A
解析:油脂和固醇由碳、氢、氧三种元素组成,而磷脂的元素组成是碳、氢、氧、氮和磷,A项错误;油脂通常不溶于水,而溶于脂溶性有机溶剂,B项正确;常温下,植物油脂通常呈液态,C项正确;油脂结构中氢比例高于糖类,所以相同质量油脂氧化分解释放的能量大于糖类,D项正确。
探究点一
探究点二
2.下列关于脂质的叙述,错误的是( )
A.磷脂是细胞内各种膜结构的主要成分
B.胆固醇不是人体必需的,因为血液中的胆固醇可能引发心脑血管疾病
C.油脂的基本单元是甘油和脂肪酸
D.1
g油脂所含的能量高于1
g糖类所含的能量
B
解析:磷脂是细胞各种膜结构的重要成分,A项正确;胆固醇是动物细胞膜的重要成分,血液中的胆固醇过多可能会引发心脑血管疾病,B项错误;油脂是由甘油和脂肪酸组成的,C项正确;与相同质量的糖类相比,油脂含有的碳和氢多,所以相同质量的脂肪释放的能量多于糖类,D项正确。
