組成生物體的基本元素及化合物.ppt

1、1,第一單元,生命的物質(zhì)基礎(chǔ)和結(jié)構(gòu)基礎(chǔ),第 1 講,組成生物體的基本元素及化合物,【考綱搜索】 (1)組成生物體的化學(xué)元素； (2)組成生物體的化合物。,【分析預(yù)測(cè)】 組成細(xì)胞的化學(xué)元素和各種化合物是代謝、調(diào)節(jié)、生殖、遺傳、變異和進(jìn)化的物質(zhì)基礎(chǔ)，在高考中常被融入其他考點(diǎn)進(jìn)行命題。尤其是蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能，是每年高考的必考點(diǎn)。蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能及相關(guān)計(jì)算類的試題，每年都會(huì)以選擇題的形式出現(xiàn)。近兩年高考中，以脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和核酸為背景的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)類試題均有出現(xiàn)。,大量元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等 微量元素： 等,一、知識(shí)概述,生物界與非生物界： 性， 性,組成各種化合物 影響生物體的

2、生命活動(dòng),Fe、B、Cu、Mn、Mo、Zn、Cl、Ni,統(tǒng)一,差異,無機(jī) 化合物,水,無機(jī)鹽,生物體的. 良好的.,：自由流動(dòng)，游離存在 ：與其他物質(zhì)相結(jié)合,無機(jī),自由水,結(jié)合水,大分子,組成成分,溶劑,含量和存在： 含量很少，多數(shù)以形式存在,無機(jī)鹽,細(xì)胞內(nèi)的重要組成部分 對(duì)于維持生物的有重要作用,功能,離子,復(fù)雜化合物,生命活動(dòng),無機(jī),有機(jī) 化合物,脂 質(zhì),核 酸,糖 類,蛋白質(zhì),單糖：不能水解的糖。如： 等 二糖：水解能生成兩分子單糖的糖。 如：等 多糖：水解能生成許多分子單糖的糖。 如：等,糖 類,葡萄糖、果糖、核糖、脫氧核糖、半乳糖,蔗糖、麥芽糖、乳糖,淀粉、纖維素、糖元,有機(jī),脂質(zhì),

3、有機(jī),脂肪： 物質(zhì)，減少熱量散失，維持體溫恒定 類脂：是構(gòu)成生物膜的重要成分 固醇：維持正常的新陳代謝和過程,儲(chǔ)能,磷脂,生殖,蛋白質(zhì),化學(xué)結(jié)構(gòu)：由不同種類、數(shù)目和排列順序的氨基酸縮合而成 空間結(jié)構(gòu)：蛋白質(zhì)分子,主要元素：C、H、O、N(平均含N量約為16%),基本單位： 氨基酸,種類：二十種 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： . . 結(jié)構(gòu)通式：,至少有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基 連在同一個(gè)碳原子上,蛋白質(zhì)功能： 構(gòu)成細(xì)胞和生物體的重要物質(zhì)(如膠原蛋白) 催化作用(如) 調(diào)節(jié)作用(如) 運(yùn)輸作用(如) 免疫作用(如) 運(yùn)動(dòng)作用(如),有機(jī),酶,胰島素、生長激素,血紅蛋白,抗體,肌動(dòng)蛋白、肌球蛋白,核酸,核酸的功能：核酸是一

4、切生物的 物 質(zhì)，對(duì)生物的遺傳、變異和蛋白質(zhì)的合成 具有重要作用,有機(jī),組成元素：. 基本單位： (構(gòu)成DNA的有 種， 構(gòu)成RNA的有 種) 種類,(RNA) (DNA),C、H、O、N、P,核苷酸,4,核糖核酸,脫氧核糖核酸,4,遺傳,二、要點(diǎn)歸納 組成生物體的化學(xué)元素 特別注意：C是最基本的元素是因?yàn)镃在生物體內(nèi)易形成生物大分子，而O才是占細(xì)胞鮮重最多的元素。,大量元素、微量元素是根據(jù)元素在生物體內(nèi)的含量區(qū)分的；主要元素、基本元素、最基本元素是根據(jù)元素對(duì)生物體的作用區(qū)分的。 大量元素和微量元素都是組成生物體的必需元素，而生物體內(nèi)所含有的元素不一定都是必需元素。 微量元素在生物體內(nèi)含量少，

5、但生理作用并不小。,生物界與非生物界的聯(lián)系 組成生物體的化學(xué)元素都包含在自然界的組成元素之內(nèi)，沒有一種是生物界所特有的，說明了生物界與非生物界的統(tǒng)一性，同時(shí)也說明生物起源于非生物。另外，組成生物體的化學(xué)元素的含量又與非生物界中該元素的含量明顯不同，說明了生物界與非生物的差異性。,自由水與結(jié)合水 1.概念：自由水是細(xì)胞中以游離形式存在的水，占細(xì)胞中水的絕大部分。 結(jié)合水是細(xì)胞中與其他物質(zhì)相結(jié)合的水，是細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要組成成分。 2.關(guān)系：結(jié)合水與自由水在一定條件下可相互轉(zhuǎn)變。,3.與新陳代謝、生物抗性的關(guān)系： 細(xì)胞中自由水/結(jié)合水的比值越大，生物新陳代謝越旺盛，其抗性越??；自由水/結(jié)合水比值越小，

6、生物新陳代謝越弱，其抗性越大。 4.在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用： 種子的貯存：曬干種子是為了減少自由水含量，降低種子的代謝，延長種子壽命。,低溫環(huán)境下減少對(duì)花卉、農(nóng)作物的澆水，可提高植株對(duì)低溫的抗性。 特別注意：曬干的種子細(xì)胞中仍含有水分，主要是結(jié)合水，自由水極少。若對(duì)種子烘烤則會(huì)使種子失去結(jié)合水，引起種子中某些結(jié)構(gòu)的改變，種子最終將不能萌發(fā)。,生物體內(nèi)的兩種重要有機(jī)物蛋 白質(zhì)和核酸 1.蛋白質(zhì)與核酸的區(qū)別,P,堿基,核糖,2.蛋白質(zhì)、核酸的聯(lián)系 (1)核酸 控制合成 蛋白質(zhì) (2)兩者均存在物種特異性，因此可以從分子水平上為生物進(jìn)化、親子鑒定、案件偵破等提供依據(jù)。(注：氨基酸、核苷酸是小分子物質(zhì)，沒

7、有物種差異性),(3)兩者都存在多樣性 堿基對(duì)排列順序 決定 核酸多樣性 多肽鏈空 氨基酸種類、數(shù) 間結(jié)構(gòu) 量、排列順序不同,蛋白質(zhì)多樣性,+,蛋白質(zhì)合成過程中的相關(guān)計(jì)算 1.肽鏈中氨基酸數(shù)、肽鏈數(shù)、肽鍵數(shù)和脫水?dāng)?shù)的關(guān)系。 肽鍵數(shù)=脫去的水分子數(shù)=氨基酸數(shù)-肽鏈條數(shù) 注意：若是環(huán)狀結(jié)構(gòu)的多肽，則肽鍵數(shù)=脫去水分子數(shù)=氨基酸數(shù)。,2.蛋白質(zhì)中含有游離氨基或羧基的計(jì)算： (1)至少含有的游離氨基或羧基數(shù)=肽鏈條數(shù) (2)游離氨基或羧基數(shù) =肽鏈條數(shù)+R基中含有的氨基或羧基數(shù) =組成該蛋白質(zhì)的所有氨基酸中的氨基或羧基數(shù)-肽鍵數(shù),3.蛋白質(zhì)中含有N、O原子數(shù)的計(jì)算 (1)N原子數(shù)=肽鍵數(shù)+肽鏈條數(shù)+R

8、基上的N原子數(shù)=組成該蛋白質(zhì)的各氨基酸中N原子總數(shù) (2)O原子數(shù)=肽鍵數(shù)+2肽鏈條數(shù)+R基上的O原子數(shù)=組成該蛋白質(zhì)的各氨基酸中O原子總數(shù)-脫水?dāng)?shù),4.蛋白質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量的計(jì)算 蛋白質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量=氨基酸數(shù)目氨基酸的平均相對(duì)分子質(zhì)量-脫去水分子數(shù)18 注意：有時(shí)也要考慮其他化學(xué)鍵的形成而導(dǎo)致相對(duì)分子質(zhì)量的減少，如形成二硫鍵。,5.氨基酸與相應(yīng)DNA、RNA片段中 的堿基數(shù)目的對(duì)應(yīng)關(guān)系,(2010海南)下列關(guān)于糖的敘述，正確的是() A葡萄糖和果糖分子均有還原性 B葡萄糖和麥芽糖可被水解 C構(gòu)成纖維素的單體是葡萄糖和果糖 D乳糖可以被小腸上皮細(xì)胞直接吸收,糖類分還原糖和非還原糖，其中還原糖指可

9、被氧化充當(dāng)還原劑的糖。常見的還原糖有葡萄糖，果糖，五碳糖等，所以A對(duì)。葡萄糖屬于單糖不可以被水解，B錯(cuò)。纖維素是由葡萄糖組成的大分子多糖，其單體是葡萄糖，C錯(cuò)。一分子乳糖是由一分子葡萄糖和一分子半乳糖縮合形成，需水解成單糖后再被吸收，D錯(cuò)。 答案：A,解析,(2008天津)下列關(guān)于蛋白質(zhì)和氨基酸的敘述，正確的是() A.具有生物催化作用的酶都是由氨基酸組成的 B.高等動(dòng)物能合成生命活動(dòng)所需的20種氨基酸 C.細(xì)胞中氨基酸種類和數(shù)量相同的蛋白質(zhì)是同一種蛋白質(zhì) D.在胚胎發(fā)育過程中，基因選擇性表達(dá)，細(xì)胞會(huì)產(chǎn)生新的蛋白質(zhì),酶是具有生物催化作用的有機(jī)物，其中絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，由氨基酸組成；高等動(dòng)物生

10、命活動(dòng)所需的氨基酸為20種，其中8種必需氨基酸來自食物，體內(nèi)不能合成；組成蛋白質(zhì)的氨基酸種類和數(shù)量相同，但所形成蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)可能不同，因而不一定是同一種蛋白質(zhì)；在胚胎發(fā)育過程中，細(xì)胞分化，基因選擇性表達(dá)，會(huì)產(chǎn)生新的蛋白質(zhì)。 答案：D,解析,例3(2010廣東)假設(shè)你去某飼料研究所進(jìn)行課外實(shí)踐活動(dòng)，需要完成以下任務(wù)： (1)選用恰當(dāng)?shù)脑噭z測(cè)某樣品中是否含有蛋白質(zhì)。提供的試劑有：碘液，蘇丹溶液，雙縮脲試劑，斐林試劑。你選用的試劑應(yīng)該是_；蛋白質(zhì)與相應(yīng)試劑反應(yīng)后，顯示的顏色應(yīng)為_。 (2)完善以下實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)并回答問題。,紫色,探究A動(dòng)物蛋白對(duì)小鼠生長的影響 資料：飼料中的蛋白含量一般低于20%；

11、普通飼料可維持小鼠正常生長；A動(dòng)物蛋白有可能用于飼料生產(chǎn)。 一、研究目的： 探究A動(dòng)物蛋白對(duì)小鼠生長的影響。 二、飼料： 1.基礎(chǔ)飼料：基本無蛋白質(zhì)的飼料； 2.普通飼料(含12%植物蛋白)：基礎(chǔ)飼料植物蛋白； 3.試驗(yàn)飼料：基礎(chǔ)飼料A動(dòng)物蛋白。,三、實(shí)驗(yàn)分組： 實(shí)驗(yàn) 小鼠 飼料 飼養(yǎng) 組號(hào) 數(shù)量(只) 時(shí)間(天) 10 基礎(chǔ)飼料 21 10 試驗(yàn)飼料1(含6% A動(dòng)物蛋白) 21 10 試驗(yàn)飼料2(含12% A動(dòng)物蛋白) 21 10 試驗(yàn)飼料3(含18% A動(dòng)物蛋白) 21 10 試驗(yàn)飼料4(含24% A動(dòng)物蛋白) 21 10 備注：小鼠的性別組成、大小、月齡、喂飼量和飼養(yǎng)環(huán) 境均相同。 四、實(shí)驗(yàn)方法和檢測(cè)指標(biāo)：略,實(shí)驗(yàn)組6中，應(yīng)該為_，原因是_；應(yīng)該為_，原因_； 要直觀和定量地