必修1 第2章全章

第一节细胞中的元素和化合物第二章组成细胞的分子比较组成地壳和组成细胞的部分元素有哪些相同点和不同点？1.组成生物体的所有元素中，有没有哪一些元素是生物体所特有的？没有。这说明什么？生物界和非生物界具有统一性。2.生物体中的元素含量和无机环境中的含量有区别吗？有，相差很大。这又说明什么？生物界和非生物界还具有差异性。一、生物界与非生物界的关系：1.组成细胞的化学元素在自然界的无机环境中都能找到,没有一种元素是生命特有的——统一性2.但元素在细胞中和无机环境中的含量却有区别——差异性说明生命和非生命的无机环境既有统一性又有差异性,生命起源于非生命物质.生物界与非生物界的关系：干﹑鲜细胞对比图组成人体细胞的主要元素（占细胞鲜重的百分比）组成人体细胞的主要元素

（占细胞干重的百分比）二组成细胞的元素在人体细胞中，干重时含量最多的元素是

；鲜重时含量最多的元素是

。Co细胞的主要元素是:细胞的基本元素是:C、H、O、N、P、S等C、H、O、N组成玉米和人体的含量较多的元素是：等四种。

不同生物体的组成元素

；不同生物体内，各种化学元素的含量

.C、H、O、N大体相同相差很大最基本元素:

大量元素：含量占生物体总重量万分之一以上的元素。

微量元素：生物所必需的。但需要量却很少的一些元素。大量元素：CHONPSKCaMg微量元素：FeMnZnCuBMo主要元素：基本元素：CCHONPSCHON总结：几十年前,新西兰有一个牧场的大片牧草长势很弱,有的甚至发黄枯萎,即使使用了大量的N,P,K肥也无济于事,后来,人们偶然发现牧场内的一小片牧草长得十分茂盛,原来,这一片”绿洲”的附近有一座钼矿,矿工每天上下班总是抄近路走,他们的鞋子个踩过的地方,牧草绿油油的,经过科学家的化验和分析,一公顷牧草只需150克钼就足够了.资料分析:通过分析,你能得出什么结论呢?微量元素(钼)是生物体不可缺少的必需元素;在生物体中含量很少,但其作用是其它元素不可替代的.?组成细胞的各种元素又是以什么形式存在的呢?化合物­­­­三、组成细胞的化合物水：85%-90%无机盐：1%-1.5%无机化合物有机化合物糖类脂类:1%-1.5%蛋白质:7%-10%核酸1%-1.5%化合物质量分数/%水占85--90无机盐占1—1.5蛋白质占7--10脂质占1--2糖类和核酸占1—1.5一、填空1．组成人体的元素中，占细胞鲜重百分比最多的元素是________；占细胞干重百分比最多的元素是__________。_________是构成细胞的最基本元素。2．一般情况下活细胞内含量最多的化合物是_______，含量最多的有机化合物________。练一练:OCC水蛋白质二、选择题1、科学家在研究生物体的化学成分时,发现组成生物体的元素在非生物界也存在,这一事实主要说明:（）A生物界和非生物界没有区别B生物界和非生物界具有统一性C生物来源于非生物D生物界和非生物界具有差异性2、生活在缺水的沙漠环境中的仙人掌细胞中，含量最多的化合物是（）A、蛋白质B、脂肪C、糖类D、水BD3.生活在沙漠中的仙人掌和生活在珊瑚礁中美丽的珊瑚鱼，组成它们的化学元素种类（）

A、差异很大B、有些差异

C．大体相同D．没有一定标准4．在生物体内含量较少，但对维持生物体正常生命活动必不可少的元素是（）

A．Fe、Mn、Zn、MgB．Zn、Cu、Mn、CaC．Zn、Cu、B、MnD．Mg、Mn、Cu、Mo5.在组成生物体的化学元素中，最基本的元素是（）

A．CB．HC．OD．NCCA检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质

实验某些化学试剂能够使生物组织中的有关有机化合物产生特定的颜色反应。淀粉+碘液蓝色

温水浴还原糖+斐林试剂砖红色沉淀脂肪+苏丹Ⅲ(苏丹Ⅳ）

橘黄色（红色）蛋白质+双缩脲试剂紫色一、实验原理还原糖检测实验的实验结果脂肪检测实验的实验结果蛋白质检测实验的实验结果总结：生物组织样液化学试剂

特定颜色反应

证明某种化合物存在苹果

花生种子

黄

豆

马铃薯斐林试剂砖红色麦芽糖，葡萄糖、果糖苏丹Ⅲ苏丹Ⅳ橘黄色红色脂肪双缩脲试剂紫色蛋白质碘液蓝色淀粉注意事项1、加斐林试剂时，先将甲乙两液等量混合均匀。

（原因：斐林试剂不稳定，易变性）加双缩脲试剂时，先加A液1mL，再加B液4滴。

（原因：主要利用碱性环境）2、脂肪的观察时，要选择最薄的切片。3、用鸡蛋清检验蛋白质时，要将鸡蛋清高倍稀释(10倍以上)。（否则反应不彻底，与双缩脲试剂反应后凝结在试管壁上）4、对照试验！5、材料选择：含量多，颜色淡，方便易取。第二节生命活动的主要承担者

——蛋白质含蛋白质丰富的食物2004年劣质奶粉充斥阜阳上百婴儿受害近半死亡。

２００８年２００８年，8省发现肾结石患儿已达6244例肾结石，都曾服用“三鹿”牌婴儿奶粉，死亡1例。有超过五万名婴儿受到影响。图片新闻大头婴儿由于天天吃蛋白质含量极低的奶粉导致发育不良，身体严重浮肿，脑袋大大头婴儿的头比较大，面部肌肉松驰，表情比较呆滞，对外界事物的刺激反应较低。为什么婴儿长期吃劣质奶粉会出现这种症状？1.含量:占细胞干重的

以上。50%2.组成元素:C、H、O、N,某些蛋白质中还含有S、P、Fe等,其中N含量约达蛋白质的16%。人血红蛋白分子式：C3032H4816O872N780S8Fe4原子个数9512，相对分子质量64500。3.相对分子质量:很大，属高分子有机化合物。一、蛋白质的组成：二、蛋白质的基本组成单位

——氨基酸非必需氨基酸：共12种，人体可自身合成的氨基酸必需氨基酸：共8种，人体不能自身合成的氨基酸，必须从食物中获得。（20种氨基酸）1、组成蛋白质的氨基酸种类:2、观察以下几种氨基酸，找出它们的共同特点：CHCHH2NOHO甘氨酸CHCH2NOHOCH3CH3缬氨酸CHCH2NOHOCH3丙氨酸CHCH2NOHOCH3CH3CH3亮氨酸3、推导氨基酸的结构通式RCHNH2COOH1、每种氨基酸至少有一个氨基(-NH2)和一个羧基(-COOH)，并都有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上。2、氨基酸之间的区别在于R基不同。结构通式:特点：氨基羧基侧链基团练一练：以下哪些是组成蛋白质的氨基酸?CHNH2COOHCH2SHCHNH2COOHCH2SHCHNH2COOHCH2OHCHNH2HCH2COOH√√××CHCOOHR1CHNH2COOHR2NH2COHNHOH三、氨基酸的脱水缩合氨基酸的结合方式CHR1NH2OHCOH2OCHCOOHR2HNH氨基酸的结合方式:CHR1NH2COCHCOOHR2HNH2O二肽肽键脱水缩合氨基酸的结合方式：脱水缩合肽键CHCOOHR2HNOHHCCHR1NH2COCHR2HNO二肽H2OH2O氨基酸的结合方式:脱水缩合CCHR1NH2COCHR2HNO肽键二肽CHCOOHR2HNH2O肽键三肽以此类推，由多个氨基酸分子脱水缩合而成的含有多个肽键的化合物，叫多肽（链状）。H2O

从氨基酸到蛋白质大致有哪些结构层次？

氨基酸

二肽

三肽

：多肽一条多肽链盘曲折叠形成蛋白质多条多肽链盘曲折叠形成蛋白质构成肽链的氨基酸种类不同，肽链的结构则不同；

如果以代表不同的氨基酸，则下列几种情况由氨基酸构成肽链的结构是否相同？并说明理由。构成肽链的氨基酸数目不同，肽链的结构则不同；构成肽链的氨基酸排列顺序不同，肽链的结构则不同；多肽链形成后，往往要盘曲、折叠形成不同的空间结构。问题探讨7:四、蛋白质分子结构的多样性

-

-

-

-

-

-

-

-

-

◎-◎-◎-◎-◎-◎-◎-◎-◎-◎①氨基酸种类不同，肽链结构不同②氨基酸数目不同，肽链结构不同

-

-

-

-

-

-

-

-

③氨基酸排列顺序不同，肽链结构不同

-

-◎-◎-

-

-◎-◎-◎-◎-

-

-◎-

-

-◎-④肽链空间结构不同，蛋白质种类不同蛋白质的结构

人体组织蛋白酶某种胰岛素空间结构示意图

球状蛋白质纤维状蛋白质问题探讨8：人的红细胞和心肌细胞的主要成分都是蛋白质，为什么这两种细胞的功能却完全不同？五、蛋白质功能的多样性氨基酸种类不同氨基酸数目不同氨基酸排列顺序不同肽链空间结构不同蛋白质的结构多样性蛋白质功能的多样性决定蛋白质的功能1、结构蛋白：构成细胞和生物体结构的重要物质。如羽毛、肌肉、头发、蛛丝等的成分主要是蛋白质。2、催化作用：细胞内的化学反应离不开酶的催化。绝大多数酶都是蛋白质。（右图所示为胃蛋白质酶结晶）3、运输作用：有些蛋白质具有运输载体的功能。如血红蛋白、载体蛋白。血红蛋白4、调节生命活动：有些蛋白质起信息传递的作用，能够调节机体的生命活动，如胰岛素、生长激素。图中央浅色区域的部分细胞分泌胰岛素5、免疫作用：

抗体组成元素C、H、O、N（P、S）导致氨基酸种类：20种必需氨基酸：8种非必需氨基酸：12种通式：CHCH2NOHOR特点：至少有一个－NH2和一个－COOH连在同一个C原子上脱水缩合多肽氨基酸种类不同氨基酸的数目不同氨基酸排列顺序不同多肽的空间结构不同折叠盘旋蛋白质结构多样性功能多样性构成生物体，如结构蛋白运输作用，如血红蛋白催化作用，如酶调节作用，如胰岛素免疫作用，如抗体组成导致蛋白质小结：总结：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。肽链中的肽键数与氨基酸个数的关系：氨基酸肽键肽键数=6－1肽键数=8－2肽键数=氨基酸数－肽链数=n－m

=脱去水分子个数肽键数=3－11.在一条肽链中，肽键数＝____________————————脱去的水分子数＝氨基酸总数－1。2.如果n个氨基酸形成一条肽链，则脱掉——n－1个水分子，形成———个肽键。n－13.如果n个氨基酸形成m条肽链，则脱掉——n－m个水分子，形成———n－m个肽键。蛋白质的相对分子质量＝（氨基酸数×氨基酸的平均分子量）－（失去的水分子数×水的分子量）。一个由m个氨基酸形成的含有n条肽链的蛋白质，氨基酸的平均分子质量为a,则蛋白质的相对分子质量＝am-18(m-n)。蛋白质的相对分子质量如何计算？例1、某种蛋白质是由1条多肽链构成的，共含100个氨基酸，若每个氨基酸分子质量平均是120，则该蛋白质的相对分子量是？例2、某种蛋白质是由3条多肽链构成的，共含1000个氨基酸，若每个氨基酸分子质量平均是120，则该蛋白质的相对分子量是？100×120-(100-1)×18=102181000×120-(1000-3)×18=103054课堂练习:2.某种蛋白质由两条多肽链构成，共有肽键500个，缩合成两条肽链的氨基酸分子数和生成的水分子数分别为

A.498、498；B.500、500；

C.502、500；D.501、5001、血液中的血红蛋白和肌肉中的肌蛋白结构不相同的原因是A.所含氨基酸种类不同；B.所含氨基酸数量不同；C.所含氨基酸的排列顺序不同；D.所含氨基酸种类、数目、排列顺序和蛋白质的空间结构不同。DC3.某氨基酸分子中含有2个氨基（-NH2）,其中一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上，则另一个氨基的部位应是：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.与氨基一端相连4.人体的肌肉主要由蛋白质构成，但平滑肌和骨骼肌的功能不同，其根本原因是：A.属于不同系统B.所含蛋白质分子结构不同C.肌肉细胞的形状不同D.在人体内的分布位置不同CB5.谷氨酸的R基团为－C3H5O2,在一个谷氨酸分子中，碳原子和氧原子数分别是A.4、4；B.5、4；C.4、5；D.5、5（B）6.某一条多肽链中，共有肽键109个，则此分子中含有氨基和羧基的数目至少是A.110、110；B.109、109；C.9、9；D.1、1（D）7、根据下面图解，回答问题：

（1）该图中，①表示

，③表示

，⑦表示

。（2）该化合物由

个氨基酸分子失去

个水分子而形成，这种反应叫

反应。（3）该化合物含有

个肽键，该图所示化合物的名称是是

。（4）该图中所示的氨基酸种类不同，是由

决定的。（5）如果图中氨基酸的平均分子量为180，则该化合物的分子量是

。氨基肽键羧基四肽(多肽)三四三脱水缩合R基666

—CNH2HH—C—ON—HC—CH3HCOOH—C—ON—HC—HCH2CONH2—C—ON—HHCH2CCOOH①②③④⑥⑤⑦⑧⑨第三节遗传信息的携带者

——核酸一、核酸分类DNA脱氧核糖核酸核酸RNA核糖核酸细胞内携带遗传信息的物质。对生物体的遗传变异和蛋白质的生物合成有极重要的作用功能实验原理：二、观察核酸在细胞中的分布

甲基绿+DNA绿色吡罗红+RNA红色实验结果人的口腔上皮细胞中DNA、RNA分布的状况洋葱鳞片叶内表皮细胞中DNA、RNA分布的状况细胞质被染成红色，细胞核被染成绿色现象：DNA、RNA在细胞中的分布2RNA主要分布在细胞质中。1真核细胞的DNA主要分布在细胞核中。线粒体、叶绿体内也含有少量DNA。问题6：原核细胞的DNA位于细胞的什么部位？拟核区1、组成元素：C、H、O、N、P2、基本组成单位：核苷酸五碳糖磷酸含氮碱基一分子核苷酸＝一分子

+一分子

+一分子

。五碳糖含氮碱基磷酸三、核酸的结构4、DNA和RNA在化学组成上的区别腺嘌呤A鸟嘌呤G胞嘧啶C胸腺嘧啶T尿嘧啶U

3、含氮碱基的种类核酸核苷酸脱氧核糖核酸(DNA)脱氧核苷酸核糖核苷酸核糖核酸(RNA)A、T、C、GA、U、C、G脱氧核糖核糖磷酸C、H、O、N、P细胞核细胞质基本组成单位基本单位种类种类包括基本组成单位主要分布主要分布元素组成化学成分化学成分总结1：核酸的组成比较项目DNA（脱氧核糖核酸）RNA（核糖核酸）基本单位五碳糖含氮碱基结构主要存在部位染色剂和颜色DNA、RNA的主要区别脱氧核苷酸核糖核苷酸脱氧核糖核糖ATCGAUCG双链（双螺旋结构）单链结构细胞核（线、叶）细胞质甲基绿（绿色）吡罗红（红色）总结2：总结3：不同生物的遗传物质比较生物类别核酸核苷酸碱基遗传物质举例真核生物和原核生物病毒DNA和RNA8种5种DNA细菌、人4种只有DNA4种DNA噬菌体只有RNA4种4种RNA艾滋病毒1、杨树叶肉细胞中的核酸含有的碱基和核苷酸的种类分别是（）A、1种、2种B、8种、8种C、4种、4种D、5种、8种D2、大肠杆菌细胞中的核酸含有的碱基和核苷酸的种类分别是（）D3、噬菌体的核酸含有的碱基和核苷酸的种类分别是（）C第4节细胞中的糖类和脂质C、H、O单糖、二糖、多糖1、元素构成：

2、糖类可以分为：3、功能：一、细胞中的糖类主要的能源物质麦芽糖蔗糖乳糖1）、单糖：不能水解的糖。2）、二糖：由两分子单糖脱水缩合而成。葡萄糖：C6H12O6C12H22O11构成它们的基本单位都是________。3）、多糖：由许多的葡萄糖分子连接而成。淀粉糖原纤维素葡萄糖思考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？甜味食品含有糖，米饭和馒头含有的淀粉经消化分解后生成的是葡萄糖。二、细胞中的脂质植物脂肪颗粒动物脂肪细胞中贮存的脂肪1、元素组成：2、溶解性：3、种类：C、H、O，有些含有P、N脂肪、磷脂、固醇脂质存在所有细胞中，是组成细胞和生物体的重要的有机化合物。不溶于水，溶于脂溶性有机溶剂，如丙酮、氯仿、乙醚等胆固醇性激素维生素D种类作用分布脂肪（C、H、O)磷脂固醇胆固醇性激素维生素D储能物质，保温，缓冲和减压生物膜的重要成分生物膜的重要成分，参与血液中脂质运输促进动物生殖器官发育以及生殖细胞形成促进Ca和P的吸收动物皮下、植物种子脑、卵细胞、肝脏、大豆种子动物内脏、蛋黄动物细胞动物细胞三、生物大分子以碳链为骨架1、你知道的生物大分子有哪些?2、它们的基本组成单位分别什么?3、什么是单体?什么是多聚体?多糖、蛋白质、核酸等都是生物大分子多糖－葡萄糖、蛋白质－氨基酸、核酸－核苷酸单体：组成生物大分子的基本单位多聚体:有许多单体连成而成单体和多聚体单糖氨基酸核苷酸多糖蛋白质核酸单体多聚体脱水缩合小结：

生命活动的主要能源物质C、H、O

一、细胞中的糖类单糖、二糖、多糖1.元素组成：2.种类：3.功能：4.多糖的基本单位都是________。葡萄糖二、细胞中的脂质1.组成元素：主要是C、H、O（P、N）2.种类及功能脂肪：磷脂：固醇：⑴细胞内良好的储能物质：⑵还具有隔热、保温：⑶缓冲和减压的作用。构成细胞膜、细胞器膜和核膜的主要成分包括胆固醇、性激素和维生素D；对人体的代谢起到很重要的调节作用．1.用水解法研究下列物质,水解产物不全是葡萄糖的是()A.淀粉B.糖原C.纤维素D.蔗糖2.植物体和动物体共有的糖是（）A.葡萄糖B.麦芽糖C.乳糖D.蔗糖DA课堂巩固3、苹果细胞中含量最丰富的多糖是()A.蔗糖、麦芽糖Ｂ．淀粉、糖原Ｃ.淀粉、纤维素Ｄ．糖原、纤维素C4.下列是某生物能进行的糖类物质的转变：淀粉麦芽糖葡萄糖糖原，相关说法不正确的是（）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.此生物一定是植物，因为能合成淀粉D.麦芽糖为二糖，葡萄糖为单糖C5.下列功能不属于固醇的是（）A.对人和动物生殖器官的发育、生殖细胞形成有促进作用B.促进小肠对钙和磷的吸收，参与血液中脂质的运输C.主要作用是氧化功能D.是构成细胞膜的重要成分C6.有人分析了一种有机物，发现含有C、H、O、N等元素，该样品可能是（）A、脂肪B、氨基酸C、核糖D、葡萄糖B7、组成糖原、淀粉、纤维素的单体都是（）A核糖B半乳糖C葡萄糖D脱氧核糖8、在人和动物皮下含量丰富的储能物质是（）A糖原B淀粉C脂肪D蛋白质CC9、下列叙述中，哪项是淀粉、纤维素和糖元的共同特征A.都是细胞内储存能量的主要物质B.都含有C、H、O、N4种元素C.基本组成单位都是五碳糖D.基本组成单位都是六碳糖D第5节细胞中的无机物一个人在极限状况下，可坚持20d以上不进食。一个人不喝水，1d后就会丧失意识,生命濒临终点地球表面约3/4的部分是水；细胞内含量最多的化合物——水生命之源——水水-生命之源一、细胞中的水（H2O）（一）水在细胞中的含量3.人体中几种不同器官或组织中水的含量组织器官牙齿骨骼骨骼肌心肌血液所占比例%10227679831.细胞中各种化合物所占比例化合物水无机盐蛋白质脂质糖类核酸所占比例%85-901-1.57-101-21-1.52.几种不同生物体水的含量生物水母鱼类蛙哺乳动物藻类高等植物水含量%9780-8578659060-80细胞中含量最多的化合物是水不同生物的含水量不同：水生生物>陆生生物

同种生物，在不同的组织、器官中的含水量不同讨论一：细胞、生物体内水的含量比较，说明了什么？同种生物，不同的生长发育时期含水量不同幼儿和成人体内的含水量4.

自然界中的水以三种形式存在。那么，在细胞内水是否还是以这三种形式存在呢？(二）水在细胞中的存在形式（液态）（气态）（固态）牙齿10%骨骼22%骨骼肌76%心脏79%血液83%心脏和血液的含水量很接近为何心脏呈坚韧的形态而血液却呈流动的液态？讨论2：水的存在形式不同1.结合水：2.自由水：与细胞内其他化合物相结合的水（占全部水的4.5%）以游离的形式存在，可以自由流动（占全部水的95.5%）特点：易蒸发、可流动特点：不易蒸发、失去流动性血液与心肌的比较形态含水量%血液液态83心肌坚韧的固态79讨论3：

（1）血液是流动的，心肌是坚实的，为什么两者含水量这么接近？血液中水主要以自由水的形式存在心肌细胞中水主要以结合水的形式存在（2）农民晒干葵花籽与炒干葵花籽主要失去的是什么形式的水？自由水结合水（3）比较新鲜种子和干种子谁的新陈代谢相对旺盛？

一般而言，自由水含量越高，代谢越旺盛(4)血液凝固时________水转变成_________水说明自由水和结合水可以相互转化。自由结合（三）自由水与结合水的关系在一定条件下可以相互转化自由水结合水代谢活动旺盛代谢活动下降（冬眠、晒干、温度降低）（发芽、温度升高）自由水/结合水比值高，代谢快。自由水/结合水比值低，代谢慢。（1）运输（2）良好的溶剂（3）参与生化反应细胞的重要组成成分结合水：自由水：（四）水的生理功能代谢旺盛的细胞内

水的含量相对高些。刚收获的新鲜玉米种子在阳光下晒干，重量减轻，这个过程损失的主要是

水，这样的种子在条件适宜时，仍能萌发成幼苗。

把晒干的种子放在一洁净的试管中加热，试管壁上有水珠出现，这些水主要是

水，这样的种子将不能萌发。

将小麦的种子烧尽,最终都会得到一些灰白色的灰烬,请问这些灰烬是什么呢?自由结合自由讨论4：无机盐（一）无机盐在细胞中的存在形式：——离子阳离子：Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等。阴离子：Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-等。二、细胞中的无机盐：（二）含量：很少，仅占1％－1.5％（1）为什么缺铁会导致贫血？（2）植物缺镁会影响光合作用，为什么？血红蛋白讨论5:功能1：细胞中许多有机物的重要组成成分铁是血红蛋白的重要组分镁是叶绿素的重要组分人若在高温条件下工作，大量排汗，该怎样做？讨论6:功能2：维持细胞和生物体的生命活动A.饮盐开水B.饮碳酸型饮料C.饮蛋白型饮料D.饮纯净水如果血液缺Ca2＋，会出现抽搐。各种蛋白质对于pH的改变异常敏感，人体血浆pH降低0.5个单位，立即发生酸中毒。讨论7功能3：维持细胞和生物体的酸碱平衡pH平衡由无机离子（如HPO