生命的物质基础

生命的物质根底概况构成生物体元素的类群分布、形式和功能。无机物有机物水：含量、功能。无机盐：含量、存在形式、功能。糖类：分布、种类、关系及功能。脂类：分布、种类及功能。蛋白质：含量、组成单位及通式，肽键、肽、肽链，多样性原因及功能。核酸：种类、分布和功能。元素化合物原生质化合有机组合细胞内的生命物质生命的物质基础，主要成分是蛋白质和核酸分化为细胞膜、细胞质、细胞核等部分原生质层原生质体生物学中的大分子和小分子物质的区分小分子物质：大分子物质：葡萄糖、氨基酸、脂肪酸、甘油、尿素、尿酸、无机盐离子〔Na+、K+、Ca+、Mg+、Cl-、SO42〕、O2、CO2等。蛋白质、多肽、脂肪、多糖等。思考：区分的依据是什么？一般来说，小分子物质生物可直接吸收和利用的。构成细胞的化学元素大量元素：微量元素：二、化学元素的存在形式：化合物、离子。含量最高：一、生物体内化学元素的类群C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等，含量占生物体总重量的万分之一以上。Fe、Mn、Zu、Cu、B、Mo、CL、Ni等，含量仅百万分之一甚之十亿分之一。C、H、O、N4种。三、化学元素的分布或功能Ca：P：K：S：Cl：Na：Mg：Fe：I：Zn：骨的成分，血液凝固；骨的成分，核酸和辅酶的构成元素，肥料三要素。细胞内最多的阳离子，肥料三要素。蛋白质〔爪和毛〕的构成成分。细胞外最多的阴离子。细胞外的阳离子，神经兴奋传导。叶绿素的成分。存在于血红蛋白，细胞色素和过氧化氢酶中。甲状腺的成分。海带等含量高。酶的组成元素06上海市高考题：6．为了测定水质富营养化程度，应选择的测定工程是()A．CO2，P B．O2，CO2 C．N，DDT D．N，PD四、生物体化合物中的元素种类糖类脂肪磷脂胆固醇蛋白质核酸C、H、OC、H、OC、H、O、N、PC、H、O、N、S有一些重要蛋白质还含有P、S〔Fe、Cu、Mn、I、Zn〕C、H、O、N、P03上海市高考题：26．以下物质中都含有氮元素的是 〔〕 ①核糖核酸 ②糖原 ③胰岛素 ④淀粉A．①② B．①③ C．②③ D．③④B06上海市高考题：2．以下物质合成时，不需要氮源的是()A．三磷酸腺苷 B．酪氨酸酶 C．脂肪酸 D．核酸C五、植物对矿质元素的吸收1.吸收形式：2.吸收过程：3.吸收部位：离子主动运输主要是根尖的根毛区4.根尖成熟区表皮细胞吸收矿质元素和渗透吸水的关系：是两个相对独立的过程，矿质离子的吸收会促进水分的吸收。吸收水分可以有利于矿质离子在体内的运输灰分〔矿质〕元素CHO除外看一看：植物元素缺乏的病症

氮、磷、钾对植物生长的影响图1正常叶片和缺少氮、磷、钾的叶片〔玉米〕植物元素缺乏病症的表达思考：K、N、P、Mg、Ca、Fe缺乏后在老叶出现病症的是？K、N、P、Mg、思考：不能在植物体内移动的元素？Ca、Fe元素种类植物体内存在形式能否转移能否利用缺乏症K老叶N、P、Mg老叶Ca、Fe幼嫩叶离子不稳定的化合物稳定的化合物很容易能不能反复利用屡次一次性植物元素缺乏的鉴定：水培法对照组：实验组：全面培养液缺某一元素培养液方法：？要点：思考：为什么每隔2~3天要加蒸馏水，每星期要更换培养液？每2~3天要加蒸馏水，每星期要更换培养液。六、植物不同时期对元素的吸收量思考：对植物进行合理的施肥应注意什么？七、动物元素缺乏的病症Ca：K、Na：Fe：I：Zn：思考：哪些食物含以上的对应元素较多？痉挛、心跳停止〔短期〕骨质疏松阻碍神经兴奋传导，心跳紊乱缺铁性贫血甲状腺肿大、呆小症。新陈代谢紊乱、性发育不良、生长停止等04上海市高考题：6．研究甲状腺功能时应用的放射性同位素是()A．14CB.131I

C.15N

D.90SrB构成细胞的化合物水：占65%~90%无机盐：占1.0%~1.5%糖类：脂类：占1%~2%蛋白质：占7%~10%核酸和糖共占：1.0%~1.5%无机化合物有机化合物思考：最多的化合物、有机物？最主要的物质是什么？为什么？一、水

水是生命之源！！！含量最多：存在形式：

60%~95%结合水:一局部的水与细胞内的其他物质结合。结合水是细胞结构的重要组成成分，占细胞内全部水的4.5%.自由水和结合水的的比值的含义：自由水：绝大局部的水以游离的形式存在，可以自由流动。自由水是细胞内的良好溶剂。细胞内生化反响的介质。运送营养物质和代谢废物的载体。思考：哪些细胞〔生物〕含水量较高？思考：人体缺水多少，会引起什么病症？种子主要功能二、无机盐含量很少：存在方式:生理功能：提示：有机物可燃烧，无机盐不能燃烧，1%~1.5%大局部以离子的形式，少量与其他化合物结合。是细胞和生物体的重要组成成分。维持细胞和生物体的生命活动。维持细胞的渗透压。维持细胞的酸碱平衡。糖类组成元素：C、H、ORQ=1或〉1分类和存在五碳糖六碳糖：核糖〔C5H10O5〕：脱氧核糖〔C5H10O4〕：葡萄糖〔C6H12O6〕：植物：动物：单糖二糖多糖纤维素：淀粉：糖元：肝糖元：肝脏中肌糖元：骨胳肌中作用组成细胞的重要成分主要的能源物质参与遗传物质的组成三、糖类Cn〔H2O〕m糖都是甜的吗？RNA的组成成分DNA组成成分主要的能源物质蔗糖、麦芽糖〔C12H22O11〕乳糖〔C12H22O11〕细胞壁的主要成分植物细胞中贮存能量的物质04上海市高考题：5．以下物质中，动物细胞内不具有的是〔〕A．葡萄糖B.糖元C.核糖D.纤维素D脂类组成元素：C、H、O，有的含有N、P等元素分类脂肪：类脂：固醇储能，保温RQ〈1磷脂是构成生物膜的成分人体必需的化合物激发维持第二性征等促进细胞水、无机盐等代谢四、脂类胆固醇：性激素：肾上腺皮质激素：维生素D：促进小肠对钙、磷的吸收作用参与构成机体的组织氧化分解提供能量，转变为糖类参与维持生物体正常的新陈代谢贮存能量〔最好的贮能物质〕06上海市高考题：39．(12分)B．人体必须从外界环境中摄取各种现成的营养物质来维持生命。请答复以下有关问题。(1)所摄取的营养物质中，不作为能源物质的是▲等；同质量下，贮能最多的物质是▲；糖类中，作为细胞主要能源物质的是▲。水、无机盐、维生素

脂肪葡萄糖五、蛋白质C、H、O、N，有的还含Fe、S、P等蛋白质含量：占细胞干重50%以上组成元素：根本单位：功能根本结构成分调节新陈代谢氨基酸种类：20种通式：特点：肽→肽链→蛋白质氨基酸种类不同数目成百上千排列次序变化多端空间结构千差万别多样性脱水缩合R

｜

H—C—COOH

｜

NH203上海市高考题：16．谷氨酸的R基为C3H5O2，1分子谷氨酸含有的C、H、O、N原子数依次是 〔〕 A．5、9、4、1 B．4、8、5、1 C．5、8、4、1 D．4、9、4、1A练习以下属不属于构成生物体的氨基酸？

CH3

H

｜

|

NH2—C—COOH

NH2—C—CH2—COOH

｜｜

H

CH2

｜

SH

CH2CH2COOHCOOH

｜

|

NH2—C—COOH

NH2—C—CH2CH2CH2NH2

｜｜

H

H

ABCD蛋白质脱水缩合关系计算氨基酸数－＝脱去的水分子数＝肽键数肽链数练习：：牛胰岛素是由51个氨基酸缩合成的两条肽链进一步构成的。求：在每个牛胰岛素分子中即含肽键数解：牛胰岛素分子中的肽键数＝51－2＝49个03上海市高考题：9．人体免疫球蛋白中，IgG由4条肽链构成，共有764个氨基酸，那么该蛋白质分子中至少含有游离的氨基和羧基数分别是〔〕 A．746和764 B．760和760 C．762和762 D．4和4D05上海市高考题：30．某22肽被水解成1个4肽，2个3肽，2个6肽，那么这些短肽的氨基总数的最小值及肽键总数依次是〔〕A．618B．518C．517D．617C蛋白质主要功能蛋白质极度缺乏！１、结构材料２、运输作用３、储存作用４、免疫作用５、调节作用６、催化作用胶原、肌球、肌动蛋白血红、肌红蛋白卵精蛋白、乳汁中的蛋白抗体激素酶04上海市高考题：8．以下物质中，在核糖体上合成的是()①肾上腺素②突触后膜上的受体③淀粉④唾液淀粉酶⑤纤维素⑥胰高血糖素A．①③④B.②③⑤C.②④⑥D.①④⑥C05上海市高考题：40．〔12分〕萝卜贮藏根组织细胞中是否存在蛋白质和DNA？某生物小组对此进行研究，他们从网上查阅资料得知：①蛋白质在10%NaCl溶液中可沉淀析出；②在蛋白质溶液中，参加双缩脲试剂，溶液呈现特有的颜色；③DNA溶于10%NaCl溶液但在95%酒精中呈白色絮状沉淀，析出。一、材料处理：二、提取：三、鉴定及结果：四、讨论：1．蛋白质在萝卜贮藏根组织细胞中所起的作用是______________________。2．DNA主要来自萝卜贮藏根组织细胞的______________。

是细胞膜等生物膜的结构成分，酶等功能蛋白质的组成成分，也是糊粉粒等贮存蛋白质的成分。

细胞核

07高考18．免疫球蛋白IgG的结构示意图如右．其中—s—s表示连接两条相邻肽链的二硫链。假设该lgG由m个氨基酸构成，那么该lgG有肽键数

A．m个B．〔m+1〕个C．〔m—2〕个D．〔m—4〕个五、核酸〔生物的遗传物质)思考：它们的遗传物质是什么？存在形式如何？噬菌体流感病毒艾兹病毒烟草花叶病毒蓝藻细菌动植物

这些生物由简单到复杂可分为哪三类？⒈生物的遗传物质真核生物主要载体：染色体(主要包括DNA+蛋白质)次要载体：线粒体、叶绿体原核生物：DNA(无染色体)DNA病毒：只含DNA如乙肝病毒、噬菌体病毒RNA病毒：只含RNA，多数致病病毒(DNA)

病毒的遗传物质是：A.DNAB.RNAC.DNA和RNAD.DNA或RNA专一性以下三个实验证明了什么？肺炎双球菌的转化实验：噬菌体侵染细菌实验：烟草花叶病毒感染烟草实验：证明DNA是遗传物质证明DNA是遗传物质证明RNA是遗传物质【肺炎双球菌的转化实验】将注射到小鼠体内，小鼠不死亡。将混合后注射到小鼠体内，小鼠患败血症死亡。加热杀死后的S型细菌无毒性R型活细菌与加热杀死后的S型细菌思考：成分别离后的什么物质使肺炎双球菌转化？⒉遗传物质的结构：生物的遗传物质是？〔主要是？〕A.DNAB.RNAC.核酸D.蛋白质核苷酸

核酸核糖核苷酸(种)

核糖核苷酸链

核糖核酸()脱氧(核糖)核苷酸

(种)

脱氧核苷酸链

(条)

脱氧核糖核酸

()

(条)

4DNA142RNA→→→→判断以下生物中所含核苷酸的种类与数量：①噬菌体：()种，为②烟草花叶病毒：()种，为③烟草细胞：()种，为核糖脱氧(核糖)4484种脱氧(核糖)

4种核糖核苷酸核苷酸

核苷酸

核苷酸

05上海市高考题：3．组成DNA的结构的根本成分是〔〕①核糖②脱氧核糖③磷酸④腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶⑤胸腺嘧啶⑥尿嘧啶A．①③④⑤B．①②④⑥C．②③④⑤D．②③④⑥C06上海市高考题：22．以下有关核酸的表达中错误的选项是()A．生物体内具有遗传功能的大分子化合物B．细胞内生命物质的主要成分之一C．由含氮碱基、脱氧核糖和磷酸组成D．由核苷酸聚合而成的大分子化合物07年：33、〔2〕图中标号1〔即细胞核〕所含物质，以其酸碱性而言属____性，可被碱性染料着色。中学实验常用的属于这类染色剂的有______溶液。C⑴DNA的结构与复制DNA的结构：种元素→类物质→种根本单位→条链→种结构5342105上海市高考题：11．含有2000个碱基的DNA，每条链上的碱基排列方式有〔〕A．42000个B．41000个C．22000个D．21000个BDNA复制④特点：②过程：a.解旋：b.形成子链:

c.螺旋化：③条件：

模板、原料、能量、酶

①时间：间期

半保存式复制

结论：复制n次，产生子代DNA分子中含亲本DNA链的子代DNA占总数的(

)22n场所呢？DNA分子中碱基组成的有关数量关系式〔1〕在整个DNA分子中：A的分子数〔或所占比例〕？＝T的分子数〔或所占比例〕G的分子数〔或所占比例〕？＝C的分子数〔或所占比例〕任意两种不能配对的碱基数之和占DNA分子中碱基总数的50%

即〔A+G〕的分子数〔或所占比例〕＝〔〕的分子数〔或所占比例〕＝〔〕的分子数〔或所占比例〕＝〔〕的分子数〔或所占比例〕＝DNA分子中碱基总数的%T+CA+CT+G50DNA分子中碱基组成的有关数量关系式〔2〕在DNA分子的两条互补的脱氧核苷酸长链之间设：

DNA分子的一条链为β链，另一链为γ链。那么：β链中A〔Ｔ、Ｃ、Ｇ〕的分子数〔或所占比例〕＝γ链中Ｔ〔Ａ、Ｇ、Ｃ〕的分子数〔或所占比例〕DNA分子中碱基组成的有关数量关系式〔2〕在DNA分子的两条互补的脱氧核苷酸长链之间设：

DNA分子的一条链为β链，另一链为γ链。β链中某两种不能配对的碱基数之和＝γ链中另两种不能配对的碱基数之和

即：〔A+G〕＝〔T+C〕或〔Ａ+Ｃ〕＝〔Ｔ+Ｇ〕那么：DNA分子中碱基组成的有关数量关系式〔2〕在DNA分子的两条互补的脱氧核苷酸长链之间设：

DNA分子的一条链为β链，另一链为γ链。β链中某两种不能配对的碱基数之和与另两种不能配对的碱基数之和的比值＝γ链中该比值的倒数即：〔A＋G〕／〔T＋C〕＝〔T＋C〕／〔A＋G〕〔A＋C〕／〔T＋G〕＝〔T＋G〕／〔A＋C〕那么：：β链中〔A+G〕/〔T+C〕=0.4求：γ链中〔A+G〕/〔T+C〕解：γ链中〔A+G〕/〔T+C〕＝１／0.4＝2.5DNA分子中碱基组成的有关数量关系式〔3〕整个DNA分子与它的两条互补的脱氧核苷酸长链之间整个DNA分子中相对应的两种碱基数之和[〔A+T〕或〔G+C〕]所占的比例＝例如：假设某DNA分子中〔A+T〕占碱基总数的43%，那么其每一单链中〔A+T〕也都各占单链中碱基总数的%。其每一单链中这两种碱基数之和[〔A+T〕或〔G+C〕]在该单链中所占的比例43DNA分子中碱基组成的有关数量关系式〔3〕整个DNA分子与它的两条互补的脱氧核苷酸长链之间整个DNA分子中某一碱基所占的比例？＝该碱基在每一单链中所占的比例之和的一半

例如：假设某DNA分子中，A链中A占10%，B链中A占24%，那么该DNA分子中A占整个DNA分子全部碱基的%。17DNA分子中碱基组成的有关数量关系式DNA复制的特点是一母链为模板，按照碱基配对原那么，进行半保存复制。据此：可得出如下一系列关系式：〔1〕假设以32P标记某DNA分子，再将其转移到不含32P〔含31P〕的环境中，该DNA分子经连续n代复制后：含32P的DNA分子数＝个含31P的DNA分子数含32P的DNA分子数占复制产生的DNA分子总数的比例＝21/2n-1DNA分子中碱基组成的有关数量关系式DNA复制的特点是一母链为模板，按照碱基配对原那么，进行半保存复制。据此：可得出如下一系列关系式：〔1〕假设以32P标记某DNA分子，再将其转移到不含32P的环境中，该DNA分子经连续n代复制后：不含32P的DNA分子数＝个，不含32P的DNA分子数占复制产生的DNA分子总数的比例＝〔2n—2〕1－〔1/2n-1〕DNA分子中碱基组成的有关数量关系式DNA复制的特点是一母链为模板，按照碱基配对原那么，进行半保存复制。据此：可得出如下一系列关系式：〔1〕假设以32P标记某DNA分子，再将其转移到不含32P的环境中，该DNA分子经连续n代复制后：复制后产生的不含32P的脱氧核苷酸链的条数＝复制后产生的不含32P的脱氧核苷酸链的条数占脱氧核苷酸链总条数的比例＝(2n+1－2)

(2n+1－2)/2n+1＝1－1/2nDNA分子中碱基组成的有关数量关系式DNA复制的特点是一母链为模板，按照碱基配对原那么，进行半保存复制。据此：可得出如下一系列关系式：(2)假设某DNA分子中含某种碱基X个，那么该DNA分子进行n次复制，需含该碱基的脱氧核苷酸分子数＝〔X,2X,4X,......,2n-1X)个＝〔2n—1〕X个。练习分别用32P标记噬菌体的DNA，35S标记细菌的蛋白质做侵染实验(31P,32S)问：⑴子噬菌体的DNA分子含有的上述元素是：⑵子噬菌体的蛋白质分子含有的上述元素是：⑶此实验证明了：⑷假设繁殖n代，产生子代噬菌体()个，含亲本DNA链的噬菌体为()个；32P、

31P35SDNA是遗传物质2n235S31P32P32S03上海市高考题：32．某DNA分子共有a个碱基，其中含胞嘧啶m个，那么该DNA分子复制3次，需要游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为 〔〕 A．7〔a－m〕 B．8〔a－m〕 C．7〔1/2a－m) D．8〔2a－m〕C06上海市高考题：10．用一个32P标记的噬菌体侵染细菌。假设该细菌解体后释放出32个大小、形状一样的噬菌体，那么其中含有32P的噬菌体有()A．0个 B．2个 C．30个 D．32个B在双链DNA分子中，有腺嘌呤P个，占全部碱基的比例为N／M〔M＞2N〕，那么该DNA分子中鸟嘌呤的个数为()能力训练：(PM/2N)-P

A

NA+T+C+GM=A=T=PG=C某DNA分子一个单链上〔A+G〕/〔T+C〕=0.4，那么该DNA的另一条单链和整个DNA分子中同样的碱基比是〔〕A、0.4和0.6B、2.5和1.0C、0.4和0.4D、0.6和1.0练习：B07高考24．某DNA分子共含有1000个碱基对，其中一条链上A：G：T：C=l：2：3：4。该DNA分子连续复制2次，共需要鸟嘌呤脱氧核苷酸分子数是

A．600个B．900个C．1200个D．1800个某一DNA分子，T为200个，复制数次后，消耗周围环境中胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸3000个，那么该DNA分子已经复制了几次：A、3次B、4次 C、5次D、6次某生物遗传物质的碱基组成是嘌呤占58%，嘧啶占42%，此生物可能是：A、噬菌体B、小麦C、烟草花叶病毒D、任何生物某生物核酸的碱基组成是嘌呤占58%，嘧啶占42%，此生物可能是：A、噬菌体B、小麦C、烟草花叶病毒D、任何生物练习：练习：某DNA分子中共有200个碱基对，其中有A80个，当DNA分子连续复制两次，细胞核中参与复制的游离胞嘧啶脱氧核苷酸分子共有〔〕A.180个B.240个C.360个D.480个CRNA的结构mRNAtRNARNA的合成：练习：碱基数量关系某生物遗传物质的碱基的组成成份是嘌呤碱基占42%，嘧啶碱基占58%，此生物可能是〔〕A.烟草B.小麦 C.烟草花叶病毒 D.任何生物C能力训练：一段mRNA有30个碱基，其中A=G有12个，那么转录成mRNA的一段DNA分子中应有()个C+TA.12B.18C.24D.30D⒊遗传物质的结构和功能单位——基因

⑵基因的功能：⑴基因与DNA、染色体、遗传信息的关系基因是DNA上基因在染色体上呈排列基因的代表着遗传信息通过控制的合成控制性状蛋白质蛋白质合成：碱基序列有遗传效应的片段线性03上海市高考题：7．“人类基因组方案〞中的基因测序工作是指测定 〔〕 A．DNA的碱基对排列顺序 B．mRNA的碱基排列顺序 C．蛋白质的氨基酸排列顺序 D．DNA的基因排列顺序A04上海市高考题：10．马和豚鼠体细胞具有相同数目的染色体，但性状差异很大，原因是〔〕A．生活环境不同B．DNA分子中碱基对排列顺序不同C．DNA分子中碱基配对方式不同D．着丝点数目不同B蛋白质合成中遗传信息传递的实质？

基因———→mRNA———→tRNA———→蛋白质脱氧核苷酸序列密码子序列反密码子序列氨基酸序列拓展：将猪的mRNA放入到牛的细胞中合成的蛋白质是猪肉蛋白还是牛肉蛋白？DNA分子中碱基和中心法那么的数量关系基因碱基数：mRNA碱基数：氨基酸数6

3

1注：基因碱基数不包含终止密码的碱基数。基因碱基数：mRNA上密码子：氨基酸数6１1比例为：比例为：注：mRNA上密码子64个，tRNA〔反密码子61个〕。DNA分子中碱基和中心法那么的数量关系多肽或蛋白质中的氨基酸数＝mRNA中的碱基数*(1/3)《不包含终止密码》＝相应基因DNA中的碱基对数*(1/3)＝相应基因DNA中的碱基数*(1/6)

07高考2．密码子存在于

A．DNAB．mRNAC．tRNAD．核糖体练习：例：枯草杆菌的染色体是4.2×106个核苷酸组成的2条多聚核苷酸链，以氢键配对的环状DNA。假定整条染色体有形成蛋白质的遗传信息，那么枯草杆菌约可产生多少种蛋白质？另假定蛋白质平均有300个氨基酸组成，各基因在一条链上，除对应于蛋白质的的遗传密码外，用于转录、翻译和调节要100个核苷酸。答案：指令合成蛋白质的遗传信息，是使用2条多聚核苷酸链中的1条〔有意义链〕。1种蛋白质的核苷酸数是300×3，因此蛋白质种类数是4.2×106÷2/(300×3+100)=2.1×103练习：一条肽链含999个肽键，那么此蛋白质含()个氨基酸，最多()种氨基酸，合成此蛋白质的mRNA共含碱基()个，基因中最少含有脱氧核糖数为()个1000203000600003上海市高考题：24．水蛭素是由65个氨基酸组成的蛋白质，控制该蛋白质合成的基因其