第1講生命的物質(zhì)基礎(chǔ)

1、第1講 生命的物質(zhì)基礎(chǔ)一、教學(xué)目標(biāo)：（一）知識(shí)與技能1使學(xué)生知道組成生物體的化學(xué)元素及其作用：能夠識(shí)記組成生物體的化學(xué)元素及其重要作用；理解生物界與非生物界的統(tǒng)一性和差異性。2使學(xué)生知道組成生物體的六類化合物及其作用；能夠理解水和無機(jī)鹽存在的形式及生理作用；理解糖類和脂質(zhì)的分類、元素組成和重要生理功能；理解蛋白質(zhì)和核酸的組成元素、基本單位、結(jié)構(gòu)和生理功能。（二）過程與方法：1、通過讓學(xué)生進(jìn)行知識(shí)整理，鞏固本章節(jié)的基礎(chǔ)知識(shí)。2、通過剖析例題、自習(xí)提分關(guān)鍵和拓展提升，由此來分析和解決生物學(xué)的實(shí)際問題。3、通過鞏固練習(xí)部分，加強(qiáng)解題能力。（三）情感態(tài)度與價(jià)值觀1、由老師精選課堂例題，從審題到剖析常見

2、曲線圖到組織答案的全過程，引領(lǐng)學(xué)生也要剖析審題方法、題中的關(guān)鍵詞及陷阱，解題的切入點(diǎn)等，悟出解題的真諦。2、在組織課堂測(cè)試中，暴露學(xué)生真實(shí)的學(xué)情，然后對(duì)自己的錯(cuò)誤類型歸納分析，以免再犯雷同的錯(cuò)誤，或者向做得好的同學(xué)請(qǐng)教經(jīng)驗(yàn)和方法，以提高自己的成就感。二、教學(xué)重、難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：1、生物體生命活動(dòng)的物質(zhì)基礎(chǔ)是什么？2如何區(qū)分結(jié)合水和自由水？3如何區(qū)分細(xì)胞中的能源物質(zhì)、主要能源物質(zhì)、直接能源物質(zhì)和高能化合物？4如何區(qū)分酶、激素、維生素？教學(xué)難點(diǎn)1、核酸中核苷酸的數(shù)目和含氮堿基的數(shù)目的計(jì)算。2、氨基酸及其相關(guān)計(jì)算。三、教學(xué)過程知識(shí)整理最基本元素： 一、 組成生物體的化學(xué)元素大量元素： 必需元素約 種主

3、要元素： 1生物體的化學(xué)元素半微量元素： 微量元素： 非必需元素2組成生物體化學(xué)元素的重要作用不能用來衡量組成生物體各種化學(xué)元素的重要性，微量元素在生物體內(nèi)含量很少，但在維持生命活動(dòng)中都是不可缺少的。3生物界與非生物界的統(tǒng)一性和差異性統(tǒng)一性：從化學(xué)元素的來分析，組成生物體的化學(xué)元素在無機(jī)環(huán)境中都可以找到，沒有一種元素是。差異性：從化學(xué)元素的來分析，組成生物體的化學(xué)元素在生物界和在無機(jī)自然界中的。生物界與非生物界的根本區(qū)別：各種化學(xué)元素在生物體內(nèi)不是簡(jiǎn)單的堆積，而是以特殊的、有序的方式結(jié)合在一起，從而體現(xiàn)出生命現(xiàn)象，即生命物質(zhì)的特殊性。二、組成生物體的化合物。含 量：最多，約占的80%90%存在

4、形式結(jié)合水：與其他物質(zhì)相結(jié)合的水自由水：以游離的形式存在，可自由流動(dòng)的水功 能結(jié)合水： 自由水： 1水2無機(jī)鹽存在形式：大多數(shù)以狀態(tài)存在功 能細(xì)胞的重要組成成分，如 維持生物體的生命活動(dòng)，如 維持細(xì)胞的酸堿平衡，調(diào)節(jié)滲透壓，如 3糖類（組成元素：）種類分子式分布生理功能單糖五碳糖六碳糖二糖蔗糖麥芽糖乳糖動(dòng)物細(xì)胞多糖淀粉纖維素糖元主要作用生物體進(jìn)行生命活動(dòng)的4脂質(zhì)（組成元素：）種類生理功能脂肪類脂磷脂是構(gòu)成的重要成分。固醇類對(duì)生物體正常的新陳代謝和生殖過程起調(diào)節(jié)作用（1）蛋白質(zhì)的化學(xué)組成組成元素：基本組成單位：結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：種類：結(jié)構(gòu)通式：決定氨基酸種類的因素：5蛋白質(zhì)化學(xué)結(jié)構(gòu)（用圖示方法表示多肽形

5、成過程）（2）蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)空間結(jié)構(gòu)：肽鏈經(jīng)過螺旋、折疊、纏繞形成具有一定空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)分子多樣性：（3）蛋白質(zhì)的主要功能類型功 能舉 例結(jié)構(gòu)蛋白許多蛋白質(zhì)是構(gòu)成細(xì)胞和生物體的成分調(diào)節(jié)蛋白對(duì)細(xì)胞和生物體的生命活動(dòng)有重要的調(diào)節(jié)作用通透蛋白對(duì)物質(zhì)透過細(xì)胞膜或細(xì)胞內(nèi)的膜結(jié)構(gòu)有重要作用免疫蛋白與侵入人或高等動(dòng)物體內(nèi)的抗原物質(zhì)進(jìn)行特異性結(jié)合組成元素：6核酸核酸的化學(xué)組成基本組成單位：核酸的分類、分布及功能類型簡(jiǎn)稱基本組成單位分布功能脫氧核糖核酸核糖核酸提分關(guān)鍵1生物體生命活動(dòng)的物質(zhì)基礎(chǔ)是什么？ 答：自然界中的任何生物都是由化學(xué)元素組成的，在細(xì)胞中可找到至少62種元素，其中重要的有24種，這些元素按其

6、在生物體內(nèi)的含量不同可以分為大量元素和微量元素。但不管含量的多少，這些必需元素在生物體內(nèi)都有不可替代的作用，沒有這些元素，生物體就不能表現(xiàn)出相應(yīng)的生命活動(dòng)，甚至呈現(xiàn)出一定的病癥。從這個(gè)方面說，這些化學(xué)元素是生物體生命活動(dòng)的基礎(chǔ)。組成生物體的化學(xué)元素雖然在生物體內(nèi)都有一定的生理作用，但是單一的某種元素不可能表現(xiàn)出相應(yīng)的生理功能，這些元素只有在活的生物體的特定結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，有機(jī)地結(jié)合成各種化合物，這些化合物與其他的物質(zhì)按照一定的方式有機(jī)地結(jié)合起來，才能表現(xiàn)出生物體和細(xì)胞的生命現(xiàn)象。如蛋白質(zhì)、核酸、糖類、脂質(zhì)等化合物有機(jī)地結(jié)合在一起才能體現(xiàn)出生物體的生命活動(dòng)，因此，這些化合物也是生命活動(dòng)的物質(zhì)基礎(chǔ)。組

7、成生物體的基本的化學(xué)元素和由這些元素構(gòu)成的化合物是生物體生命活動(dòng)共同的物質(zhì)基礎(chǔ)。2如何區(qū)分結(jié)合水和自由水？答：生物體內(nèi)大部分水以游離形式存在，可以參與細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)，這樣的水分子叫自由水。如植物細(xì)胞液中的水、動(dòng)物組織液中的水、人體血漿中的水，都是自由水。自由水是細(xì)胞內(nèi)良好的溶劑，許多物質(zhì)都溶解在水中。水溶液在生物體內(nèi)流動(dòng)，可以把營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)運(yùn)送到各個(gè)細(xì)胞。同時(shí)，也把細(xì)胞代謝中產(chǎn)生的廢物運(yùn)送到排泄器官或直接排出體外。細(xì)胞內(nèi)與親水性大分子物質(zhì)（如蛋白質(zhì)、淀粉、糖元、纖維素等）結(jié)合而不能參與細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的水分子，叫結(jié)合水。這些物質(zhì)的表面有許多親水性基團(tuán)(極性基團(tuán)、帶電基團(tuán))，這些基團(tuán)對(duì)水有吸引力，從而

8、在這些分子表面形成水膜。被親水性物質(zhì)的親水基團(tuán)吸附著的水便失去了流動(dòng)性。如雞蛋清里所含的水，用水浸過的黃豆中所含的水，都與蛋白質(zhì)分子結(jié)合形成水合蛋白，屬于結(jié)合水。自由水和結(jié)合水在一定的條件下可以相互轉(zhuǎn)化，如血液凝固時(shí)，部分自由水轉(zhuǎn)變?yōu)榻Y(jié)合水。當(dāng)生物體內(nèi)的結(jié)合水向自由水轉(zhuǎn)化時(shí)，體內(nèi)自由水比例升高，新陳代謝就越旺盛；而當(dāng)自由水向結(jié)合水轉(zhuǎn)化較多時(shí)，自由水比例減小，新陳代謝的強(qiáng)度就會(huì)下降，但抗逆性（抗寒、抗熱等特性）就會(huì)提高，這與結(jié)合水沸點(diǎn)高、冰點(diǎn)低的特性有關(guān)?？梢?，生物體內(nèi)水分的存在狀態(tài)，對(duì)于生命活動(dòng)有重大的調(diào)控作用。3如何區(qū)分細(xì)胞中的能源物質(zhì)、主要能源物質(zhì)、直接能源物質(zhì)和高能化合物？答：在細(xì)胞中，

9、糖類、脂肪、蛋白質(zhì)都是有機(jī)物且含量較多，貯存著大量的化學(xué)能。當(dāng)其被氧化分解時(shí)，這些化學(xué)能就釋放出來，供生命活動(dòng)所利用，因此它們都是能源物質(zhì)。但在正常情況下，糖類分解供能約占總能量的70以上，因此，糖類是生命活動(dòng)的主要能源物質(zhì)。具體地說，葡萄糖是細(xì)胞內(nèi)的重要能源物質(zhì)，糖類中的淀粉是植物細(xì)胞中貯存能量的物質(zhì)，糖元是動(dòng)物細(xì)胞中貯存能量的物質(zhì)。脂肪分子中貯存的能量多(每克糖類或蛋白質(zhì)完全氧化時(shí)放出17.15KJ的能量，每克脂肪完全氧化時(shí)放出3891KJ的能量，是同質(zhì)量的糖類、蛋白質(zhì)的2倍還多)，是理想的貯能物質(zhì)，所以脂肪主要是生物體的貯能物質(zhì)。蛋白質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)主要是結(jié)構(gòu)物質(zhì)和調(diào)節(jié)物質(zhì)，雖也少量地分解供能

10、，但供能比例小，所以是能源物質(zhì)，但不是主要能源物質(zhì)。若動(dòng)物長(zhǎng)時(shí)間嚴(yán)重饑餓，就會(huì)大量分解蛋白質(zhì)作為能源物質(zhì)，但這樣會(huì)破壞細(xì)胞和生物體的基本結(jié)構(gòu)，使生物體不能維持正常的新陳代謝，從而危及生命。細(xì)胞中還有高能化合物如ATP，它們的分子中有高能鍵。ATP水解時(shí)可放出較多的能量，直接為生命活動(dòng)供能，所以ATP是直接能源物質(zhì)。4如何區(qū)分酶、激素、維生素？答：從來源上看：酶和激素都是由活細(xì)胞產(chǎn)生的，而維生素在動(dòng)物體內(nèi)一般不能合成，主要是從食物中攝取，只有少數(shù)種類的維生素可以在機(jī)體內(nèi)轉(zhuǎn)化而來，如在人體表皮細(xì)胞內(nèi)含有一種膽固醇，經(jīng)日光照射后能轉(zhuǎn)變成維生素D。從化學(xué)本質(zhì)上看：絕大多數(shù)酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是R

11、NA。激素的種類很多，有的是蛋白質(zhì)類激素，如胰島素；有的是固醇類，如性激素。而維生素是可溶性的小分子有機(jī)物。從功能上看：酶是生物催化劑，起催化作用；激素對(duì)生物體的新陳代謝、生長(zhǎng)發(fā)育等生命活動(dòng)起著調(diào)節(jié)作用；維生素主要是維持人體的正常生長(zhǎng)發(fā)育。這三類物質(zhì)盡管它們的來源不同，結(jié)構(gòu)和功能各異，但它們?cè)谌梭w內(nèi)的含量都很少，對(duì)正常的生命活動(dòng)都起著重要的作用，它們都是高效能的物質(zhì)。教師點(diǎn)撥例1 (2002年天津理綜卷)磷是存在于自然界和生物體內(nèi)的重要元素，磷在葉綠體的構(gòu)成和光合作用中的作用有： (1) 。 (2) 。 (3) ?？键c(diǎn)分析 本題考查的重點(diǎn)是組成細(xì)胞的主要元素及其功能，這種直接考元素的題型高考題

12、出現(xiàn)次數(shù)不多，主要是因?yàn)閱渭兛荚仫@得單調(diào)呆板，但這部分知識(shí)通常會(huì)與其它知識(shí)點(diǎn)如組成細(xì)胞的化合物、新陳代謝、遺傳與變異等方面結(jié)合起來考，不能忽視，如“寫出3種與光合作用有關(guān)的礦質(zhì)元素的符號(hào)以及它們?cè)诠夂献饔弥械淖饔??！苯忸}思路 本題中磷是細(xì)胞內(nèi)磷酸和磷脂的組成元素，而磷酸又是合成ATP和核苷酸所必需的，磷脂是合成細(xì)胞膜的成分。再結(jié)合葉綠體的功能及在其內(nèi)部發(fā)生的生化反應(yīng)來思考，不難發(fā)現(xiàn)光合作用也與磷元素有關(guān)，光合作用的光反應(yīng)階段水被分解成氫與氧，氧以分子狀態(tài)釋放，而氫被NADP攜帶以參與暗反應(yīng)中的還原過程。解這種題要學(xué)會(huì)思考、聯(lián)系、歸納、總結(jié)，還要學(xué)會(huì)組織合適的語言進(jìn)行表達(dá)才能得高分。本題正確答

13、案是(1)磷是葉綠體雙層膜和基粒膜系統(tǒng)的構(gòu)成成分。(2)磷是葉綠體DNA的組成成分。(3)磷是ATP的成分，而ATP是葉綠體內(nèi)能量轉(zhuǎn)換的重要工具。(4)磷在光合作用的物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)方面有重要作用。以上4點(diǎn)答其中3條即可。失分陷阱 錯(cuò)誤原因主要是考慮不周全，復(fù)習(xí)中沒有建立完善的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。例2 下列植物細(xì)胞中結(jié)合水的相對(duì)含量最大的是 A休眠的蠶豆子葉細(xì)胞 B玉米的胚乳細(xì)胞 C洋蔥根尖分生區(qū)的細(xì)胞 D成熟柑橘的果肉細(xì)胞考點(diǎn)分析 本題考查生物體內(nèi)結(jié)合水和自由水的相互關(guān)系。解題思路 結(jié)合水是水與細(xì)胞內(nèi)的其他物質(zhì)相結(jié)合形成的，能與水結(jié)合的主要是一些親水性物質(zhì)。結(jié)合水是細(xì)胞結(jié)構(gòu)的主要組成成分，大約占細(xì)胞內(nèi)全部

14、水分的4.5。由此可見，結(jié)合水在細(xì)胞內(nèi)的含量是較少的。題目中提供的四個(gè)選項(xiàng)中，蠶豆由于處于休眠狀態(tài)，其細(xì)胞內(nèi)的自由水大量散失，因此結(jié)合水的相對(duì)含量就增加了。而其他結(jié)構(gòu)的細(xì)胞都是處于正常狀態(tài)的活細(xì)胞，其細(xì)胞內(nèi)自由水的含量都遠(yuǎn)高于休眠細(xì)胞中的含量，而結(jié)合水的相對(duì)含量就比較低了。本題正確答案是A。失分陷阱 錯(cuò)選B，誤以為胚乳細(xì)胞中淀粉含量高，親水性強(qiáng)形成的結(jié)合水多。實(shí)際上，正常狀態(tài)下的活細(xì)胞中結(jié)合水的含量都大致相同。錯(cuò)選C，誤以為分生區(qū)細(xì)胞內(nèi)沒有大液泡，自由水含量少，結(jié)合水含量多，不是只有液泡內(nèi)才含有自由水。例3 （2001年全國(guó)理綜卷）種子萌發(fā)的需氧量與種子所貯藏有機(jī)物的元素組成和元素比例有關(guān)，在

15、相同條件下，消耗同質(zhì)量的有機(jī)物，油料作物種子(如花生)萌發(fā)時(shí)需氧量比含淀粉多的種子(如水稻)萌發(fā)時(shí)的需氧量 A少 B多 C相等 D無規(guī)律考點(diǎn)分析 本題綜合性強(qiáng)，主要考查了種子的成分、脂肪和淀粉的元素組成和元素比例、種子萌發(fā)與呼吸作用的關(guān)系，同時(shí)考查推理能力。解題思路 首先要弄清楚O2的作用是與細(xì)胞呼吸過程中產(chǎn)生的H結(jié)合生成H2O，并釋放出大量能量，為生命活動(dòng)提供能量。其次要知道油料作物種子含脂肪較多，水稻等谷類種子含淀粉多，因此答題關(guān)鍵是計(jì)算氫碳比，脂肪分子的分子式為C57H110O6，氫碳比(H/C)為1.93。淀粉的分子式為(C6Hl0O5)n，氫碳比(H/C)為1.67。脂肪分子的H/C

16、的值比淀粉分子的H/C的值大。有氧呼吸時(shí)，O2的作用是與H結(jié)合生成H2O，因此，消耗同質(zhì)量的有機(jī)物，H/C的值大的物質(zhì)需氧量大。種子萌發(fā)時(shí)，呼吸作用(主要是有氧呼吸)增強(qiáng)。因此，相比之下，脂肪徹底氧化分解時(shí)，產(chǎn)水多，需氧多，可以放出更多的能量。油料作物種子（如花生）萌發(fā)時(shí)需氧量比含淀粉多的種子（如水稻）萌發(fā)時(shí)的需氧量多。因此，本題正確答案是B。失分陷阱 本題的知識(shí)綜合得比較緊密，關(guān)系復(fù)雜，條件隱蔽，難度較大。失分原因主要在審題時(shí)對(duì)于題干中給出的信息挖掘不夠，沒有把種子萌發(fā)的“需氧量”與已知的細(xì)胞呼吸內(nèi)容聯(lián)系起來，沒有把兩種種子所貯藏葡萄糖和脂肪的元素組成和元素比例進(jìn)行比較。例4一個(gè)由n條肽鏈組

17、成的蛋白質(zhì)分子共有m個(gè)氨基酸，該蛋白質(zhì)分子完全水解共需水分子 An個(gè) Bm個(gè) C(m+n)個(gè) D(m-n)個(gè)考點(diǎn)分析 本題考查氨基酸通過縮合反應(yīng)生成多肽的過程，同時(shí)考查構(gòu)建模型的能力。解題思路 首先要明確氨基酸縮合的方式。在氨基酸分子縮合成蛋白質(zhì)過程中，每?jī)蓚€(gè)氨基酸分子縮合失去一分子水而形成一個(gè)肽鍵。若某蛋白質(zhì)只有一條肽鏈，含有m個(gè)氨基酸，則脫去m-1個(gè)水分子，形成m-1個(gè)肽鍵。若某蛋白質(zhì)含兩條肽鏈，含有m個(gè)氨基酸，則脫去m-2個(gè)水分子，形成m-2個(gè)肽鍵。依次類推，某蛋白質(zhì)含n條肽鏈，共含m個(gè)氨基酸，則脫去m-n個(gè)水分子，形成m-n個(gè)肽鍵。反過來，由蛋白質(zhì)完全水解成氨基酸的化學(xué)反應(yīng)過程中需要水

18、分子參與。每個(gè)肽鍵(一C0一NH一)水解成一COOH和一NH2需一分子水。蛋白質(zhì)分子中含多少肽鍵，就要加多少水分子才能使之完全水解。故蛋白質(zhì)中含m-n個(gè)肽鍵，就需水分子m-n個(gè)，也就是說縮合時(shí)脫去m-n個(gè)水分子，蛋白質(zhì)水解時(shí)就需要m-n個(gè)水分子。本題正確答案是D。失分陷阱 不理解氨基酸縮合成多肽鏈的過程與多肽鏈完全水解為氨基酸之間的內(nèi)在聯(lián)系。例5由DNA分子蘊(yùn)藏的信息所支配合成的RNA在完全水解后，得到的化學(xué)物質(zhì)是 A.氨基酸、葡萄糖、堿基 B.氨基酸、核苷酸、葡萄糖 C.核糖、堿基、磷酸 D.脫氧核糖、堿基、磷酸考點(diǎn)分析 本題考查的是RNA的組成單位及其組成單位的化學(xué)組成。屬于理解性題目，同

19、時(shí)考查審題能力。解題思路 RNA是由許多核糖核苷酸分子連接而成的長(zhǎng)鏈結(jié)構(gòu)。每個(gè)核糖核苷酸分子由一分子核糖、一分子磷酸和一分子含氮堿基組成。RNA分子水解后形成許多核苷酸，核苷酸分子繼續(xù)水解可形成核糖、磷酸和含氮堿基。本題正確答案是C。失分陷阱 該題中有兩處容易誤解，即：“由DNA分子蘊(yùn)藏的信息”容易誤認(rèn)為是DNA水解；“完全水解”只認(rèn)為RNA分解為核糖核苷酸，不再繼續(xù)水解。因此，要注意仔細(xì)審題，理解題意。例6 ( 2001年廣東卷)對(duì)細(xì)胞中某些物質(zhì)的組成進(jìn)行分析，可以作為鑒別真核生物的不同個(gè)體是否為同一物種的輔助手段，一般不采用的物質(zhì)是 A.蛋白質(zhì) BDNA C.RNA D核苷酸考點(diǎn)分析本題主

20、要考查蛋白質(zhì)、DNA和RNA分子的多樣性和特異性。解題思路 蛋白質(zhì)、DNA、RNA具有多樣性和特異性，不同種生物的蛋白質(zhì)、DNA、RNA不同，可以作為鑒別真核生物的不同個(gè)體是否為同一物種的輔助手段。而所有真核生物的核苷酸都相同，共8種，不能作為鑒別真核生物的不同個(gè)體是否為同一物種的輔助手段。同理，組成不同生物體蛋白質(zhì)的氨基酸都相同，約20種，一般也不能作為鑒別真核生物的不同個(gè)體是否為同一物種的輔助手段。本題正確答案是D。失分陷阱 失分的原因在于混淆了核酸與核苷酸之間的關(guān)系，沒有認(rèn)識(shí)到核酸的基本組成單位-核苷酸在不同種真核生物中并無特異性。拓展提升1糖類的水解 某物質(zhì)在定的條件下，與水反應(yīng)而分解

21、，叫做該物質(zhì)的水解。 單糖不能發(fā)生水解反應(yīng)。 二糖水解后能生成2分子單糖，如： 酶 蔗糖+水 葡萄糖+果糖 酶 麥芽糖+水 2分子葡萄糖 酶 乳糖+水 半乳糖+葡萄糖 注：葡萄糖、果糖、半乳糖均不能再水解，稱為單糖。 多糖水解后生成多個(gè)單糖分子，如淀粉和纖維素是最常見的多糖，它們都是葡萄糖的高聚物，它們水解的最終產(chǎn)物都是葡萄糖。淀粉和纖維素因所含的葡萄糖分子的數(shù)目不同，造成結(jié)構(gòu)上及功能上的差異。值得注意的是，人體內(nèi)無纖維素酶，因此不能對(duì)纖維素進(jìn)行水解消化，但食物中的纖維素有利于促進(jìn)胃腸蠕動(dòng)，可以預(yù)防便秘，減少癌癥的發(fā)生。2核酸中核苷酸的數(shù)目和含氮堿基的數(shù)目的計(jì)算脫氧核苷酸是組成DNA的基本單位

22、，因有4種不同的含氮堿基(A、T、G、C)而分為4種，核糖核苷酸是組成RNA的基本單位，因含有4種不同的含氮堿基(A、U、G、C)也分為4種。由此可見：DNA和RNA分子中有3種相同的含氮堿基（A、G、C），并各有一種不同的含氮堿基（T、U），所以組成核酸(DNA和RNA)的堿基數(shù)目共有5種(A、C、C、T、U)。因?yàn)镈NA含有脫氧核糖，RNA含有核糖，且脫氧核糖和核糖是相差一個(gè)氧原子的不同物質(zhì)，因此DNA的4種核苷酸與RNA的4種核苷酸是各自獨(dú)立的，不能依據(jù)含氮堿基的相同與否進(jìn)行簡(jiǎn)單的合并計(jì)算，應(yīng)把各自的4種核苷酸相加，所以組成核酸的核苷酸種類共有8種。3氨基酸及其相關(guān)計(jì)算 (1)構(gòu)成生物體

23、的氨基酸主要約20種。其中人體內(nèi)的必需氨基酸有8種。 (2)當(dāng)n個(gè)氨基酸縮合成一條肽鏈時(shí)，脫去的水分子數(shù)肽鍵數(shù)n-1。當(dāng)n個(gè)氨基酸形成m條肽鏈時(shí)，脫去的水分子數(shù)肽鍵數(shù)n-m。 (3)當(dāng)n個(gè)不同氨基酸相互間縮合成多肽時(shí)，可以有n+1種排列方式。 (4)蛋白質(zhì)的分子量計(jì)算公式：na-(n-m)18-2b(其中n為氨基酸個(gè)數(shù)，a為氨基酸平均分子量，m為多肽鏈條數(shù)，b為二硫鍵數(shù))。 (5)多肽鏈中的氨基酸殘基數(shù)與相對(duì)應(yīng)信使RNA及DNA片段中堿基數(shù)目之間的比例關(guān)系為1：3：6。5蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)（圖11）級(jí)結(jié)構(gòu)：又稱初級(jí)結(jié)構(gòu)或化學(xué)結(jié)構(gòu)，是指蛋白質(zhì)分子的多肽鏈中氨基酸的種類、數(shù)量和排列順序。 二級(jí)結(jié)構(gòu)：

24、指蛋白質(zhì)分子中多肽鏈本身的折疊方式(包括螺旋結(jié)構(gòu))。 三級(jí)結(jié)構(gòu)：具有二級(jí)結(jié)構(gòu)的肽鏈，按照一定方式再進(jìn)一步卷曲、盤繞、折疊成的復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu)。 四級(jí)結(jié)構(gòu)：指含有兩條或多條肽鏈的蛋白質(zhì)分子中，通過一些非共價(jià)鍵(如靜電引力、分子引力等)結(jié)合起來，而成為具有生物功能的蛋白質(zhì)大分子。圖11 注：有的蛋白質(zhì)分子，只含一條肽鏈，因而只有一、二、三級(jí)結(jié)構(gòu)，并無四級(jí)結(jié)構(gòu)，如肌紅蛋白、溶菌酶等。另一些蛋白質(zhì)，一、二、三、四級(jí)結(jié)構(gòu)同時(shí)存在，如血紅蛋白等。含有多條肽鏈的蛋白質(zhì)分子，具有一、二、三級(jí)結(jié)構(gòu)的每條肽鏈(稱亞基)，單獨(dú)存在時(shí)并沒有生物活力，只有完整的四級(jí)結(jié)構(gòu)才具有生物活力。4蛋白質(zhì)的主要理化性質(zhì)： (1)兩性

25、：因?yàn)榈鞍踪|(zhì)是氨基酸通過肽鍵構(gòu)成的高分子化合物，分子內(nèi)存在一NH2和一COOH，所以蛋白質(zhì)具有酸堿兩性。 (2)鹽析：由于蛋白質(zhì)分子的直徑達(dá)到了膠體微粒的大小，所以蛋白質(zhì)溶液是膠體。加入濃的無機(jī)鹽溶液可以使蛋白質(zhì)從溶液中沉淀出來，這個(gè)過程叫鹽析。鹽析作用主要破壞蛋白質(zhì)的水化層，所以當(dāng)鹽析沉淀出的蛋白質(zhì)重新用水處理時(shí)，沉淀重新溶解，性質(zhì)不變。所以鹽析是可逆反應(yīng)。利用此法可以分離、提取蛋白質(zhì)。 (3)變性和凝固：蛋白質(zhì)分子在一定的物理或化學(xué)因素的影響下，其分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，從而改變蛋白質(zhì)的性質(zhì)，這個(gè)變化叫蛋白質(zhì)的變性。蛋白質(zhì)變性后就失去了生理活性，也不再溶于水，從溶液中凝結(jié)沉淀出來，這個(gè)過程叫蛋白

26、質(zhì)的凝固。高溫滅菌消毒，就是利用加熱使蛋白質(zhì)凝固從而使細(xì)胞死亡。 (4)水解反應(yīng)：蛋白質(zhì)在酸、堿或酶的作用下，能生成一系列的中間產(chǎn)物，最后生成氨基酸。 (5)顯色反應(yīng)：蛋白質(zhì)可以跟許多試劑發(fā)生顏色反應(yīng)。例如分子中有苯環(huán)的蛋白質(zhì)與硝酸作用時(shí)呈黃色。蛋白質(zhì)與雙縮脲試劑反應(yīng)顯紫色等。鞏固練習(xí) 1（2004年江蘇卷）下列有關(guān)組成生物體化學(xué)元素的論述，正確的是 A組成生物體和組成無機(jī)自然界的化學(xué)元素中，碳元素的含量最多 B人、動(dòng)物與植物所含的化學(xué)元素的種類差異很大 C組成生物體的化學(xué)元素在無機(jī)自然界都可以找到D不同生物體內(nèi)各種化學(xué)元素的含量比例基本相似2關(guān)于生物體中的水，下列敘述不正確的是不同物種，含水

27、量不同同一物種、同一年齡的不同個(gè)體，含水量大致相同C同一個(gè)體的不同器官，含水量不同D同一器官的不同組織，含水量一致相同3 請(qǐng)根據(jù)表11、表12回答問題：表11生物體的含水量() 生物 水母 魚類 哺乳動(dòng)物 藻類 高等植物 含水量 97 8085 65 90 608C1表12人體組織器官的含水量()組織器官牙齒骨骼骨骼肌心臟血液腦含水量102276798384(1)從表11中可以看出不同種類的生物體中，水的含量，水生生物的含水量比陸生生物。(2)從表12中可以看出同種生物在不同的組織器官中，水的含量，從腦含水量最高說明 。(3)骨細(xì)胞中含量最多的化合物是。(4)心臟是堅(jiān)實(shí)的，血液是流動(dòng)的，但兩者

28、的含水量?jī)H相差4，這說明。4已知Mn2+是許多酶的激活劑，例如能激活硝酸還原酶，缺Mn2+的植物就無法利用硝酸鹽，這說明無機(jī)鹽離子 A. 對(duì)維持生物的生長(zhǎng)發(fā)育有重要作用 B對(duì)維持生物體的生命活動(dòng)有重要作用 C對(duì)酶的活性起重要作用D對(duì)調(diào)節(jié)生物的生命活動(dòng)起決定作用5英國(guó)醫(yī)生塞達(dá)尼任格在對(duì)離體蛙心進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，用不含鈣的生理鹽水灌注蛙心，收縮不能維持，用含有少量鈣和鉀的鈉鹽溶液灌流時(shí)，蛙心可持續(xù)跳動(dòng)數(shù)小時(shí)。實(shí)驗(yàn)說明鈣鹽 A是細(xì)胞中某些復(fù)雜化合物的重要組成部分 B對(duì)維持生物體的生命活動(dòng)有重要作用 C對(duì)維持細(xì)胞的形態(tài)有重要作用 D為蛙心的持續(xù)跳動(dòng)提供能量6（2004年上海卷）下列物質(zhì)中，動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)不

29、具有的是A葡萄糖 B糖元 C核糖 D纖維素7冬季，某些植物細(xì)胞內(nèi)淀粉含量減少而可溶性糖增加，原因是細(xì)胞凍傷可溶性糖有防凍作用光合作用增強(qiáng)而淀粉合成減弱有利于控制水分平衡ABCD8經(jīng)化學(xué)分析后斷定某有機(jī)物不含有任何礦質(zhì)元素，則下列推斷正確的是A該物質(zhì)肯定能吸收光能B該物質(zhì)對(duì)血糖的調(diào)節(jié)沒有作用C該物質(zhì)可能是構(gòu)成蛋白質(zhì)或核酸的基本單位D該物質(zhì)可能是生物體內(nèi)的貯能物質(zhì)9.下列屬于人體構(gòu)建和修復(fù)機(jī)體組織的物質(zhì)，最全的一組是水 脂類 糖類 蛋白質(zhì) 纖維素 無機(jī)鹽 維生素A. B.C. D.10旅美中國(guó)學(xué)者章蓓和美國(guó)、瑞典、西班牙的科學(xué)家們最近聯(lián)合發(fā)現(xiàn)了一種功能類似于胰島素的真菌化合物。這一發(fā)現(xiàn)為治療糖尿病的研究“開啟了一個(gè)全新之門”，它有可能使糖尿病患者將來只通過服藥而不必注射胰島素進(jìn)行治療。關(guān)于上述資料中的“真菌化合物”的推測(cè)，肯定錯(cuò)誤的一項(xiàng)是 A該化合物具有降低血糖濃度的功能 B該化合物應(yīng)該不是蛋白質(zhì)C該化合物應(yīng)該是分子量較小的有機(jī)物 D該化合物應(yīng)該是蛋白質(zhì)11人體的肌肉主要是由蛋白質(zhì)構(gòu)成，但骨骼肌、心肌、平滑肌的收縮功能卻各有特色，這是因?yàn)?A肌細(xì)胞形狀不同 B支配其運(yùn)動(dòng)的神經(jīng)不同 C在人體的分布不同 D構(gòu)成肌細(xì)胞的蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)不同12如圖12是小麥種子形成過程中，胚乳內(nèi)葡萄糖、蔗糖、淀粉、蛋白質(zhì)的變化曲線，其中代表蛋白質(zhì)的是 A. B.C. D.1320種氨基酸的平均相對(duì)分子質(zhì)量為