生物大分子以碳鏈為骨架課件 【知識精講+備課精研+高效課堂】 高一上學(xué)期生物浙科版必修1

生物大分子以碳鏈為骨架小資料國家衛(wèi)生紀(jì)檢委發(fā)布《中國居民膳食指南》，該指南是中國居民健康飲食的“憲法”，指導(dǎo)廣大人民群眾吃什么，怎么吃。有機(jī)化合物（有機(jī)物）糖類、脂質(zhì)蛋白質(zhì)、核酸無機(jī)化合物（無機(jī)物）水、無機(jī)鹽糖類是細(xì)胞的主要能源物質(zhì)思考1：甜的物質(zhì)都是糖嗎？思考2：糖一定都是甜的嗎？糖類是細(xì)胞的主要能源物質(zhì)1、糖的含量：2、元素組成：地球上含量最多的一類有機(jī)物C、H、O拓展：大多數(shù)糖類分子中H：O為2：1，類似水分子，即Cn(H2O)m。，故糖類舊稱為碳水化合物。葡萄糖的分子式：麥芽糖的分子式：淀粉的分子式：C6H12O6C12H22O11CmH2nOn注：m=n或m≠n均可乙酸C2H4O2

甲醛CH2O鼠李糖C6H12O5

脫氧核糖C5H10O4滿足H：O為2：1都屬于糖類嗎？（1）單糖概念：可被細(xì)胞直接吸收利用的小分子物質(zhì)。（注：也指不能再水解的糖）根據(jù)糖類能否水解以及水解后的產(chǎn)物，將糖類分為單糖、二糖和多糖。糖的分類、組成單體、功能、分布葡萄糖（C6H12O6）細(xì)胞內(nèi)主要的單糖，是細(xì)胞生命活動的主要能源物質(zhì)果糖（C6H12O6）半乳糖（C6H12O6）脫氧核糖（C5H10O4）是RNA分子的重要組成成分六碳糖五碳糖常見的單糖是細(xì)胞遺傳物質(zhì)——DNA分子的重要組成成分一般靜脈注射5%葡萄糖溶液核糖（C5H10O5）動、植物、微生物都有葡萄糖、脫氧核糖、核糖；動物含有半乳糖；植物含有果糖分布：C5H10O5C5H10O4同分異構(gòu)體（2）二糖蔗糖（C12H22O11）1分子葡萄糖+1分子果糖麥芽糖（C12H22O11）乳糖（C12H22O11）常見的二糖（注：蔗糖、麥芽糖、乳糖是同分異構(gòu)體）由2分子葡萄糖組成1分子葡萄糖+1分子半乳糖注：我們食用的白糖、冰糖、紅糖都是由蔗糖加工而來的。概念：由2分子單糖脫水縮合而成的糖。動物：乳糖植物：蔗糖、麥芽糖分布：糖的分類、組成單體、功能、分布脫水縮合（3）多糖概念：多糖是由多個單糖分子通過特定的共價鍵連在一起形成的。淀粉（CmH2nOn）糖原（CmH2nOn）纖維素（CmH2nOn）種類及功能：重要的多糖動物特有：糖原（主要存在于肝臟和骨骼肌，分別稱為肝糖原和肌糖原）植物特有：淀粉、纖維素動物細(xì)胞內(nèi)特有的儲能物質(zhì)植物細(xì)胞內(nèi)特有的儲能物質(zhì)植物體內(nèi)特有的結(jié)構(gòu)物質(zhì)，如棉、麻、木材植物細(xì)胞壁的主要成分，不提供能量能分解不能分解分布：糖的分類、組成單體、功能、分布人類很難消化纖維素，為什么一些科學(xué)家還將纖維素等其他糖類稱為人類的“第七營養(yǎng)素”？糖原、淀粉和纖維素均由多個葡萄糖分子經(jīng)脫水縮合而成解釋：結(jié)構(gòu)不同導(dǎo)致葡萄糖組成的多糖不同，結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)拓展：其他多糖菊糖（菊粉），不會被人體消化吸收，常被用來增加食品中的膳食纖維，作為益生質(zhì)（可讓腸道益生菌繁殖的物質(zhì)）之用。還有穩(wěn)定血糖、改善便祕、健康減肥、促進(jìn)鈣質(zhì)吸收等許多功能。糖尿病人的飲食受到嚴(yán)格的限制，受限制的并不僅僅是甜味食品，米飯和饅頭等主食都需定量攝取。為什么？聯(lián)系生活脫水縮合水解脫水縮合單糖二糖多糖水解資料：淀粉在唾液淀粉酶的作用下水解成麥芽糖，麥芽糖繼續(xù)在麥芽糖酶的作用下水解成葡萄糖。淀粉麥芽糖葡萄糖水

解脫水縮合水

解脫水縮合②結(jié)構(gòu)物質(zhì)：舉例：

是植物細(xì)胞壁的組成成分，

是RNA的組成成分，

是DNA的組成成分。糖類是細(xì)胞生命活動的主要能源物質(zhì)①能源物質(zhì)：舉例：

是細(xì)胞中最重要的能源物質(zhì)，

是植物細(xì)胞中的儲能物質(zhì)，

是動物細(xì)胞中的儲能物質(zhì)。葡萄糖淀粉纖維素糖原核糖脫氧核糖歸納總結(jié)分類植物細(xì)胞動物細(xì)胞葡萄糖核糖脫氧核糖蔗糖果糖麥芽糖淀粉纖維素乳糖半乳糖糖原單糖：二糖：多糖：葡萄糖果糖半乳糖核糖脫氧核糖蔗糖麥芽糖乳糖纖維素淀粉

糖原問題探討相同質(zhì)量下，哪個菜能量最高?脂質(zhì)是一類不溶于水的有機(jī)物，具有多種生物學(xué)功能1、元素組成主要C、H、O，有些脂質(zhì)還含有N、P等元素其中，氫原子(指含量)較糖類多，而氧原子(指含量)較糖類少2、常見脂質(zhì)油脂、磷脂和固醇等C21H36O6C6H12O63、特性通常不溶于水（或不親水），而溶于有機(jī)溶劑，如丙酮、乙醚、四氯化碳等。（1）油脂（C、H、O）①名稱解讀：在常溫下，植物油脂通常呈液態(tài)，稱為油。動物油脂通常呈固態(tài)，稱為脂。脂質(zhì)是一類不溶于水的有機(jī)物，具有多種生物學(xué)功能植物油動物脂（1）油脂（C、H、O）②化學(xué)成分及其結(jié)構(gòu)：1甘油+1脂肪酸。甘油是一種簡單糖類的衍生物；脂肪酸則是長的碳?xì)滏?，一端是羧基（—COOH）脂質(zhì)是一類不溶于水的有機(jī)物，具有多種生物學(xué)功能（1）油脂（C、H、O）脂質(zhì)是一類不溶于水的有機(jī)物，具有多種生物學(xué)功能③油脂的功能：儲能（主要皮下和腹腔）；保溫（皮下）；防震（皮下和腹腔）問題探討：糖類和油脂均可作為儲能物質(zhì)，都只含C、H、O，相同質(zhì)量的油脂和糖類所含的能量相同嗎？

資料：1g油脂在體內(nèi)完全氧化將產(chǎn)生39kJ的能量，而1g糖或蛋白質(zhì)只產(chǎn)生17kJ的能量。油脂中C、H的含量比糖類___，徹底氧化分解時，消耗的氧氣較___，釋放的能量較___。高多多糖類—主要的能源物質(zhì)；油脂—主要的貯能物質(zhì)。（2）磷脂(C、H、0、N、P)①功能：細(xì)胞各種膜結(jié)構(gòu)的重要成分脂質(zhì)是一類不溶于水的有機(jī)物，具有多種生物學(xué)功能②分布：腦、卵細(xì)胞、肝臟以及大豆的種子中；頭部尾部膽固醇①構(gòu)成細(xì)胞各類膜的重要成分；②在人體內(nèi)參與血液中脂質(zhì)的運(yùn)輸；維生素D性激素固醇分類促進(jìn)人和動物對鈣和磷的吸收。促進(jìn)生殖器官（第一性征）的發(fā)育和生殖細(xì)胞的形成；激發(fā)并維持第二性征。（3）固醇脂質(zhì)是一類不溶于水的有機(jī)物，具有多種生物學(xué)功能注：在體內(nèi)，膽固醇可轉(zhuǎn)化為維生素D（曬太陽）和性激素。血液膽固醇含量偏高對人體健康的影響動脈粥樣硬化：過多地?cái)z入膽固醇，會在血管壁上形成沉積，造成血管堵塞，危及生命。1.在生物體中各種糖類的主要作用都是作為能源物質(zhì)（）2.糖類根據(jù)分子量大小分為單糖，二糖和多糖()3.葡萄糖是生物體內(nèi)最重要的單糖，是細(xì)胞內(nèi)最重要的能源物質(zhì)（）4.蔗糖和乳糖水解都會得到兩種不同的單糖()5.構(gòu)成糖原、淀粉、纖維素的單體都是葡萄糖（）6.淀粉是稻米、面粉等食物的主要成分,纖維素是木材的主要成分,蛋白質(zhì)是棉花的主要成分（）7.乳糖可以被小腸上皮細(xì)胞直接吸收（）8.等質(zhì)量的油脂和糖類相比，油脂具有C、H含量低、耗氧量大、釋放能量多的特點(diǎn)（）9.脂質(zhì)中的磷脂是構(gòu)成細(xì)胞膜的重要物質(zhì)，所有細(xì)胞都含有磷脂（）10.由于人體血液中膽固醇過多可能引發(fā)心腦血管疾病,故平時應(yīng)減少甚至停止膽固醇的攝入（）判斷對錯×√×√√×√×××如圖為生物組織中某些有機(jī)物相互關(guān)系及分布的概念圖，請仔細(xì)閱讀并分析，填出各字母代表物質(zhì)的名稱。A

，B

，C

，D

，E

，F(xiàn)

，G

，H

，I

，J

。二糖多糖葡萄糖蔗糖或麥芽糖乳糖淀粉纖維素糖原磷脂油脂對號入座儲能物質(zhì)安徽阜陽“大頭娃娃”的故事資料：劣質(zhì)奶粉中蛋白質(zhì)含量嚴(yán)重不足，根本不能滿足嬰兒的生長需要，長期食用會導(dǎo)致嬰兒患上“重度營養(yǎng)不良綜合癥”，在本是生長最快的時期停止生長，四肢短小，身體瘦弱，腦袋尤顯偏大，表情比較呆滯，對外界事物的刺激反應(yīng)較低。資料2：專家建議每天吃1—2個雞蛋

蛋白質(zhì)與糖類和脂質(zhì)不同，通常不是生物體內(nèi)的能源物質(zhì)，也不能貯存，而每天都要消耗一定的蛋白質(zhì)。一旦攝入的蛋白質(zhì)不足，就會出現(xiàn)易患病、面黃肌瘦、發(fā)育不好等癥狀，若自身的蛋白質(zhì)消耗超過20%，人的生命就會終止。蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔(dān)者蛋白質(zhì)不是能量供給的主要來源，卻在其他方面發(fā)揮不可替代的作用蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔(dān)者生長激素促進(jìn)骨骼生長、調(diào)節(jié)生長發(fā)育等生命活動(調(diào)節(jié)作用)人體中推動化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行(催化作用)構(gòu)成肌細(xì)胞的主要成分之一(結(jié)構(gòu)蛋白)抗體幫助抵御病菌等抗原(免疫作用)血紅蛋白運(yùn)輸氧氣（運(yùn)輸作用）細(xì)胞膜上的糖蛋白可以接收信號（信息交流）蛋白質(zhì)的每種特定功能都取決于其特定的結(jié)構(gòu)蠶和蜘蛛吐出的細(xì)而堅(jiān)韌的絲、雄孔雀求偶季節(jié)展示的華麗的羽毛、羚羊濃密的毛和堅(jiān)硬的角，這些看似完全不同的物質(zhì)，卻是由結(jié)構(gòu)大同小異的同一類蛋白質(zhì)，即角蛋白構(gòu)成的.絕大多數(shù)蛋白質(zhì)約有20種不同的氨基酸組成必需氨基酸非必需氨基酸蛋白質(zhì)的基本單位——氨基酸甘氨酸天冬氨酸天冬酰氨思考：1、氨基酸由哪些化學(xué)元素組成？2、這些氨基酸的結(jié)構(gòu)具有什么共同特點(diǎn)？3、能否寫出氨基酸的通式？氨基酸的結(jié)構(gòu)通式C、H、O、N（有些還有P、S等）氨基酸的結(jié)構(gòu)通式氨基：－NH2

；羧基：－COOH判斷依據(jù)：每種氨基酸分子至少都有一個氨基、一個羧基、一個氫基連接在同一個碳原子上。蛋白質(zhì)的基本單位——氨基酸生物體內(nèi)絕大多數(shù)氨基酸的生物通式如圖所示，一個中央碳原子上通過共價鍵連接著四個基團(tuán)，即一個氨基（-NH2）、個羧基（-COOH）、一個H和一個R基團(tuán)。（P11）蛋白質(zhì)的基本單位——氨基酸CCOOHH2NHCH3CCOOHH2NHCH2COOHCCOOHH2NHCH2—SH判斷哪個不是構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸？ABDCCCCOOHH2NCH2HCH2COOH請框出下列氨基酸的R基部分氨基酸精氨酸苯丙氨酸天冬酰胺甲硫氨酸（蛋氨酸）當(dāng)然R基團(tuán)中還可以含有氨基（天冬酰胺）或羧基（天冬氨酸），有時還含有硫原子（甲硫氨酸）。氨基酸根據(jù)R基不同，大約有20種。恭喜你成功達(dá)成第二個學(xué)習(xí)目標(biāo)！甘氨酸天冬氨酸蛋白質(zhì)的基本單位——氨基酸不同氨基酸的R基團(tuán)不同，它可以較小，也可以是較長的鏈，或是環(huán)狀結(jié)構(gòu)。R基團(tuán)中也可能含有氨基（-NH2）或羧基（-COOH），有時還含有硫原子。CHR1NH2OHCOH2OCHCOOHR2HNH氨基酸脫水縮合形成肽鏈CHR1NH2COCHCOOHR2HNH2O二肽肽鍵脫水縮合氨基酸脫水縮合形成肽鏈氨基酸脫水縮合形成肽鏈脫水縮合：一個氨基酸的——COOH和另一個氨基酸的——NH2相連接，同時脫去一分子水的結(jié)合方式。二肽：由兩個氨基酸分子脫水縮合而成的化合物。脫去的水分子中的H和O分別來自哪里？脫水縮合二肽羧基提供-OH，氨基提供-H三個氨基酸脫水縮合呢？H2OH2O三肽氨基酸脫水縮合形成肽鏈氨基酸數(shù)目多肽名稱形成的肽鍵數(shù)脫去的水分子數(shù)游離氨基數(shù)游離羧基數(shù)2個3個4個n個二肽1個1個三肽2個2個四肽3個3個多肽n-1個n-1個規(guī)律1：每形成一個肽鍵，要脫去一分子水。故肽鍵數(shù)=脫水?dāng)?shù)氨基酸脫水縮合形成肽鏈的規(guī)律>=1個>=1個>=1個>=1個>=1個>=1個>=1個>=1個規(guī)律1：每一條肽鏈至少有一個游離的氨基和一個游離的羧基，且分別位于肽鏈的兩端①n個氨基酸經(jīng)脫水縮合形成2條多肽鏈時，需脫去

個水，形成

個肽鍵，至少含有

個氨基，

個羧基。②n個氨基酸經(jīng)脫水縮合形成m條多肽鏈時，需脫去

個水，形成

個肽鍵至少含有

個氨基，

個羧基，規(guī)律3：肽鍵數(shù)=脫水?dāng)?shù)=氨基酸總數(shù)-肽鏈條數(shù)；n-2n-222n-mn-mmm氨基酸脫水縮合形成肽鏈的規(guī)律基礎(chǔ)鞏固A.44B.45C.46D.47例1：某蛋白質(zhì)由三條肽鏈組成（如圖），共含有48個氨基酸，那么該蛋白質(zhì)形成過程中共計(jì)脫去水分子數(shù)的個數(shù)是（

）環(huán)狀的肽鏈:肽鍵數(shù)=失去水分子數(shù)=氨基酸數(shù)該蛋白質(zhì)脫去的水分子數(shù)=氨基酸數(shù)-鏈狀的肽鏈數(shù)=48-2=46個C氨基酸脫水縮合形成肽鏈例題：胰島素是一種蛋白質(zhì)分子，結(jié)構(gòu)如下：-S-S-SSSSA鏈B鏈A鏈有21個氨基酸B鏈有30個氨基酸回答下列問題：①該胰島素分子含有肽鍵

個。②理論上分析，胰島素分子至少含有

個氨基，

個羧基。③51個氨基酸形成胰島素后，分子量比原來減少了

。④構(gòu)成它的氨基酸的平均分子量以128計(jì)，則胰島素的分子量是

。4922888提示：2-SH→-S-S-+2H，即每形成一個二硫鍵要脫去2個氫。49×18+3×2=8885640128*51-888=5640規(guī)律4：蛋白質(zhì)分子量=氨基酸平均分子量×氨基酸總數(shù)-18×脫水?dāng)?shù)-其他；①某蛋白質(zhì)由m條肽鏈、n個氨基酸組成。該蛋白質(zhì)至少含有氧原子個數(shù)是

，至少含有氮原子個數(shù)是

，規(guī)律5：①O原子數(shù)=肽鍵數(shù)+肽鏈數(shù)*2+R基上的O原子數(shù)=各氨基酸的O原子總數(shù)-脫水?dāng)?shù)②N原子數(shù)=肽鍵數(shù)+肽鏈數(shù)+R基上的N原子數(shù)=各氨基酸的N原子總數(shù)m+nn氨基酸脫水縮合形成肽鏈的規(guī)律氨基酸形成蛋白質(zhì)的過程特別注意：蛋白質(zhì)是由一條或多條肽鏈組成的，具有特定而復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu)，因此具有生物活性。而多肽無空間結(jié)構(gòu)，往往無生物活性。請嘗試解釋蛋白質(zhì)多樣性的原因。氨基酸形成蛋白質(zhì)的過程①兩種氨基酸可以組成_____種二肽;②假設(shè)有4種氨基酸，且各種氨基酸數(shù)目無限，則形成三肽的種類有

，二肽的種類有

。③假設(shè)有4種氨基酸，且各種氨基酸只有一個，則形成三肽的種類有

，二肽的種類有

。43424×3×24×32①構(gòu)成每種蛋白質(zhì)的氨基酸的種類不同②每個蛋白質(zhì)分子中氨基酸的數(shù)目不同③氨基酸的排列順序變化多端（1）不同的多肽的差別在于其中氨基酸的種類、數(shù)目和排列順序各不相同蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)具有多樣性的原因（2）蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)千差萬別蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性蛋白質(zhì)功能多樣性蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)具有多樣性的原因蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)并不穩(wěn)定，隨著各種條件的變化，空間結(jié)構(gòu)也會發(fā)生改變，蛋白質(zhì)就會失去生物學(xué)活性。正確的空間結(jié)構(gòu)是蛋白質(zhì)表現(xiàn)其特有的生物學(xué)活性所必需的如溫度的變化，一般當(dāng)溫度超過40～50℃時，大部分的蛋白質(zhì)的生物活性會完全喪失。其他的物理、化學(xué)因素：紫外線，X光，強(qiáng)酸堿，重金屬等等。蛋白質(zhì)的鹽析可恢復(fù)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)一旦發(fā)生不可逆的改變，就會失去生物學(xué)活性變性是蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)被破壞的過程，此過程肽鍵不斷裂。一定濃度的鹽溶液中蛋白質(zhì)溶解度降低蛋白質(zhì)氨基酸課堂小結(jié)多肽組成元素種類結(jié)構(gòu)通式功能C，H，O，N等20種RCHH2NCOOHCOOH生命活動的主要承擔(dān)者脫水縮合盤區(qū)折疊結(jié)構(gòu)多樣性功能多樣性結(jié)構(gòu)物質(zhì)運(yùn)輸催化調(diào)節(jié)免疫等......1.所有的蛋白質(zhì)都含有C、H、O、N、S（）2.蛋白質(zhì)不能作為生物體內(nèi)的能源物質(zhì)（

）3.鳥的羽毛和人的頭發(fā)的主要成分都是蛋白質(zhì)，但是由不同種蛋白質(zhì)組成的（

）4.組成毛發(fā)和指甲的蛋白質(zhì)像一個表面粗糙的球，而血紅蛋白則是纖維狀的（

）5.蛋白質(zhì)具有多種多樣的重要功能,生物體的一切生命活動都與蛋白質(zhì)有關(guān)（）6.生物體內(nèi)氨基酸的結(jié)構(gòu)通式都是相同的，都是一個中央碳原子上連接著一個氨基、一個羧基、一個H和一個R基團(tuán)（）7.含有兩個肽鍵的化合物稱做二肽(

)8.不同蛋白質(zhì)分子中的肽鍵結(jié)構(gòu)可能不同（

）9.兩個氨基酸脫水縮合過程中失去的H2O中的氫分別來源于氨基和羧基（）10.由230個氨基酸組成的多肽鏈在形成過程中脫去的水分子數(shù)為229個（）判斷對錯××××√√××√×11.蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)多樣性由氨基酸的種類、數(shù)量、排序及其空間結(jié)構(gòu)決定（

）12.各種氨基酸理化性質(zhì)不同的原因在于R基團(tuán)的不同，R基團(tuán)可以是鏈狀，也可是環(huán)狀（）13.每種蛋白質(zhì)都是由20種不同的氨基酸組成的（）14.血紅蛋白中不同肽鏈之間通過肽鍵連接()15.組成蛋白質(zhì)的氨基酸之間可按不同的方式脫水縮合（

）16.正確的二維空間結(jié)構(gòu)是蛋白質(zhì)表現(xiàn)其特有生物學(xué)活性所必需的（

）17.蛋白質(zhì)分子的空間結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，但是一定條件下，如高溫會破壞蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)，使蛋白質(zhì)失去生物學(xué)活性()18.如果蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，蛋白質(zhì)就一定會變性（

）19.蛋白質(zhì)的鹽析和高溫變性結(jié)果是一樣的，都是其空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化引起的(

)×√×××××××核酸技術(shù)在生活的應(yīng)用核酸脫氧核糖核苷酸（DNA）核糖核苷酸（RNA）DNA中儲藏的信息控制著細(xì)胞的所有活動，并決定細(xì)胞和整個生物體的遺傳特性RNA在合成蛋白質(zhì)時是必須的。資料1：一男子被發(fā)現(xiàn)死于其出租屋內(nèi)，身上多處傷口，被鑒定為毆打致死。偵查人員在案發(fā)現(xiàn)場獲取到一些血液樣品，繪出“DNA指紋”，鎖定3位犯罪嫌疑人。資料2：新型冠狀病毒時一種僅含有RNA的病毒，病毒中特異性RNA序列是區(qū)分該病毒于其他病原體的標(biāo)志物。通過核酸檢測，可以確定人們是否感染新冠病毒。受害者從案發(fā)現(xiàn)場獲取的血液樣品嫌疑人1、核酸的組成元素：2、核酸的基本組成單位：C、H、O、N、P核苷酸

＝1分子

+1分子

+1分子

。五碳糖（含氮）堿基核酸的基本單位——核苷酸磷酸五碳糖磷酸含氮堿基脫氧核糖P含氮堿基脫氧核糖核苷酸核糖P含氮堿基核糖核苷酸核苷酸的種類腺嘌呤(A)鳥嘌呤(G)胞嘧啶(C)胸腺嘧啶(T)腺嘌呤(A)鳥