2.1《细胞中的元素和化合物》PPT课件（新人教版-必修1）

(共31张PPT)
第二章《组成细胞的分子》
第一节
《细胞中的元素和
化合物》
教学目标
（1）知识目标：
说出组成生物体的主要化学元素的种类，举例说明组成生物体的化学元素的重要作用；描述生物界与非生物界的统一性和差异性。
（2）能力目标：
通过对组成生物体的化学元素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，初步培养学生跨学科综合分析问题的能力。通过对组成生物和非生物的化学元素的分析，培养学生判断、推理、论证等思维能力。
（3）情感态度目标：
通过学习组成生物体的化学元素，认识生物界与非生物界的统一性和差异性；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。
教学重点
组成细胞的主要元素和化合物；检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质。
教学难点
构成细胞的基本元素是碳；检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质。
元素 地壳 细胞
O 48.60 65.0
Si 26.30 极少
C 0.087 18.0
N 0.03 3.0
H 0.76 10.0
组成地壳和组成细胞的部分元素含量（% ）表
问题探讨
比较组成地壳和组成细胞的部分元素的含量，你的结论是？
1 . 组成细胞的化学元素在无
机自然界中都能找到，没
有一种为细胞所特有
生命的物质性（生物与非生物具有统一性）
2 . 细胞与非生物相比，各种元素的相对含量又大不相同
生命的特殊性
组成人体细胞的主要元素（占细胞鲜重和干重的百分比）
问题
1 . 组成细胞的元素种类是否仅为图中所示？
2 . 组成细胞的化学元素的含量百分比是否都相同？有何规律？
组成细胞的元素
组成细胞的元素有20多种
种类
大量元素
C 、 H 、O 、N 、P、S、K、Ca、Mg
基本元素
最基本元素
微量元素
Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo
化合物 质量百分比
水 占85~90
无机盐 占1~1.5
蛋白质 占7~10 都含有C、
H、O
脂质 占1~2
糖类和核酸 占1~1.5
组成细胞的化合物
右表表示组成细胞的主要化合物及其相对含量，请阅读后回答教材17页中的“思考与讨论”
1 . 分子的组成中是否含有“C”元素
2 . 分别是蛋白质和水；前者是生命活动的承担
者，后者是生命之源
组成细胞的化合物
无机物
有机物
水
无机盐
糖类
脂质
蛋白质
核酸
讨论3.提示：
植物的叶肉细胞、果实细胞和种子的细胞中通常含有较多的糖类、脂质和蛋白质。如禾谷类的果实、种子中含淀粉（多糖）较多；甘蔗的茎和甜菜的根含蔗糖多；花生、芝麻种子中含脂质多；大豆种子中含蛋白质多，等等。要想从植物的果实、种子中获得糖类、脂质和蛋白质，就要设法使细胞破碎，再将这些物质提取出来。
第2节 生命活动的主要承担者
——蛋白质
问题：
你在购买食品时会发现蛋白质是许多食品的重要成分，有时你还会看到添加某些氨基酸的食品。为什么这些食品要添加氨基酸？
氨基酸是构成蛋白质的基本单位
一、氨基酸及其种类
甘氨酸 缬氨酸
赖氨酸 天冬氨酸
氨基
羧基
思考与讨论：
1 . 这些氨基酸在结构上有什么共同特点？
2 . 不同氨基酸在结构上的区别在哪里？
R基
氨基酸的特点：
1 . 每一个氨基酸至少都有一个氨基和一个羧基，并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上
氨基酸的结构通式：
CH3
甘氨酸
丙氨酸
天冬氨酸
R
判断： 1 . 下列氨基酸中属于构成蛋白质的氨基
酸的有（ ）
A
B
C
D
B
D
判断2 . 下列有关氨基酸的叙述，正确的是（ ）
D
A.构成蛋白质的氨基酸都含有一个氨基和一个羧基，而且都连接在一起
B.人体细胞内的氨基酸都必须从食物中获得
C.构成蛋白质的氨基酸都是由C、H、O、N这四种元素构成的
D.不同氨基酸结构的不同在于R基的不同
3 . 某氨基酸分子含有两个氨基（—NH2），其中一个氨基和羧基连在同一个碳原子上，则另一个氨基的位置就是 （ ）
A.和羧甲基连在同一个碳原子上
B.一定在羧基上
C.在R基上 D.与氨基端相连
C
上图（P21图2—4）是由氨基酸形成蛋白质的示意图，请仔细观察并进行思考讨论（P22）
思考与讨论 1 .
氨基酸
多肽
一条肽链盘曲折叠
多条肽链盘曲折叠
蛋白质
思考与讨论 2 .
食物蛋白
胃、胰、肠蛋白酶
多肽
肠肽酶
氨基酸
吸收
人体内氨基酸
合成
人体蛋白质
（与植物蛋白的结构
和功能都不相同）
思考与讨论 3 .
由n个氨基酸所构成的肽链的种类数是20n种
R1
O
C
NH2
C OH
H
二、蛋白质的结构及多样性
C
COOH
H
N
R2
H
H
H
COOH
C
H
N
R2
H
OH
R1
C
NH2
C
H
O
OH
H
H2O
肽键
二肽
R1
C
N
C
H
O
COOH
C
H
N
R2
H
H
三肽
H
R3
C
NH2
C
H
O
R1
O
C
NH2
C OH
H
C
COOH
H
N
R2
H
H
+
C
COOH
H
N
R1
R2
O
H
C
NH2
C
H
+
H2O
二肽
三肽
多肽
肽链
脱水缩合
二、蛋白质结构的多样性
1 . 蛋白质的形成及结构
氨基酸
脱水缩合
多肽
（肽链）
蛋白质
一条肽链盘曲折叠
多条肽链盘曲折叠
肽链形成过程中失去的水分子数 = 肽链中的肽键
数 = n — 1（n代表氨基酸的数量）
蛋白质的肽键数 = n — m（m代表肽链数）
例：胰岛素是一种蛋白质分子，它含有
两条肽链，α链含有21个氨基酸，β链含
有30个氨基酸，二条多肽链通过2个二硫
键（二硫键是由2个—SH连接而成的）连
接，在α链长也形成了一个二硫键。其结构如右图。普
（1）该分子的51个氨基酸彼此之间是通过__________结合而成的；这51个氨基酸形成胰岛素后，分子量比原来少了_______。
（2）人体中的胰岛素含量过低，会导致______病，治疗可以肌注胰岛素，但不能口服，其原因是___________
_______________________________________________。
脱水缩合
888
糖尿
胰岛素是蛋白质类激素，口服后会在消化道消化而失去作用
例：胰岛素是一种蛋白质分子，它含有
两条肽链，α链含有21个氨基酸，β链含
有30个氨基酸，二条多肽链通过2个二硫
键（二硫键是由2个—SH连接而成的）连
接，在α链长也形成了一个二硫键。其结构如右图。
（1）该分子的51个氨基酸彼此之间是通过__________结合而成的；这51个氨基酸形成胰岛素后，所失去的水的相对分子量是_______。
（2）人体中的胰岛素含量过低，会导致______病，治疗可以肌注胰岛素，但不能口服，其原因是___________
_______________________________________________。
脱水缩合
882
糖尿
胰岛素是蛋白质类激素，口服后会在消化道消化而失去作用
想一想
人的红细胞和心肌细胞的主要成分都是蛋白质，但这两种细胞的功能却完全不同。你能对这种现象做出合理解释吗？
　　
组成人体红细胞和心肌细胞的蛋白质分子的结构不同
2 . 蛋白质结构的多样性
(1)构成蛋白质的氨基酸的种类不同（约20种）
(2)构成蛋白质的氨基酸的数目成百上千
假设用1、2、3代表三种氨基酸，它们可以构成多少种四肽？
(3)构成蛋白质的氨基酸的排列顺序千变万化
肽链还要进一步盘曲折叠才能形成蛋白质，其盘曲折叠的方式是否相同？如若不同，其所形成的蛋白质的结构是否会相同？
(4)肽链盘曲折叠的方式及所形成的蛋白质的空间结构千差万别
功能决定于结构
三、蛋白质的功能
观察教材23页图2—7，自我小结蛋白质的功能
1 . 细胞和生物体结构的重要物质
结构蛋白
2 . 催化、运输、调节、免疫
功能蛋白
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
小结
1 . 氨基酸至少含有一个氨基和一个羧基,且有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上;R基的不同,导致氨基酸的结构不同（约20种）。
2 . 氨基酸通过肽键连接成肽链,并进一步盘曲折叠形成有一定空间结构的蛋白质。
3 . 由于构成蛋白质的氨基酸的种类不同、数目成百上千、排列顺序千变万化、盘曲折叠而形成的空间结构千差万别，导致蛋白质的多样性。
4 . 蛋白质是细胞和生物体的重要结构物质，还有催化、调节、运输、免疫等功能，所以说蛋白质是生命活动的主要承担者。
课 堂 练 习
1 . 人体免疫球蛋白中IgG由四条肽链构成，共有764个氨基酸，则该蛋白质分子中至少有游离的氨基和羧基数分别是 （ ）
A.764和764 B.760和760
C.762和762 D.4和4
D
2 . 下列各项中，正确表示肽键的是 （ ）
A. —CO—NH2— B. —CO—N2H2—
C. —NH2—CO— D. —CO—NH—
D
3 . 胰岛素和大多数酶都是蛋白质，但它们的功能却不相同，这是因为 （ ）
A.氨基酸的种类和数目不同
B.氨基酸的排列顺序不同
C.蛋白质的空间结构不同 D.以上都是
D
4 . 关于蛋白质功能的错误叙述是 （ ）
A.细胞和生物体的结构物质
B.调节细胞和生物体的新陈代谢
C.细胞和生物体的主要能源物质
D.参与细胞的免疫作用
C
5 . 根据以下化合物的结构示意图，回答问题：
2
（1）上述结构中氨基是（ ）；羧基是（ ）；肽键是（ ）。
（2）该化合物由____种氨基酸组成，该化合物称_____肽。
（3）形成该化合物的反应叫做________ ,在这个过程中，相对分子质量减少了____。
⑤
①
④
三
脱水缩合
36