高中人教版 (2019)第2章 组成细胞的分子综合与测试复习ppt课件
展开第一节:细胞中的元素和化合物 第二节:细胞中的无机物 第三节:细胞中的糖类和脂质 第四节:蛋白质是生命活动的主要承担者 第五节:核酸是遗传信息的携带者
第一节:细胞中的元素和化合物
1、生物界与非生物界的统一性和差异性
2.组成细胞的元素及含量
含量:大量元素: 等 微量元素: 等 作用:最基本元素: 参与构成生物大分子的基本骨架 基本元素: 。
C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg
Fe、Mn、B、Zn、M、Cu
(生物体含量很少的元素并非都是微量元素)
细胞鲜重元素含量: O>C>H>N 细胞干重元素含量重:C>O>N>H
产生差距的原因是H2O
只需记住大量元素,其余均为微量元素
正确区分鲜重、干重的元素和化合物的含量
人体活细胞中氧的含量最多,但氢原子的数量最多。
细胞内常见化合物的元素组成
实验:检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
1.糖类的检测和观察还原糖的检测和观察原理:还原糖与斐林试剂在50~65℃水浴加热得到砖红色沉淀检测步骤:2mL还原糖匀浆+刚配制的斐林试剂1mL+水浴锅加热2min2.淀粉的检测与鉴定原理:淀粉+碘液 蓝色蛋白质的检测和观察3.脂肪的检测和观察
1.糖类的检测 还原糖中的醛基(—CHO)在加热条件下能将(1)原理:
Cu(OH)2中的Cu2+还原成Cu+,从而生成砖红色的Cu2O沉淀
呈浅蓝色,即[Cu(OH)2的颜色]
②淀粉+碘液―→_______。
3.蛋白质的检测(1)检测原理:蛋白质+双缩脲试剂→_________。
变性的蛋白质也可,或具有肽键的化合物
1.蛋白质检测时,为什么先加A液再加B液?B液为什么不能过量?提示 蛋白质中的肽键在碱性条件下能与Cu2+生成紫色络合物,所以先加A液营造碱性环境,后加B液提供Cu2+。其中双缩脲试剂B液的量不能过多,因为过多的双缩脲试剂B液会与双缩脲试剂A液反应生成Cu(OH)2,使溶液呈蓝色进而掩盖实验生成的紫色。
2.为什么利用斐林试剂的甲液、乙液和蒸馏水也能鉴定蛋白质?提示 斐林试剂的甲液、乙液的成分分别与双缩脲试剂的A液、B液相同,只是斐林试剂的乙液的质量浓度比双缩脲试剂的B液大,故只需将斐林试剂乙液用蒸馏水稀释即可。
1.区分斐林试剂与双缩脲试剂的“一同三不同”
2.三类有机物检测在操作步骤上的“三个唯一”(1)唯一需要加热——还原糖检测。若不加热,则无砖红色沉淀出现。(2)唯一需要显微镜——脂肪颗粒的观察。(3)唯一使用酒精——脂肪的鉴定,实验用体积分数为50%的酒精洗去浮色。
3.实验成功4个关键点(1)三个实验中都不宜选取有颜色的材料,否则会干扰实验结果的颜色变化。(2)脂肪鉴定的过程中滴加1~2滴体积分数为50%的酒精的目的是洗去浮色,原因是苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ染液易溶于酒精。(3)物质鉴定实验一般不设立对照实验,若需设立对照实验,对照组应加入成分已知的物质,如验证唾液淀粉酶是蛋白质,对照组可加入稀释的鸡蛋清。(4)实验中,在加相应试剂之前要留出部分组织样液,目的是作为对照,以便与鉴定后的样液颜色作对比,增强实验的说服力。
1.下列检测生物分子的实验中,关于颜色变化的叙述错误的是( )A.淀粉遇碘液可显蓝色B.葡萄糖与斐林试剂反应呈砖红色C.蛋白质与双缩脲试剂反应显紫色D.脂肪被苏丹Ⅳ染液染成橘黄色解析 淀粉遇碘液会出现蓝色,A正确;葡萄糖与斐林试剂经水浴加热,会呈砖红色,B正确;蛋白质与双缩脲试剂反应显紫色,C正确;脂肪被苏丹Ⅳ染液染成红色,被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色,D错误。答案 D
1.糖类→斐林试剂→砖红色沉淀2.脂肪→苏丹Ⅲ→橘黄色3.淀粉→碘→蓝色4.蛋白质→双缩脲试剂→紫色反应5.制取斐林试剂时,CuSO4与NaOH要同时加入;并水浴加热。而制取双缩脲试剂时,两溶液分别加入;无需水浴加热。6.需显微镜的实验:检测脂肪(酒精:除去浮色)
第二节:细胞中的无机物
1 .水的含量;(1)不同生物体内水的含量差别很大,水生生物>陆生生物(2)生物体不同的生长发育阶段水的含量不同;幼儿时期大于成年时期,幼嫩部分>老熟部分(3)同一生物体不同器官的含水量也不同;心肌细胞含水量79%,血液含水量82%。
可以自由流动,以游离形式存在
与细胞内其它物质相结合
占细胞内全部水的95%以上
约占细胞内全部水的4.5%
结合水是细胞结构的重要组成成分
(1)细胞内的良好溶剂;(2)参与生物化学反应(3)为细胞提供液体环境;(4)运输营养物质和废物
3.自由水和结合水的关系
1.自由水和结合水在一定条件下可相互转化。2.自由水与结合水的比值与细胞或生物体的代谢强度和抗逆性有关。
代谢旺盛,生长快,但抗逆性差。
代谢较慢,生长慢,但抗逆性强。
4.细胞内水的产生和利用
(1)细胞中的水①细胞中水的存在形式和功能
1.无机盐的含量、存在形式及吸收方式(1)含量:仅占细胞鲜重到1%~1.5%。(2)存在形式:大多数以离子的形式存在,少数与其他化合物结合。(3)吸收方式:主要以主动运输方式被吸收。无机盐在细胞中含量很低,但作用非常重要,过多或过少都会影响生物体正常的生命活动。
1,有些无机盐是细胞和生物体中某些化合物的重要组成成分,2维持细胞和生物体的生命活动;如血液中Ca2+含量太低,动物出现抽搐等症状,Ca2+含量过高会造成肌无力。3,维持细胞渗透压;钠钾离子维持细胞内液外液渗透压平衡。4维持细胞的酸碱平衡;血浆中HCO3-根含量减少,会造成酸中毒。
3.验证某种矿质元素的生理功能
(1)实验设计①对照组:②实验组:(2)实验成功关键①实验中应保证实验材料的统一性,即材料的种类、生长状况应一致等。
②实验组用只缺X的完全培养液,对照组用完全培养液,不能用蒸馏水作对照。③实验组加入X的目的是二次对照,使实验组前后对照,以增强说服力。
1、有些作物的种子入库前需要经过风干处理。与风干前相比,下列说法错误的是( )A.风干种子中有机物的消耗减慢B.风干种子上微生物不易生长繁殖C.风干种子中细胞呼吸作用的强度高D.风干种子中结合水与自由水的比值大 解析 风干种子中自由水含量减少,细胞呼吸强度降低,有机物消耗减慢,A正确、C错误;风干种子中自由水含量减少,其上微生物不易生长繁殖,B正确;风干种子中自由水含量减少,其结合水与自由水的比值较风干前大,D正确。 答案 C
2、下图为对刚收获的种子所做的一系列处理,据图分析有关说法正确的是( )
A.①和②均能够萌发形成幼苗B.③在生物体内主要以化合物的形式存在C.④和⑤是同一种物质,但是在细胞中存在形式和含量不同D.点燃后产生的CO2中的C全部来自种子中的糖类 解析:种子晒干过程丢失的是自由水,细胞仍有活性,而烘干过程失去的是结合水,细胞失去活性,因此①能萌发,②不能萌发,A错误;③为种子中的无机盐,主要以离子形式存在,B错误;④为自由水,⑤为结合水,前者在细胞中以游离形式存在,后者与细胞内的其他物质结合,二者在细胞中的含量也不同,C正确;种子中除糖类外还有其他有机物,因此点燃后产生的CO2中的C也可能来自其他有机物,D错误。答案 C
3、下列有关生物体内水和无机盐的叙述正确的是( )A.人成年以后,身体细胞的含水量会保持不变B.细胞内结合水/自由水的比值,种子萌发时比休眠时高C.Mg是一种叶绿素分子中的微量元素D.人体血液中Ca2+浓度太低,会出现肌肉抽搐等症状解析 人成年以后,身体细胞的含水量也会发生相应变化,A错误;自由水与细胞的代谢有关,因此细胞内结合水/自由水的比值,种子萌发时比休眠时低,B错误;Mg是一种叶绿素分子中的大量元素,C错误;人体血液中Ca2+浓度太低,会出现肌肉抽搐等症状,D正确。答案 D
(2)农民晒干葵花籽与炒干葵花籽主要失去的是什么形式的水?
(1)血液是流动的,心肌是坚实的,为什么 两者含水量接近?
血液主要以自由水的形式存在,心肌主要以结合水的形式存在
自由水 结合水
(3)比较新鲜种子和干种子谁的新陈代谢相对旺盛?
一般而言,自由水含量越高,代谢越旺盛。
3.无机盐的生理功能:
(1)是某些重要化合物的组成成分
第4节 细胞中的糖类和脂质
1.元素组成:2.种类:3.功能:
C、H、O单糖、二糖、多糖生命活动的主要能源
单糖:不能水解,可直接被细胞吸收。
发芽的小麦、谷粒中含量丰富
人和动物乳汁中含量丰富
二糖:有两分子单糖脱水缩合而成,一般要水解成单糖才能被细胞吸收。
植物粮食作物的种子、变态茎或根等储藏器官中
多糖:水解后生成多个单糖的糖,生物体内的糖类绝大多数以多糖形式存在。
多糖的“水解”与“氧化分解”
多糖和二糖水解的终产物是其单体,如淀粉水解的产物是葡萄糖,蔗糖水解的产物是葡萄糖和果糖;糖氧化分解的终产物是CO2和H2O,即糖参与有氧呼吸后的最终产物。
1.下列关于淀粉和纤维素的叙述,正确的是( )A.淀粉是植物细胞壁的主要成分B.淀粉与纤维素中所含的元素不同C.分解淀粉与纤维素所需的酶不同D.纤维素是由果糖聚合而成的多糖 解析 植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,A错误;淀粉与纤维素中所含的元素均为C、H、O,B错误;分解淀粉的酶是淀粉酶,分解纤维素的酶是纤维素酶,C正确;纤维素是由葡萄糖聚合而成的多糖,D错误。答案 C
不溶于水溶于有机溶剂:丙酮、氯仿、乙醚
人和动物的脑、卵细胞、肝脏及大豆
储能物质保温缓冲和减压
构成细胞膜和细胞器膜的重要成分
动物细胞膜血液性腺肠道等
促进动物生殖器官发育以及生殖细胞形成
促进肠道对 Ca 和 P的吸收
1. 组成元素:主要是C、H、O,有些含有P和N
磷脂:(C,H,O,N,P)
细胞内良好的储能物质,具有隔热、保温、缓冲和减 压的作用,保护内脏器官;分布于皮下和内脏器官周围构成细胞膜、细胞器膜和核膜的主要成分;分布于人和动物的脑、卵细胞肝脏以及大豆的种子中包括胆固醇、性激素和维生素D;对人体的代谢起到很重要的调节作用
提醒 (1)单糖(葡萄糖、果糖、半乳糖)、麦芽糖、乳糖等是还原性糖。(2)单糖可不经消化直接被吸收,而二糖、多糖必须经消化后才能被吸收。 (3)脂肪中氧元素含量低、碳和氢元素比例高,因此相同质量的脂肪和糖类氧化分解,脂肪消耗的氧气多,产生的水多,产生的能量也多。(4)播种含脂肪较多的油料作物的种子应比播种含淀粉多的谷类作物的种子要浅一些。
葡萄糖可以通过静脉注射进入人体细胞,而蔗糖不可以的原因是? 提示 葡萄糖属于单糖,可以直接进入细胞,因此可以口服也可以静脉注射;蔗糖属于二糖,必须经过消化作用分解成两分子单糖后才能进入细胞,因此不能直接静脉注射。
2.下列关于脂质的说法中正确的是( )A.脂肪中只含有C、H、O、N四种元素B.性激素对维持生物体的生殖过程起着重要的调节作用C.脂肪只存在于动物的脂肪细胞中,而植物细胞中没有D.构成生物体的细胞膜上存在磷脂、脂肪等脂类物质 解析 脂肪中只含有C、H、O三种元素,A错误;性激素对维持生物体的生殖过程起着重要的调节作用,B正确;脂肪存在于动植物的脂肪细胞中,C错误;构成生物体的细胞膜上存在磷脂、胆固醇等脂类,但不含脂肪,D错误。答案 B
细胞中的能源物质1、能源物质细胞中糖类,脂肪,蛋白质都是能源物质,当其被氧化分解时,其中的化学能释放出来,供生命活动利用。2、主要能源物质。正常情况下,糖类分解供能约占总能量的70%以上,因此,糖类是生命活动的主要能源物质。3、储能物质脂肪分子中储存着大量能量,是细胞中的主要储能物质,动物细胞的糖源和植物细胞的淀粉,也是重要的储能物质。
4、直接能源物质生命活动所需的能量由ATP水解提供,储能物质所含能量只有转移到ATP中才能用于各项生命活动。因此ATP是能源物质。5、三大能源物质的供能顺序生物体先由糖类氧化供能,当糖类供能不足时,依次由脂肪、蛋白质供能。蛋白质除在正常代谢中提供部分能量外,一般不供能。当需要蛋白质大量功能时,说明生物体以病重或生命接近终结。
三、生物大分子以 碳 链为骨架
是指组成生物大分子(多糖、蛋白质、核酸)的基本单位。
每个单体都以若干个相连的 C 原子构成的 C 链为基本骨架,经脱水缩合而成的结构。
第2章 组成细胞的分子
第4节 蛋白质是生命活动的主要承担者
1.一切生命活动都离不开蛋白质,蛋白质是生命活动的 。
2. 功能
二、蛋白质的基本单位-氨基酸
必需(8种):人体细胞不能合成
氨基酸是蛋白质的基本组成单位,组成蛋白质的氨基酸大约有 种
注:评价蛋白质营养价值的主要依据是是否含有必需氨基酸
每个氨基酸分子至少都含有一个氨基和一个羧基;都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上,这个碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基团,这个侧链基团用R表示;氨基酸的区别在于R基的不同。
判断下列分子是不是构成蛋白质的氨基酸?
几条多肽链折叠形成蛋白质
三、蛋白质的结构及其多样性
由两个氨基酸分子缩合而成的化合物,含有一个肽键。
多肽:由多个氨基酸分子缩合而成的含有多个肽键的化合物,叫多肽。肽链:多肽通常呈链状结构,叫做肽链。
四、氨基酸形成蛋白质的过程
氨基酸之间能够形成氢键等,从而使得肽链能盘曲、折叠,形成具有一定空间结构的蛋白质分子。
许多蛋白质分子都含有两条或多条肽链,它们通过一定的化学键如二硫键相互结合在一起。
一级结构(初级结构)
五、蛋白质的结构多样性的原因
1. 构成蛋白质的氨基酸角度:
2. 蛋白质的空间结构:
氨基酸的数量、种类、排列顺序不同
肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别
蛋白质的多样性可以从以下四个方面来理解:①氨基酸的种类不同,形成的肽链不同,如图1所示:
②氨基酸的数目不同,形成的肽链不同,如图2所示:
③氨基酸的排列次序不同,形成的肽链不同,如图3所示:
④肽链的数目和空间结构不同,构成的蛋白质不同,如图4所示:
1. 蛋白质的水解:蛋白质水解酶(胃蛋白酶、胰蛋白酶)、肽酶(肠肽酶),破坏肽键初步水解:产生氨基酸和小分子的肽(蛋白酶催化水解)彻底水解:多种氨基酸
2. 蛋白质的变性:原因:过酸、过碱、温度过高、重金属盐、紫外线等本质:空间结构破坏(肽键未破坏),失去生物活性
1、肽链中的肽键数与氨基酸个数的关系:
肽键数=氨基酸数-肽链数= m-n
2、蛋白质中游离氨基或羧基数的计算:
①至少含有的游离氨基或羧基数=肽链数。②游离氨基或羧基数目=肽链数+R基中含有的氨基或羧基数。
若氨基酸的平均相对分子质量为a,由m个氨基酸形成1条肽链或n条肽链,则有:
蛋白质相对分子质量=m×a -(m - n)×18
蛋白质相对分子质量=氨基酸数目×氨基酸的平均相对分子质量-脱去水分子数×18
3、蛋白质形成过程中的计算:
某蛋白质分子中有M个氨基酸,其中有N条肽链,则此蛋白质中至少含有多少个氮原子和至少多少氧原子( )。 A. 2M B. M-N C. M D. M+N
蛋白质(多肽)中N原子数=肽链数+肽键数+R基中的N原子数 =各氨基酸中N原子总数 蛋白质(多肽)中的O原子数=R基中的O原子数+肽链数×2+肽键数 =各氨基酸中O原子总数-脱水数
4、蛋白质中的N、O原子的计算:
(1) “中心碳原子”有四个邻居,其中三个固定不变,即-NH2、-COOH、-H,还有一个是可变的-R。(2) 氨基、羧基和R基的正确书写格式:-NH2、-COOH、-R(不要忘记前面要有短线“-”)。
组成蛋白质的氨基酸书写的两点提醒
蛋白质是生命活动的主要承担者
蛋白质的功能:蛋白质是生命活动的主要承担者。
蛋白质的基本单位-氨基酸
蛋白质的结构及其多样性
肽链中的肽键数与氨基酸个数的关系:
蛋白质中游离氨基或羧基数的计算:
蛋白质形成过程中的计算:
蛋白质中的N、O原子的计算:
第五节:核酸是遗传信息的携带者
一、核酸的种类及其分布
C、H、O、N 、P(五种)
4.相对分子质量:很大,属高(大)分子化合物。
5.基本单位:核苷酸(脱氧苷酸和核糖核苷酸)
2.分布: DNA主要分布在细胞核中,少数分布在线粒体和叶绿体中; RNA主要分布在细胞质中。
核酸是由核苷酸连接而成的长链
( 元素组成:C、H、O、N、P )
(正如蛋白质是由氨基酸连接而成的长链)
核苷酸根据五碳糖不同分为:脱氧核苷酸和核糖核苷酸两类
构成脱氧核糖核酸(DNA)的基本单位
胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸
构成核糖核酸(RNA)的基本单位
在绝大多数生物体的细胞中,DNA由两条脱氧核苷酸链构成,形成双螺旋结构。
RNA是由核糖核苷酸连接而成的长链,通常为单链。
都由C、H、O、N、P 5种元素组成
都有腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)
脱氧核苷酸的数目不同和脱氧核苷酸的排列顺序千变万化
遗传信息蕴藏在脱氧核糖核苷酸(碱基)的排列顺序中
是细胞内携带遗传信息的物质;
在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。
生物的遗传信息是储存在DNA还是RNA中?
一切生物的遗传物质是核酸;一切细胞生物的遗传物质是DNA
DNA是主要的遗传物质
病毒生物的遗传物质是DNA或RNA。(有且只有一种)
烟草花叶病毒、HIV、SARS病毒、流感病毒等
不同生物核酸、核苷酸、碱基种类及遗传物质的判断
每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为骨架,生物大分子是由许多单体连接成多聚体。
生物大分子以碳链为骨架
碳元素是生命的核心元素,没有碳,就没有生命
脱氧核糖核酸(DNA)
分布:主要细胞核 少量线粒体、叶绿体
核酸是遗传信息的携带者
核酸是细胞内携带遗传信息的物质,在生物体遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。
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