高二生物必修第一冊第一章生命的物質(zhì)基礎(chǔ)（二） 人教版

1、高二生物必修第一冊第一章生命的物質(zhì)基礎(chǔ)（二） 人教版【本講教育信息】一. 教學內(nèi)容：生命的物質(zhì)基礎(chǔ)（二）主要講述組成生物體的有機化合物蛋白質(zhì)和核酸。它們是生命的物質(zhì)基礎(chǔ)這一部分內(nèi)容中的重點，這些有機化合物在生物體中含量有多少？它們是由那些元素組成的？它們的化學結(jié)構(gòu)是怎樣構(gòu)成的？它們在生物體內(nèi)具有那些重要的生理作用？組成生物體的有機化合物的結(jié)構(gòu)對于實現(xiàn)它們在生物體內(nèi)生理作用具有什么意義？這些是同學們通過本講的學習應(yīng)該加以深入理解和掌握的內(nèi)容，是同學們學習后面內(nèi)容的基礎(chǔ)。二. 本周學習重點與難點：（一）學習重點：1. 蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)。2. 蛋白質(zhì)的重要生理功能。（二）學習難點：1. 蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)。2

2、. 蛋白質(zhì)的重要生理功能。3. 核酸。三. 學習內(nèi)容及疑難解析：（一）蛋白質(zhì)：生物高分子化合物，是生命的物質(zhì)基礎(chǔ)，在細胞中的含量僅比水少，約占細胞干重的50以上。1. 蛋白質(zhì)的化學元素組成：主要是由C、H、O、N四種元素組成，很多重要的蛋白質(zhì)含有P、S，有的還含有微量的Fe、Mn、Cu等?；瘜W元素質(zhì)量分數(shù)/CHONPS5055192415246.57.30.420.850.32.4疑難解析：C、H、O、N四種元素是每種蛋白質(zhì)必需具備的基本元素。2. 蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量：蛋白質(zhì)是分子質(zhì)量很大的生物大分子，其變化范圍很大：幾千一百萬以上。 例如：牛胰島素 5700 甲狀腺激素 28000 人血紅

3、蛋白 645003. 蛋白質(zhì)的基本組成單位：氨基酸。（1）氨基酸的分子結(jié)構(gòu)： 每種氨基酸分子至少都含一個氨基（）和一個羧基（COOH）。 每種氨基酸分子至少都有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上。 不同的氨基酸具不同的R基氨基酸分類依據(jù)。 氨基酸的結(jié)構(gòu)通式： 舉例： 甘氨酸（R=H） 丙氨酸（）（2）氨基酸的種類：組成蛋白質(zhì)的氨基酸有二十種左右，由R基的不同來決定。疑難解析：氨基酸不止二十種，但組成蛋白質(zhì)的氨基酸只有二十種，全部都是氨基酸。2. 蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)： 蛋白質(zhì)分子是由許多氨基酸分子相互連接而成一類高分子有機化合物。（1）結(jié)合方式：一個氨基酸分子的羧基和另一個氨基酸分子的氨基脫水

4、縮合，形成共價連接。 （2）概念： 肽鍵：羧基和氨基脫水縮合形成的，連接兩個氨基酸分子的化學結(jié)構(gòu)（NHCO）稱為肽鍵 二肽：由兩個氨基酸分子縮合而成的化合物。（由三個或三個以上氨基酸分子縮合而成的，含多個肽鍵的化合物稱為多肽。） 肽鏈：多肽通常呈鏈狀結(jié)構(gòu)叫做肽鏈。 構(gòu)象：蛋白質(zhì)分子可以有一條或多條通過一定化學鍵相互連接的肽鏈，這些肽鏈不成直線，也不再同一個平面上，而是形成非常復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu)，稱為蛋白質(zhì)的構(gòu)象。疑難解析：<1> 肽鍵中沒有氨基和羧基。如果R基上沒有氨基和羧基，一條多肽鏈中，只有起始氨基酸上有一個氨基，最后的氨基酸上有一個羧基；如果R基上有m個氨基和n個羧基，一條多肽鏈

5、中有個氨基和個羧基。<2> 蛋白質(zhì)的有關(guān)計算：肽鏈中的氨基酸數(shù)與肽鍵的數(shù)目的關(guān)系，m個氨基酸，組成n條肽鏈形成蛋白質(zhì)，該蛋白質(zhì)中含有個肽鍵，失去個水分子。其相對分子量減少。5. 蛋白質(zhì)的多樣性：（1）氨基酸種類不同（2）氨基酸數(shù)量不同（3）氨基酸排列次序不同（4）形成肽鏈的空間結(jié)構(gòu)千差萬別6. 蛋白質(zhì)的主要功能：蛋白質(zhì)的多樣性決定了蛋白質(zhì)分子具有多種功能，一切生命活動都離不開蛋白質(zhì)。（1）是構(gòu)成細胞和生物體的重要物質(zhì)：如肌蛋白等。（2）催化作用：如各種酶等。（3）運輸作用：如血紅蛋白等。（4）調(diào)節(jié)作用：如胰島素、生長激素等。（5）免疫作用：如抗體、干擾素等。（二）核酸：核酸是遺傳信

6、息的載體，存在于每個細胞中，核酸是一切生物的遺傳物質(zhì)，對生物體的遺傳變異和蛋白質(zhì)的生物合成有極重要的作用；不同的生物其核苷酸序列各不相同，核酸中不同的核苷酸序列就代表著不同的遺傳信息。1. 核酸的元素組成：由C. H. O. N. P等化學元素組成。2. 核酸的分子量：幾十萬至幾百萬，是高分子化合物。3. 核酸的基本組成單位：核苷酸。一分子核苷酸：由一分子五碳單糖、一分子含氮堿基和一分子磷酸組成。4. 核酸的種類：根據(jù)五碳糖的不同分為兩大類：（1）脫氧核糖核酸：簡稱DNA，主要存在于細胞核內(nèi)，是染色體的主要組成成分，是細胞核中的遺傳物質(zhì)，線粒體、葉綠葉中也含有。（2）核糖核酸：簡稱RNA，主要

7、存在于細胞質(zhì)，疑難解析：<1> C、H、O、N、P五種元素是每種核酸必需具備的基本元素。<2> 構(gòu)成核酸的堿基共有五種，構(gòu)成核酸的核苷酸有8種，構(gòu)成DNA和RNA的核苷酸分別是四種。 構(gòu)成核酸的五種堿基：U A G C T 尿嘧啶 腺嘌呤 鳥嘌呤 胞嘧啶 胸腺嘧啶 構(gòu)成核酸的8種核苷酸：構(gòu)成RNA的4種核苷酸構(gòu)成DNA的4種脫氧核糖核苷酸尿嘧啶核糖核苷酸胸腺嘧啶脫氧核糖核苷酸腺嘌呤核糖核苷酸腺嘌呤脫氧核糖核苷酸鳥嘌呤核糖核苷酸鳥嘌呤脫氧核糖核苷酸胞嘧啶核糖核苷酸胞嘧啶脫氧核糖核苷酸（三）蛋白質(zhì)和核酸的比較：項目核酸蛋白質(zhì)組成元素C、H、O、N、PC、H、O、N、(P、S

8、)相對分子量幾千到上百萬幾十萬到上千萬組成單體核苷酸（核糖核苷酸4種、脫氧核糖核苷酸4種、共8種）氨基酸（20種）單體結(jié)構(gòu)1磷酸 + 1五碳糖 + 1含氮堿基羧基和氨基連在同一碳原子上分類分布DNA：主要在細胞核內(nèi)RNA：主要在細胞質(zhì)中組織蛋白：組織結(jié)構(gòu)主要成分功能蛋白：起特殊功能空間結(jié)構(gòu)DNA：反向雙螺旋，RNA：單鏈復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu)（具生物功能的基礎(chǔ)）功能遺傳物質(zhì)（攜帶遺傳信息、完成傳遞、表達）生命活動的承擔者、表現(xiàn)者聯(lián)系DNA指導蛋白質(zhì)的合成，表現(xiàn)性狀；RNA起傳遞遺傳信息作用；蛋白質(zhì)完成各項生命活動疑難解析：核酸和蛋白質(zhì)是所有的生物都具有的共同的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，所有生物的遺傳物質(zhì)是核酸，所有生

9、物性狀及其生命活動的體現(xiàn)者是蛋白質(zhì)，并且核酸控制蛋白質(zhì)的合成。但并不是所有的生物都有共同的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，細胞是生物體結(jié)楊和功能基礎(chǔ)，但病毒除外。小結(jié)：每一種化合物都有其重要的生理功能，任何一種化合物都不能單獨完成某一種生命活動，只有按照一定的凡是有機的組織起來，才能表現(xiàn)出生命現(xiàn)象。細胞及是這些物質(zhì)最基本的結(jié)構(gòu)形式。【典型例題及分析點評】1. 下列那項是蛋白質(zhì)在人體內(nèi)的生理功能： 抗體 酶的主要成分 細胞成分的更新物質(zhì) 能源物質(zhì)A. B. C. D. 分析：抗體的成分是免疫球蛋白。蛋白質(zhì)也是生物體的能源物質(zhì)之一，生物生命活動所需能量的10%15%是由蛋白質(zhì)提供的。答案：D2. 某一多肽鏈內(nèi)共有肽鍵1

10、09個，則此分子中含有氨基和羧基的數(shù)目至少：A. 110、110B. 109、109C. 9、9D. 1、1分析：肽鍵中沒有氨基和羧基。如果R基上沒有氨基和羧基，一條多肽鏈中，只有起始氨基酸上有一個氨基，最后的氨基酸上有一個羧基；如果R基上有m個氨基和n個羧基，一條多肽鏈中有1+m個氨基和1+n個羧基。答案：D3. 細胞的結(jié)構(gòu)和生命活動的物質(zhì)基礎(chǔ)是構(gòu)成細胞的化合物，下列有關(guān)這些化合物功能的敘述，正確的是：A. 生命活動由蛋白質(zhì)調(diào)節(jié)B. 干種子因缺乏自由水不能萌發(fā)C. 多糖是植物細胞的能源物質(zhì)D. 生物的遺傳物質(zhì)是DNA分析：生命活動不全由蛋白質(zhì)來調(diào)節(jié)，有些調(diào)節(jié)生命活動激素膽固醇。有些病毒的遺傳

11、物質(zhì)是RNA，一切生物的遺傳物質(zhì)是核酸。答案：B4. DNA分子蘊藏的信息直接支配合成的物質(zhì)在完全水解后，得到的化學物質(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、磷酸分析：由DNA分子蘊藏的信息直接支配合成的物質(zhì)是信使RNA。答案：C5. 下列物質(zhì)中都屬于蛋白質(zhì)的是：A. 酶、胰島素、抗體B. 胰島素、雄性激素C. 維生素D、甲狀腺激素D. 生長激素、載體分析：此題考核的是蛋白質(zhì)的功能，解決此題的關(guān)鍵是知道有些酶的成分是RNA。答案：D6. 可提供調(diào)節(jié)機體生理功能的物質(zhì)是：A. 蛋白質(zhì)和無機鹽B. 蛋白質(zhì)和核酸C. 蛋白質(zhì)和脂肪D.

12、維生素和糖類分析：無機鹽離子是酶、激素等的重要成分，具有調(diào)節(jié)生命活動作用。幾乎所有的生物酶的基本成分是蛋白質(zhì)。答案：A7. 雞蛋煮熟后，蛋白質(zhì)變性失活，是由于高溫破壞了蛋白質(zhì)的A. 肽鏈B. 肽鍵C. 空間結(jié)構(gòu)D. 氨基酸分析：空間結(jié)構(gòu)破壞使蛋白質(zhì)變性失活。答案：C8. 若每個氨基酸的平均分子質(zhì)量128，則由四條四肽形成的化合物的相對分子質(zhì)量為： A. 2048B. 1832C. 1760D. 1796分析：該化合物由四條四肽形成則16×12812×181832相對質(zhì)量。答案：B9. 由3種氨基酸縮合形成的三肽共有：A. 3種B. 6種C. 18種D. 27種分析：因為氨基

13、酸形成肽鏈有方向性，是一個全排列，而且可以重復(fù)使用氨基酸所以，應(yīng)為33=27種。答案：D10. 若氨基酸的平均分子量為a,一個由n條肽鏈組成的蛋白質(zhì)分子共有m個氨基酸該分子的相對分子量應(yīng)為：A. B. C. D. 分析：對每條肽鏈來說，氨基酸數(shù)目總比肽鍵數(shù)多一，肽鍵數(shù)與脫掉的水分子數(shù)同。答案：A【模擬訓練】一. 選擇題：1. 用含有放射性同位素15N的肥料給生長著的植株施肥，在植株中首先探測到含有放射性N的是：A. 葡萄糖B. 蛋白質(zhì)C. 脂肪D. 淀粉2. 氨基酸通式中R基的不同，決定了：A. 生物的不同種類B. 氨基酸的不同種類C. 蛋白質(zhì)的不同種類D. 肽鍵的不同數(shù)目 3. 下列各項與蛋

14、白質(zhì)作用無關(guān)的是：A. 調(diào)節(jié)B. 運送物質(zhì)C. 表現(xiàn)生物性狀D. 控制生物性狀4. 生物界在基本組成上的高度一致性表現(xiàn)在： 組成生物體的化學元素基本一致 各種生物體的核酸都相同 構(gòu)成核酸的堿基都相同 各種生物體的蛋白質(zhì)都相同 構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸都相同A. B. C. D. 5. 糖原、核酸和淀粉酶的基本組成單位分別是：A. 堿基、單糖、氨基酸B. 葡萄糖、堿基、氨基酸C. 葡萄糖、核苷酸、氨基酸D. 乳酸、核苷酸、氨基酸6. 玉米根毛細胞所含有的核苷酸中，含有堿基A、G、C、T的核苷酸共有：A. 4種B. 5種C. 7種D. 8種7. 下列各項中，不屬于高分子化合物的是：A. 纖維素B. 蛋白

15、質(zhì)C. 核酸D. 磷脂8. 下列有關(guān)蛋白質(zhì)的論述正確的是：A. 每種蛋白質(zhì)都含有C、H、O、N、P、S等元素B. 每種蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)中都有肽鍵C. 酶都是蛋白質(zhì)D. 每種蛋白質(zhì)都由20種氨基酸組成9. 下列幾組化學元素中，構(gòu)成細胞膜所必需的基本元素是：A. C、H、OB. C、H、O、PC. C、H、O、ND. C、H、O、N、P10. 下列哪項不是蛋白質(zhì)在人體內(nèi)的生理功能：A. 細胞成分的更新物質(zhì)B. 酶的主要成分C. 組織修復(fù)的原料D. 能量的主要來源11. 氨基酸分子中，至少有一個氨基連接在：A. 與羧基相連的碳原子上B. 氫原子上C. R基上D. 羧基上12. 生物體內(nèi)的遺傳物質(zhì)是：A

16、. 糖B. 脂類C. DNAD. 核酸13. 若以下列物質(zhì)為原料去合成一條肽鏈，則其中的氨基、羧基和肽鍵的數(shù)目依次是：A. 2、2、2B. 3、3、2C. 4、3、3D. 3、4、2 NH2CH2COOH NH2CH2CH2OH NH2CHCH2COOH NH2CHCH2COOH COOH NH2 NH2CH(CH2)4NH2 COOH14. 某物質(zhì)由C、H、O、N等元素構(gòu)成，相對分子質(zhì)量是1830，該物質(zhì)很可能是A. 蛋白質(zhì)B. 氨基酸C. 核酸D. 多肽化合物15. 有4個氨基酸的R基分別為CH2SH、CH2COOH、CH2CH2OH、CH2CONH2，當它們縮合后，該四肽分子中氨基、羧基

17、和肽鍵的數(shù)目依次是：A. 4、4、4B. 5、5、4C. 2、2、3D. 3、3、316. 20種氨基酸的平均相對分子質(zhì)量是128，由100個氨基酸構(gòu)成的含一條肽鏈的蛋白質(zhì)，其相對分子質(zhì)量是：A. 12800B. 11000C. 11018D. 780017. 蛋白質(zhì)和多肽的主要區(qū)別在于蛋白質(zhì)：A. 包含的氨基酸數(shù)目多B. 能水解成氨基酸C. 相對分子質(zhì)量大D. 空間結(jié)構(gòu)復(fù)雜18. 人體胰腺細胞和唾液腺細胞所含核酸的特點是：A. DNA和RNA均基本相同B. DNA和RNA均不同C. DNA基本相同，RNA不同D. DNA不同，RNA基本相同19. 對細胞中某些物質(zhì)的組成進行分析，可以作為鑒別

18、真核生物的不同個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)B. DNAC. RNAD. 核苷酸20. 有關(guān)原生質(zhì)的下列敘述中，正確的是：A. 組成原生質(zhì)體的主要生命物質(zhì)是蛋白質(zhì)和核酸B. 原生質(zhì)體包括細胞膜、液泡膜以及兩者之間的細胞質(zhì)C. 被脫掉細胞壁的植物細胞是原生質(zhì)體D. 原生質(zhì)體被用于植物細胞工程二. 非選擇題：1. 下圖所示某化合物的結(jié)構(gòu)式，據(jù)圖回答下列問題： OC NH2 CH3 O H CH2COOH O H CH2 NH2 C C N C C N C COOH H H H（1）該化合物中有_個氨基和_個羧基。（2）該化合物含有_種氨基酸，造成這種不同的基團編號是_。（3）該化合物是由_個氨基酸失去分子水而形成的，水分子中的氧來自于_，氫來自于_。肽健的編號是_。（4）該化合物的名稱是_，它是在_中由_直接控制合的。2. 用氨基酸自動分析儀測定幾種肽類化合物的氨基酸數(shù)目如下肽類化合物名稱催產(chǎn)素牛血壓素血管舒張素平滑肌舒張素豬促黑色素細胞激素人促黑色素細胞激素氨基酸數(shù)9個9個9個10個13個22個（1）表中的