【2012优化方案同步课件】生物课件：浙科版必修1第1章 细胞的分子组成
文档属性
| 名称 | 【2012优化方案同步课件】生物课件：浙科版必修1第1章 细胞的分子组成 |  | |
| 格式 | rar | ||
| 文件大小 | 2.2MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 浙科版 | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2011-10-07 09:08:56 | ||
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文档简介
(共126张PPT)
第一章 细胞的分子组成
第一、二节 分子和离子·无机物
课标领航
通过本节学习，我能够
1．说出组成细胞的主要元素，水和无机盐的生理作用。
2．认同生命的物质性，说明生物界与非生物界的统一性和差异性。
【重点】 水和无机盐的生理作用。
【难点】 生物界与非生物界的统一性和差异性。
随着生活水平的提高，养生保健话题逐渐进入人们的日常生活，各类保健品应运而生。其中最为人熟知的保健食品种类繁多，有补充蛋白质的、补充核酸的、补充各类维生素的、补充钙铁锌硒等矿物质的……保健化妆品的种类也不少，补维生素的、补水的……
这些保健品中的成分在人体中能发挥什么作用呢？
情景导引
核心要点突破
实验探究创新
知能过关演练
第一、二节 分子和离子·无机物
基础自主梳理
基础自主梳理
一、元素
1．细胞是生物体结构和功能的基本单位，构成细胞的物质是由________组成的。
2．组成人体的主要元素，同样也是构成细胞的主要元素。组成人体的主要元素有：O、C、H、N、Ca、P、K、S、Na、Cl、Mg等。
二、分子
1．原子组成元素
元素
一种元素可能由一种_______组成，也可能由一种以上的原子组成。例如氢元素是由_____不同的氢原子组成的。
2．元素组成物质
(1)组成细胞的物质单位是_______。
①水分子是由氢和氧两种元素组成。
②糖是由_________________3种元素组成。
③脂肪是由碳、氢、氧3种元素组成。
(2)共价键
原子
3种
分子
碳、氢、氧
共价键是原子间通过共用__________形成的化学键，如水分子是由氢原子和氧原子通过两者共用最外层的电子而形成的。
三、离子
1．离子键是使____________结合成化合物的静电作用。
2．离子键的形成(以NaCl的形成为例)
钠原子________电子而显正电性，形成Na＋；氯原子________电子而显负电性，形成Cl－。Na＋和Cl－通过______________形成氯化钠分子。
电子对
正、负离子
失去
得到
静电作用
四、水
1．物质分类
细胞中的物质，可以分为两类：无机化合物和___________，其中，无机物中含量最多的是_______。
2．水的含量、分类
生物体中水的含量一般为__________，细胞内的水有两类即________________。
3．水分子的特性和生理作用
(1)水是________分子，所以凡是有极性的分子或离子都极易溶于其中。
有机化合物
水
60%～90%
自由水和结合水
极性
(2)水是生物体内____________的主要介质。
(3)水具有缓和温度变化的作用。水分蒸发时会破坏水分子之间的氢键，因此出汗能有效地降低体温。
物质运输
1．医生建议“感冒”患者，多喝白开水，你能说出其中主要利用了水的什么功能吗？
【提示】 水是人体中最主要的养分，它可以调节体温，同时一些物质可溶解其中，以冲淡毒素。
思考感悟
五、无机盐类
1．含量
无机盐在生物体内含量不高，约占__________。
2．存在形式
多数无机盐在体内以_________的形式存在。
3．生理作用
1%～1.5%
离子
(1)无机盐对于维持生物体的__________有着重要的作用。
例如：哺乳动物血液中_______的含量过低，则会发生抽搐。
(2)无机盐是某些复杂_______的重要组成成分。
例如：_______是叶绿素的必需成分，______是血红蛋白的主要成分。
生命活动
Ca2＋
化合物
Mg2＋
Fe2＋
2．为什么观察动物和人的细胞时，要用一定浓度的生理盐水？
【提示】 维持细胞正常的渗透压。
思考感悟
核心要点突破
1．组成细胞的元素
(1)种类：20多种。
(2)主要元素：O、C、H、N等。
(3)生命系统中的核心元素：C。
2．生物界与非生物界的统一性与差异性
细胞中元素的种类和含量
(1)统一性：从元素种类看，组成生物体的化学元素在无机自然界都能找到，没有一种元素为生物体所特有。
(2)差异性：从元素含量看，组成生物体的化学元素，在生物体内和无机自然界中含量差异很大。
生物界与非生物界具有差异性的事实
(1)人体中，C、H、N三者的含量占31%左右；岩石圈中，C、H、N三者的含量不足1%。
(2)在生物体中，C、H、O、N四者的含量最多；在非生物界中最丰富的元素是氧、硅、铝、铁。
特别提醒
(2011年舟山实验中学高二检测)下列有关组成生物体的化学元素的论述中，正确的是( )
A．组成生物体的各种化学元素的含量与其在地壳中的含量相同
B．动物和植物体内所含化学元素的种类差异很大
C．组成生物体的化学元素在无机自然界中都可以找到
D．不同生物体各种化学元素的含量基本相似
【尝试解答】 __C__
例1
【解析】 逐项分析如下：
选项 内容指向·联系分析
A 从化学元素的含量来看，生物界与非生物界之间具有差异性，生物体内各种化学元素的含量与非生物界的有很大差异
B 不同生物体中所含化学元素种类大体相同，具有统一性
C 生物界与非生物界具有统一性，组成生物体的化学元素在无机自然界中都可以找到
D 不同生物体所含元素的种类具有统一性，组成生物体的化学元素的含量相差较大，具有差异性
【互动探究】 玉米植株和人体相比含Mg2＋量相同吗？含Ca2＋呢？
【提示】 不相同，玉米植株中含Mg2＋多，含Ca2＋少。
【探规寻律】 (1)组成细胞的元素在无机自然界中都能找到。
(2)在细胞鲜重中，含量最多的元素是氧元素。
(3)在细胞干重中，含量最多的元素是碳元素。
1．生物体内水的含量
(1)含量最多。在构成细胞的各种化合物中，水的含量最多，一般为60%～90%。
(2)不同的生物体内水的含量差别很大。例如，生活在海洋中的水母的身体里水的含量约为97%。
(3)生物体不同的生长发育阶段水的含量不同。幼儿时期>成年时期；幼嫩部分>老熟部分。
(4)同一生物不同器官水的含量也不同，如心肌含水79%，血液含水82%。
细胞中的水
2．水分子的特性与其生理作用的关系
(1)水是极性分子，凡是有极性的分子或离子都极易溶于水中，水是生物体内物质运输的主要介质。
(2)水分子之间会形成氢键，使得水具有调节温度的作用，使细胞内的温度变化比较缓和。
正是因为水分子的这些特性，所以水被认为是生命的摇篮。
欧渊“火星快车”探测器和美国的“勇气”号和“机遇”号孪生火星探测器成功登上火星后，相继探测到火星上有水存在的可能，使人类探索自己星球以外的高级生命和追求地球外栖息地的愿望将有可能成为现实。下列关于水与生命关系的叙述错误的是( )
A．各种生物体的一切生命活动，不能离开水
B．水在细胞内以自由水和结合水两种形式存在
例2
C．自由水是组成细胞结构的重要成分
D．自由水参与细胞中各种代谢作用
【思路点拨】 本题考查生物体内水的存在形式及生理作用。解答本题可从以下几个方面入手：
①明确水在生物体内的存在形式。
②掌握自由水和结合水的生理作用。
③理解水与生命的关系。
【尝试解答】 __C__
【解析】 水在生物体内有两种存在形式，一种是自由水，另一种是结合水；结合水是组成细胞结构的重要成分，自由水可作为溶剂，是生物体内物质运输的主要介质，参与化学反应等。
【探规寻律】 细胞中水的含量与细胞代谢的关系
(1)细胞内自由水和结合水的含量与细胞的新陈代谢和抗逆性有关。一般情况下，自由水占含水量的百分比越大，细胞代谢越旺盛，但抗逆性越弱；反之，结合水的比例越大，代谢越缓慢，但抗逆性越强。
(2)图示：
跟踪训练 (2011年华东师大二附中高一检测)某细胞中的含水量为：自由水∶结合水＝90∶10，在水分总量不变的情况下，适当提高温度，则两种水的含量的比值变化是( )
A．增大 B．减小
C．不变 D．不能确定
解析：选A。适当提高温度，细胞代谢旺盛，此时自由水含量增多，比值增大。
组成生物体的无机盐的重要作用
无机盐在细胞中的含量虽然很低，但是其作用非常重要，过多或过少都会影响细胞或生物体正常的生命活动。
特别提醒
人的红细胞必须生活在无机盐质量浓度为0.9%的血浆中。若将红细胞置于浓盐水中，红细胞则会失水皱缩，从而丧失运输氧气的功能。这些事实说明( )
A．无机盐对维持生物体的新陈代谢有重要作用
B．无机盐对维持细胞的形态和功能有重要作用
C．无机盐离子容易进出细胞
D．水分子容易进出细胞
例3
【思路点拨】 此题考查无机盐的生理功能，具体分析如下：
【尝试解答】 __B__
跟踪训练 某乳酸亚铁口服液可以有效治疗人类贫血，这是因为Fe2＋进入人体后能( )
A．调节人体酸碱平衡
B．调节血浆渗透压
C．构成人体血红蛋白
D．促进更多红细胞产生
解析：选C。本题以日常生活的信息为切入点，考查了无机盐在生物体内的作用。在人体内，Fe2＋是血红蛋白的组成成分，缺少Fe2＋会引起红细胞运输氧的功能降低，导致机体供氧不足。
实验探究创新
【理论归纳】
实验设计的基本步骤：分组编号→设置对照→观察记录→得出结论
实战演练 设计一个实验证明镍盐为植物生活所必需的无机盐，根据提供的实验材料用品，完成实验步骤，并得出相应结论。
(1)材料用品：完全培养液甲，缺镍的完全培养液乙，适当的固定材料，广口瓶若干，长势相似的玉米幼苗，含镍的无机盐。
(2)方法步骤
①取两个洁净的广口瓶编号A、B，并向A中加入一定量的完全培养液甲，向B中加入________________________________________________________________________。
②取____________________分为两组，将其中一组放入A瓶中，另一组放入B瓶中。
③将两广口瓶置于__________________条件下培养一段时间，观察________________________________________________________________________。
(3)实验结果及结论：
A瓶中__________________；B瓶中________________。说明________________________________________________________________________。
(4)为进一步验证镍盐一定是必需的无机盐，还应增加的实验步骤是________________________________________________________________________。
【解析】 根据实验目的，本实验的自变量是营养液中镍的有无，其他条件均应相同。溶液培养法可以用来判定某元素是否是必需元素，运用对照原则，将玉米幼苗随机分为两组，分别放在含镍和不含镍的培养液中培养，观察实验结果，对结果进行分析，得出结论。
【答案】 (2)①等量的缺镍的完全培养液乙 ②长势相似的玉米幼苗 ③相同的适宜 玉米幼苗的生长状况
(3)玉米幼苗生长正常 玉米幼苗不能正常生长 镍盐是植物生活所必需的无机盐
(4)向B瓶中添加镍盐，观察玉米幼苗能否恢复正常生长
知能过关演练
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第三节 有机化合物及生物大分子
一 碳化合物、糖类、脂质
课标领航
通过本节学习，我能够
1．概述糖类的种类和作用，说出分类的依据。
2．举例说出脂质的种类和作用。
【重点】 糖类和脂质的作用。
【难点】 脂质的分类。
肥胖被预测为21世纪的流行病和人类健康的第一杀手。与之有密切关系的高脂血症、高血压、冠心病、脂肪肝、糖尿病等
情景导引
疾病都已成为威胁人类健康最严重的疾病。因此日常饮食中不少人对糖类和脂质是唯恐避之不及，更有一些爱美人士因害怕变胖，而把糖类和脂质视为“天敌”。
你是怎样对待食物中的糖类和脂质的？你知道它们在生命活动中有何作用吗？
核心要点突破
实验探究创新
知能过关演练
一 碳化合物、糖类、脂质
基础自主梳理
基础自主梳理
一、碳化合物
1．有机化合物
有机化合物是指除一氧化碳、二氧化碳、碳酸盐等以外的几乎所有含_________，它是构成细胞的主要物质。
2．碳原子的结构
碳原子上游离的键可以与氢、氧、氮、硫、磷等结合，形成数百万种化合物，所以碳是生命系统中的____________元素。
碳化合物
核心
3．有机化合物的种类
生物体内的有机化合物可分为4类：糖类、脂质、蛋白质和核酸，一般把它们统称为_____________。
二、糖类
1．组成元素
糖类是由____________3种元素组成的。
2．分类
(1)单糖，如___________和果糖，它们不能水解成更简单的糖。
生物大分子
碳、氢、氧
葡萄糖
(2)二糖，如蔗糖和_________，1分子二糖可以水解为2分子单糖。
(3)多糖，如_______、________和糖元，1分子多糖可以水解为多个单糖分子。
3．生理作用
(1)单糖：糖类的结构单元，分子式都是C6H12O6。细胞内的主要单糖是________，它是最重要的___________物质。
(2)二糖：用于贮存能量，可水解为单糖供能。
麦芽糖
淀粉
纤维素
葡萄糖
能源
1．所有的糖类都是能源物质吗？
【提示】 不是，如五碳糖。
思考感悟
(3)多糖：_______和糖元是生物体内重要的贮能物质，其中糖元主要贮藏在动物的_____和___________中。
4．分子通式
糖类也称碳水化合物，其分子通式为____________。
三、脂质
1．元素组成：由碳、氢、氧3种元素组成，但其中的_________原子含量比糖类中的少。
2．种类及功能
淀粉
肝脏
肌肉
Cn(H2O)m
氧
(2)磷脂：细胞内各种________的重要成分。
(3)植物蜡：对植物细胞起________作用。
(4)__________ ：人体所必需的，但血液中过多可能引发心脑血管疾病。
甘油
脂肪酸
贮能物质
膜结构
保护
胆固醇
2．相同质量的糖元和油脂，彻底氧化分解哪种物质释放的能量多？
【提示】 油脂。
思考感悟
核心要点突破
糖类的种类、分布和功能
种类 分布
主要功能
单糖：不能水解的糖 核糖 动植物细胞 组成RNA
脱氧核糖 组成DNA
葡萄糖 细胞的主要能源物质
种类 分布
主要功能
二糖：水解后
能够生
成两分子单糖的糖 蔗糖 甜菜、甘蔗等植物细胞中 能水解成单糖而供能
麦芽糖 发芽的小麦等植物细胞中
乳糖 动物的乳汁中
多糖：水解后能够生成许多单糖的糖 淀粉 玉米、小麦、水稻、马铃薯、山药等植物细胞中 植物细胞中重要的贮能物质
纤维素 植物细胞壁 植物细胞壁的主要组成成分
糖元 主要存在于人和动物的肝脏和肌肉中 人和动物细胞中重要的贮能物质
(1)葡萄糖、果糖和半乳糖的分子简式都是C6H12O6，均属于六碳糖。
(2)葡萄糖、果糖、麦芽糖和乳糖是还原糖，可与本尼迪特试剂反应，产生红黄色沉淀；淀粉、蔗糖、纤维素、糖元是非还原糖。
(3)二糖和多糖的形成方式均为脱水缩合。
特别提醒
下列选项中，关于糖类生理作用的叙述，错误的是( )
A．核糖和脱氧核糖是核酸的组成成分之一
B．葡萄糖是主要的能源物质
C．淀粉和糖元是所有生物体的贮能物质
D．纤维素是植物细胞壁的主要成分
【思路点拨】 糖类是生物体进行生命活动的主要能源物质，也是构成重要化合物和细胞结构的重要物质。各种糖类的作用为：
例1
④淀粉→是植物细胞中重要的贮能物质；
⑤糖元→是人和动物细胞中重要的贮能物质；
⑥纤维素→是植物细胞壁的主要成分。
【尝试解答】 __C__
【互动探究】 (1)题干涉及的糖类哪些是植物所特有的？哪些是动物所特有的？
(2)C、D选项中所涉及的糖均由葡萄糖构成，为何它们的形态和功能却不同？
【提示】 (1)淀粉和纤维素是植物特有的；糖元是动物特有的。
(2)葡萄糖的连接方式不同。
【探规寻律】 糖的分类
分类依据 种 类
按归属 动植物细胞共有的糖 核糖、脱氧核糖、葡萄糖
动物细胞特有的糖 乳糖、糖元
植物细胞特有的糖 蔗糖、麦芽糖、淀粉、纤维素
按功能 细胞中主要能源物质 葡萄糖
细胞中贮能物质 淀粉、糖元
细胞的结构物质 核糖、脱氧核糖、纤维素
按是否具有还原性 还原糖 葡萄糖、果糖、麦芽糖
非还原糖 蔗糖、淀粉、糖元、纤维素
1．脂质的种类、分布及生理功能
脂质
种 类 分 布 功 能
油脂 油：植物脂：动物 贮能物质
磷脂 动、植物 各种膜结构的重要成分
植物蜡 植物 保护作用
胆固醇 动物 生命活动的调节物质
2.油脂作为贮能物质的原因：在油脂中(C＋H)/O比糖类等其他化合物中大，因此，在被氧化分解时需氧量多，产生的能量也多。
(2011年萧山九中高二检测)关于脂质在生命活动中的作用的叙述，错误的是( )
A．油脂是生物体主要的贮能物质
B．磷脂是细胞内各种膜结构的重要成分
C．植物蜡对植物细胞起保护作用
D．胆固醇是细胞中最重要的能源物质
例2
【思路点拨】 本题主要考查脂质的生理作用。解答本题的思维流程如下：
【尝试解答】 __D__
【解析】 油脂是生物体内主要的贮能物质，在植物中称为油，在动物中称为脂；磷脂是细胞中各种膜结构的重要组成成分；植物蜡对植物细胞起保护作用；胆固醇可调节生物体的代谢，不作为能源物质，细胞中最重要的能源物质是葡萄糖。
【探规寻律】 脂质的元素组成和功能
(1)脂质不只由C、H、O三种元素组成，有的脂质(如磷脂)还含有N、P等。
(2)油脂不仅是细胞内良好的贮能物质，还是一种很好的绝热体，还具有缓冲和减压作用。
跟踪训练 下列关于生命活动物质基础的叙述中，正确的是(多选)( )
A．磷脂由C、H、O、N、P等元素组成
B．组成细胞的主要元素中，O是核心元素
C．植物蜡是植物细胞壁的基本组成成分
D．同质量的糖元和油脂，含氢比例不相同
解析：选AD。磷脂中含C、H、O、N、P等元素；C是核心元素；纤维素是植物细胞壁的基本组成成分。
实验探究创新
检测生物组织中的糖类和油脂
【实验原理】
待检测物质 检测试剂 现象
糖类 淀粉 碘—碘化钾溶液 蓝色
还原糖 本尼迪特试剂 红黄色沉淀
油脂 苏丹Ⅲ染液 橙黄色
【实验步骤】
1．糖类的检测
(1)检测淀粉
(2)检测还原糖
结果及结论：还原糖与本尼迪特试剂在加热的过程中生成红黄色沉淀，说明组织样液中有还原糖。
2．油脂的鉴定
实战演练 1.某些单子叶植物，如菠菜、鸢尾等的叶子内含有大量的还原性糖，但这些植物的叶子不宜作鉴定还原性糖的实验材料，原因是
( )
A．这些植物的叶片不宜磨碎
B．在研磨时糖类易被破坏
C．叶片中的叶绿素颜色较深，掩盖了发生的颜色反应
D．叶片中光合作用的产物以淀粉的形式存在
【解析】 鉴定还原性糖时，植物组织是常用的实验材料，但必需加以选择。在双子叶植物中，光合作用的主要产物葡萄糖形成后合成为淀粉，暂时贮存在叶子内。有些单子叶植物，如菠菜、鸢尾，并不将光合作用的产物转变为淀粉，因此叶子中有大量的还原性糖。但是，由于叶片中叶绿素的颜色较深，对于鉴定时的颜色反应起着掩盖作用，导致实验现象不明显。因此，也不宜用单子叶植物的叶子作实验材料。
【答案】 C
2．(2011年常山高二检测)下列有关生物组织中油脂检测的叙述不正确的是( )
A．检测生物组织中的油脂一般需进行徒手切片
B．所用检测剂为苏丹Ⅲ染液
C．用显微镜进行观察时为使视野清晰可直接使用高倍物镜
D．本实验中可用50%的乙醇溶液洗去多余染料
【解析】 苏丹Ⅲ染液可与油脂发生特异性颜色反应，呈现橙黄色，依此可确认组织中是否含油脂。本实验中50%的乙醇溶液的作用是洗去多余染料。
【答案】 C
知能过关演练
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二 蛋白质、核酸
课标领航
通过本节学习，我能够
1．概述蛋白质的结构和功能。
2．阐明蛋白质分子结构多样性与功能复杂性的关系。
3．说出核酸的种类和功能。
【重点】 蛋白质的结构和功能；核酸的种类和功能。
【难点】 氨基酸形成蛋白质的过程及相关计算。
1965年9月17日，我国在世界上首次用人工方法合成了胰岛素，摘取了一枚生物科学的“金牌”。胰岛素是胰腺里的一种岛形细胞群(胰岛)分泌
出的激素，是由51个氨基酸构成的小分子蛋白质。它在调节糖类与脂肪的代谢方面具有十分重要的作用。
蛋白质在生命活动中有何作用？
情景导引
核心要点突破
实验探究创新
知能过关演练
二 蛋白质、核酸
基础自主梳理
基础自主梳理
一、蛋白质
1．生理作用：生物体的一切生命活动都与蛋白质有关，例如：肌肉组织中的蛋白质、消化食物所必需的________、参与对病原体清除作用的_______、细胞膜上帮助物质进出的载体蛋白，它们都是有特定功能的蛋白质。
2．相对分子质量：蛋白质是相对分子质量很大的生物大分子，所以也被称为_______化合物。
3．组成元素：蛋白质分子中含有___________
________元素，有的还含有硫元素。
消化酶
抗体
高分子
碳、氢、
氧、氮
1．蛋白质由哪些元素组成？各种氨基酸之间的区别是什么？
【提示】 都含C、H、O、N元素；R基不同。
思考感悟
4．化学结构
(1)基本单位：蛋白质的基本单位是________，构成蛋白质的氨基酸约有________种。
(2)结构通式：氨基酸的结构通式为一个中央碳原子上连接着一个_________、一个羧基、一个H和一个____________。
(3)肽键：两个氨基酸分子发生_____________便形成二肽，其中的键称为肽键。许多个氨基酸以肽键的形式连成一个链，便成为_________。
氨基酸
20
氨基
R基团
脱水缩合
多肽
2．连接两个氨基酸的化学键叫什么？其表示方法如何？它在形成时脱去的水分子中的H和O分别来源于哪个基团？
【提示】 肽键；—CO—NH—；—NH2；—COOH。
思考感悟
5．空间结构
(1)蛋白质分子的______________有多种。
(2)蛋白质分子的空间结构不稳定。蛋白质分子的空间结构会随温度的升高发生__________，从而失去生物学活性，这种现象称之为蛋白质的___________。
6．必需氨基酸和非必需氨基酸
(1)人体所需要的、但不能在人体内合成的、必须由食物供给的氨基酸，称为______________。
空间结构
改变
必需氨基酸
热变性
(2)可以在体内由其他化合物转化而来的氨基酸，称为_________________。
二、核酸
1．分类：___________ (简称RNA)和_______________ (简称DNA)。
2．功能
(1)DNA中贮藏的__________控制着细胞的所有活动，并决定细胞和整个生物体的_________。
(2)RNA在合成____________时是必需的。
非必需氨基酸
核糖核酸
脱氧核糖核酸
遗传信息
遗传特性
蛋白质
核心要点突破
氨基酸的结构特点
1．结构通式
2．对结构特点的理解
(1)“氨基酸”字面含义：“氨基酸”代表了氨基酸分子结构中的主要部分——氨基(碱性)和羧基(酸性)。
(2)氨基酸的元素组成：由氨基酸的结构通式得知，氨基酸的组成元素都有C、H、O、N。另外大多数蛋白质还含少量S元素，有些蛋白质含有P、Fe、I等元素。
(3)“至少”的含义：每个氨基酸都至少含有一个—NH2和一个—COOH，也可有多个，多的应位于R基上，如谷氨酸：
(4)连接位点：构成蛋白质的氨基酸都有一个—NH2和一个—COOH连在同一个碳原子上。此特点为判断某化合物是否是构成蛋白质的氨基酸的依据。自然界中氨基酸种类约100多种，其中在生物体中的氨基酸约有20种。
(2011年台州高二检测)丙氨酸的R基为—CH3，谷氨酸的R基为—CH2—CH2—COOH，它们缩合形成的二肽分子中，C、H、O的原子比例为( )
A．7∶16∶6 B．7∶14∶5
C．8∶12∶5 D．8∶14∶5
【思路点拨】 本题主要考查氨基酸的结构及特点，解答本题主要应突破以下几点：①掌握氨基酸的结构通式。②掌握脱水缩合的过程。③正确计数各原子的数目。
例1
【尝试答解】 __D__
【互动探究】 (1)丙氨酸与谷氨酸脱水缩合产生的二肽分子中，含有几个游离的氨基和羧基？
(2)丙氨酸与谷氨酸脱水缩合产生的二肽有几种？试写出其结构简式。
【提示】 (1)1个游离的氨基，2个游离的羧基。
(2)2种；①当丙氨酸的氨基与谷氨酸的羧基发生脱水缩合时，二肽结构简式为：
【探规寻律】 有关氨基、羧基、R基的常见书写错误
(1)正确书写格式：—NH2、—COOH、—R(千万别忘记原子团前要有短线“—”)。
(2)避免两种错误书写格式：①写为NH2、COOH、R；②写为NH3、HCOOH等。氨基、羧基、R基不是分子，它们只是分子的一部分。NH2、COOH是分子的写法，但它们在自然界是不存在的。只有—NH2、—COOH才是基团。而NH3和HCOOH是分子，不是基团。
1．脱水缩合示意图
氨基酸的脱水缩合
(1)脱下的水中的氧来自—COOH，水中的氢一个来自—COOH，另一个来自—NH2。
(2)参与脱水缩合的分别是两个氨基酸中与各自的中心碳原子相连的氨基和羧基，不是R基上的氨基和羧基。
多肽与蛋白质的区别
特别提醒
区别 多肽 蛋白质
结构上 是蛋白质的初级结构 具有一定的空间结构
功能上 一般无生物活性 具有生物活性
性质 由核糖体刚合成的多肽链为多肽，但并非是蛋白质 由一条或几条多肽链和其他物质(如—S—S—)结合而成
2.多个氨基酸分子形成多条肽链时的数量关系
(1)氨基酸、肽键数(失水数)和肽链数的关系：
肽键数＝失水分子数＝氨基酸数－肽链数
特别提醒
环状多肽的失水分子数＝氨基酸数＝肽键数
(2)氨基、羧基总数的计算关系：
氨基数＝所有R基中的氨基数＋肽链数
羧基数＝所有R基中的羧基数＋肽链数
3．蛋白质结构中的数量关系
根据多肽(蛋白质)相对分子质量＝氨基酸相对分子质量之和－失水分子的相对分子量＝氨基酸平均分子量×氨基酸数－18×失水分子数，可归纳为：
(2011年舟山实验中学高二检测)下列物质中，有的是组成人体的氨基酸，有的不是，若将其中构成人体的氨基酸脱水缩合成化合物，则其含有的氨基、羧基和肽键数目是( )
①H2N—CH2—COOH
②H2N—CH2—CH2OH
例2
A．3、3、2 B．1、2、1
C．1、3、2 D．3、4、2
【思路点拨】
①和④符合氨基酸的结构特点，属于人体的氨基酸，它们脱水缩合形成的二肽可能为：
所以含有的氨基、羧基和肽键数目分别是1,2,1。
【尝试解答】 __B__
跟踪训练 某蛋白质分子共有4条肽链，300个肽键，则形成这个蛋白质分子所需氨基酸分子数以及它们在缩合过程中生成的水分子数分别是( )
A．296和296 B．304和304
C．304和300 D．300和300
答案：C
1．蛋白质分子呈现多样性的原因分析
蛋白质分子的多样性
2．蛋白质分子功能的多样性
蛋白质分子结构极其多样，结构决定功能，蛋白质是生命活动的直接承担者，具有多种重要功能，现归纳如下：
功能 举例
结构蛋白(“建筑”材料) 构成细胞和生物体的重要物质，如膜蛋白、核糖体蛋白、染色体蛋白
催化作用(推动化学反应) 各种酶如消化酶、呼吸酶等多种代谢反应催化剂
运输作用 载体蛋白、血红蛋白
调节作用 蛋白质或多肽类激素(如促激素、促激素释放激素、胰岛素、生长激素、抗利尿激素等)
免疫作用 抗体、某些淋巴因子(如干扰素、白细胞介素等)
(1)正确的三维结构是蛋白质表现其特有的生物学活性所必需的。然而，蛋白质分子的空间结构“并不稳定”——过酸、过碱、高温等均可使蛋白质分子的空间结构发生改变——空间结构一旦改变，蛋白质的生物学活性即随之丧失。
(2)“低温”可抑制蛋白质活性，但并不破坏其空间结构——当温度适当升高时，蛋白质活性仍可恢复——这就是许多生物药品(如疫苗等)宜低温保存的原因所在。
特别提醒
下列有关蛋白质结构与功能多样性的说法正确的是( )
A．蛋白质结构的多样性与构成蛋白质的氨基酸的种类、数目和空间结构有关
B．已知某化合物含有C、H、O、N等元素，可以推断此物质为蛋白质
C．不同蛋白质分子中组成肽键的化学元素有一定的差异性
D．细胞中蛋白质的结构多样性决定了其功能的多样性
例3
【思路点拨】 本题主要考查蛋白质的结构及功能的多样性。
【尝试解答】 __D__
【探规寻律】 决定蛋白质结构多样性的原因之一是肽链的空间结构不同，而不是氨基酸的空间结构不同。
跟踪训练 (2011年丽水高二检测)蛋白质是细胞内最重要的生命物质之一，具有多样性和特异性，其结构与功能是相适应的。下列蛋白质类物质与其功能对应不正确的是( )
A．胰岛素与调节 B．抗体与免疫
C．淀粉酶与运输 D．血红蛋白与运输
解析：选C。生物体内蛋白质功能很多，如起调节作用的激素胰岛素；起免疫作用的抗体；起催化作用的酶，如淀粉酶；起运输作用的血红蛋白等。
实验探究创新
检测生物组织中的蛋白质
【实验原理】
蛋白质＋双缩脲试剂―→紫色反应
【实验步骤】
检测蛋白质
实战演练 1.若以鸡蛋蛋白液为材料进行蛋白质鉴定实验，发现蛋白液与双缩脲试剂发生反应后会粘附在试管壁上。下列关于这一现象形成原因的描述中正确的是( )
A．鸡蛋蛋白液稀释不够，搅拌不匀
B．只添加了双缩脲试剂A液，未添加双缩脲试剂B液
C．鸡蛋蛋白液不是合适的实验材料
D．蛋白液与双缩脲试剂的反应时间不够长
【解析】 本题考查对蛋白质鉴定实验的原理、过程、选材、实验方法的理解和分析。双缩脲试剂是鉴定蛋白质的试剂，鸡蛋蛋白液含有丰富的蛋白质，如果蛋白液稀释不够，与双缩脲试剂发生反应后，会粘附在试管内壁上，使反应不够彻底，也不容易清洗试管。
【答案】 A
2．(原创题)为了检测组织中的还原糖、油脂、蛋白质等有机物，下列叙述不正确的是( )
A．还原糖的检测需要水浴加热
B．油脂的检测需要使用显微镜
C．检测蛋白质加入双缩脲试剂B前加入双缩脲试剂A并混合均匀，是使蛋白质处在碱性环境中
D．苏丹Ⅲ染液能使细胞中的油脂呈红色
【解析】苏丹Ⅲ染液能使细胞中的油脂呈橙黄色。
【答案】 D
知能过关演练
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第一章 细胞的分子组成
第一、二节 分子和离子·无机物
课标领航
通过本节学习，我能够
1．说出组成细胞的主要元素，水和无机盐的生理作用。
2．认同生命的物质性，说明生物界与非生物界的统一性和差异性。
【重点】 水和无机盐的生理作用。
【难点】 生物界与非生物界的统一性和差异性。
随着生活水平的提高，养生保健话题逐渐进入人们的日常生活，各类保健品应运而生。其中最为人熟知的保健食品种类繁多，有补充蛋白质的、补充核酸的、补充各类维生素的、补充钙铁锌硒等矿物质的……保健化妆品的种类也不少，补维生素的、补水的……
这些保健品中的成分在人体中能发挥什么作用呢？
情景导引
核心要点突破
实验探究创新
知能过关演练
第一、二节 分子和离子·无机物
基础自主梳理
基础自主梳理
一、元素
1．细胞是生物体结构和功能的基本单位，构成细胞的物质是由________组成的。
2．组成人体的主要元素，同样也是构成细胞的主要元素。组成人体的主要元素有：O、C、H、N、Ca、P、K、S、Na、Cl、Mg等。
二、分子
1．原子组成元素
元素
一种元素可能由一种_______组成，也可能由一种以上的原子组成。例如氢元素是由_____不同的氢原子组成的。
2．元素组成物质
(1)组成细胞的物质单位是_______。
①水分子是由氢和氧两种元素组成。
②糖是由_________________3种元素组成。
③脂肪是由碳、氢、氧3种元素组成。
(2)共价键
原子
3种
分子
碳、氢、氧
共价键是原子间通过共用__________形成的化学键，如水分子是由氢原子和氧原子通过两者共用最外层的电子而形成的。
三、离子
1．离子键是使____________结合成化合物的静电作用。
2．离子键的形成(以NaCl的形成为例)
钠原子________电子而显正电性，形成Na＋；氯原子________电子而显负电性，形成Cl－。Na＋和Cl－通过______________形成氯化钠分子。
电子对
正、负离子
失去
得到
静电作用
四、水
1．物质分类
细胞中的物质，可以分为两类：无机化合物和___________，其中，无机物中含量最多的是_______。
2．水的含量、分类
生物体中水的含量一般为__________，细胞内的水有两类即________________。
3．水分子的特性和生理作用
(1)水是________分子，所以凡是有极性的分子或离子都极易溶于其中。
有机化合物
水
60%～90%
自由水和结合水
极性
(2)水是生物体内____________的主要介质。
(3)水具有缓和温度变化的作用。水分蒸发时会破坏水分子之间的氢键，因此出汗能有效地降低体温。
物质运输
1．医生建议“感冒”患者，多喝白开水，你能说出其中主要利用了水的什么功能吗？
【提示】 水是人体中最主要的养分，它可以调节体温，同时一些物质可溶解其中，以冲淡毒素。
思考感悟
五、无机盐类
1．含量
无机盐在生物体内含量不高，约占__________。
2．存在形式
多数无机盐在体内以_________的形式存在。
3．生理作用
1%～1.5%
离子
(1)无机盐对于维持生物体的__________有着重要的作用。
例如：哺乳动物血液中_______的含量过低，则会发生抽搐。
(2)无机盐是某些复杂_______的重要组成成分。
例如：_______是叶绿素的必需成分，______是血红蛋白的主要成分。
生命活动
Ca2＋
化合物
Mg2＋
Fe2＋
2．为什么观察动物和人的细胞时，要用一定浓度的生理盐水？
【提示】 维持细胞正常的渗透压。
思考感悟
核心要点突破
1．组成细胞的元素
(1)种类：20多种。
(2)主要元素：O、C、H、N等。
(3)生命系统中的核心元素：C。
2．生物界与非生物界的统一性与差异性
细胞中元素的种类和含量
(1)统一性：从元素种类看，组成生物体的化学元素在无机自然界都能找到，没有一种元素为生物体所特有。
(2)差异性：从元素含量看，组成生物体的化学元素，在生物体内和无机自然界中含量差异很大。
生物界与非生物界具有差异性的事实
(1)人体中，C、H、N三者的含量占31%左右；岩石圈中，C、H、N三者的含量不足1%。
(2)在生物体中，C、H、O、N四者的含量最多；在非生物界中最丰富的元素是氧、硅、铝、铁。
特别提醒
(2011年舟山实验中学高二检测)下列有关组成生物体的化学元素的论述中，正确的是( )
A．组成生物体的各种化学元素的含量与其在地壳中的含量相同
B．动物和植物体内所含化学元素的种类差异很大
C．组成生物体的化学元素在无机自然界中都可以找到
D．不同生物体各种化学元素的含量基本相似
【尝试解答】 __C__
例1
【解析】 逐项分析如下：
选项 内容指向·联系分析
A 从化学元素的含量来看，生物界与非生物界之间具有差异性，生物体内各种化学元素的含量与非生物界的有很大差异
B 不同生物体中所含化学元素种类大体相同，具有统一性
C 生物界与非生物界具有统一性，组成生物体的化学元素在无机自然界中都可以找到
D 不同生物体所含元素的种类具有统一性，组成生物体的化学元素的含量相差较大，具有差异性
【互动探究】 玉米植株和人体相比含Mg2＋量相同吗？含Ca2＋呢？
【提示】 不相同，玉米植株中含Mg2＋多，含Ca2＋少。
【探规寻律】 (1)组成细胞的元素在无机自然界中都能找到。
(2)在细胞鲜重中，含量最多的元素是氧元素。
(3)在细胞干重中，含量最多的元素是碳元素。
1．生物体内水的含量
(1)含量最多。在构成细胞的各种化合物中，水的含量最多，一般为60%～90%。
(2)不同的生物体内水的含量差别很大。例如，生活在海洋中的水母的身体里水的含量约为97%。
(3)生物体不同的生长发育阶段水的含量不同。幼儿时期>成年时期；幼嫩部分>老熟部分。
(4)同一生物不同器官水的含量也不同，如心肌含水79%，血液含水82%。
细胞中的水
2．水分子的特性与其生理作用的关系
(1)水是极性分子，凡是有极性的分子或离子都极易溶于水中，水是生物体内物质运输的主要介质。
(2)水分子之间会形成氢键，使得水具有调节温度的作用，使细胞内的温度变化比较缓和。
正是因为水分子的这些特性，所以水被认为是生命的摇篮。
欧渊“火星快车”探测器和美国的“勇气”号和“机遇”号孪生火星探测器成功登上火星后，相继探测到火星上有水存在的可能，使人类探索自己星球以外的高级生命和追求地球外栖息地的愿望将有可能成为现实。下列关于水与生命关系的叙述错误的是( )
A．各种生物体的一切生命活动，不能离开水
B．水在细胞内以自由水和结合水两种形式存在
例2
C．自由水是组成细胞结构的重要成分
D．自由水参与细胞中各种代谢作用
【思路点拨】 本题考查生物体内水的存在形式及生理作用。解答本题可从以下几个方面入手：
①明确水在生物体内的存在形式。
②掌握自由水和结合水的生理作用。
③理解水与生命的关系。
【尝试解答】 __C__
【解析】 水在生物体内有两种存在形式，一种是自由水，另一种是结合水；结合水是组成细胞结构的重要成分，自由水可作为溶剂，是生物体内物质运输的主要介质，参与化学反应等。
【探规寻律】 细胞中水的含量与细胞代谢的关系
(1)细胞内自由水和结合水的含量与细胞的新陈代谢和抗逆性有关。一般情况下，自由水占含水量的百分比越大，细胞代谢越旺盛，但抗逆性越弱；反之，结合水的比例越大，代谢越缓慢，但抗逆性越强。
(2)图示：
跟踪训练 (2011年华东师大二附中高一检测)某细胞中的含水量为：自由水∶结合水＝90∶10，在水分总量不变的情况下，适当提高温度，则两种水的含量的比值变化是( )
A．增大 B．减小
C．不变 D．不能确定
解析：选A。适当提高温度，细胞代谢旺盛，此时自由水含量增多，比值增大。
组成生物体的无机盐的重要作用
无机盐在细胞中的含量虽然很低，但是其作用非常重要，过多或过少都会影响细胞或生物体正常的生命活动。
特别提醒
人的红细胞必须生活在无机盐质量浓度为0.9%的血浆中。若将红细胞置于浓盐水中，红细胞则会失水皱缩，从而丧失运输氧气的功能。这些事实说明( )
A．无机盐对维持生物体的新陈代谢有重要作用
B．无机盐对维持细胞的形态和功能有重要作用
C．无机盐离子容易进出细胞
D．水分子容易进出细胞
例3
【思路点拨】 此题考查无机盐的生理功能，具体分析如下：
【尝试解答】 __B__
跟踪训练 某乳酸亚铁口服液可以有效治疗人类贫血，这是因为Fe2＋进入人体后能( )
A．调节人体酸碱平衡
B．调节血浆渗透压
C．构成人体血红蛋白
D．促进更多红细胞产生
解析：选C。本题以日常生活的信息为切入点，考查了无机盐在生物体内的作用。在人体内，Fe2＋是血红蛋白的组成成分，缺少Fe2＋会引起红细胞运输氧的功能降低，导致机体供氧不足。
实验探究创新
【理论归纳】
实验设计的基本步骤：分组编号→设置对照→观察记录→得出结论
实战演练 设计一个实验证明镍盐为植物生活所必需的无机盐，根据提供的实验材料用品，完成实验步骤，并得出相应结论。
(1)材料用品：完全培养液甲，缺镍的完全培养液乙，适当的固定材料，广口瓶若干，长势相似的玉米幼苗，含镍的无机盐。
(2)方法步骤
①取两个洁净的广口瓶编号A、B，并向A中加入一定量的完全培养液甲，向B中加入________________________________________________________________________。
②取____________________分为两组，将其中一组放入A瓶中，另一组放入B瓶中。
③将两广口瓶置于__________________条件下培养一段时间，观察________________________________________________________________________。
(3)实验结果及结论：
A瓶中__________________；B瓶中________________。说明________________________________________________________________________。
(4)为进一步验证镍盐一定是必需的无机盐，还应增加的实验步骤是________________________________________________________________________。
【解析】 根据实验目的，本实验的自变量是营养液中镍的有无，其他条件均应相同。溶液培养法可以用来判定某元素是否是必需元素，运用对照原则，将玉米幼苗随机分为两组，分别放在含镍和不含镍的培养液中培养，观察实验结果，对结果进行分析，得出结论。
【答案】 (2)①等量的缺镍的完全培养液乙 ②长势相似的玉米幼苗 ③相同的适宜 玉米幼苗的生长状况
(3)玉米幼苗生长正常 玉米幼苗不能正常生长 镍盐是植物生活所必需的无机盐
(4)向B瓶中添加镍盐，观察玉米幼苗能否恢复正常生长
知能过关演练
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第三节 有机化合物及生物大分子
一 碳化合物、糖类、脂质
课标领航
通过本节学习，我能够
1．概述糖类的种类和作用，说出分类的依据。
2．举例说出脂质的种类和作用。
【重点】 糖类和脂质的作用。
【难点】 脂质的分类。
肥胖被预测为21世纪的流行病和人类健康的第一杀手。与之有密切关系的高脂血症、高血压、冠心病、脂肪肝、糖尿病等
情景导引
疾病都已成为威胁人类健康最严重的疾病。因此日常饮食中不少人对糖类和脂质是唯恐避之不及，更有一些爱美人士因害怕变胖，而把糖类和脂质视为“天敌”。
你是怎样对待食物中的糖类和脂质的？你知道它们在生命活动中有何作用吗？
核心要点突破
实验探究创新
知能过关演练
一 碳化合物、糖类、脂质
基础自主梳理
基础自主梳理
一、碳化合物
1．有机化合物
有机化合物是指除一氧化碳、二氧化碳、碳酸盐等以外的几乎所有含_________，它是构成细胞的主要物质。
2．碳原子的结构
碳原子上游离的键可以与氢、氧、氮、硫、磷等结合，形成数百万种化合物，所以碳是生命系统中的____________元素。
碳化合物
核心
3．有机化合物的种类
生物体内的有机化合物可分为4类：糖类、脂质、蛋白质和核酸，一般把它们统称为_____________。
二、糖类
1．组成元素
糖类是由____________3种元素组成的。
2．分类
(1)单糖，如___________和果糖，它们不能水解成更简单的糖。
生物大分子
碳、氢、氧
葡萄糖
(2)二糖，如蔗糖和_________，1分子二糖可以水解为2分子单糖。
(3)多糖，如_______、________和糖元，1分子多糖可以水解为多个单糖分子。
3．生理作用
(1)单糖：糖类的结构单元，分子式都是C6H12O6。细胞内的主要单糖是________，它是最重要的___________物质。
(2)二糖：用于贮存能量，可水解为单糖供能。
麦芽糖
淀粉
纤维素
葡萄糖
能源
1．所有的糖类都是能源物质吗？
【提示】 不是，如五碳糖。
思考感悟
(3)多糖：_______和糖元是生物体内重要的贮能物质，其中糖元主要贮藏在动物的_____和___________中。
4．分子通式
糖类也称碳水化合物，其分子通式为____________。
三、脂质
1．元素组成：由碳、氢、氧3种元素组成，但其中的_________原子含量比糖类中的少。
2．种类及功能
淀粉
肝脏
肌肉
Cn(H2O)m
氧
(2)磷脂：细胞内各种________的重要成分。
(3)植物蜡：对植物细胞起________作用。
(4)__________ ：人体所必需的，但血液中过多可能引发心脑血管疾病。
甘油
脂肪酸
贮能物质
膜结构
保护
胆固醇
2．相同质量的糖元和油脂，彻底氧化分解哪种物质释放的能量多？
【提示】 油脂。
思考感悟
核心要点突破
糖类的种类、分布和功能
种类 分布
主要功能
单糖：不能水解的糖 核糖 动植物细胞 组成RNA
脱氧核糖 组成DNA
葡萄糖 细胞的主要能源物质
种类 分布
主要功能
二糖：水解后
能够生
成两分子单糖的糖 蔗糖 甜菜、甘蔗等植物细胞中 能水解成单糖而供能
麦芽糖 发芽的小麦等植物细胞中
乳糖 动物的乳汁中
多糖：水解后能够生成许多单糖的糖 淀粉 玉米、小麦、水稻、马铃薯、山药等植物细胞中 植物细胞中重要的贮能物质
纤维素 植物细胞壁 植物细胞壁的主要组成成分
糖元 主要存在于人和动物的肝脏和肌肉中 人和动物细胞中重要的贮能物质
(1)葡萄糖、果糖和半乳糖的分子简式都是C6H12O6，均属于六碳糖。
(2)葡萄糖、果糖、麦芽糖和乳糖是还原糖，可与本尼迪特试剂反应，产生红黄色沉淀；淀粉、蔗糖、纤维素、糖元是非还原糖。
(3)二糖和多糖的形成方式均为脱水缩合。
特别提醒
下列选项中，关于糖类生理作用的叙述，错误的是( )
A．核糖和脱氧核糖是核酸的组成成分之一
B．葡萄糖是主要的能源物质
C．淀粉和糖元是所有生物体的贮能物质
D．纤维素是植物细胞壁的主要成分
【思路点拨】 糖类是生物体进行生命活动的主要能源物质，也是构成重要化合物和细胞结构的重要物质。各种糖类的作用为：
例1
④淀粉→是植物细胞中重要的贮能物质；
⑤糖元→是人和动物细胞中重要的贮能物质；
⑥纤维素→是植物细胞壁的主要成分。
【尝试解答】 __C__
【互动探究】 (1)题干涉及的糖类哪些是植物所特有的？哪些是动物所特有的？
(2)C、D选项中所涉及的糖均由葡萄糖构成，为何它们的形态和功能却不同？
【提示】 (1)淀粉和纤维素是植物特有的；糖元是动物特有的。
(2)葡萄糖的连接方式不同。
【探规寻律】 糖的分类
分类依据 种 类
按归属 动植物细胞共有的糖 核糖、脱氧核糖、葡萄糖
动物细胞特有的糖 乳糖、糖元
植物细胞特有的糖 蔗糖、麦芽糖、淀粉、纤维素
按功能 细胞中主要能源物质 葡萄糖
细胞中贮能物质 淀粉、糖元
细胞的结构物质 核糖、脱氧核糖、纤维素
按是否具有还原性 还原糖 葡萄糖、果糖、麦芽糖
非还原糖 蔗糖、淀粉、糖元、纤维素
1．脂质的种类、分布及生理功能
脂质
种 类 分 布 功 能
油脂 油：植物脂：动物 贮能物质
磷脂 动、植物 各种膜结构的重要成分
植物蜡 植物 保护作用
胆固醇 动物 生命活动的调节物质
2.油脂作为贮能物质的原因：在油脂中(C＋H)/O比糖类等其他化合物中大，因此，在被氧化分解时需氧量多，产生的能量也多。
(2011年萧山九中高二检测)关于脂质在生命活动中的作用的叙述，错误的是( )
A．油脂是生物体主要的贮能物质
B．磷脂是细胞内各种膜结构的重要成分
C．植物蜡对植物细胞起保护作用
D．胆固醇是细胞中最重要的能源物质
例2
【思路点拨】 本题主要考查脂质的生理作用。解答本题的思维流程如下：
【尝试解答】 __D__
【解析】 油脂是生物体内主要的贮能物质，在植物中称为油，在动物中称为脂；磷脂是细胞中各种膜结构的重要组成成分；植物蜡对植物细胞起保护作用；胆固醇可调节生物体的代谢，不作为能源物质，细胞中最重要的能源物质是葡萄糖。
【探规寻律】 脂质的元素组成和功能
(1)脂质不只由C、H、O三种元素组成，有的脂质(如磷脂)还含有N、P等。
(2)油脂不仅是细胞内良好的贮能物质，还是一种很好的绝热体，还具有缓冲和减压作用。
跟踪训练 下列关于生命活动物质基础的叙述中，正确的是(多选)( )
A．磷脂由C、H、O、N、P等元素组成
B．组成细胞的主要元素中，O是核心元素
C．植物蜡是植物细胞壁的基本组成成分
D．同质量的糖元和油脂，含氢比例不相同
解析：选AD。磷脂中含C、H、O、N、P等元素；C是核心元素；纤维素是植物细胞壁的基本组成成分。
实验探究创新
检测生物组织中的糖类和油脂
【实验原理】
待检测物质 检测试剂 现象
糖类 淀粉 碘—碘化钾溶液 蓝色
还原糖 本尼迪特试剂 红黄色沉淀
油脂 苏丹Ⅲ染液 橙黄色
【实验步骤】
1．糖类的检测
(1)检测淀粉
(2)检测还原糖
结果及结论：还原糖与本尼迪特试剂在加热的过程中生成红黄色沉淀，说明组织样液中有还原糖。
2．油脂的鉴定
实战演练 1.某些单子叶植物，如菠菜、鸢尾等的叶子内含有大量的还原性糖，但这些植物的叶子不宜作鉴定还原性糖的实验材料，原因是
( )
A．这些植物的叶片不宜磨碎
B．在研磨时糖类易被破坏
C．叶片中的叶绿素颜色较深，掩盖了发生的颜色反应
D．叶片中光合作用的产物以淀粉的形式存在
【解析】 鉴定还原性糖时，植物组织是常用的实验材料，但必需加以选择。在双子叶植物中，光合作用的主要产物葡萄糖形成后合成为淀粉，暂时贮存在叶子内。有些单子叶植物，如菠菜、鸢尾，并不将光合作用的产物转变为淀粉，因此叶子中有大量的还原性糖。但是，由于叶片中叶绿素的颜色较深，对于鉴定时的颜色反应起着掩盖作用，导致实验现象不明显。因此，也不宜用单子叶植物的叶子作实验材料。
【答案】 C
2．(2011年常山高二检测)下列有关生物组织中油脂检测的叙述不正确的是( )
A．检测生物组织中的油脂一般需进行徒手切片
B．所用检测剂为苏丹Ⅲ染液
C．用显微镜进行观察时为使视野清晰可直接使用高倍物镜
D．本实验中可用50%的乙醇溶液洗去多余染料
【解析】 苏丹Ⅲ染液可与油脂发生特异性颜色反应，呈现橙黄色，依此可确认组织中是否含油脂。本实验中50%的乙醇溶液的作用是洗去多余染料。
【答案】 C
知能过关演练
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二 蛋白质、核酸
课标领航
通过本节学习，我能够
1．概述蛋白质的结构和功能。
2．阐明蛋白质分子结构多样性与功能复杂性的关系。
3．说出核酸的种类和功能。
【重点】 蛋白质的结构和功能；核酸的种类和功能。
【难点】 氨基酸形成蛋白质的过程及相关计算。
1965年9月17日，我国在世界上首次用人工方法合成了胰岛素，摘取了一枚生物科学的“金牌”。胰岛素是胰腺里的一种岛形细胞群(胰岛)分泌
出的激素，是由51个氨基酸构成的小分子蛋白质。它在调节糖类与脂肪的代谢方面具有十分重要的作用。
蛋白质在生命活动中有何作用？
情景导引
核心要点突破
实验探究创新
知能过关演练
二 蛋白质、核酸
基础自主梳理
基础自主梳理
一、蛋白质
1．生理作用：生物体的一切生命活动都与蛋白质有关，例如：肌肉组织中的蛋白质、消化食物所必需的________、参与对病原体清除作用的_______、细胞膜上帮助物质进出的载体蛋白，它们都是有特定功能的蛋白质。
2．相对分子质量：蛋白质是相对分子质量很大的生物大分子，所以也被称为_______化合物。
3．组成元素：蛋白质分子中含有___________
________元素，有的还含有硫元素。
消化酶
抗体
高分子
碳、氢、
氧、氮
1．蛋白质由哪些元素组成？各种氨基酸之间的区别是什么？
【提示】 都含C、H、O、N元素；R基不同。
思考感悟
4．化学结构
(1)基本单位：蛋白质的基本单位是________，构成蛋白质的氨基酸约有________种。
(2)结构通式：氨基酸的结构通式为一个中央碳原子上连接着一个_________、一个羧基、一个H和一个____________。
(3)肽键：两个氨基酸分子发生_____________便形成二肽，其中的键称为肽键。许多个氨基酸以肽键的形式连成一个链，便成为_________。
氨基酸
20
氨基
R基团
脱水缩合
多肽
2．连接两个氨基酸的化学键叫什么？其表示方法如何？它在形成时脱去的水分子中的H和O分别来源于哪个基团？
【提示】 肽键；—CO—NH—；—NH2；—COOH。
思考感悟
5．空间结构
(1)蛋白质分子的______________有多种。
(2)蛋白质分子的空间结构不稳定。蛋白质分子的空间结构会随温度的升高发生__________，从而失去生物学活性，这种现象称之为蛋白质的___________。
6．必需氨基酸和非必需氨基酸
(1)人体所需要的、但不能在人体内合成的、必须由食物供给的氨基酸，称为______________。
空间结构
改变
必需氨基酸
热变性
(2)可以在体内由其他化合物转化而来的氨基酸，称为_________________。
二、核酸
1．分类：___________ (简称RNA)和_______________ (简称DNA)。
2．功能
(1)DNA中贮藏的__________控制着细胞的所有活动，并决定细胞和整个生物体的_________。
(2)RNA在合成____________时是必需的。
非必需氨基酸
核糖核酸
脱氧核糖核酸
遗传信息
遗传特性
蛋白质
核心要点突破
氨基酸的结构特点
1．结构通式
2．对结构特点的理解
(1)“氨基酸”字面含义：“氨基酸”代表了氨基酸分子结构中的主要部分——氨基(碱性)和羧基(酸性)。
(2)氨基酸的元素组成：由氨基酸的结构通式得知，氨基酸的组成元素都有C、H、O、N。另外大多数蛋白质还含少量S元素，有些蛋白质含有P、Fe、I等元素。
(3)“至少”的含义：每个氨基酸都至少含有一个—NH2和一个—COOH，也可有多个，多的应位于R基上，如谷氨酸：
(4)连接位点：构成蛋白质的氨基酸都有一个—NH2和一个—COOH连在同一个碳原子上。此特点为判断某化合物是否是构成蛋白质的氨基酸的依据。自然界中氨基酸种类约100多种，其中在生物体中的氨基酸约有20种。
(2011年台州高二检测)丙氨酸的R基为—CH3，谷氨酸的R基为—CH2—CH2—COOH，它们缩合形成的二肽分子中，C、H、O的原子比例为( )
A．7∶16∶6 B．7∶14∶5
C．8∶12∶5 D．8∶14∶5
【思路点拨】 本题主要考查氨基酸的结构及特点，解答本题主要应突破以下几点：①掌握氨基酸的结构通式。②掌握脱水缩合的过程。③正确计数各原子的数目。
例1
【尝试答解】 __D__
【互动探究】 (1)丙氨酸与谷氨酸脱水缩合产生的二肽分子中，含有几个游离的氨基和羧基？
(2)丙氨酸与谷氨酸脱水缩合产生的二肽有几种？试写出其结构简式。
【提示】 (1)1个游离的氨基，2个游离的羧基。
(2)2种；①当丙氨酸的氨基与谷氨酸的羧基发生脱水缩合时，二肽结构简式为：
【探规寻律】 有关氨基、羧基、R基的常见书写错误
(1)正确书写格式：—NH2、—COOH、—R(千万别忘记原子团前要有短线“—”)。
(2)避免两种错误书写格式：①写为NH2、COOH、R；②写为NH3、HCOOH等。氨基、羧基、R基不是分子，它们只是分子的一部分。NH2、COOH是分子的写法，但它们在自然界是不存在的。只有—NH2、—COOH才是基团。而NH3和HCOOH是分子，不是基团。
1．脱水缩合示意图
氨基酸的脱水缩合
(1)脱下的水中的氧来自—COOH，水中的氢一个来自—COOH，另一个来自—NH2。
(2)参与脱水缩合的分别是两个氨基酸中与各自的中心碳原子相连的氨基和羧基，不是R基上的氨基和羧基。
多肽与蛋白质的区别
特别提醒
区别 多肽 蛋白质
结构上 是蛋白质的初级结构 具有一定的空间结构
功能上 一般无生物活性 具有生物活性
性质 由核糖体刚合成的多肽链为多肽，但并非是蛋白质 由一条或几条多肽链和其他物质(如—S—S—)结合而成
2.多个氨基酸分子形成多条肽链时的数量关系
(1)氨基酸、肽键数(失水数)和肽链数的关系：
肽键数＝失水分子数＝氨基酸数－肽链数
特别提醒
环状多肽的失水分子数＝氨基酸数＝肽键数
(2)氨基、羧基总数的计算关系：
氨基数＝所有R基中的氨基数＋肽链数
羧基数＝所有R基中的羧基数＋肽链数
3．蛋白质结构中的数量关系
根据多肽(蛋白质)相对分子质量＝氨基酸相对分子质量之和－失水分子的相对分子量＝氨基酸平均分子量×氨基酸数－18×失水分子数，可归纳为：
(2011年舟山实验中学高二检测)下列物质中，有的是组成人体的氨基酸，有的不是，若将其中构成人体的氨基酸脱水缩合成化合物，则其含有的氨基、羧基和肽键数目是( )
①H2N—CH2—COOH
②H2N—CH2—CH2OH
例2
A．3、3、2 B．1、2、1
C．1、3、2 D．3、4、2
【思路点拨】
①和④符合氨基酸的结构特点，属于人体的氨基酸，它们脱水缩合形成的二肽可能为：
所以含有的氨基、羧基和肽键数目分别是1,2,1。
【尝试解答】 __B__
跟踪训练 某蛋白质分子共有4条肽链，300个肽键，则形成这个蛋白质分子所需氨基酸分子数以及它们在缩合过程中生成的水分子数分别是( )
A．296和296 B．304和304
C．304和300 D．300和300
答案：C
1．蛋白质分子呈现多样性的原因分析
蛋白质分子的多样性
2．蛋白质分子功能的多样性
蛋白质分子结构极其多样，结构决定功能，蛋白质是生命活动的直接承担者，具有多种重要功能，现归纳如下：
功能 举例
结构蛋白(“建筑”材料) 构成细胞和生物体的重要物质，如膜蛋白、核糖体蛋白、染色体蛋白
催化作用(推动化学反应) 各种酶如消化酶、呼吸酶等多种代谢反应催化剂
运输作用 载体蛋白、血红蛋白
调节作用 蛋白质或多肽类激素(如促激素、促激素释放激素、胰岛素、生长激素、抗利尿激素等)
免疫作用 抗体、某些淋巴因子(如干扰素、白细胞介素等)
(1)正确的三维结构是蛋白质表现其特有的生物学活性所必需的。然而，蛋白质分子的空间结构“并不稳定”——过酸、过碱、高温等均可使蛋白质分子的空间结构发生改变——空间结构一旦改变，蛋白质的生物学活性即随之丧失。
(2)“低温”可抑制蛋白质活性，但并不破坏其空间结构——当温度适当升高时，蛋白质活性仍可恢复——这就是许多生物药品(如疫苗等)宜低温保存的原因所在。
特别提醒
下列有关蛋白质结构与功能多样性的说法正确的是( )
A．蛋白质结构的多样性与构成蛋白质的氨基酸的种类、数目和空间结构有关
B．已知某化合物含有C、H、O、N等元素，可以推断此物质为蛋白质
C．不同蛋白质分子中组成肽键的化学元素有一定的差异性
D．细胞中蛋白质的结构多样性决定了其功能的多样性
例3
【思路点拨】 本题主要考查蛋白质的结构及功能的多样性。
【尝试解答】 __D__
【探规寻律】 决定蛋白质结构多样性的原因之一是肽链的空间结构不同，而不是氨基酸的空间结构不同。
跟踪训练 (2011年丽水高二检测)蛋白质是细胞内最重要的生命物质之一，具有多样性和特异性，其结构与功能是相适应的。下列蛋白质类物质与其功能对应不正确的是( )
A．胰岛素与调节 B．抗体与免疫
C．淀粉酶与运输 D．血红蛋白与运输
解析：选C。生物体内蛋白质功能很多，如起调节作用的激素胰岛素；起免疫作用的抗体；起催化作用的酶，如淀粉酶；起运输作用的血红蛋白等。
实验探究创新
检测生物组织中的蛋白质
【实验原理】
蛋白质＋双缩脲试剂―→紫色反应
【实验步骤】
检测蛋白质
实战演练 1.若以鸡蛋蛋白液为材料进行蛋白质鉴定实验，发现蛋白液与双缩脲试剂发生反应后会粘附在试管壁上。下列关于这一现象形成原因的描述中正确的是( )
A．鸡蛋蛋白液稀释不够，搅拌不匀
B．只添加了双缩脲试剂A液，未添加双缩脲试剂B液
C．鸡蛋蛋白液不是合适的实验材料
D．蛋白液与双缩脲试剂的反应时间不够长
【解析】 本题考查对蛋白质鉴定实验的原理、过程、选材、实验方法的理解和分析。双缩脲试剂是鉴定蛋白质的试剂，鸡蛋蛋白液含有丰富的蛋白质，如果蛋白液稀释不够，与双缩脲试剂发生反应后，会粘附在试管内壁上，使反应不够彻底，也不容易清洗试管。
【答案】 A
2．(原创题)为了检测组织中的还原糖、油脂、蛋白质等有机物，下列叙述不正确的是( )
A．还原糖的检测需要水浴加热
B．油脂的检测需要使用显微镜
C．检测蛋白质加入双缩脲试剂B前加入双缩脲试剂A并混合均匀，是使蛋白质处在碱性环境中
D．苏丹Ⅲ染液能使细胞中的油脂呈红色
【解析】苏丹Ⅲ染液能使细胞中的油脂呈橙黄色。
【答案】 D
知能过关演练
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