内容正文:
第2章
组成细胞的分子
人教版2019必修一
单元复习
复习目标
[课标要求]
1.说出细胞主要由C、H、O、N、P、S等元素构成,它们以碳链为骨架形成复杂的生物大分子。
2.指出水大约占细胞重量的2/3,以自由水和结合水的形式存在,赋予了细胞许多特性,在生命活动中具有重要作用。
3.举例说出无机盐在细胞内含量虽少,但与生命活动密切相关。
4.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。
5.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。
6.阐明蛋白质通常由20种氨基酸分子组成,它的功能取决于氨基酸序列及其形成的空间结构,细胞的功能主要由蛋白质完成。
7.概述核酸由核苷酸聚合而成,是储存与传递遗传信息的生物大分子。
复习目标
生命观念:
结构与功能观:
阐明细胞以碳链为骨架构建生物大分子(如蛋白质、核酸、多糖、脂质),理解其结构复杂性是生命功能的基础。
解释蛋白质功能多样性取决于其特定的氨基酸序列和空间结构,并认同蛋白质是细胞功能的主要执行者。
概述核酸作为核苷酸聚合物,其结构决定了其储存和传递遗传信息的功能。
物质与能量观:
描述糖类作为细胞重要结构成分和主要能源物质的双重角色,举例说明不同类型糖类的功能。
举例说明脂质在储能、构成生物膜、调节生命活动等方面对维持细胞结构和功能的关键作用。
稳态与平衡观:
分析水(自由水/结合水)的存在形式及其对维持细胞环境稳态、参与代谢反应的重要作用。
举例说明无机盐在维持细胞渗透压、酸碱平衡及参与生命活动(如神经传导、肌肉收缩)中的关键作用,理解其“量微效大”的特点。
复习目标
科学思维:
归纳与概括:
基于元素组成(C, H, O, N, P, S等),归纳细胞物质构成的化学基础。
概述糖类、脂质的分类及其主要功能。
演绎与推理:
理解并运用“结构与功能相适应”原理,推理蛋白质空间结构如何决定其特定功能。
推理核酸分子中核苷酸序列的多样性如何承载遗传信息的多样性。
模型与建模:
在理解碳链骨架、氨基酸脱水缩合、核苷酸聚合等概念基础上,建立生物大分子形成的简化模型。
批判性思维:
分析比较水、无机盐、糖类、脂质、蛋白质、核酸在细胞中的含量、存在形式和功能差异。
复习目标
科学探究:
实验设计与操作:
设计并实施检测生物组织(如苹果、花生种子、蛋清稀释液、马铃薯等)中还原糖、脂肪、蛋白质的实验方案。
观察与现象分析:
准确观察并记录实验过程中产生的颜色变化(如斐林试剂砖红色沉淀、苏丹III/IV染液橘黄色/红色、双缩脲试剂紫色反应)等关键现象。
结果解释与结论得出:
根据特定颜色反应,科学分析并推断所检测生物组织中主要含有的有机化合物类型。
评估实验结果的可靠性,讨论可能影响实验结果的因素(如材料选择、试剂配制、操作步骤)。
安全与规范:
在实验过程中严格遵守实验室安全规范,正确处理化学试剂和生物材料。
复习目标
社会责任:
健康意识:
联系无机盐(如钙、铁、碘)与人体健康的关系(如缺钙导致抽搐、缺铁导致贫血),理解均衡营养的重要性。
认识糖类和脂质作为必需营养物质与合理摄入的关系(如过量摄入糖类或饱和脂肪的健康风险)。
科学实践的应用:
了解生物组织成分检测(如尿糖检测、食品营养成分检测)在医学诊断、食品安全等领域的实际应用价值。
环保意识(实验相关):
在“检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质”实验中,树立环保意识,按规定妥善处理实验废弃物。
复习目标
类型 内容 关键突破点
重点 1. 蛋白质:氨基酸→多肽链→空间结构→功能多样性(催化、运输等)
2. 核酸:DNA/RNA组成差异、双螺旋结构、遗传信息载体
3. 糖类与脂质:葡萄糖(能源)、淀粉/糖原(储能)、纤维素(结构);脂肪(储能)、磷脂(生物膜)、固醇(调节)
4. 检测实验:三大试剂原理、颜色反应、选材(如苹果→还原糖,蛋清→蛋白) - 用实例说明蛋白质变性失活
- 对比DNA/RNA五碳糖与碱基
- 归纳糖类"能源vs结构"、脂质"储能vs膜结构"
- 熟记试剂反应(斐林需加热/双缩脲分步骤)
难点 1. 蛋白质高级结构:一级结构决定空间构象(例:镰刀型贫血症)
2. 水的存在形式:自由水(代谢活性)vs结合水(结构稳定)的动态转化
3. 无机盐功能:渗透压(Na⁺)、酸碱平衡(HCO₃⁻)、化合物合成(Fe²⁺→血红蛋白)
4. 实验深度分析:斐林与双缩脲试剂原理差异、操作误差(如加热不足导致假阴性) - 用"钥匙-锁"模型解释酶专一性
- 结合种子萌发(自由水↑)和烘干(结合水↓)理解
- 链接生活实例:抽搐(缺钙)、缓冲液(pH稳态)
- 对比试剂:斐林(还原糖→Cu₂O↓)/双缩脲(蛋白→肽键+Cu²⁺)
思维导图
细胞中的元素
细胞中的化合物
非生物界
生物界
统一性
差异性
大量元素
微量元素
C、H、O
N、P、S
K、Ca、Mg等
Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等
无机物
有机物
水
无机盐
糖类
(C、H、O)
脂质
(C、H、O,有的含N、P)
蛋白质
(C、H、O、N等)
结合水
自由水
转化
细胞结构成分
功能
功能
1.良好溶剂
2.反应介质
3.参与反应
4.运输物质
自由水
结合水
比值大→代谢旺盛
比值小→抗逆性强
功能
1.组成复杂化合物:
2.维持生命活动
3.维持酸碱平衡和渗透压
核酸
(C、H、O、N、P)
分布
植物:蔗糖、麦芽糖、淀粉、纤维素
动物:乳糖、糖原
主要的能源物质
功能
脂肪
磷脂
固醇
良好的储能物质,保温、缓冲、减压
组成生物膜的重要成分
胆固醇:构成动物细胞膜,参与脂质运输
性激素:促进生殖器官发育和生殖细胞形成
维生素D:促进钙和磷的吸收
包括
结构蛋白:构成生物体
包括
DNA →脱氧核苷酸→ACGT
RNA →核糖核苷酸→ACGU
功能
携带遗传信息
功能蛋白:催化、调节、免疫、运输
基本单位:氨基酸→脱水缩合→肽链
大多以化合物形式存在
大多以离子形式存在:
Na+、Cl-、Ca2+、HCO3-
Fe:血红蛋白、Mg:叶绿素
肽键数=氨基酸数-肽链数
还原糖:斐林试剂(水浴加热)砖红色沉淀
蛋白质:双缩脲试剂→紫色
脂肪:苏丹III→橘黄色
知识剖析
考点01 细胞中的元素和化合物
知识讲解
非生物界
生物界
组成细胞的元素在无机自然界中都能找到
统一性
细胞中元素的含量与无机自然界相差很大
差异性
种类
含量
C
H
O
N
P
S
K
Ca
Mg
元素
来源
大量元素
Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo 等
微量元素
最基本元素
(干重最多)
基本元素(占90%)
鲜重最多
(生活必需,含量很少)
(占生物体的万分之一以上)
大多以化合物形式存在
9
知识剖析
考点01 细胞中的元素和化合物
知识讲解
化合物
无机物
水
无机盐
有机物
糖类
脂质
蛋白质
核酸
细胞中(鲜重)含量最多的化合物
大多以离子形式存在
细胞中(鲜重)含量最多的有机化合物
鲜重=干重+水,干重含量最多的化合物是:
蛋白质
蛋白质
C、H、O
C、H、O、(有的含N、P)
C、H、O、N、S
C、H、O、N、P
元素
主要的能源物质
生命活动的主要承担者
遗传信息的携带者
功能
检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
10
知识剖析
考点01 细胞中的元素和化合物
典例分析
C
元素
摄入量
年龄段 钙(mg/d) 铁(mg/d) 碘
0.5-1岁 350 10 115
25-30岁(未孕) 800 18 120
25-30岁(孕中期) 800 25 230
65-75岁 800 10 120
A.以单位体重计,婴儿对碘的需求高于成人
B.与孕前期相比,孕中期女性对氧的需求量升高
C.对25岁与65岁女性,大量元素的推荐摄入量不同
D.即使按推荐量摄入钙,部分女性也会因缺维生素D而缺钙
1.下表据《中国膳食指南》得到女性3种营养元素每天推荐摄入量,据表推测,下列错误的是( )
大量元素主要有C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg
11
知识剖析
考点02 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
知识讲解
某些化学试剂能够使生物组织中的有关有机化合物产生特定的颜色反应。
1
实验原理
还原糖
50~65°C
水浴加热
+ 斐林试剂
砖红色沉淀
蛋白质
+ 双缩脲试剂
紫色
脂肪
+ 苏丹III染液
橘黄色
斐林
试剂
甲液:
乙液:
0.1g/mLNaOH
0.05g/mLCuSO4
等量混合使用,现配现用。
A:0.1g/mL的NaOH溶液
B:0.01g/ mL的CuSO4溶液
双缩脲试剂
先加A液创造碱性环境,再加B液
实验材料要求:颜色浅或接近于浅色,
富含某种有机物的材料。
12
知识剖析
考点02 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
知识讲解
2
实验过程
——具有还原性的糖
常见还原糖:
葡萄糖、果糖、半乳糖、乳糖、麦芽糖
常见非还原糖:
蔗糖、淀粉
还原糖
选材
含还原糖较高,白色或近于白色的植物组织
制备组织样液
制浆→单层纱布过滤→取液
显色反应
结论
植物组织中含有还原糖
苹果或梨?
草莓?
甜菜、甘蔗?
马铃薯?
√
斐林试剂
砖红色
沉淀
甲液、乙液等量混合,立即使用
13
知识剖析
考点02 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
知识讲解
2
实验过程
在碱性条件下,蛋白质中的肽键与双缩脲试剂中Cu2+作用,产生紫色络合物
蛋白质
选材
含蛋白质较高,白色或近于白色的组织
显色反应
结论
豆浆、牛奶或鸡蛋清中含有蛋白质。
豆浆、牛奶、稀释鸡蛋清等
A
紫
B
14
甲液: 0.1g/mL NaOH
乙液: 0.05g/mL CuSO4
A液: 0.1g/mL NaOH
B液: 0.01g/mL CuSO4
需水浴加热
不需加热
蓝色→砖红色沉淀
白色→紫色
可溶性还原糖
蛋白质
斐林试剂与双缩脲试剂的对比
Cu(OH)2被还原糖还原成Cu2O砖红色沉淀。
蛋白质(肽键)在碱性条件下与Cu2+络合,生成紫色络合物。
甲液和乙液混合均匀后方可使用,且现配现用
使用时先加A液1mL,摇匀;
再加B液4滴,摇匀
知识讲解
知识剖析
考点02 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
知识讲解
2
实验过程
观察切片,需要用到显微镜
脂肪
取材
花生种子(浸泡),将子叶切成薄片
制片
①取最薄的切片,放在载玻片中央
②滴2~3滴苏丹Ⅲ染液(染色3min)
③去浮色:加1~2滴体积分数为50%的酒精溶液
④制成临时装片:滴一滴蒸馏水,盖上盖玻片
观察
低倍镜下找着色颗粒,再高倍镜观察
结论
小颗粒呈橘黄色,则花生种子存在脂肪。
16
知识剖析
考点02 检测生物组织中的糖类、
脂肪和蛋白质
典例分析
A.用蒸馏水稀释豆浆作样液 B.在常温下检测
C.用未加试剂的样液作对照 D.剩余豆浆不饮用
(2025·广东·高考真题)1、某同学使用双缩脲试剂检测豆浆中的蛋白质。下列做法错误的是( )
C
前后自身对照,无需用未加试剂的样液作对照
17
知识剖析
考点03 细胞中的无机物
知识讲解
1
细胞中的水
性质
存在形式
抗逆性
功能
水
极性分子
易形成氢键
带电分子或离子都容易与水结合。
结合水
自由水
温度↑,代谢↑
温度↓,代谢↓
比热容高
是细胞结构的重要组成部分
1.细胞内良好的溶剂
2.参与许多生物化学反应
3.提供液体环境
4.运输营养物质和代谢废物
以游离的形式存在,可以自由流动
与细胞内其他化合物(蛋白质、多糖等物质)相结合的水
结合水
自由水
比值高
比值低
代谢旺盛
抗逆性差
代谢能力弱
抗逆性强
萌发的种子
晒干的种子
18
存在形式
大多数以离子形式存在
少数以化合物形式存在
功能
组成复杂化合物。
维持细胞和生物体的正常生命活动。
对维持细胞和生物体的渗透压和酸碱平衡非常重要。
知识剖析
考点03 细胞中的无机物
知识讲解
2
细胞中的无机盐
Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+ 、Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-等
Mg:构成叶绿素
Fe:构成血红素
P:构成细胞膜、细胞核
Na+缺乏引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低
哺乳动物
血钙含量太低→抽搐
血钙含量太高→肌无力
缺Mg
无法合成叶绿素
叶片发黄,不能进行光合作用
缺Fe,贫血
0.9%NaCl——生理盐水
低渗溶液
(0.09%)
高渗溶液
(9%)
生理盐水
(0.9%)
19
证明某种无机盐是否是植物必需的方法
知识剖析
考点03 细胞中的无机物
知识讲解
2
细胞中的无机盐
设计实验探究无机盐Mg是否是植物必需的无机盐。
甲组:缺Mg的完全培养液 乙组:完全培养液
(1)实验原则:
(3)实验材料
生长状况相同的正常同种植物,完全培养液,缺Mg的完全培养液,无机盐Mg2+
单一变量原则、对照原则、等量原则
(4)实验设置
(2)培养方法:
无土栽培
(以Mg元素为例)
生长状况相同的正常同种植物分两组
甲组:缺Mg的完全培养液
乙组:完全培养液
出现缺乏症
加入Mg2+再培养
缺乏症消失
Mg为植物生长的必需元素
植物正常生长
植物正常生长
Mg为植物生长的非必需元素
证明某种无机盐是否是植物必需的方法
知识剖析
考点03 细胞中的无机物
知识讲解
2
细胞中的无机盐
知识剖析
典例分析
考点03 细胞中的无机物
A.叶片萎蔫时叶片中脱落酸的含量会降低
B.干旱缺水时进入叶肉细胞的CO2会减少
C.植物细胞失水时胞内结合水与自由水比值增大
D.干旱缺水不利于植物对营养物质的吸收和运输
(2024·新课标·高考真题)1 . 干旱缺水条件下,植物可通过减小气孔开度减少水分散失。下列叙述错误的是( )
A
脱落酸增加,促进萎蔫叶片脱落
题干:缺水→气孔开度↓→CO2↓
失水→失去自由水,结合水/自由水↑
水的功能:物质运输
22
(2025·浙江·高考真题)2、无机盐对生物体维持生命活动有重要的作用。人体缺铁会直接引起( )
A.血红蛋白含量降低 B.肌肉抽搐
C.神经细胞兴奋性降低 D.甲状腺肿大
知识剖析
典例分析
考点03 细胞中的无机物
A
铁是血红蛋白中血红素的组成成分
血钙过低
与细胞外钠离子浓度有关
碘是甲状腺激素的组成成分,缺碘→甲状腺激素合成↓→成年人患地方甲状腺肿大
23
知识剖析
考点04 细胞中的糖类
知识讲解
植物
动物
构成细胞结构
组成植物细胞壁
储存能量
C、H、O
元素
是否能水解
分布
功能
糖类——主要的能源物质
单糖 二糖 多糖
能否水解 不能水解 水解成两分子单糖 水解为多个单糖
分布 仅植物 果糖 麦芽糖、蔗糖 淀粉、纤维素
植物和动物 葡萄糖、核糖、脱氧核糖 —— ——
仅动物 半乳糖 乳糖 糖原、几丁质
糖类
知识剖析
考点04 细胞中的糖类
知识讲解
单糖
核糖
(C5H10O5 )
脱氧核糖
(C5H10O4 )
葡萄糖
(C6H12O6)
果糖
(C6H12O6)
半乳糖
(C6H12O6)
动植物细胞
组成RNA的成分
组成DNA的成分
动植物细胞
植物细胞
动植物细胞,
主要分布在动物乳汁
细胞的主要能源物质
提供能量
五碳糖
六碳糖
知识剖析
考点04 细胞中的糖类
知识讲解
二糖
麦芽糖
蔗糖
乳糖
由两分子葡萄糖组成。在发芽的小麦、谷粒中含量丰富。
由一分子葡萄糖和一分子果糖组成。在甘蔗、甜菜中含量丰富。
由一分子葡萄糖和一分子半乳糖组成。在人和动物乳汁中含量丰富。
葡
萄
糖
果
糖
葡
萄
糖
葡
萄
糖
半
乳
糖
葡
萄
糖
知识剖析
考点04 细胞中的糖类
知识讲解
多糖
植物细胞
植物细胞
动物肌肉
动物肝脏
植物细胞中重要的储能物质
储存能量,调节血糖
储存能量
植物细胞壁的主要组成成分
甲壳类动物和昆虫、真菌
甲壳类动物和昆虫外骨骼的组成成分
供能
不供能
肝糖原
肌糖原
项目
食物(100g) 能量(kJ) 蛋白质(g) 脂肪(g) 糖类(g)
① 880 6.2 1.2 44.2
② 1580 13.2 37.0 2.4
③ 700 29.3 3.4 1.2
知识剖析
典例分析
A
考点04 细胞中的糖类
A.含主要能源物质最多的是②
B.需控制体重的人应减少摄入①和②
C.青少年应均衡摄入①、②和③
D.蛋白质、脂肪和糖类都可供能
(2022·重庆·高考真题)1、合理均衡的膳食对维持人体正常生理活动有重要意义。据下表分析,叙述错误的是( )
主要能源物质是糖类
28
知识剖析
考点05 细胞中的脂质
知识讲解
构成动物细胞膜的重要成分,在人体内参与血液中脂质的运输。
促进人和动物生殖器官的发育以及生殖细胞的形成
有效地促进人和动物肠道对钙和磷的吸收。
晒太阳
储能脂质
结构脂质
功能脂质
脂肪
元素:C、H、O
分子组成:三分子脂肪酸+一分子甘油
功能:良好的储能物质,具有绝热、保温、缓冲和减压等作用。
动物脂肪:饱和脂肪酸,室温下固态
植物脂肪:不饱和脂肪酸,室温下液态
磷脂
元素:C、H、O、P、N
分子组成:脂肪酸、甘油、磷酸、其他衍生物
功能:构成细胞器,细胞器膜的重要成分
固醇
元素:C、H、O
种类及功能:
胆固醇
性激素
维生素D
糖类和脂肪
种子类型
变化 非油料作物种子(如小麦) 油料作物种子(如大豆)
种子形成时 可溶性糖(还原糖)→淀粉 糖类→脂肪
种子萌发时 淀粉→可溶性糖(还原糖) 脂肪→甘油、脂肪酸→糖类
知识剖析
考点05 细胞中的脂质
知识讲解
比较项目 糖类 脂质
区别 元素组成 主要是
种类 单糖、二糖、多糖等 脂肪、磷脂、固醇等
合成部位 淀粉:叶绿体 纤维素:高尔基体糖原:主要是肝脏、______处
主要是________
知识剖析
考点05 细胞中的脂质
知识讲解
肌肉
内质网
C、H、O
C、H、O,有的含N、P
区别 生理
作用
相同质量物质分解情况 耗O2__,产H2O___,释放能量____ 耗O2___,产H2O__,释放能量__
联系 糖类供应充足时可大量转化为脂肪,而脂肪一般 大量转化为糖类
脂肪
少
少
少
多
多
多
不能
①主要的能源物质;②构成细胞结构,如糖被、细胞壁;③核酸的组成成分,如核糖、脱氧核糖
①生物体的储能物质,如______;
②构成细胞膜及多种细胞器膜的
重要成分,如磷脂;
③调节作用,如性激素
A.种子形成过程中,甜味逐渐变淡是因为大量可溶性糖氧化分解供能
B.种子萌发时脂肪转变为可溶性糖,说明所有细胞中的脂肪均可以大量转化糖
C.种子萌发过程中细胞代谢增强,细胞中结合水的相对含量上升
D.种子萌发初期,有机物的总量减少,有机物的种类增多
知识剖析
典例分析
D
1、油菜种子在形成和萌发过程中糖类和脂肪的变化曲线如图。下列分析正确的是
甜味变淡主要是可溶性糖转化为脂肪
考点05 细胞中的脂质
在人体中,脂肪不能大量转化为糖
种子萌发→代谢增强→自由水相对含量↑,结合水相对含量↓
萌发初期,不能进行光合作用,消耗有机物,有机物总量减少,脂肪转化为可溶性糖,有机物种类增多。
32
知识剖析
考点06 蛋白质是生命活动的主要承担者
蛋白质是细胞中含量最多的有机物
C
H
COOH
R
H2N
基本单位
组成元素:
C、H、O、N、
S
甘氨酸
甲硫氨酸
C
H
COOH
H2N
H
丙氨酸
C
H
COOH
H2N
CH3
C
H
COOH
H2N
种类(21种)
中心C
氨基
羧基
氢
R基
知识讲解
知识剖析
考点06 蛋白质是生命活动的主要承担者
蛋白质是细胞中含量最多的有机物
C
H
COOH
R
H2N
基本单位
组成元素:
C、H、O、N、
S
人体内能合成
人体不能合成
必需氨基酸(8种;婴儿9种,组氨酸)
非必需氨基酸(13种)
甲硫氨酸,缬氨酸,赖氨酸,异亮氨酸,
苯丙氨酸,亮氨酸,色氨酸,苏氨酸。
口诀:甲 携 来 一 本 亮 色 书
知识讲解
H2O
肽键
-
OH
‖
O
-C-C
R2
H
-
-
-N
H
-
-C
-C
R1
H2N
H
-
-
‖
O
OH
-
H
二肽
一个氨基酸分子的羧基和另一个氨基酸分子的氨基相连接,同时脱去一分子的水,这种结合的方式叫脱水缩合。
脱出来的H2O
H来自氨基和羧基
1
O来自羧基
2
脱水缩合:基本单位→多肽
知识剖析
考点06 蛋白质是生命活动的主要承担者
知识讲解
肽键
H2O
-C-COOH
R3
H
-
-
-N
H
-
H
OH
-
肽键
‖
O
-C
R1
H2N
H
-
-
-C
-C-C
R2
H
-
-
-N
H
-
‖
O
H2O
三肽
公式:肽键数 脱水数 氨基酸
以此类推,由多个氨基酸分子缩合而成的化合物,叫多肽。
=
=
-1
知识剖析
考点06 蛋白质是生命活动的主要承担者
知识讲解
知识剖析
考点06 蛋白质是生命活动的主要承担者
脱水缩合
盘曲折叠
由氨基酸形成血红蛋白的过程
两条或多条多肽链的结合方式:
两条肽链
----二硫键
知识讲解
C、H、O、N、S
不同氨基酸
肽链
蛋白质
蛋白质结构多样性
①□—□—□
○—○—○
②□—□—□—□
□—□
③□—○—○—□—○
○—□—○—□—○
氨基酸的种类不同
氨基酸的数目不同
氨基酸的排列顺序不同
④
肽链盘曲折叠形成的空间结构不同
氨基酸种类、数目、排列顺序不同,以及肽链的空间结构不同。
知识剖析
考点06 蛋白质是生命活动的主要承担者
决定
蛋白质功能多样性
知识讲解
知识剖析
考点06 蛋白质是生命活动的主要承担者
构成细胞和生物体结构的重要物质
肌肉、头发、羽毛、蛛丝等
细胞中绝大多数的酶
血红蛋白
胰岛素
抗体
一切生命活动都离不开蛋白质,蛋白质是 。
生命活动的主要承担者
知识讲解
蛋白质功能
结构蛋白
催化
调节
免疫
运输
蛋白质变性是指蛋白质在某些物理和化学因素作用下其特定的空间构象被破坏,从而导致其理化性质的改变和生物活性丧失的现象。
知识剖析
考点06 蛋白质是生命活动的主要承担者
蛋白质的功能异常
盐析
蛋白质在盐溶液中溶解度降低析出
溶解度的变化,可逆
肽键断裂,蛋白质分解为短肽或氨基酸
水解
变性
氨基酸顺序 ,肽键 ,
空间结构 ,功能 。
不变 不变
改变 改变
知识讲解
m条肽链至少含有____个羧基和_____个氨基。
一条肽链至少含有____个羧基和_____个氨基。
知识剖析
考点06 蛋白质是生命活动的主要承担者
◆(1)游离氨基数和羧基数计算:
一
一
②游离氨基(羧基)数=肽链数+R基上的氨基(羧基)数
m
m
①至少含有的游离氨基或羧基数=肽链数
有关蛋白质结构的计算规律
知识讲解
知识剖析
考点06 蛋白质是生命活动的主要承担者
有关蛋白质结构的计算规律
◆(2)肽键数和水分子数:
氨基酸
肽键
肽链数为2时:肽键数 = 脱去水分子个数
= 氨基酸数-2
肽键数 = 脱去水分子数 = 氨基酸数-肽链数
肽键数= 脱去水分子个数 =5-1
肽键数= 脱去水分子个数 =6-1
肽链数为1时
如果是环肽呢?
脱水数
=氨基酸数
◆肽键数=
知识讲解
知识剖析
考点06 蛋白质是生命活动的主要承担者
例:某胰岛素的结构如下图,该胰岛素的相对分子质量是多少?
(氨基酸平均相对分子质量为128)
=氨基酸数×氨基酸平均分子质量 -
=51×128 - 49×18 - 3×2
=氨基酸数×氨基酸平均分子质量 -
S
二硫键
H
H
H2
S
◆(3)蛋白质相对分子质量
如果形成二硫键,需考虑每形成一个二硫键需去掉两个H。
脱水数×18
脱水数 ×18 - 二硫键数×2
有关蛋白质结构的计算规律
知识讲解
知识剖析
考点06 蛋白质是生命活动的主要承担者
◆(4)N原子数和O原子数计算
-NH2(肽链数)
= -CO-NH-
-R中N数
N原子数
-COOH×2(肽链数×2)
= -CO-NH-
-R中O数
O原子数
N个数=氨基酸数+R基上N
O个数=氨基酸数+肽链数+R基上O
有关蛋白质结构的计算规律
知识讲解
知识剖析
考点06 蛋白质是生命活动的主要承担者
氨基酸数(n) ; 氨基酸平均分子相对质量(a)
一条肽链 m条肽链 环肽
肽键
脱去水分子
减轻的质量
多肽相对分子质量
至少含有的氨基或羧基数
H2N——
——COOH
n-1
n-1
18(n–1)
na-18(n–1)
1
n-m
n-m
18(n–m)
na-18(n–m)
m
n
n
18n
na-18n
0
有关蛋白质结构的计算规律总结:
知识讲解
(2023年·海南·高考真题)1、科学家将编码天然蜘蛛丝蛋白的基因导入家蚕,使其表达出一种特殊的复合纤维蛋白,该复合纤维蛋白的韧性优于天然蚕丝蛋白。下列有关该复合纤维蛋白的叙述,正确的是( )
知识剖析
典例分析
B
考点06 蛋白质是生命活动的主要承担者
A.该蛋白的基本组成单位与天然蜘蛛丝蛋白的不同
B.该蛋白的肽链由氨基酸通过肽键连接而成
C.该蛋白彻底水解的产物可与双缩脲试剂发生作用,产生紫色反应
D.高温可改变该蛋白的化学组成,从而改变其韧性
基本组成单位都是氨基酸
双缩脲不能与氨基酸产生紫色反应
高温改变蛋白质的空间结构,从而改变其韧性,但不会改变化学组成
46
(2025年·全国卷·高考真题)2、蛋白质是结构和功能多样的生物大分子。下列叙述错误的是( )
知识剖析
典例分析
A
考点06 蛋白质是生命活动的主要承担者
A.二硫键的断裂不会改变蛋白质的空间结构
B.改变蛋白质的空间结构可能会影响其功能
C.用乙醇等有机溶剂处理可使蛋白质发生变性
D.利用蛋白质工程可获得氨基酸序列改变的蛋白质
二硫键可以将肽链中的不同部位或不同肽链连接,对蛋白质的结构稳定性有重要作用,所以二硫键断裂,必然导致空间结构破坏。
47
知识剖析
考点07 核酸是遗传信息的携带者
真核细胞:
脱氧核糖核酸
(DNA)
核糖核酸
(RNA)
主要在细胞质
分布
仅有DNA或RNA一种。
主要在细胞核
少量在线粒体、叶绿体
分布
DNA主要分布在拟核;
RNA主要分布在细胞质中。
原核细胞:
RNA
DNA
1.核酸的种类及分布
知识讲解
病毒:
知识剖析
考点07 核酸是遗传信息的携带者
2.基本单位——核苷酸
磷酸
五碳
糖
含N碱基
1’
2’
3’
4’
5’
O
C
C
C
C
C
(1)元素组成:
C、H、O、N、P
P
OH
OH
O
O
CH2
H
O
H
OH
H
H
H
碱基
脱氧核糖核苷酸
P
OH
OH
O
O
CH2
H
O
H
OH
H
OH
H
碱基
核糖核苷酸
腺嘌呤(A)
鸟嘌呤(G)
胞嘧啶(C)
胸腺嘧啶(T)
腺嘌呤(A)
鸟嘌呤(G)
胞嘧啶(C)
尿嘧啶(U)
构成 的基本单位
DNA
构成 的基本单位
RNA
知识讲解
知识剖析
考点07 核酸是遗传信息的携带者
3.DNA和RNA的比较
比较项目 DNA RNA
中文名
基本单位
分布 主要 在中
结构 通常由 脱氧核苷酸链构成 通常是 结构
脱氧核糖核酸
核糖核酸
脱氧核糖核苷酸
核糖核苷酸
细胞核(主)、线粒体、叶绿体
细胞质
两条
单链
知识讲解
知识剖析
考点07 核酸是遗传信息的携带者
4.核酸是由核苷酸连接而成的长链
核苷酸
核苷酸链
具有空间结构的单链或双链分子
(脱氧)核糖
含 氮 碱 基
磷 酸
P
P
P
P
P
碱基
碱基对
磷酸和五碳糖
脱水缩合
磷酸二酯键
1、核苷酸数目不同
核酸多样性的原因
2、核苷酸排列顺
序多样
除少数RNA病毒外,其他生物的遗传物质都是DNA
知识讲解
知识剖析
考点07 核酸是遗传信息的携带者
5.不同生物核酸、核苷酸、碱基种类及遗传物质的判断
生物种类 核酸种类 五碳糖种类 碱基种类 核苷酸种类 遗传物质 实例
病毒
细胞生物
(真核、原核)
2种
(DNA和RNA)
5种
8种
DNA
人、酵母菌、细菌等
DNA病毒
RNA病毒
1种(DNA)
1种(RNA)
4种
4种
4种
4种
DNA
RNA
T2噬菌体等
新冠病毒HIV等
2种
1种
1种
非细胞生物
知识讲解
知识剖析
考点07 核酸是遗传信息的携带者
6.不同生物的核酸水解产物
噬菌体
(DNA病毒) 新型冠状病毒
(RNA病毒) 动植物细胞 动植物细胞的遗传物质
核酸类型
初步水解产物
彻底水解产物
DNA
(脱氧核糖核酸)
RNA
(核糖核酸)
DNA和RNA
DNA
脱氧核苷酸
4种
核糖核苷酸
4种
核苷酸
8种(4+4)
脱氧核苷酸
4种
磷酸
4种碱基
(A、G、C、T)
脱氧核糖
共6种
磷酸
磷酸
磷酸
4种碱基
(A、G、C、U)
5种碱基
(A、G、C、T、U)
4种碱基
(A、G、C、T)
核糖
脱氧核糖
核糖
脱氧核糖
共6种
共8种
共6种
知识讲解
知识剖析
典例分析
D
考点07 核酸是遗传信息的携带者
A.S型肺炎链球菌的遗传物质主要通过质粒传递给子代
B.水稻、小麦和玉米三大粮食作物的遗传物质主要是DNA
C.控制伞藻伞帽的遗传物质通过半保留复制表达遗传信息
D.烟草叶肉细胞的遗传物质水解后可产生4种脱氧核苷酸
(2025·浙江·高考真题)多种多样的生物通过遗传信息控制性状,并通过繁殖将遗传物质传递给子代。下列关于遗传物质的叙述正确的是( )
肺炎链球菌是原核生物,遗传物质位于拟核中
植物遗传物质是DNA
DNA半保留复制是传递遗传信息的方式
植物遗传信息是DNA,水解后有4种脱氧核苷酸
54
知识剖析
考点08 生物大分子
葡萄糖
氨基酸
核苷酸
多 糖
蛋白质
核 酸
单 体
多聚体
脱水缩合
水解
生物大分子是由许多单体连接成的多聚体
以碳链为基本骨架
知识讲解
生物大分子 初步水解产物 彻底水解产物 氧化分解产物
淀粉
纤维素
脂肪
蛋白质
DNA
RNA
小结:生物大分子的水解与氧化分解(注:脂肪不是生物大分子)
麦芽糖
葡萄糖
CO2+H2O
CO2+H2O
CO2+H2O
CO2+H2O+含氮物质
CO2+H2O+尿素
CO2+H2O+尿素
纤维二糖
葡萄糖
—
甘油+脂肪酸
多肽
氨基酸
脱氧核苷酸
脱氧核糖、碱基、磷酸
核糖核苷酸
核糖、碱基、磷酸
构建细胞、参与细胞生命活动
生命大厦的基本框架
提供生命活动重要能源
细胞中的这些化合物,含量和比例处在不断变化之中,但又保持相对稳定,以保证细胞生命活动的正常进行。
知识剖析
知识讲解
A.①②③都是由氨基酸通过肽键连接而成的
B.③④⑤都是生物大分子,都以碳链为骨架
C.①②⑥都是由含氮的单体连接成的多聚体
D.④⑤⑥都是人体细胞内的主要能源物质
(2021年·全国甲卷·高考真题)已知①酶、②抗体、③激素、④糖原、⑤脂肪、⑥核酸都是人体内有重要作用的物质。下列说法正确的是( )
知识剖析
典例分析
C
酶化学本质是蛋白质或RNA,RNA不是氨基酸单体连接而成。激素不一定是蛋白质,性激素为固醇
脂肪不是生物大分子
人体细胞内主要能源物质是糖类,脂肪是主要储能物质。
核酸是遗传物质。
考点08 生物大分子
58
(2023年·全国乙卷·高考真题)1、生物体内参与生命活动的生物大分子可由单体聚合而成,构成蛋白质等生物大分子的单体和连接键以及检测生物大分子的试剂等信息如下表。根据表中信息,下列叙述错误的是( )
综合训练
单体 连接键 生物大分子 检测试剂或染色剂
葡萄糖 — ① —
② ③ 蛋白质 ④
⑤ — 核酸 ⑥
A.①可以是淀粉或糖原
B.②是氨基酸,③是肽键,⑤是碱基
C.②和⑤都含有C、H、O、N元素
D.④可以是双缩脲试剂,⑥可以是甲基绿和吡罗红混合染色剂
B
淀粉、纤维素、糖原等
氨基酸
肽键
双缩脲
核苷酸
甲基绿吡罗红
59
(2025年·河北·高考真题)2、下列对生物体有机物的相关叙述,错误的是( )
A.纤维素、淀粉酶和核酸的组成元素中都有C、H和O
B.糖原、蛋白质和脂肪都是由单体连接成的多聚体
C.多肽链和核酸单链可在链内形成氢键
D.多糖、蛋白质和固醇可参与组成细胞结构
综合训练
B
脂肪不是多聚体,由甘油和脂肪酸构成
60
A.三者组成元素都有C、H、O、N
B.蛋白质和磷脂是构成生物膜的主要成分
C.蛋白质和淀粉都是细胞内的主要储能物质
D.磷脂和淀粉都是生物大分子
(2025年·江苏·高考真题)3、关于蛋白质、磷脂和淀粉,下列叙述正确的是( )
综合训练
B
磷脂含有P,不含N,淀粉不含N
61
归纳总结
细胞中的元素
细胞中的化合物
非生物界
生物界
统一性
差异性
大量元素
微量元素
C、H、O
N、P、S
K、Ca、Mg等
Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等
无机物
有机物
水
无机盐
糖类
(C、H、O)
脂质
(C、H、O,有的含N、P)
蛋白质
(C、H、O、N等)
结合水
自由水
转化
细胞结构成分
功能
1.良好溶剂
2.反应介质
3.参与反应
4.运输物质
自由水
结合水
比值大→代谢旺盛
比值小→抗逆性强
功能
1.组成复杂化合物:
2.维持生命活动
3.维持酸碱平衡和渗透压
核酸
(C、H、O、N、P)
分布
植物:蔗糖、麦芽糖、淀粉、纤维素
动物:乳糖、糖原
主要的能源物质
功能
脂肪
磷脂
固醇
良好的储能物质,保温、缓冲、减压
组成生物膜的重要成分
胆固醇:构成动物细胞膜,参与脂质运输
性激素:促进生殖器官发育和生殖细胞形成
维生素D:促进钙和磷的吸收
包括
结构蛋白:构成生物体
包括
DNA →脱氧核苷酸→ACGT
RNA →核糖核苷酸→ACGU
功能
携带遗传信息
功能蛋白:催化、调节、免疫、运输
基本单位:氨基酸→脱水缩合→肽链
大多以化合物形式存在
大多以离子形式存在:
Na+、Cl-、Ca2+、HCO3-
Fe:血红蛋白、Mg:叶绿素
肽键数=氨基酸数-肽链数
还原糖:斐林试剂(水浴加热)砖红色沉淀
蛋白质:双缩脲试剂→紫色
脂肪:苏丹III→橘黄色
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