1.2 生物大分子以碳链为骨架-（ppt同步课件）【学而思】2026-2027学年高一生物必修一（浙科版）

该高中生物学课件围绕生物大分子以碳链为骨架，系统讲解糖类、脂质、蛋白质、核酸的组成、分类及功能，结合检测生物组织中有机物的实验，构建从基础到应用的知识链，为学生提供清晰的学习支架。 其亮点在于通过对比表格、实验步骤详解及典例分析，渗透生命观念（结构与功能观）、科学思维（计算规律、知识辨析）和探究实践（实验操作），如蛋白质相关计算规律、种子萌发有机物变化情境分析，助力学生深化理解，也便于教师高效教学。

1.碳骨架的形成 (1)碳原子间可以共用电子形成共价键,从而由很多碳原子串起长长的直链结构、支链结构 或环状结构,共同形成碳骨架。 (2)骨架中的碳还可以与其他原子,如H、O、N、S、P等通过共用电子相连接。 2.生物大分子 (1)组成生物体的有机物都是以碳骨架作为结构基础的,主要包括糖类、脂质、蛋白质和核 酸。许多有机物的相对分子量以万至百万计,所以称为生物大分子。 (2)蛋白质和核酸是两类最重要的生物大分子。 知识点 1 碳骨架 第二节 生物大分子以碳链为骨架 必备知识 清单破 第1讲　描述运动的基本概念 1.组成元素:大多数糖类由C、H、O三种元素组成。 2.分类 (1)单糖 ①可被细胞直接吸收利用的小分子物质。 ②常见的单糖有葡萄糖、果糖、半乳糖、核糖和脱氧核糖等,其中葡萄糖是细胞生命活动的 主要能源物质,脱氧核糖是细胞遗传物质——DNA分子的重要组成物质。 (2)二糖 ①蔗糖 葡萄糖+果糖 ②麦芽糖 葡萄糖+葡萄糖 ③乳糖 葡萄糖+半乳糖 知识点 2 糖类是细胞的主要能源物质 第1讲　描述运动的基本概念 特别提醒 　　蔗糖和麦芽糖主要分布在植物细胞中,乳糖主要分布在动物细胞中。 (3)多糖 ①是由多个单糖分子通过特定的共价键连在一起形成的物质。 ②淀粉是植物体内重要的储能物质。 ③纤维素是植物细胞壁的主要成分。 ④糖原是动物体内重要的储能物质。储藏在人的肝脏和肌肉中的糖原,分别称为肝糖原和肌糖原。 知识拓展 a.并非所有的糖都可以作为生物体内的能源物质,如核糖、脱氧核糖是组成核酸的成分。 b.并非所有的糖都甜,如淀粉、纤维素和糖原没有甜味;甜的物质不一定都是糖,如山梨醇、 甘露醇、麦芽糖醇等为非糖物质。 第1讲　描述运动的基本概念 1.元素组成:主要由C、H、O三种元素组成,其中H较糖类多,而O较糖类少,有些脂质还含有N 和P等元素。 2.分类及作用 知识点 3 脂质是一类不溶于水的有机物,具有多种生物学功能 种类 组成元素 作用 油脂 脂肪 C、H、O 是能量的主要储存形式,另外还有抗低温、防震作用 油 磷脂 C、H、O、P,有些还含有N 细胞各种膜结构的重要成分 固醇 胆固醇 C、H、O 构成细胞膜的重要成分,但血液中含量过多可能引发心脑血管疾病 性激素 促进人和动物生殖器官的发育和生殖细胞的形成 维生素D 可促进人和动物对钙和磷的吸收等 第1讲　描述运动的基本概念 特别提醒 a.油脂由甘油和脂肪酸组成。甘油是一种简单糖类的衍生物;脂肪酸则是长的碳氢链,一端是 羧基(—COOH)。 b.相等质量的油脂较糖类储能更多。1 g油脂在体内完全氧化将产生39 kJ的能量,而等质量 糖或蛋白质只产生17 kJ的能量。 第1讲　描述运动的基本概念 1.蛋白质的功能 知识点 4 蛋白质是生命活动的主要承载者 功能 举例 结构 成分 是构成细胞和生物体结构的 重要物质 肌肉中的收缩蛋白、头发中 的角蛋白 运输 作用 实现某些物质通过细胞膜或 在体内的转运 红细胞中的运输蛋白 储备 作用 生物组织中储存的营养 种子中的储备蛋白 第1讲　描述运动的基本概念 2.蛋白质的结构 (1)组成元素:主要由C、H、O、N四种元素组成,有些还含有S。 (2)基本单位——氨基酸 ①种类:约20种。不同氨基酸的R基团不同,它可以较小,也可以是较长的链,或是环状结构。 ②生物通式   ③结构特点:一个中央碳原子上通过共价键连接着四个基团,即一个氨基(—NH2)、一个羧基 (—COOH)、一个H和一个R基团。 第1讲　描述运动的基本概念 知识拓展 a.必需氨基酸:人体需要的,但人体内不能合成,必须由食物供给的氨基酸,包括异亮氨酸、亮 氨酸、赖氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、色氨酸、缬氨酸。 b.非必需氨基酸:可在体内由其他化合物转化而来的氨基酸,如甘氨酸、丙氨酸、丝氨酸、天 冬氨酸等。 第1讲　描述运动的基本概念 ①该过程表示脱水缩合,A的名称是肽键,化合物B的名称是二肽。 ②该过程可产生水,水中的氢原子来自R2所在氨基酸的氨基和R1所在氨基酸的羧基,氧原子 来自R1所在氨基酸的羧基。 ③多个氨基酸以肽键连成一长串的肽链,称为多肽。 (4)蛋白质的结构层次 　　C、H、O、N等元素 氨基酸 肽链 蛋白质。 (3)氨基酸之间的脱水缩合  第1讲　描述运动的基本概念   　　每一种蛋白质都有其独特的空间结构,其空间结构会随温度的升高而发生改变。蛋白质 正确的空间结构是蛋白质表现其特有的生物学活性所必需的。 3.蛋白质结构的多样性 第1讲　描述运动的基本概念 1.检测生物组织中的油脂 (1)实验原理:苏丹Ⅲ染液能使细胞中的油脂呈橙黄色。 (2)实验步骤 ①材料处理:花生种子剥去种皮→子叶切成薄片→挑选最薄的切片→用毛笔将它放到载玻片 中央。 ②染色:用吸水纸吸去材料表面的清水→在切片上滴苏丹Ⅲ染液(静置2~3 min)→用吸水纸 吸去多余的染液→在切片上滴加1~2滴50%的酒精溶液,洗去多余的染料。 ③制片:用吸水纸吸去酒精溶液,再在切片上滴加1~2滴清水,盖上盖玻片,制成临时装片。 ④观察:在低倍镜下找到已染色的材料,将切片最薄的部分移到显微镜视野中心,然后用高倍 镜观察。 知识点 2 检测生物组织中的油脂、糖类和蛋白质 第1讲　描述运动的基本概念 (3)注意事项 ①制作切片时,切片要薄且均匀,若切片较厚会导致观察不清楚。 ②用酒精洗掉浮色的过程要快,防止酒精将花生种子中的油脂溶解掉,导致看不到实验现象。 2.检测生物组织中的糖类 (1)实验原理 ①淀粉的检测:淀粉遇碘-碘化钾溶液显蓝色。 ②还原糖的检测:用本尼迪特试剂检测,热水浴加热生成红黄色沉淀。 (2)实验步骤 ①淀粉的检测 第1讲　描述运动的基本概念 ②还原糖的检测 (3)注意事项 ①淀粉检测的注意事项:碘-碘化钾溶液的用量不宜过多,否则淀粉易变成黑色。 ②还原糖检测的注意事项:需要进行热水浴加热,在加热的过程中,试管底部不要触及烧杯底, 试管口不要朝向实验者。 第1讲　描述运动的基本概念 特别提醒 　　常见的还原糖有葡萄糖、果糖、半乳糖、麦芽糖、乳糖等。 3.检测生物组织中的蛋白质 (1)实验原理:双缩脲试剂与蛋白质作用显紫色。 (2)实验步骤 (3)注意事项 　　双缩脲试剂使用时注意先加双缩脲试剂A,再加双缩脲试剂B,且双缩脲试剂B不能过量 加入,否则会生成Cu(OH)2沉淀,遮盖反应中产生的紫色。 第1讲　描述运动的基本概念 1.核酸的组成元素和种类 (1)组成元素:C、H、O、N、P。 (2)种类 知识点 6 核酸储存与传递遗传信息 　　脱氧核糖和核糖属于五碳糖。 第1讲　描述运动的基本概念 2.核酸的功能 控制细胞的生命活动。DNA中储藏的信息控制着细胞的所有活动,并且决定着细胞和整个 生物体的遗传特性。RNA是合成蛋白质所必需的。 第1讲　描述运动的基本概念 知识辨析 1.细胞内的糖类都有甜味,其水解都只产生葡萄糖,这种说法正确吗? 不正确。糖类不都有甜味,如纤维素没有甜味。糖类水解并不是都只产生葡萄糖,如蔗糖水解产生果糖和葡萄糖。 2.油脂是细胞各种膜结构的重要成分,这种说法正确吗? 不正确。磷脂是细胞各种膜结构的重要成分。 3.性激素的化学本质是蛋白质,这种说法正确吗? 不正确。性激素的化学本质是固醇。 4.蛋白质分子均由多条肽链构成,这种说法正确吗? 不正确。蛋白质分子可由一条或几条多肽链组成。 提示 提示 提示 提示 第1讲　描述运动的基本概念 5.将双缩脲试剂A与双缩脲试剂B混合,摇匀后检测豆浆中的蛋白质,这种说法正确吗? 不正确。用双缩脲试剂检测蛋白质时,应该先加双缩脲试剂A,后加双缩脲试剂B。 6.每一分子的核酸中都含有一分子五碳糖、一分子磷酸基团和一分子碱基,这种说法正确 吗? 不正确。每一分子的核苷酸中都含有一分子五碳糖、一分子磷酸基团和一分子碱基。 7.DNA和RNA的区别在于组成二者的五碳糖不同,组成二者的碱基也完全不同,这种说法正 确吗? 不正确。组成DNA和RNA的五碳糖不同,组成二者的碱基不完全相同。 提示 提示 提示 第1讲　描述运动的基本概念 关键能力 定点破 定点 1 糖类和油脂的比较 油脂 糖类 元素组成 C、H、O 大多数糖类为C、H、O 相同质量C、H所占比例 高 低 水解终产物 甘油和脂肪酸 单糖 相同质 量彻底 氧化时 消耗氧气 多 少 产生水 多 少 释放能量 多 少 主要功能 能量的主要储存形式 主要的能源物质 第1讲　描述运动的基本概念 典例　糖类和脂质是组成细胞的重要有机化合物,人每天要从食物中摄入一定量的糖类和脂 质。下列有关糖类和脂质与人体健康关系的叙述,正确的是 (　    ) A.人体可从进食的纤维素中获得大量能量,人体细胞中含有葡萄糖 B.固醇中的胆固醇对人体健康有害,但维生素D对健康有利 C.人体细胞中合成麦芽糖只需葡萄糖,但合成乳糖还必须有半乳糖 D.1 g葡萄糖和1 g油脂氧化释放能量不同,油脂氧化分解消耗的氧气更多,释放的能量更多 解析    人体内没有分解纤维素的酶,纤维素不能为人的生命活动提供能量,A错误;胆固醇是 构成动物细胞膜的重要成分,不一定对人体健康有害,B错误;人体细胞中不能合成麦芽糖,C 错误;油脂的碳氢比例较高,与葡萄糖相比,相同质量的油脂彻底氧化分解消耗的氧气更多,产 生的能量更多,D正确。 D 第1讲　描述运动的基本概念 1.判断组成蛋白质的氨基酸 定点 2 蛋白质的结构及相关计算 第1讲　描述运动的基本概念 特别提醒 　　组成蛋白质的氨基酸分子至少含有一个氨基和一个羧基,而且都有一个氨基和一个羧基 连接在同一个碳原子上,部分氨基酸分子中含有一个以上的氨基或羧基,多出来的氨基或羧 基位于R基团。 2.与蛋白质形成过程有关的计算规律 (1)蛋白质中游离氨基、羧基数的计算 ①游离氨基数=肽链数+R基上的氨基数=各氨基酸中氨基总数-肽键数。 ②游离羧基数=肽链数+R基上的羧基数=各氨基酸中羧基总数-肽键数。 (2)蛋白质中不同原子数的计算 ①氮原子数=肽链数+肽键数+R基上的氮原子数。 第1讲　描述运动的基本概念 ②氧原子数=肽键数+2×肽链数+R基上的氧原子数=各氨基酸中氧原子的总数-脱去的水分 子数。 ③氢原子数=各氨基酸中氢原子的总数-2×脱去的水分子数。 (3)假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条肽链或m条肽链或环状多肽: 肽键或脱水数 游离氨基(或羧基)数目 多肽相对分子质量 1条肽链 n-1 至少1个 na-18(n-1) m条肽链 n-m 至少m个 na-18(n-m) 环状多肽 n 最少为0 na-18n 特别提醒 　　蛋白质中含有二硫键(—S—S—)时,要考虑脱去氢的质量,每形成1个二硫键,脱去2个H。 第1讲　描述运动的基本概念 典例　某直链多肽的分子式为C22H34O13N6,其水解后共产生下列3种氨基酸,下列相关叙述正 确的是 (　    )  　        A.合成1分子该物质将产生6个水分子 B.合成1分子该物质需要1个谷氨酸和1个丙氨酸 C.该多肽分子中含有1个氨基和1个羧基 D.每个该多肽分子水解后可以产生3个谷氨酸 D 第1讲　描述运动的基本概念 解析    观察3种氨基酸结构简式可知: 甘氨酸 1个N,2个O 丙氨酸 1个N,2个O 谷氨酸 1个N,4个O 设该多肽水解后产生n个谷氨酸,利用该多肽合成的反应式及N、O原子守恒分析如下: 第1讲　描述运动的基本概念   该多肽水解后可得到6个氨基酸,其中3个是谷氨酸(R基上有—COOH),故该直链多肽中含1个 氨基(“头部”1个)和4个羧基(“尾部”1个+R基上3个),B、C错误,D正确。 第1讲　描述运动的基本概念 1.实验材料选择的注意点 (1)在显色的物质检测实验中最好选择无色或颜色浅的材料,使显色反应明显,易于观察。 (2)不选用甘蔗、甜菜或马铃薯检测还原糖的原因:甘蔗和甜菜所含糖主要为蔗糖,马铃薯所 含糖主要为淀粉,它们均属于非还原糖,都不宜作为检测还原糖实验的实验材料。 (3)蛋白质的检测实验中,最好选用富含蛋白质的生物组织。植物材料常用大豆(需浸泡,便于 研磨),动物材料常用稀释的蛋清液。 2.还原糖、油脂、蛋白质检测在操作步骤上的差异 (1)唯一需要加热——还原糖检测,且必须热水浴加热,不能用酒精灯直接加热。若不加热,则 无红黄色沉淀出现。 (2)唯一需要显微镜——油脂检测。 (3)唯一需要指示剂分别加入——蛋白质检测。 (4)唯一使用酒精——油脂检测。 定点 3 还原糖、油脂、淀粉、蛋白质检测比较 第1讲　描述运动的基本概念 典例　下列有关生物学实验及研究的叙述,正确的是 (　    ) A.白萝卜不含糖,不是检测还原糖的理想材料 B.检测蛋白质时,在样品中先加入蓝色的双缩脲试剂A,再加入无色的双缩脲试剂B C.花生种子含油脂多且子叶肥厚,是油脂检测的理想材料 D.煮沸后的豆浆,蛋白质已经变性,不能与双缩脲试剂发生显色反应 解析    白萝卜含有还原糖,且颜色为白色,是检测还原糖的理想材料,A错误;检测蛋白质时,在 样品中先加入无色的双缩脲试剂A,再加入蓝色的双缩脲试剂B,B错误;花生种子中油脂的含 量很高,可以用花生种子为实验材料检测生物组织中的油脂,C正确;煮沸后的豆浆,蛋白质已 经变性,但是依然存在肽键,能与双缩脲试剂发生显色反应,D错误。 C 第1讲　描述运动的基本概念 易错警示 　　双缩脲试剂中真正起作用的是硫酸铜,而氢氧化钠仅仅是为了提供碱性环境。由于蛋白 质分子中含有很多与双缩脲结构相似的“—CO—NH—”,双缩脲结构能与铜离子在碱性溶 液中发生双缩脲反应。当底物中含有“—CO—NH—”时(多肽),溶液中的铜离子与多肽配 位,络合物呈紫色。 第1讲　描述运动的基本概念 1.根据元素组成判断有机物的种类   定点 4 有机物的归纳 第1讲　描述运动的基本概念 (1)甲是由多种单体构成的生物大分子,可表示多肽。 (2)乙是由4种单体构成的生物大分子,可表示核酸(DNA或RNA)。 (3)丙是由相同单体构成的生物大分子,可表示淀粉、纤维素和糖原,它们都是由葡萄糖构成的。 3.根据功能判断有机物的种类 (1)主要的能源物质——糖类。 (2)主要的储能物质——油脂。 (3)生命活动的主要承载者——蛋白质。 (4)储存与传递遗传信息——核酸。 2.根据单体种类判断多聚体的种类 第1讲　描述运动的基本概念 4.有机物的水解产物 淀粉、 糖原、 纤维素 油脂 蛋白质 核酸 DNA RNA 初步 水解 产物 二糖 甘油 和脂 肪酸 多肽 4种脱氧 核苷酸 4种核糖 核苷酸 彻底 水解 产物 葡萄糖 氨基酸 脱氧核糖、 磷酸、A、 C、G、T 核糖、磷 酸、A、C、 G、U 第1讲　描述运动的基本概念 典例　下列关于细胞内蛋白质和核酸的叙述,不正确的是 (　    ) A.核酸和蛋白质的组成元素不完全相同 B.蛋白质和核酸都是以碳骨架作为结构基础的 C.细胞中蛋白质彻底水解后的产物种类一般多于核酸彻底水解后的产物种类 D.高温会破坏蛋白质和核酸分子中的肽键 解析    核酸的组成元素是C、H、O、N、P,而蛋白质的主要组成元素是C、H、O、N,有的 蛋白质还含有S,故核酸和蛋白质的组成元素不完全相同,A正确;组成生物体的有机物都是以 碳骨架作为结构基础的,主要包括糖类、脂质、蛋白质和核酸,B正确;细胞中有DNA、RNA 两种核酸,彻底水解后产生8种产物(2种五碳糖、1种磷酸、5种碱基),而细胞中绝大多数蛋白 质是由约20种不同的氨基酸组成的,故细胞中蛋白质彻底水解后的产物种类一般多于核酸彻 底水解后的产物种类,C正确;高温会破坏蛋白质分子的空间结构,但是不会破坏肽键,且核酸 分子中不含肽键,D错误。 D 第1讲　描述运动的基本概念 　　冬小麦在生长过程中会经历春化和光照两大阶段,收获后的种子可以制作加工成各类食 品,食品被人体消化吸收后通过一系列代谢来提供营养,具体途径如图所示。冬小麦种子的 主要成分为淀粉。 学科素养 情境破 情境探究 素养 科学思维——细胞内有机物的异同及转化 第1讲　描述运动的基本概念 问题1　已知淀粉一般不会直接氧化分解提供能量,冬小麦种子萌发过程中,干重会先增加后 减少,试分析其原因。     种子萌发的初始阶段,淀粉水解为葡萄糖,导致干重增加,然后葡萄糖又会氧化分解供 能导致干重减少。 问题2　与小麦等淀粉类作物种子相比较,种植大豆种子时要播种得浅一些,为什么?     大豆种子富含油脂,与糖类相比,油脂含氢多,氧化分解时耗氧多。 提示 提示 第1讲　描述运动的基本概念 种子成熟过程(储存 有机物) 种子萌发过程(消耗 有机物) 非油料作物种子(储 能物质主要是淀粉) 有机物转化 可溶性糖(主要是还 原糖)→淀粉 淀粉→可溶性糖(主 要是还原糖) 干重变化 母体(植株)光合作用 制造有机物运输到种 子储存→干重增加 a.萌发初期:淀粉水解 为可溶性糖→干重增 加; b.萌发后期:可溶性糖 氧化分解→干重减少 讲解分析 种子成熟和萌发过程中有机物的变化 第1讲　描述运动的基本概念 油料作物种子(储能 物质主要是油脂) 有机物转化 糖类→油脂 油脂→甘油和脂肪酸 →糖类 干重变化 母体(植株)光合作用 制造有机物运输到种 子储存→干重增加 a.萌发初期:油脂转化 为糖类(增加了氧元 素)→干重有所增加; b.萌发后期:糖类氧化 分解→干重减少 特别提醒 a.一般而言,种子在秋季成熟,该过程储存有机物(淀粉或油脂),以便脱离母株后种子的过 冬和萌发。 b.种子通常在春季萌发,该过程消耗有机物(糖类),为种子萌发提供能量,整体干重减少。 第1讲　描述运动的基本概念 典例呈现 例题　蓖麻种子富含油脂。某研究小组将蓖麻种子置于黑暗及其他各项条件均适宜的环境 中培养。定期检查萌发种子(含幼苗)的干重以及部分物质的含量的变化情况结果如图所 示。据图分析,下列相关叙述不正确的是 (　    )     D A.在蓖麻种子萌发过程中,油脂可以转化成糖类 B.第8~10天蓖麻种子的干重减少与有机物消耗有关 C.前6天蓖麻种子的干重增加,导致种子干重增加的主要元素是O D.小麦种子萌发时种子中有机物种类变化与图2一致 第1讲　描述运动的基本概念 解题思路    将题干中的两幅曲线图对比分析如下: 第8~10天蓖麻种子的干重减少与呼吸消耗有机物有关,B正确。小麦种子富含淀粉,小麦种子 萌发时淀粉会转化为可溶性糖,与蓖麻种子不同,D错误。 第1讲　描述运动的基本概念 $