2024年高中生物新教材同步必修第一册 讲义第2章 本章知识网络

2024年高中生物新教材同步必修第一册讲义本章知识网络第1节细胞中的元素和化合物[学习目标]1.说出组成细胞的元素种类与含量，认同生命的物质性。2.通过检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质，认同细胞由多种化合物组成。一、组成细胞的元素和化合物1．组成细胞的元素(1)生物界和非生物界的统一性和差异性①统一性：从化学元素的种类分析，组成细胞的化学元素，在________中都能够找到。②差异性：从____________________分析，细胞与无机自然界大不相同。(2)种类：组成细胞的化学元素，常见的有____多种。(3)分类①大量元素(含量较多)：___________________________________________________等。②微量元素(含量很少)：___________________________________________________等。2．组成细胞的化合物(1)元素存在形式：大多以__________的形式存在。(2)种类及相对含量：____(70%～90%)、________(7%～10%)、糖类和核酸(1%～1.5%)、脂质(1%～2%)、无机盐(1%～1.5%)。判断正误(1)组成地壳的元素在细胞中都能找到()(2)细胞中含量很少的元素都是微量元素()(3)大量元素和微量元素的划分依据是其发挥生理作用的大小()(4)沙漠中的仙人掌细胞中含量最多的化合物是水()任务一：分析组成细胞的元素和化合物1．比较组成地壳和组成细胞的部分元素的含量(%)，回答问题：元素地壳细胞O48.665.0Si26.3极少C0.08718.0N0.033.0H0.7610.0(1)组成细胞的化学元素，在无机自然界中都能找到，说明了什么？________________________________________________________________________________________________________________________________________________(2)细胞中的各元素含量和无机自然界中的含量大不相同，这说明了什么？________________________________________________________________________________________________________________________________________________(3)组成细胞的元素追根溯源来自无机自然界，为什么细胞内各种元素的比例与无机自然界的大不相同？________________________________________________________________________________________________________________________________________________2．比较玉米细胞与人体细胞的部分元素及含量(干重，质量分数)，回答下列问题：元素玉米细胞人体细胞O44.4314.62C43.5755.99H6.247.46N1.469.33K0.921.09Ca0.234.67P0.203.11Mg0.180.16S0.170.78注：其他元素占细胞干重的质量分数总计小于3%。(1)玉米细胞与人体细胞含量较多的四种元素一样吗？怎样解释这种现象？________________________________________________________________________________________________________________________________________________(2)玉米细胞中氧元素的含量明显要高于人体细胞，而氮元素的含量明显又低于人体细胞，怎样解释这种现象？________________________________________________________________________________________________________________________________________________(3)细胞中有些元素含量很少，如在玉米细胞中，S只有0.17%、Mg只有0.18%，是否意味着这些元素并不重要？________________________________________________________________________________________________________________________________________________3．请尝试构建下列概念的包含关系图。自然界中的元素、组成细胞的元素、大量元素、微量元素、基本元素。4．根据教材P17图2－1填空。(1)细胞内含量最多的无机化合物是____。细胞内含量最多的化合物是____。占细胞鲜重最多的化合物是____。占细胞鲜重50%以上的化合物是____。沙漠植物细胞中含量最多的化合物是____。(2)细胞内含量最多的有机化合物是__________。细胞内含量仅次于水的化合物是____。占细胞干重最多的化合物是____。占细胞干重50%以上的化合物是______。元素的统一性和差异性1．如图为元素在生物体内的含量分布情况，下列叙述不正确的是()A．Ⅰ在非生物界中都能找到，体现了生物界与非生物界的统一性B．Ⅱ含量虽少，却是生物体正常生命活动不可缺少的C．Ⅱ和Ⅲ为生物体的必需元素，一旦缺乏就可能会导致相应的病症D．P、S、K、Ca、Fe属于大量元素2.生命的物质基础是组成细胞的元素和化合物，如图中序号代表不同的化合物，面积不同代表含量不同，其中Ⅰ和Ⅱ代表两大类化合物。下列叙述正确的是()A．若Ⅴ和Ⅵ分别代表蛋白质和脂质，则Ⅶ代表核酸B．细胞干重和鲜重中含量最多的化合物分别是Ⅴ和ⅢC．医用的生理盐水和糖溶液中的溶质分别属于Ⅳ和ⅤD．上述物质中氧原子含量最高的化合物是Ⅴ二、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质1．实验原理(1)还原糖(葡萄糖、麦芽糖、果糖等)＋________试剂eq\o(→,\s\up7(水浴),\s\do5(加热))__________。(2)脂肪＋______染液→______色。(3)蛋白质＋______试剂→______色。2．实验流程(1)还原糖的检测和观察(2)脂肪的检测和观察制作花生子叶临时切片，用显微镜观察子叶细胞的着色情况(以花生为例)(3)蛋白质的检测和观察3．注意事项(1)蛋白质检测时，双缩脲试剂的加入顺序：先加A液，再加B液，且B液不能过量。目的是先制造碱性环境。若先加B液或B液过量，会生成Cu(OH)2，干扰颜色反应。(2)在蛋白质检测实验中，需要将鸡蛋清稀释到一定程度，否则与双缩脲试剂发生反应后，会黏在试管的内壁上，反应不彻底，试管也不易刷洗。判断正误(1)西瓜、番茄等都含有较多的糖，因此可用于还原糖的鉴定()(2)甘蔗富含糖，是做还原糖鉴定的理想材料()(3)非还原糖与斐林试剂混合后经水浴加热后的现象是溶液为无色()任务二：实验检测试剂的比较1．完善表格，总结斐林试剂和双缩脲试剂的异同。项目斐林试剂双缩脲试剂成分相同______(甲液)和CuSO4(乙液)NaOH(A液)和________(B液)浓度不同0.1g/mL的NaOH溶液、________的CuSO4溶液________的NaOH溶液、0.01g/mL的CuSO4溶液原理不同新配制的Cu(OH)2与加入的还原糖在________条件下反应，Cu(OH)2被还原生成______色的Cu2O沉淀在碱性环境下的Cu2＋与肽键发生反应，生成____色络合物用法不同甲液和乙液等量混匀后立即使用先加A液1mL，摇匀；再加B液4滴，摇匀使用条件________温水浴加热不需加热，摇匀即可颜色反应______→棕色→砖红色(沉淀)浅蓝色→______2.利用斐林试剂的甲液、乙液和蒸馏水能否检测蛋白质？为什么？________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________1．实验材料的选择(1)所选材料应富含被检测的有机物，易出现明显的实验现象。(2)材料本身应为白色或近于白色，不干扰实验结果。2．三类有机物的检测在操作步骤上的差异(1)唯一需要加热的——还原糖的检测，若不加热，则无砖红色沉淀出现。(2)唯一需要显微镜的——花生子叶切片脂肪的检测。(3)混合后加入的——斐林试剂；分别加入的——双缩脲试剂。3．易错警示(1)易忽略斐林试剂本身的颜色非还原糖(如蔗糖)＋斐林试剂水浴加热后的现象不是无色，而是蓝色[Cu(OH)2的颜色]。(2)误认为脂肪的检测必须使用显微镜若要观察被染色的脂肪颗粒，则使用显微镜，但若只观察溶液颜色变化，则不必使用显微镜，可以在制备的组织样液中加入苏丹Ⅲ染液，观察溶液的颜色变化。3．下列关于实验操作步骤的叙述中，正确的是()A．用于鉴定可溶性还原糖的斐林试剂甲液和乙液，可直接用于蛋白质的鉴定B．鉴定可溶性还原糖时，要加入斐林试剂甲液后再加入乙液C．脂肪的鉴定实验中需用显微镜才能看到被染成橘黄色的脂肪颗粒D．用于鉴定蛋白质的双缩脲试剂A液和B液，要混合均匀，再加入含样品的试管中，且现配现用4．(2023·广东汕头高一期中)在下图1、3、5号试管中分别加入2mL蒸馏水，2、4、6号试管中分别加入2mL发芽的小麦种子匀浆样液，然后在1～4号试管中适量滴加斐林试剂，5、6号试管中适量滴加双缩脲试剂，摇匀。下列有关实验现象的描述，错误的是()A．4号试管内呈砖红色，只有5号试管内呈蓝色B．2号试管不出现砖红色的原因仅是没有水浴加热C．1号试管不出现砖红色的原因不仅仅是没有水浴加热D．6号试管内呈紫色，这说明已发芽的小麦种子匀浆中含有蛋白质类物质第2节细胞中的无机物[学习目标]1.简述水在细胞中的存在形式和作用。2.说出无机盐在细胞中的存在形式和主要作用。一、细胞中的水1．水的含量(1)在活细胞中含量最多的化合物是____。(2)生物种类不同含水量不同，一般为60%～95%，水母的含水量达到97%。2．水的特点(1)水分子是______分子，因此水是良好的溶剂。(2)水分子具有________，易于断裂和形成，使水具有________和较高的________。3．水的存在形式及作用形式自由水结合水概念细胞中绝大部分的水呈______状态，可以自由流动与细胞内的其他物质______的水功能①细胞内__________；②参与____________；③为细胞提供液体环境；④运送______和______是细胞结构的____________4.水的含量与细胞代谢和抗逆性的关系正常情况下，细胞内________所占的比例越大，细胞的______就越旺盛；而________越多，细胞抵抗____________等不良环境的能力就越强。判断正误(1)生物种类不同，含水量不同，如陆生生物含水量多于水生生物()(2)生物的含水量与生长发育阶段有关，幼嫩组织的细胞中含水量高()(3)晒干的种子不含自由水()任务一：分析细胞中水的存在形式及其相互转化1．刚收获的小麦种子，农民往往将其晒干后再储藏，在这个过程中，种子丢失的主要是哪种形式的水？种子还有活性吗？________________________________________________________________________________________________________________________________________________2．如果将晒干的种子放在试管中加热，会发现试管壁上有水珠出现，该过程中种子丢失的主要是哪种形式的水？种子还有活性吗？________________________________________________________________________________________________________________________________________________3．晒干的种子能够长久保存，浸泡吸水后能够萌发，据此推断自由水和结合水的比值与细胞的代谢强度之间有什么关系？________________________________________________________________________________________________________________________________________________4．越冬的植物、干旱地区植物的细胞中，结合水含量升高，这表明自由水和结合水的比值与生物的抗逆性有什么关系？________________________________________________________________________________________________________________________________________________1．自由水与结合水的相互转化(1)条件：自由水eq\o(,\s\up7(温度降低),\s\do5(温度升高))结合水。(2)实例①烘干种子时，部分结合水转化为自由水散失掉。②水果放入冰箱冷藏时，部分自由水转化为结合水。2．自由水与结合水相对含量与细胞代谢的关系(1)图示(2)曲线1．人们普遍认为，地球上最早的生命孕育在海洋中，生命从一开始就离不开水。下列关于水的说法错误的是()A．水是极性分子，带电分子(或离子)易与水结合，因此水是一种良好的溶剂B．由于氢键的存在，使水可以缓解温度的变化，有利于维持生命系统的稳定性C．结合水主要是水与蛋白质、多糖等物质结合，是细胞中水的主要存在形式D．种子萌发时结合水与自由水的比值减小，细胞代谢增强2．(2023·河南南阳高一期中)水在植物的生命活动中具有重要作用。风干的种子只有吸收足够的水才能进行旺盛的代谢活动，使胚生长。小麦种子萌发过程中吸水量随时间变化的趋势如图所示。下列叙述错误的是()A．经阶段Ⅰ吸水后，种子中的水主要是以自由水的形式存在B．风干的小麦种子中只有结合水，没有自由水C．胚生长过程中，结合水/自由水的比值较风干种子中小D．一定时间内，随着小麦种子萌发时间的延长，吸水量不断增加二、细胞中的无机盐1．存在形式和含量2．无机盐的生理功能生理功能举例组成某些复杂化合物①Mg是构成__________的元素；②Fe是构成________的元素；③P是组成细胞膜、细胞核的重要成分，也是细胞必不可少的许多化合物的成分①Na＋缺乏会引发肌肉酸痛、无力等；②哺乳动物血液中Ca2＋的含量太低，会出现抽搐等症状维持生物体内的平衡①渗透压的平衡；②酸碱平衡判断正误(1)细胞中，无机盐均以离子形式存在()(2)无机盐含量过多或过少都会影响生物体的正常生命活动()(3)植物秸秆燃烧产生的灰烬中含有丰富的无机盐()任务二：分析并探究无机盐的作用1．无机盐在细胞(鲜重)中的含量仅为1%～1.5%，但却有着重要的作用，请结合下列材料分析无机盐的有关知识。(1)材料1一种叶绿素分子和血红素分子局部结构简图如下：由材料可以看出，无机盐是__________________________________________________________________。(2)材料2足球运动员在激烈比赛中有时会出现肌肉抽搐的现象，这是随着汗液丢失了大量钙离子引起的；硼能促进花粉的萌发和花粉管的生长，缺少硼时常导致“花而不实”。由材料说明，无机盐对______________________________有着重要的意义。(3)材料3生理盐水是指与哺乳动物血液和淋巴液等渗的无机盐溶液，常用的是质量分数为0.9%的氯化钠溶液。人体的红细胞在生理盐水中会保持原有的形态，如果放到清水里，会吸水涨破。由材料说明，无机盐能调节人体的__________________________________________，维持细胞的__________。(4)材料4人体代谢过程中产生的一些代谢物质会改变体液的酸碱度，人体血液中存在H2CO3/NaHCO3和NaH2PO4/Na2HPO4等物质，可以中和这些变化。由材料说明，无机盐对于维持人体内环境__________的相对稳定具有重要作用。2．“焦边”是由缺钾所引起的植物叶片边缘出现枯黄色的现象。请完善实验步骤探究小麦“焦边”是由缺钾导致的，准备以下材料用具：若干株长势基本相同的小麦幼苗、浓度相同的全素培养液、缺钾全素培养液等。(1)实验步骤：①取两只广口瓶，编号为甲、乙。在甲瓶加入100mL的全素培养液，向乙瓶中加入_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________；②将____________________________________________________________________________分别栽种在甲、乙培养瓶中；③在相同且适宜的条件下培养一段时间，观察________________________________。(2)实验结果与结论：①若甲瓶的小麦幼苗正常生长，____________________________________________________________________________________________________________________，则说明小麦叶片“焦边”是由缺钾引起的；②若________________________________________________________________________，则说明小麦叶片“焦边”不是由缺钾引起的。(3)通过实验证实“焦边”是由缺钾导致的，为增强实验的说服力，在上述实验的基础上如何改进完善？______________________________________________________________。3．下列关于无机盐的叙述，错误的是()A．缺铁性贫血是由于体内缺乏铁，不能合成血红素引起的B．镁是构成叶绿素的成分之一，缺镁会影响光合作用的进行C．患急性肠胃炎的病人脱水时只需要补充体内丢失的水分D．碘是合成甲状腺激素的原料，所以常在食盐中加碘4．苹果含有微量元素Zn，而Zn是构成与记忆力息息相关的核酸和蛋白质不可缺少的元素，儿童缺Zn会导致大脑发育不良，因此苹果又称为记忆之果。这说明无机盐离子()A．对维持酸碱平衡有重要作用B．对维持细胞形态有重要作用C．对调节细胞内的浓度有重要作用D．对维持生物体的生命活动有重要作用第3节细胞中的糖类和脂质[学习目标]1.概述糖类有多种类型，它们既是细胞的重要结构成分，又是生命活动的主要能源物质。2.举例说出不同种类的脂质对维持细胞结构和功能有重要作用。一、细胞中的糖类1．元素组成和功能(1)元素组成：一般由________构成。(2)功能：细胞中主要的__________。2．分类(1)单糖①含义：不能______的糖类。②种类：________、果糖、半乳糖、核糖和________等，其中__________是细胞生命活动所需要的主要能源物质。(2)二糖①含义：由两分子单糖________形成的糖。②种类：______在糖料作物甘蔗和甜菜里含量丰富；______在发芽的小麦等谷粒中含量丰富；______在人和动物乳汁中含量丰富。(3)多糖：生物体内的糖类绝大多数以______的形式存在。种类淀粉糖原纤维素几丁质(壳多糖)基本单位N－乙酰葡萄糖胺作用植物体内的_____人和动物细胞的_____构成植物细胞___的主要成分甲壳类动物和昆虫的_____的重要组成成分分布粮食作物的____中，植物变态的茎或根及一些植物的果实中主要分布在人和动物的_____中植物的茎秆和枝叶及所有植物细胞的_____广泛存在于甲壳类动物和昆虫的_____中判断正误(1)糖类都能为生命活动提供能量，细胞内的糖都是能源物质()(2)淀粉和纤维素都是植物细胞内储存能量的多糖()(3)人和动物血液中葡萄糖含量低于正常时，肝糖原、肌糖原便会分解产生葡萄糖及时补充()任务一：归纳糖类的分类及功能1．请完善表格种类常见种类分布功能单糖五碳糖核糖(C5H10O5)细胞组成RNA脱氧核糖(C5H10O4)组成DNA六碳糖(C6H12O6)葡萄糖细胞中主要的能源物质果糖细胞(主要)－半乳糖细胞(主要)－二糖(C12H22O11)蔗糖(蔗糖→葡萄糖＋果糖)甜菜、甘蔗、水果等___细胞中，可用于加工红糖、白糖、冰糖能水解成单糖而供能麦芽糖(麦芽糖→葡萄糖＋葡萄糖)发芽的小麦等细胞中乳糖(乳糖→葡萄糖＋半乳糖)人和的乳汁中多糖(C6H10O5)n淀粉(淀粉→许多)玉米、小麦、水稻、马铃薯、山药等细胞中植物细胞中重要的______纤维素(纤维素→许多)细胞壁植物的主要成分糖原(糖原→许多)肝糖原主要存在于人和动物的和中糖原是人和动物细胞中重要的____，肝糖原可调节_____，肌糖原可为肌肉___肌糖原几丁质(壳多糖)广泛存在于甲壳类动物和昆虫的中甲壳类动物和昆虫的的重要组成成分2．细胞中的糖类按化学性质可分为还原糖和非还原糖，请分别列举。(1)还原糖：______________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)非还原糖：____________________________________________________________。3．请将下列糖类按功能进行划分。葡萄糖、核糖、脱氧核糖、淀粉、糖原、纤维素、几丁质(1)细胞生命活动的主要能源物质：__________________________________________。(2)储能物质：________。(3)结构物质：____________________________________________________________。1．如图表示糖类的化学组成和种类，下列相关叙述正确的是()A．①②③依次代表单糖、二糖、多糖，它们均可继续水解B．①②均是可被细胞直接吸收利用的小分子物质C．④⑤分别为纤维素、肌糖原，二者均储存能量，可作为储能物质D．几丁质是多糖，是昆虫外骨骼的重要成分2．下列关于糖类化合物的叙述，正确的是()A．蔗糖和麦芽糖属于二糖，糖原是植物体内重要的储能物质B．淀粉、糖原、纤维素都是由葡萄糖聚合而成的多糖C．葡萄糖、果糖、半乳糖都具有还原性，但元素组成不同D．蔗糖、麦芽糖、乳糖都可与斐林试剂反应生成砖红色沉淀二、细胞中的脂质1．元素组成：主要是__________，有些还含有______。相对于糖类，脂质分子中____含量低，____含量高。2．性质：脂质通常不溶于______，而溶于____________。3．分类和功能分类组成生理功能脂肪(三酰甘油)三分子脂肪酸、一分子甘油①细胞内良好的______；②很好的______，有隔热、保温作用；③具有______作用，可以保护内脏器官磷脂甘油、脂肪酸、磷酸及其他衍生物构成细胞膜和多种细胞器膜的重要成分固醇胆固醇①构成动物______的重要成分；②参与血液中______的运输性激素促进人和动物生殖器官的发育以及______的形成维生素D能有效地促进人和动物肠道对______的吸收4.糖类和脂质的相互转化糖类和脂肪之间的转化程度是有明显差异的。糖类在供应充足的情况下，可以大量转化为________；而脂肪一般只在糖类代谢发生障碍，引起供能不足时，才会分解供能，而且不能大量转化为________。判断正误(1)苏丹Ⅲ染液可以将脂质染成橘黄色()(2)脂质存在于所有细胞中，脂肪只存在于动物的脂肪细胞中()(3)磷脂由C、H、O三种元素构成，是构成细胞膜的重要成分()任务二：脂质的分类及功能1．请结合教材P26图2－6脂肪分子式，回答下列问题：(1)相同质量的糖类和脂肪相比，在元素组成上有以下特点：脂肪和糖类的组成元素都是________，但是脂肪的____含量高，____含量低。(2)与糖原相比，脂肪是良好的储能物质的原因是：①与糖类相比，脂肪分子中________含量远远低于糖类，________含量更高，所以等质量的糖类和脂肪彻底氧化分解时，____________消耗的氧气多，产生的水多，释放的能量多。②单位质量的脂肪的体积比糖原的小很多，有利于储藏。2．植物细胞中也有脂肪，请据图分析导致花生油为液态，猪油为固态的原因。________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________资料拓展必需脂肪酸和反式脂肪酸必需脂肪酸是指一些脂肪酸对维持身体的机能不可缺少，但是机体又不能合成，必须从食物中获取的脂肪酸。它们通常都是一些不饱和脂肪酸，例如：ω－3、ω－6以及最为知名的DHA(俗称脑黄金)。不饱和脂肪酸链上的双键上两个碳原子结合的两个氢原子，如果在同侧，我们则称之为顺式不饱和脂肪酸(如图1)，这是自然界中绝大多数不饱和脂肪酸的存在形式。反之，如果与双键上两个碳原子结合的两个氢原子，分别位于两侧，则称之为反式脂肪酸(如图2)。反式脂肪酸能够增加食品的口感和美味，成本更加低廉，常见的饼干、糕点、奶茶、炸薯条等，其中含量比较高。由于反式脂肪酸会增加人体血液的黏稠度和凝聚力，容易导致血栓的形成，所以健康的饮食习惯应该控制摄入反式脂肪酸。3．为什么儿童晒太阳能预防佝偻病？________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________4．给家畜、家禽提供富含糖类的饲料，为什么会起到“肥育”的效果？________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________3．下列关于脂质的叙述正确的是()A．磷脂由C、H、O、N四种元素组成，是构成细胞膜和多种细胞器膜的重要成分B．性激素的化学本质是蛋白质，对维持生物体的生殖过程起着重要的调节作用C．大多数动物脂肪含有饱和脂肪酸，饱和脂肪酸的熔点较高，容易凝固D．胆固醇会引起人心血管类疾病，应该不要摄入4．科学研究表明：花生种子发育过程中，可溶性糖的含量逐渐减少，脂肪的含量逐渐增加，花生种子萌发过程中，脂肪的含量逐渐减少，可溶性糖含量逐渐增加。下列分析错误的是()A．花生种子萌发过程中，脂肪转变为可溶性糖，需要大量的O元素B．同等质量的花生种子和小麦种子，萌发过程中耗氧较多的是花生种子C．花生种子发育过程中，可溶性糖转变为脂肪，更有利于能量的储存D．花生种子萌发过程中，脂肪转变为可溶性糖，该过程在人体内也可以大量转化第4节蛋白质是生命活动的主要承担者[学习目标]1.概述蛋白质的主要功能。2.说明氨基酸的结构特点及其种类。3.描述氨基酸脱水缩合形成蛋白质的过程。4.阐明蛋白质结构及其多样性。一、蛋白质的功能及其基本组成单位——氨基酸1．蛋白质的功能(1)蛋白质是生命活动的__________。(2)2．蛋白质的基本组成单位——氨基酸(1)氨基酸的种类组成蛋白质的氨基酸有____种，其中8种是人体细胞不能合成的，称为______氨基酸，这些氨基酸必须从外界环境中获取；另外____种氨基酸是人体细胞能够合成的，称为______氨基酸。(2)氨基酸的元素组成及结构特点①组成氨基酸的共有元素是____________，有的氨基酸还含有____等元素。②氨基酸的结构特点a．每种氨基酸分子至少含有一个______(—NH2)和一个______(—COOH)。b．每种氨基酸分子中都有一个______和一个______连接在同一个碳原子上，该碳原子还连接一个________和一个侧链基团，这个侧链基团用____表示。各种氨基酸的区别在于____基的不同。③氨基酸的结构通式：____________________________________________________________________________________________________________________________。特别提醒(1)类比推理法理解氨基酸的结构①类比：把氨基酸分子比喻成人，两只手分别代表氨基和羧基，两条腿代表氢，头代表R基，躯干代表中心碳原子。②图示(如图)(2)氨基、羧基、R基的书写①正确的格式：—NH2、—COOH、—R(千万不要忘记在原子团前面加“—”)。②避免两种错误格式a．写成NH2、COOH、R。b．写成NH3、—NH3、HCOOH等。③结构通式及氨基和羧基不同表达形式的辨别判断正误(1)蛋白质具有催化、免疫、遗传、调节等各种功能()(2)蛋白质是目前已知的结构最复杂、功能最多样的分子()(3)氨基酸分子的氨基和羧基都连在同一个碳原子上()(4)非必需氨基酸是指人不一定需要的氨基酸()任务一：分析氨基酸的结构观察下列四种氨基酸的结构，探究以下问题：(1)构成蛋白质的氨基酸共有的部分是________________________________________。(2)这四种氨基酸分子的R基分别是________________________________________________________________________。(3)“氨基酸”这一名词与其分子结构有怎样的对应关系？________________________________________________________________________(4)组成蛋白质的氨基酸分子中都只含有一个氨基和一个羧基吗？若有一个以上的氨基或羧基，多出来的氨基或羧基分布在哪里？________________________________________________________________________1．下列化合物中，属于构成蛋白质的氨基酸的是()A．①②③④ B．①②③C．①② D．②④2．缬氨酸的R基为—C3H7，则一分子缬氨酸含有的C、H、O、N原子数依次为()A．2、4、2、1 B．5、11、2、1C．5、9、4、1 D．5、8、2、1二、蛋白质的结构及其多样性1．蛋白质的结构层次氨基酸↓脱水缩合eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(概念：一个氨基酸分子的,与另一个氨基酸分子的,相连接，同时脱去一分子的水))二肽：由__________缩合而成的化合物↓多肽：由__________缩合而成的，含有多个肽键的化合物，通常呈____结构↓盘曲、折叠(原因：氨基酸之间能形成____等)蛋白质：具有一定的________2．脱水缩合的过程(1)过程①名称：________。(2)物质②名称：________。(3)结构③名称：________。3．蛋白质种类多样性的原因在细胞内，组成一种蛋白质的氨基酸______可能成千上万，氨基酸形成肽链时，不同种类氨基酸的__________千变万化，肽链的______________________________千差万别，因此，蛋白质分子的结构极其多样。4．蛋白质的变性(1)概念：蛋白质变性是指蛋白质在某些__________因素作用下其特定的________被破坏，从而导致其理化性质的改变和生物活性______的现象。(2)应用：①鸡蛋、肉类煮熟后由于高温使蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散，容易被__________水解，因而易于消化。②经过加热、加酸、加酒精等引起细菌和病毒的____________________，可以达到消毒、灭菌的目的。判断正误(1)含有两个肽键的化合物叫作二肽()(2)蛋白质变性是由于肽键的断裂造成的()(3)变性的蛋白质也能与双缩脲试剂发生紫色反应()(4)蛋白质变性是可逆的化学反应()任务二：分析氨基酸脱水缩合形成肽链的过程请结合脱水缩合过程，并参考如下多肽链的模式图分析：(1)肽链形成过程中，失去的水分子中氢和氧元素的来源分别是什么？________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(2)氨基酸、肽链、形成的水分子、肽键的数量关系是什么？________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(3)肽链中还有没有游离的氨基和羧基？如果有，它们位于哪里？________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(4)假设氨基酸的平均相对分子质量为a，由n个氨基酸形成1条肽链，则该多肽的相对分子质量是多少？若形成m条肽链呢？________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________3．两种氨基酸结构式如图，它们在形成二肽化合物时，最可能相互缩合的基团是()A．①与③ B．②与④C．②与⑥ D．③与④4．血红蛋白分子含有两条α肽链和两条β肽链，其空间结构如图甲所示；图乙表示β肽链一端的部分氨基酸序列。请分析回答下列问题：(1)图乙所示结构含有________种氨基酸，①的名称是________。(2)血红蛋白是由574个氨基酸组成的，氨基酸经过________过程形成4条多肽链，该过程中形成________个肽键。(3)若两条β肽链完全相同，则图甲所示的血红蛋白至少含有________个羧基。(4)据图分析，蛋白质分子的多样性是由______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________不同导致的。(5)若图甲血红蛋白某一处的谷氨酸被缬氨酸取代，就可能形成聚合成纤维状的异常血红蛋白，则由其参与组成的红细胞运输氧的能力将________(填“不变”“减弱”或“失去”)。由此能得到什么结论？____________________________________________________________________________________________________________________________。(6)图丙为血红蛋白变性和水解的示意图，总结两者的区别：____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。第5节核酸是遗传信息的携带者[学习目标]1.说出核酸的种类及其在细胞中的分布。2.简述核酸的结构和功能。3.说明生物大分子以碳链为基本骨架。一、核酸的种类、分布及其组成1．种类：一类是脱氧核糖核酸，简称________；另一类是____________，简称RNA。2．分布：真核细胞的DNA主要分布在______中，______________内也含有少量的DNA。RNA主要分布在________中。3．核酸是由核苷酸连接而成的长链(1)核酸的基本组成单位——核苷酸①组成②种类eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(分类依据：的不同,类别：脱氧核苷酸和))a．脱氧核苷酸：构成______的基本单位。b．核糖核苷酸：构成______的基本单位。(2)DNA和RNA的区别①分子组成的不同a．DNA的五碳糖是________，而RNA特有的则是核糖。b．DNA特有的碱基是__________，而RNA特有的则是________________。②分子结构的不同DNA是由__________连接而成的，一般由____条链构成，RNA则是由__________连接而成的，由____条链构成。(3)通过DNA指纹获得遗传信息的根本原因生物的遗传信息储存在________中，而且每个个体的____________________各有特点(特异性)。(4)核酸的多样性及功能①多样性的原因：核苷酸______不同和________多样。②功能a．核酸是细胞内携带________的物质。b．核酸在生物体的__________和____________中具有极其重要的作用。判断正误(1)真核细胞的RNA只分布在细胞质中()(2)真、原核细胞内均有两种核酸()(3)核酸分子中，五碳糖∶磷酸∶含氮碱基＝1∶1∶1()(4)构成DNA的脱氧核苷酸有4种，构成RNA的核糖核苷酸有4种()(5)DNA中遗传信息的多样性主要取决于脱氧核苷酸的种类()任务一：整理归纳核酸的结构、分布和水解产物1．整理归纳核酸的结构层次、分布。比较项目脱氧核糖核酸(DNA)核糖核酸(RNA)组成元素C、H、O、N、P基本单位名称_________(4种)核糖核苷酸(4种)结构图组成无机酸磷酸五碳糖核糖含氮碱基A(腺嘌呤)、C()、G(鸟嘌呤)T()(尿嘧啶)一般结构两条核苷酸链一条核苷酸链分布主要在中，、____内也少量含有主要在细胞质中2.比较真核生物、原核生物及病毒的核酸类型，并完成表格。项目核酸遗传物质类型核苷酸种类碱基种类类型核苷酸种类碱基种类细胞生物真核生物DNA和RNADNA44原核生物DNA和RNA85非细胞生物(病毒)DNA病毒DNA44RNA病毒RNARNA443.DNA、RNA初步水解的产物和彻底水解的产物分别是什么？请完善表格。物质初步水解的产物彻底水解的产物DNA脱氧核糖、磷酸、4种碱基(A、T、C、G)RNA核糖核苷酸1．如图为核苷酸的模式图，下列相关说法正确的是()A．DNA与RNA的不同点只体现在②处B．若②为核糖，则③可以是胸腺嘧啶C．在人类免疫缺陷病毒中核苷酸共有8种D．人体内的③有5种，②有2种2．如图为某种核苷酸(已知图甲的右上角部分为腺嘌呤)和某核苷酸链(图乙)示意图，请据图回答问题：(1)图甲中该核苷酸的名称为____________________________，该核苷酸是构成哪一种核酸的基本原料？______________________________________________________________。(2)请指出图甲中哪一位置上的氧去掉后便可成为合成细菌遗传物质的基本原料：________(填序号)。(3)图乙中1、2、3的中文名称分别是________、________、________。(4)通常由图乙中________条图示的核苷酸链构成一个________分子。(5)在豌豆的叶肉细胞中，由A、C、T、U4种碱基参与构成的核苷酸共有________种。二、生物大分子以碳链为骨架1．单体和多聚体生物大分子是由许多基本单位连接而成的，这些基本单位称为______，这些生物大分子又称为单体的多聚体。单体(基本单位)多聚体(生物大分子)单糖多糖氨基酸蛋白质核苷酸核酸2.生物大分子以碳链为基本骨架的原因：每一个单体都以__________________________为基本骨架，由许多单体连接成多聚体。3．碳的重要作用：____是生命的核心元素。4．细胞是由化学元素和化合物构成的(1)以碳链为骨架的________________等生物大分子，构成细胞生命大厦的基本框架。(2)________提供了生命活动的重要能源。(3)____________与其他物质一起，共同承担着构建细胞、参与细胞生命活动等重要功能。(4)细胞中的化合物，________________处在不断变化之中，但又保持相对稳定，以保证细胞生命活动的正常进行。特别提醒脂肪不属于生物大分子的原因：脂肪类化合物是由甘油和脂肪酸结合而成的，而且脂肪的分子量与蛋白质、核酸、多糖相比小很多，一般不称其为生物大分子。判断正误(1)构成生物大分子的单体在排列顺序上并不都具有多样性()(2)由基本单位葡萄糖组成的生物大分子都是植物细胞壁的主要成分()(3)多聚体最终水解的产物不一定是单体()任务二：辨析细胞中的有机物1．请根据元素组成判断细胞内的有机物种类。(1)只含C、H、O→______________。(2)除C、H、O、N外，有的还含有S→_____________________________________。(3)只含有C、H、O、N、P→____________。2．组成细胞的化合物，具有物种特异性的物质有哪些？3．如图表示细胞内不同化学元素所组成的化合物。以下说法错误的是()A．若图中①为某种多聚体，则①可具有传递信息的作用B．若②分布于内脏器官周围，则②可具有缓冲和减压作用C．若③为某种多聚体，则③一定是DNAD．若④存在于昆虫的外骨骼中，则④可能是几丁质4．生命科学常用图示表示微观物质的结构，图1～3分别表示植物细胞中常见的三种有机物，则图1～3可分别表示()A．多肽、RNA、淀粉B．DNA、RNA、纤维素C．DNA、蛋白质、糖原D．蛋白质、核酸、糖原与蛋白质的合成和水解过程相关的计算一、蛋白质的相对分子质量、氨基(羧基)数、肽键数和脱水数的计算1．链状肽可以用如下的模式图表示：(1)肽键数＝失去水分子数＝氨基酸数－肽链数。(2)蛋白质的相对分子质量＝氨基酸数×氨基酸的平均相对分子质量－脱去水分子数×18(若有p个二硫键生成，则还应减去2p)。(3)肽链中游离氨基或羧基的计算①至少含有的游离氨基或羧基数＝肽链数。②游离氨基或羧基数＝肽链数＋R基中含有的氨基数或羧基数。注：设氨基酸的平均相对分子质量为a，由n个氨基酸分别形成1条链状多肽或m条链状多肽。肽链数目氨基酸数肽键数目脱去水分子数氨基数目羧基数目多肽(蛋白质)的相对分子质量1条nn－1n－1至少1个至少1个na－18(n－1)m条nn－mn－m至少m个至少m个na－18(n－m)注意：若肽链间含有二硫键(—S—S—)