第一章
细胞的分子组成
第二节
生物大分子以碳链为骨架
学习目标:1.举例说出细胞中有机化合物的种类和生理作用。分析蛋白质分子的形成机制,从结构与功能观的角度说明蛋白质具有多种多样的重要功能。(生命观念)
2.通过对案例的分析讨论,解释细胞由多种多样的分子组成。通过检测生物组织中的还原糖、油脂和蛋白质等,学会归纳与概括的科学思维方法。(科学思维)
3.依据细胞中生物大分子的特点,在案例分析讨论中提出可探究的生物学问题。(科学探究)
4.解释与细胞中有机化合物有关的生命现象,解释现实生活中蛋白质变性的原理并提出预防其变性的措施。(社会责任)
课堂自学、夯实基础:
一、糖类是细胞的主要能源物质
1、请用概念图的形式画出单糖、二糖和多糖的关系
2、你能分析出单糖、二糖和多糖的分类依据是什么吗?
3、请归类书本中的单糖、二糖和多糖,并标明其主要生物学功能
二、脂质是一类不溶于水的有机物,具有多种生物学功能
阅读“脂质”这部分内容,
思考下列问题:
1.脂质包括有哪些化学元素组成?
2.脂质中的氧原子和氢原子含量与糖类中的有何区别?
3.常见的脂质有哪些?分别有何功能?
请用自己的方式比较几类脂质的元素组成、种类及功能(注:可以用表格、概念图等方式)
自学自评、深化理解:
1、判断正误
(1)糖类物质都是细胞内的能源物质(
)
(2)谷物中含量最多的多糖是淀粉和麦芽糖(
)
(3)油脂是动物和植物细胞中的储能物质(
)
(4)油脂中C和H的比例较高,氧化分解时释放的能量较多(
)
(5)存在于植物细胞而不存在于动物细胞的单糖是葡萄糖(
)
(6)细胞内的糖类都有甜味,其水解都可产生葡萄糖(
)
(7)纤维素、淀粉和蔗糖都是植物细胞特有的多糖(
)
(8)在动物体内作为储能物质的主要是脂肪和糖原(
)
(9)磷脂主要参与生命活动的调节(
)
2、下列关于糖类化合物的叙述,正确的是
(
)
A.葡萄糖、果糖、半乳糖元素组成不同
B.淀粉、糖原、纤维素都是由葡萄糖聚合而成的多糖
C.蔗糖、麦芽糖、乳糖都是单糖
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
3、下列关于细胞内化合物的叙述,正确的是
(
)
A.淀粉是植物细胞壁的主要成分,它的基本组成单位是葡萄糖
B.糖原是动物细胞特有的多糖
C.胆固醇是细胞膜的重要成分,过多摄入有益无害
D.脂质存在于部分细胞中,是组成细胞和生物体的重要化合物
4、①属于二糖,水解后只有一种水解产物;②属于单糖,存在于DNA中;③属于多糖,存在于植物细胞而不存在于动物细胞。下列糖类与题干条件一一对应的是
(
)
A.乳糖、核糖、纤维素
B.麦芽糖、脱氧核糖、纤维素
C.麦芽糖、核糖、淀粉
D.葡萄糖、脱氧核糖、糖原
概念建构、疑难点拨:
碳是所有的生命系统中的核心元素(最基本元素)
一般来说,原子最外层能参加构成化学键的电子被称为价电子。
糖类是细胞的主要能源物质
例题:某植物体可以完成下列反应式(◇、代表不同的单糖),其中◇一0代表的二糖可能是
A.麦芽糖
B.乳糖
C.蔗糖
D.乳糖或蔗糖
【点拨】由反应式可知,该二糖水解产生的两种单糖不同,不是麦芽糖,可能是蔗糖或乳糖,又由于该反应发生在植物体内,因此该二糖属于蔗糖。故选C。
反馈练习、知识巩固:
1.下列关于碳元素的说法,错误的是( )
A.碳原子之间可以形成共价键
B.碳元素在活细胞中含量最多,所以是生物体的核心元素
C.碳原子之间可以形成直链、支链和环状
D.碳骨架的结构排列和长短等因素决定了一些重要有机化合物的性质
2.下列糖类中属于单糖的是( )
A.蔗糖
B.核糖
C.糖原
D.淀粉
3.下列叙述正确的是( )
A.二糖的水解产物一定是葡萄糖和果糖
B.生物大分子就是指多糖
C.蔗糖和麦芽糖是动植物体内都有的二糖
D.单糖是不能再水解的糖
4.在植物细胞和动物细胞中都有所分布的是( )
A.淀粉和核糖
B.葡萄糖、核糖和麦芽糖
C.核糖、脱氧核糖和葡萄糖
D.糖元、乳糖和蔗糖
5.在人体肝脏和肌肉中贮存最多的糖是( )
A.糖原
B.淀粉
C.乳糖
D.葡萄糖
6.下列有关糖类的组成和作用的叙述中,不正确的是( )
A.大多数糖类都是由碳、氢、氧三种元素组成的
B.我们平时吃的米饭、馒头等主食,它们的成分就是糖类
C.淀粉和糖原都是生物体内重要的贮能物质
D.纤维素是木材和棉花的主要成分,淀粉是稻米、面粉等食物的主要成分
7.按功能对多糖进行分类,下列表示正确的是( )
A.
B.
C.
D.
8.淀粉、纤维素和糖原的共同特征是( )
A.细胞内储存能量的物质
B.含有C、H、O、N四种元素
C.共同存在于动植物细胞中
D.单体都是由葡萄糖构成的
9.纤维素是一种多糖,在下列哪一种生物中最易找到( )
A.草履虫
B.芹菜
C.节虫
D.水螅
10.如图为一个汉堡中的几种多糖的组成。下列有关叙述错误的是( )
A.三种多糖的元素组成都是C、H、O
B.三种多糖的基本单位都是葡萄糖
C.三种多糖因葡萄糖的连接方式不同,使它们具有了不同的化学性质
D.三种多糖都是细胞中的储能物质
11.如表所示是糖类、脂肪主要组成元素的质量分数。分析数据得出的下列结论中,不正确的是( )
种类
质量分数/%
C
H
O
脂肪
73~77
11~12.5
9.0~12
糖类
52~58
7.0~8.0
40~45
A.质量相同的脂肪和糖类被彻底分解时,糖类耗氧少
B.食物中淀粉、脂肪彻底水解产物均不相同
C.脂肪、糖类在体内代谢的共同代谢终产物是CO2和H2O
D.脂肪是生物体进行生命活动的主要能源物质
12.下列有关脂质的叙述错误的是( )
A.胆固醇和雌性激素属于固醇类脂质
B.脂质在哺乳动物精子形成中具有重要作用
C.脂肪含有大量的能量是由于其分子中氧的含量多,氢的含量少
D.脂质具有构成生物膜、调节代谢和储存能量等生物学功能
13.脂质在细胞中具有独特的生物学功能。下列有关脂质的叙述正确的是( )
A.构成脂质的化学元素只有C、H、O
B.磷脂是构成细胞膜的重要物质,但不参与构成细胞器膜
C.脂肪是细胞内的主要能源物质
D.固醇类物质对生物的生命活动起营养、调节等作用
14.下表是动植物体内常见的糖类物质,据表回答问题。
类别
主要糖类举例
单糖
葡萄糖(C6H12O6)、核糖(C5H10O5)、脱氧核糖(C5H10O4)、果糖、半乳糖等
二糖
蔗糖、麦芽糖、乳糖等,它们的分子式都是C12H22O11
多糖
淀粉、纤维素、糖原等,它们的分子式都是(C6H10O5)n
(1)表中的糖类只存在于植物体内的单糖是__________,二糖是____________,多糖是______________。
(2)表中的糖类只存在于动物体内的单糖是________,二糖是________,多糖是________。
(3)表中的糖类在动植物体内都存在的糖是________。
15.材料1:熊在入冬之前要吃大量的食物,在体内转化为油脂贮存起来,冬眠时,进行分解利用,维持生命活动。
材料2:生活在南极寒冷环境中的企鹅,体内油脂可厚达4
cm。
材料3:幼儿常晒太阳,可以使皮肤表皮细胞中的胆固醇转化为维生素D,预防佝偻病。
(1)材料1说明油脂是________________。分布在动物内脏器官周围的油脂还具有________的作用。
(2)材料2说明油脂具有________作用。
(3)材料3说明维生素D具有______________________________________________________的作用。该物质属于________类物质,除此之外还包括__________和__________。
1(共31张PPT)
你知道生理盐水对人有什么意义吗?
夏季,人在高温作业或剧烈活动后,要喝淡盐水;在患急性肠胃炎时,要及时注射生理盐水;不慎受外伤后,用0.9%的盐水清洗伤口。这样做的主要目的依次为
(
)
①降温
②维持水代谢的平衡
③维持无机盐代谢的平衡
④消毒
⑤是细胞的等渗溶液并有清洁作用
(A)①②④
(B)③②⑤
(C)②③⑤
(D)②③④
B
课堂回顾
第一章
细胞的分子组成
第二节
生物大分子以碳链为骨架
碳原子结构图
电子
质子
中子
碳化合物
碳是所有的生命系统中的核心元素(最基本元素)
碳原子的结构和碳骨架决定了有机物的多样性
★
糖类
脂质:归类为生物大分子
核酸
蛋白质
组成生物体的有机物都是以碳骨架作为结构基础
生物大分子
现象分析
一学生早上很迟起床
,来不及吃早餐,匆匆忙忙上学,结果该学生在课堂上头昏脑胀,最后晕倒了。
请你解释该学生为什么会晕倒?
葡萄糖
果糖
脱水缩合
糖类是细胞的主要能源物质
葡萄糖和脱氧核糖是有哪些元素组成的?
H
OH
OH
H
OH
H
OH
H
CH2OH
H
O
1、请用概念图的形式画出单糖、二糖和多糖的关系
2、你能分析出单糖、二糖和多糖的分类依据是什么吗?
3、请归类书本中的单糖、二糖和多糖,并注明其主要生物学功能
RNA的组成物质
DNA的组成物质
糖类在日常生活中的应用
食物——最主要是淀粉(多糖)
麦芽糖(二糖)
葡萄糖(单糖)
血糖
小肠上皮细胞
肝糖元
肌糖元
(真正参与血糖平衡的调节)
问题探讨
讨论:
1.当你在学校参加运动会消耗了大量体力时,你认为图中能尽快地为你补充能量的物质是什么?
2.红烧肥肠、米饭、炒精肉片、麻辣豆腐、凉拌黄瓜,在质量相同的情况下,你知道含能量最高的食物是哪种吗?
糖类
红烧肥肠
脂肪分解
甘油
脂肪酸
脂质是一类不溶于水的有机物,具有多种生物学功能
阅读“脂质”这部分内容,
思考下列问题:
1.脂质包括有哪些化学元素组成?
2.脂质中的氧原子和氢原子含量与糖类中的有何区别?
3.常见的脂质有哪些?分别有何功能?
脂质是一类不溶于水的有机物,具有多种生物学功能
脂质
元素组成
分类
C、H、O
含O量较少,含较多C—H,氧化放能较多
部分含有N、P等
与生活的联系
过多地摄入脂肪又缺少运动时,就可能导致肥胖。故脂肪类食物的摄入应适度。
过多地摄入胆固醇,会在血管壁上形成沉积,造成血管堵塞,危及生命。因此注意限制高胆固醇类食物的过量摄入,如动物内脏(肝脏、肾脏等)。
1.某生物体内能发生如下的反应:淀粉→麦芽糖→葡萄糖→糖原,则下列分析不正确的是
A.此生物一定是动物,因为能合成糖原
B.淀粉和糖原都属于多糖
C.此生物一定是动物,因为能利用葡萄糖
D.糖类在生物体内的主要作用是提供能量
2.下面关于脂质的叙述,正确的是
A.磷脂由C、H、O三种元素组成,是构成细胞膜的重要成分
B.性激素的化学本质是糖类,对维持生物体生殖过程起重要的调节作用
C.油脂只存在于动物的脂肪细胞中,而其他部位和植物细胞中没有
D.脂质存在于所有细胞中,是组成细胞和生物体的重要有机化合物
C
D
检测生物组织中的糖类、淀粉、脂肪
实
验
(一)还原糖的鉴定
1、实验原理
Cu(OH)
2
+
还原糖→Cu
2
O
红黄色沉淀
+
…
…
(水浴条件:80℃---100℃)
葡萄糖、果糖、麦芽糖等还原糖分子中存在醛基、酮基等还原性基团能与本尼迪特试剂作用生成红黄色沉淀。
本尼迪特试剂是由硫酸铜、柠檬酸钠和无水碳酸钠配置成的蓝色溶液,溶液中产生的Cu(OH)
2与葡萄糖中的醛基(果糖含有游离的酮基)反应生成红黄色沉淀。
材料
Text
in
here
Text
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Text
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①材料要含有丰富还原糖
②材料颜色为白色或近于白色以免造成干扰
选材
原则
富含还原糖
富含蔗糖
含淀粉但还原糖很少
颜色干扰
富含还原糖
富含还原糖
2、实验步骤
反应初始蓝色
反应结束红黄色色
对照
蓝色
红黄色
本尼迪特试剂
80℃-100℃
(二)淀粉鉴定
1、实验原理
2、选材
选择淀粉含量高,颜色近于白色的生物组织,如马铃薯块茎研磨液
淀粉遇碘会变成蓝色
3、过程及结果
向2ml组织样液中加两滴碘-碘化钾溶液,摇匀后变成蓝色
(三)脂肪的鉴定
1、实验原理
脂肪可被
苏丹Ⅲ染成橘黄色
苏丹Ⅲ
材料
选择富含脂肪且比较大的种子,成熟花生种子是最好的选择,实验前浸泡3~4小时
时间过长:组织太软,切下的薄片,不易成形
时间过短:不容易切片
2、实验步骤
注意事项
切片要尽可能薄,观察时要找最薄处,最好只有
1~2层细胞
染色后一定要用体积分数为50﹪的酒精溶液洗去多余的染料
用苏丹Ⅲ染色时间不宜过长(2-3min),否则脂肪会溶解在苏丹Ⅲ溶液中的酒精里
3、注意事项
1
2
3
谢谢!第一章
细胞的分子组成
第二节
生物大分子以碳链为骨架
学习目标:1.举例说出细胞中有机化合物的种类和生理作用。分析蛋白质分子的形成机制,从结构与功能观的角度说明蛋白质具有多种多样的重要功能。(生命观念)
2.通过对案例的分析讨论,解释细胞由多种多样的分子组成。通过检测生物组织中的还原糖、油脂和蛋白质等,学会归纳与概括的科学思维方法。(科学思维)
3.依据细胞中生物大分子的特点,在案例分析讨论中提出可探究的生物学问题。(科学探究)
4.解释与细胞中有机化合物有关的生命现象,解释现实生活中蛋白质变性的原理并提出预防其变性的措施。(社会责任)
课堂自学、夯实基础:
一、蛋白质是生命活动的主要承载者
1、请写出氨基酸的结构通式,并简述其结构特点
2、请根据氨基酸的结构通式分析一下蛋白质一定含有的元素有哪些?氨基酸的种类与什么结构有关?
3、请根据12页的图1-7氨基酸脱水缩合形成二肽的过程,你能尝试把11页图1-6中的丙氨酸和缬氨酸通过脱水缩合连接成二肽吗?
4、蛋白质结构的多样性与哪些因素有关呢?
5、你能归纳一下检测蛋白质的原理吗?双缩脲试剂A液和B液一起加入蛋白质溶液吗?加入的含量相同吗?
二、核酸储存与传递遗传信息
请用概念图的形式归纳一下核酸的种类、组成和功能
自学自评、深化理解:
1、判断正误
(1)所有的蛋白质都含有C、H、O、N、S(
)
(2)所有蛋白质都由20种不同的氨基酸组成的,每种蛋白质都是由几条多肽链组成的(
)
(3)生物体内氨基酸的结构通式都是相同的,都是一个中央碳原子上连接着一个氨基、一个羧基、一个H基和一个R基团(
)
(4)每一种蛋白质都有其独特的空间结构,而且空间结构不稳定,会随温度的升高发生改变(
)
(5)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(
)
(6)二肽就是指含有两个肽键的化合物(
)
(7)两个氨基酸脱水缩合过程中失去的H2O中的氢分别来源于氨基和羧基(
)
(8)不同蛋白质分子中的肽键结构可能不同(
)
(9)每一种蛋白质都有其独特的空间结构,如血红蛋白是纤维状的(
)
(10)当温度超过40~50℃时,蛋白质生物学活性就可能完全丧失(
)
(11)不同蛋白质的功能不同是由于构成蛋白质的氨基酸的种类、数量、排列顺序、空间结构的不同造成的(
)
(12)DNA中贮藏的遗传信息控制着细胞的所有活动,合成蛋白质时RNA是必需的(
)
(13)鉴定蛋白质时,应先将双缩脲试剂A液和双缩脲试剂B液混合后再加入蛋白质溶液中(
)
2、自我检测
1、下面是某物质的结构式:
(1)在结构式中,方框①表示的是________,该物质中共有________个①所示的基团,方框③所表示的是________,该物质中共有________个③所示的基团。
(2)方框②里含有的化学键是________,方框②是由_________
__________________________________________________而形成的。
(3)该物质是由________个共________种氨基酸脱水缩合而成的,所以叫________。结构式中的________是各氨基酸的R基。
3、鸡蛋煮熟后,蛋白质失去活性,原因是高温破坏了蛋白质的
A.肽键
B.肽链
C.空间结构
D.氨基酸
概念建构、疑难点拨:
一、蛋白质是生命活动的主要承载者
2.蛋白质的结构和功能多样性
3.蛋白质的变性
蛋白质因受物理的、化学的因素影响致使蛋白质的理化性质和生物学性质发生改变,这种现象叫变性。如高温、过酸、过碱、酒精均能使蛋白质变性失活。
二、核酸储存与传递遗传信息
反馈练习、知识巩固:
1、下列能正确表示蛋白质分子由简到繁的结构层次的一组是( )
①氨基酸 ②C、H、O、N等元素 ③氨基酸分子脱水缩合 ④多肽 ⑤形成一定的空间结构
A.①②③④⑤
B.②①④③⑤
C.②①③⑤④
D.②①③④⑤
2、下列物质中,属于蛋白质的是(
)
A.纤维素
B.胆固醇
C.胰岛素
D.维生素D
3、组成蛋白质的20种氨基酸分子中,其共有的结构是( )
4、下列物质中,属于构成蛋白质的氨基酸的是( )
5、人体血红蛋白的基本组成单位是(
)
A.氨基酸
B.葡萄糖
C.核苷酸
D.脂肪酸
6、人体的一种免疫球蛋白由764个氨基酸、4条肽链构成。则该蛋白质分子中含有的肽键数和形成蛋白质分子过程中脱去的水分子数分别为(
)
A.760、760
B.760、763
C.763、763
D.763、760
7、某蛋白质分子由一条肽链构成,含有109个肽键。组成此蛋白质分子的氨基酸数目有(
)
A.108
B.109
C.110
D.111
8、下图表示二肽分子的结构,①②③④中含有肽键的是(
)
A.①
B.②
C.③
D.④
9、糖类和蛋白质共有的组成元素是(
)
A.
C、H、O
B.
C、N、O
C.
C、H、S
D.C、O、S
10、某蛋白质分子由64个氨基酸分子组成,其合成过程中共脱去63个水分子,则该蛋白质分子的肽键个数是(
)
A.65
B.64
C.63
D.62
11、催产素和血管舒张素都是由9个氨基酸构成的多肽,但它们的生理功能却不同,原因是( )
①肽键数目不同??????????②氨基酸种类不同
③氨基酸的排列顺序不同?????????④多肽的空间结构不同
A.①②③
B.①②④
C.②③④
D.①③④
12、蛋白质种类繁多,其主要原因是(
)
①蛋白质的化学元素不同
②氨基酸的种类和数量不同
③氨基酸的排列顺序不同
④蛋白质的空间结构不同
A.
①②③
B.
①②④
C.
①③④
D.
②③④
13、下列各项与蛋白质分子多样性无关的是
A.氨基酸的种类和数目
B.氨基酸的排列顺序
C.肽键的结构
D.蛋白质的空间结构
14、下面是一肽链结构示意图,下列有关叙述错误的是( )
A.该肽链由4种氨基酸脱水缩合而成
B.图中含有的R基是②④⑥⑧
C.该肽链中含有4个游离的羧基
D.该肽链中含有2个游离的氨基
15、下图是某多肽的结构简式,形成该化合物需要的氨基酸种类数有(
)
A.3种
B.4种
C.5种
D.6种
16、胰岛素和DNA的基本组成单位分别是(
)
A.核苷酸和氨基酸
B.氨基酸和核苷酸
C.氨基酸和氨基酸
D.单糖和核苷酸
17、下列关于蛋白质的叙述中错误的是(
)
A.绝大多数酶是蛋白质
B.蛋白质是由许多核苷酸分子相互连接而成的
C.有的蛋白质是构成细胞和生物体的重要物质
D.有的蛋白质是调节细胞和生物体新陈代谢的重要物质
18、某氨基酸分子含有两个氨基,其中一个氨基和羧基连接在同一个碳原子上,则另一个氨基的部位就是(
)
A.和羧基连在同一个碳原子上
B.一定连在羧基上
C.在R基上
D.与氨基相连
19、蛋白质水解时,水中的氢的去向是(
)
A.参与形成肽键
B.参与形成氨基
C.参与形成羧基
D.参与形成氨基和羧基
20、下列关于蛋白质的叙述中,正确的是(
)
A.酶的化学本质就是蛋白质,其基本组成单位是氨基酸
B.蛋白质都是由20种氨基酸组成
C.蛋白质是肽链以一定的方式形成具有复杂空间结构的高分子化合物
D.各种蛋白质都含有C、H、O、N、S元素
21、某蛋白质由51个氨基酸、两条链构成,结构图中一S-S-(二硫键)为两个一SH形成。其结构模式图如下:
(1)该蛋白质分子形成过程中形成了
个水分子和
肽键;开成过程中消耗掉的氨基和羧基数分别是
、
;该蛋白质分子中至少还有游离氨基和羧基数分别是
、
。
(2)组成该蛋白质的氨基酸的不同之处在于它们具有不同的R基,在形成此蛋白质的氦基酸中最多含有
种不同的R基。
(3)如果形成该蛋白质分子的氨基酸的平均相对分子质量为100,则该蛋白质的分子质量是
。21、酶是一类具有生物催化功能的有机物,就其化学本质而言,到目前为止,人们所发现的酶主要有蛋白质和RNA两大类,人的唾液中含有唾液淀粉酶,有人说:“唾液淀粉酶的化学本质是蛋白质”。请设计一个实验以验证该酶是蛋白质
实验材料:双缩脲试剂A液、双缩脲试剂B液、鸡蛋、人的唾液、烧杯、玻璃棒、试管、滴管
实验步骤
第一步:制备蛋清液。取生鸡蛋一个,打破蛋壳(不要破坏蛋黄),取少量蛋清注入小烧杯中,加入30m的清水,用玻璃棒调匀,制成蛋凊液。
第二步:
第三步:
第四步:
实验结果:
结果分析:
R1
R2
NH2—C—CO—NH—C—COOH
H
H
①
②
③
④
3