生物大分子以碳链为骨架课件 【知识精讲+备课精研+高效课堂】 高一上学期生物浙科版必修1

生物大分子以碳链为骨架小资料国家卫生纪检委发布《中国居民膳食指南》，该指南是中国居民健康饮食的“宪法”，指导广大人民群众吃什么，怎么吃。有机化合物（有机物）糖类、脂质蛋白质、核酸无机化合物（无机物）水、无机盐糖类是细胞的主要能源物质思考1：甜的物质都是糖吗？思考2：糖一定都是甜的吗？糖类是细胞的主要能源物质1、糖的含量：2、元素组成：地球上含量最多的一类有机物C、H、O拓展：大多数糖类分子中H：O为2：1，类似水分子，即Cn(H2O)m。，故糖类旧称为碳水化合物。葡萄糖的分子式：麦芽糖的分子式：淀粉的分子式：C6H12O6C12H22O11CmH2nOn注：m=n或m≠n均可乙酸C2H4O2

甲醛CH2O鼠李糖C6H12O5

脱氧核糖C5H10O4满足H：O为2：1都属于糖类吗？（1）单糖概念：可被细胞直接吸收利用的小分子物质。（注：也指不能再水解的糖）根据糖类能否水解以及水解后的产物，将糖类分为单糖、二糖和多糖。糖的分类、组成单体、功能、分布葡萄糖（C6H12O6）细胞内主要的单糖，是细胞生命活动的主要能源物质果糖（C6H12O6）半乳糖（C6H12O6）脱氧核糖（C5H10O4）是RNA分子的重要组成成分六碳糖五碳糖常见的单糖是细胞遗传物质——DNA分子的重要组成成分一般静脉注射5%葡萄糖溶液核糖（C5H10O5）动、植物、微生物都有葡萄糖、脱氧核糖、核糖；动物含有半乳糖；植物含有果糖分布：C5H10O5C5H10O4同分异构体（2）二糖蔗糖（C12H22O11）1分子葡萄糖+1分子果糖麦芽糖（C12H22O11）乳糖（C12H22O11）常见的二糖（注：蔗糖、麦芽糖、乳糖是同分异构体）由2分子葡萄糖组成1分子葡萄糖+1分子半乳糖注：我们食用的白糖、冰糖、红糖都是由蔗糖加工而来的。概念：由2分子单糖脱水缩合而成的糖。动物：乳糖植物：蔗糖、麦芽糖分布：糖的分类、组成单体、功能、分布脱水缩合（3）多糖概念：多糖是由多个单糖分子通过特定的共价键连在一起形成的。淀粉（CmH2nOn）糖原（CmH2nOn）纤维素（CmH2nOn）种类及功能：重要的多糖动物特有：糖原（主要存在于肝脏和骨骼肌，分别称为肝糖原和肌糖原）植物特有：淀粉、纤维素动物细胞内特有的储能物质植物细胞内特有的储能物质植物体内特有的结构物质，如棉、麻、木材植物细胞壁的主要成分，不提供能量能分解不能分解分布：糖的分类、组成单体、功能、分布人类很难消化纤维素，为什么一些科学家还将纤维素等其他糖类称为人类的“第七营养素”？糖原、淀粉和纤维素均由多个葡萄糖分子经脱水缩合而成解释：结构不同导致葡萄糖组成的多糖不同，结构与功能相适应拓展：其他多糖菊糖（菊粉），不会被人体消化吸收，常被用来增加食品中的膳食纤维，作为益生质（可让肠道益生菌繁殖的物质）之用。还有稳定血糖、改善便祕、健康减肥、促进钙质吸收等许多功能。糖尿病人的饮食受到严格的限制，受限制的并不仅仅是甜味食品，米饭和馒头等主食都需定量摄取。为什么？联系生活脱水缩合水解脱水缩合单糖二糖多糖水解资料：淀粉在唾液淀粉酶的作用下水解成麦芽糖，麦芽糖继续在麦芽糖酶的作用下水解成葡萄糖。淀粉麦芽糖葡萄糖水

解脱水缩合水

解脱水缩合②结构物质：举例：

是植物细胞壁的组成成分，

是RNA的组成成分，

是DNA的组成成分。糖类是细胞生命活动的主要能源物质①能源物质：举例：

是细胞中最重要的能源物质，

是植物细胞中的储能物质，

是动物细胞中的储能物质。葡萄糖淀粉纤维素糖原核糖脱氧核糖归纳总结分类植物细胞动物细胞葡萄糖核糖脱氧核糖蔗糖果糖麦芽糖淀粉纤维素乳糖半乳糖糖原单糖：二糖：多糖：葡萄糖果糖半乳糖核糖脱氧核糖蔗糖麦芽糖乳糖纤维素淀粉

糖原问题探讨相同质量下，哪个菜能量最高?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C、H、O，有些脂质还含有N、P等元素其中，氢原子(指含量)较糖类多，而氧原子(指含量)较糖类少2、常见脂质油脂、磷脂和固醇等C21H36O6C6H12O63、特性通常不溶于水（或不亲水），而溶于有机溶剂，如丙酮、乙醚、四氯化碳等。（1）油脂（C、H、O）①名称解读：在常温下，植物油脂通常呈液态，称为油。动物油脂通常呈固态，称为脂。脂质是一类不溶于水的有机物，具有多种生物学功能植物油动物脂（1）油脂（C、H、O）②化学成分及其结构：1甘油+1脂肪酸。甘油是一种简单糖类的衍生物；脂肪酸则是长的碳氢链，一端是羧基（—COOH）脂质是一类不溶于水的有机物，具有多种生物学功能（1）油脂（C、H、O）脂质是一类不溶于水的有机物，具有多种生物学功能③油脂的功能：储能（主要皮下和腹腔）；保温（皮下）；防震（皮下和腹腔）问题探讨：糖类和油脂均可作为储能物质，都只含C、H、O，相同质量的油脂和糖类所含的能量相同吗？

资料：1g油脂在体内完全氧化将产生39kJ的能量，而1g糖或蛋白质只产生17kJ的能量。油脂中C、H的含量比糖类___，彻底氧化分解时，消耗的氧气较___，释放的能量较___。高多多糖类—主要的能源物质；油脂—主要的贮能物质。（2）磷脂(C、H、0、N、P)①功能：细胞各种膜结构的重要成分脂质是一类不溶于水的有机物，具有多种生物学功能②分布：脑、卵细胞、肝脏以及大豆的种子中；头部尾部胆固醇①构成细胞各类膜的重要成分；②在人体内参与血液中脂质的运输；维生素D性激素固醇分类促进人和动物对钙和磷的吸收。促进生殖器官（第一性征）的发育和生殖细胞的形成；激发并维持第二性征。（3）固醇脂质是一类不溶于水的有机物，具有多种生物学功能注：在体内，胆固醇可转化为维生素D（晒太阳）和性激素。血液胆固醇含量偏高对人体健康的影响动脉粥样硬化：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。1.在生物体中各种糖类的主要作用都是作为能源物质（）2.糖类根据分子量大小分为单糖，二糖和多糖()3.葡萄糖是生物体内最重要的单糖，是细胞内最重要的能源物质（）4.蔗糖和乳糖水解都会得到两种不同的单糖()5.构成糖原、淀粉、纤维素的单体都是葡萄糖（）6.淀粉是稻米、面粉等食物的主要成分,纤维素是木材的主要成分,蛋白质是棉花的主要成分（）7.乳糖可以被小肠上皮细胞直接吸收（）8.等质量的油脂和糖类相比，油脂具有C、H含量低、耗氧量大、释放能量多的特点（）9.脂质中的磷脂是构成细胞膜的重要物质，所有细胞都含有磷脂（）10.由于人体血液中胆固醇过多可能引发心脑血管疾病,故平时应减少甚至停止胆固醇的摄入（）判断对错×√×√√×√×××如图为生物组织中某些有机物相互关系及分布的概念图，请仔细阅读并分析，填出各字母代表物质的名称。A

，B

，C

，D

，E

，F

，G

，H

，I

，J

。二糖多糖葡萄糖蔗糖或麦芽糖乳糖淀粉纤维素糖原磷脂油脂对号入座储能物质安徽阜阳“大头娃娃”的故事资料：劣质奶粉中蛋白质含量严重不足，根本不能满足婴儿的生长需要，长期食用会导致婴儿患上“重度营养不良综合症”，在本是生长最快的时期停止生长，四肢短小，身体瘦弱，脑袋尤显偏大，表情比较呆滞，对外界事物的刺激反应较低。资料2：专家建议每天吃1—2个鸡蛋

蛋白质与糖类和脂质不同，通常不是生物体内的能源物质，也不能贮存，而每天都要消耗一定的蛋白质。一旦摄入的蛋白质不足，就会出现易患病、面黄肌瘦、发育不好等症状，若自身的蛋白质消耗超过20%，人的生命就会终止。蛋白质是生命活动的主要承担者蛋白质不是能量供给的主要来源，却在其他方面发挥不可替代的作用蛋白质是生命活动的主要承担者生长激素促进骨骼生长、调节生长发育等生命活动(调节作用)人体中推动化学反应的进行(催化作用)构成肌细胞的主要成分之一(结构蛋白)抗体帮助抵御病菌等抗原(免疫作用)血红蛋白运输氧气（运输作用）细胞膜上的糖蛋白可以接收信号（信息交流）蛋白质的每种特定功能都取决于其特定的结构蚕和蜘蛛吐出的细而坚韧的丝、雄孔雀求偶季节展示的华丽的羽毛、羚羊浓密的毛和坚硬的角，这些看似完全不同的物质，却是由结构大同小异的同一类蛋白质，即角蛋白构成的.绝大多数蛋白质约有20种不同的氨基酸组成必需氨基酸非必需氨基酸蛋白质的基本单位——氨基酸甘氨酸天冬氨酸天冬酰氨思考：1、氨基酸由哪些化学元素组成？2、这些氨基酸的结构具有什么共同特点？3、能否写出氨基酸的通式？氨基酸的结构通式C、H、O、N（有些还有P、S等）氨基酸的结构通式氨基：－NH2

；羧基：－COOH判断依据：每种氨基酸分子至少都有一个氨基、一个羧基、一个氢基连接在同一个碳原子上。蛋白质的基本单位——氨基酸生物体内绝大多数氨基酸的生物通式如图所示，一个中央碳原子上通过共价键连接着四个基团，即一个氨基（-NH2）、个羧基（-COOH）、一个H和一个R基团。（P11）蛋白质的基本单位——氨基酸CCOOHH2NHCH3CCOOHH2NHCH2COOHCCOOHH2NHCH2—SH判断哪个不是构成蛋白质的氨基酸？ABDCCCCOOHH2NCH2HCH2COOH请框出下列氨基酸的R基部分氨基酸精氨酸苯丙氨酸天冬酰胺甲硫氨酸（蛋氨酸）当然R基团中还可以含有氨基（天冬酰胺）或羧基（天冬氨酸），有时还含有硫原子（甲硫氨酸）。氨基酸根据R基不同，大约有20种。恭喜你成功达成第二个学习目标！甘氨酸天冬氨酸蛋白质的基本单位——氨基酸不同氨基酸的R基团不同，它可以较小，也可以是较长的链，或是环状结构。R基团中也可能含有氨基（-NH2）或羧基（-COOH），有时还含有硫原子。CHR1NH2OHCOH2OCHCOOHR2HNH氨基酸脱水缩合形成肽链CHR1NH2COCHCOOHR2HNH2O二肽肽键脱水缩合氨基酸脱水缩合形成肽链氨基酸脱水缩合形成肽链脱水缩合：一个氨基酸的——COOH和另一个氨基酸的——NH2相连接，同时脱去一分子水的结合方式。二肽：由两个氨基酸分子脱水缩合而成的化合物。脱去的水分子中的H和O分别来自哪里？脱水缩合二肽羧基提供-OH，氨基提供-H三个氨基酸脱水缩合呢？H2OH2O三肽氨基酸脱水缩合形成肽链氨基酸数目多肽名称形成的肽键数脱去的水分子数游离氨基数游离羧基数2个3个4个n个二肽1个1个三肽2个2个四肽3个3个多肽n-1个n-1个规律1：每形成一个肽键，要脱去一分子水。故肽键数=脱水数氨基酸脱水缩合形成肽链的规律>=1个>=1个>=1个>=1个>=1个>=1个>=1个>=1个规律1：每一条肽链至少有一个游离的氨基和一个游离的羧基，且分别位于肽链的两端①n个氨基酸经脱水缩合形成2条多肽链时，需脱去

个水，形成

个肽键，至少含有

个氨基，

个羧基。②n个氨基酸经脱水缩合形成m条多肽链时，需脱去

个水，形成

个肽键至少含有

个氨基，

个羧基，规律3：肽键数=脱水数=氨基酸总数-肽链条数；n-2n-222n-mn-mmm氨基酸脱水缩合形成肽链的规律基础巩固A.44B.45C.46D.47例1：某蛋白质由三条肽链组成（如图），共含有48个氨基酸，那么该蛋白质形成过程中共计脱去水分子数的个数是（

）环状的肽链:肽键数=失去水分子数=氨基酸数该蛋白质脱去的水分子数=氨基酸数-链状的肽链数=48-2=46个C氨基酸脱水缩合形成肽链例题：胰岛素是一种蛋白质分子，结构如下：-S-S-SSSSA链B链A链有21个氨基酸B链有30个氨基酸回答下列问题：①该胰岛素分子含有肽键

个。②理论上分析，胰岛素分子至少含有

个氨基，

个羧基。③51个氨基酸形成胰岛素后，分子量比原来减少了

。④构成它的氨基酸的平均分子量以128计，则胰岛素的分子量是

。4922888提示：2-SH→-S-S-+2H，即每形成一个二硫键要脱去2个氢。49×18+3×2=8885640128*51-888=5640规律4：蛋白质分子量=氨基酸平均分子量×氨基酸总数-18×脱水数-其他；①某蛋白质由m条肽链、n个氨基酸组成。该蛋白质至少含有氧原子个数是

，至少含有氮原子个数是

，规律5：①O原子数=肽键数+肽链数*2+R基上的O原子数=各氨基酸的O原子总数-脱水数②N原子数=肽键数+肽链数+R基上的N原子数=各氨基酸的N原子总数m+nn氨基酸脱水缩合形成肽链的规律氨基酸形成蛋白质的过程特别注意：蛋白质是由一条或多条肽链组成的，具有特定而复杂的空间结构，因此具有生物活性。而多肽无空间结构，往往无生物活性。请尝试解释蛋白质多样性的原因。氨基酸形成蛋白质的过程①两种氨基酸可以组成_____种二肽;②假设有4种氨基酸，且各种氨基酸数目无限，则形成三肽的种类有

，二肽的种类有

。③假设有4种氨基酸，且各种氨基酸只有一个，则形成三肽的种类有

，二肽的种类有

。43424×3×24×32①构成每种蛋白质的氨基酸的种类不同②每个蛋白质分子中氨基酸的数目不同③氨基酸的排列顺序变化多端（1）不同的多肽的差别在于其中氨基酸的种类、数目和排列顺序各不相同蛋白质结构具有多样性的原因（2）蛋白质的空间结构千差万别蛋白质结构多样性蛋白质功能多样性蛋白质结构具有多样性的原因蛋白质的空间结构并不稳定，随着各种条件的变化，空间结构也会发生改变，蛋白质就会失去生物学活性。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如温度的变化，一般当温度超过40～50℃时，大部分的蛋白质的生物活性会完全丧失。其他的物理、化学因素：紫外线，X光，强酸碱，重金属等等。蛋白质的盐析可恢复蛋白质结构一旦发生不可逆的改变，就会失去生物学活性变性是蛋白质空间结构被破坏的过程，此过程肽键不断裂。一定浓度的盐溶液中蛋白质溶解度降低蛋白质氨基酸课堂小结多肽组成元素种类结构通式功能C，H，O，N等20种RCHH2NCOOHCOOH生命活动的主要承担者脱水缩合盘区折叠结构多样性功能多样性结构物质运输催化调节免疫等......1.所有的蛋白质都含有C、H、O、N、S（）2.蛋白质不能作为生物体内的能源物质（

）3.鸟的羽毛和人的头发的主要成分都是蛋白质，但是由不同种蛋白质组成的（

）4.组成毛发和指甲的蛋白质像一个表面粗糙的球，而血红蛋白则是纤维状的（

）5.蛋白质具有多种多样的重要功能,生物体的一切生命活动都与蛋白质有关（）6.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和一个R基团（）7.含有两个肽键的化合物称做二肽(

)8.不同蛋白质分子中的肽键结构可能不同（

）9.两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（）10.由230个氨基酸组成的多肽链在形成过程中脱去的水分子数为229个（）判断对错××××√√××√×11.蛋白质分子结构多样性由氨基酸的种类、数量、排序及其空间结构决定（

）12.各种氨基酸理化性质不同的原因在于R基团的不同，R基团可以是链状，也可是环状（）13.每种蛋白质都是由20种不同的氨基酸组成的（）14.血红蛋白中不同肽链之间通过肽键连接()15.组成蛋白质的氨基酸之间可按不同的方式脱水缩合（

）16.正确的二维空间结构是蛋白质表现其特有生物学活性所必需的（

）17.蛋白质分子的空间结构稳定，但是一定条件下，如高温会破坏蛋白质的空间结构，使蛋白质失去生物学活性()18.如果蛋白质的空间结构发生改变，蛋白质就一定会变性（

）19.蛋白质的盐析和高温变性结果是一样的，都是其空间结构发生变化引起的(

)×√×××××××核酸技术在生活的应用核酸脱氧核糖核苷酸（DNA）核糖核苷酸（RNA）DNA中储藏的信息控制着细胞的所有活动，并决定细胞和整个生物体的遗传特性RNA在合成蛋白质时是必须的。资料1：一男子被发现死于其出租屋内，身上多处伤口，被鉴定为殴打致死。侦查人员在案发现场获取到一些血液样品，绘出“DNA指纹”，锁定3位犯罪嫌疑人。资料2：新型冠状病毒时一种仅含有RNA的病毒，病毒中特异性RNA序列是区分该病毒于其他病原体的标志物。通过核酸检测，可以确定人们是否感染新冠病毒。受害者从案发现场获取的血液样品嫌疑人1、核酸的组成元素：2、核酸的基本组成单位：C、H、O、N、P核苷酸

＝1分子

+1分子

+1分子

。五碳糖（含氮）碱基核酸的基本单位——核苷酸磷酸五碳糖磷酸含氮碱基脱氧核糖P含氮碱基脱氧核糖核苷酸核糖P含氮碱基核糖核苷酸核苷酸的种类腺嘌呤(A)鸟嘌呤(G)胞嘧啶(C)胸腺嘧啶(T)腺嘌呤(A)鸟