蘇教版高中生物必修1細胞中的生物大分子教材分析

1、名校名 推薦細胞中的生物大分子教材分析任何物質(zhì)的組成都有特定形式， 正是由于不同的空間結(jié)構(gòu)才有了物質(zhì)之間的本質(zhì)區(qū)別。一、生物大分子的基本骨架c 元素是構(gòu)成生物體的主要成分之一。 c原子含有 6 個質(zhì)子、 6 個中子和 6 個電子。 c 原子的 4 個價電子可與許多原子結(jié)合，但主要是與 h、o、n和 s 結(jié)合，也可以與其他 c原子形成共價鍵。 c 和 c 之間以共價鍵形成的長鏈可以是直鏈，也可以是支鏈。相鄰的 c原子之間還可以結(jié)合成雙鍵或三鍵。 種類繁多的生物大分子都是以 c鏈為基本骨架的。二、糖類的組成和功能存在于動植物體內(nèi)， 是生物體的重要組成成分和基本營養(yǎng)物質(zhì)。糖類由 c、h、o三種元素組

2、成，糖類分為單糖、二糖和多糖三大類。1. 單糖 是只含有一個羰基的多羥基化合物單位的最簡單的糖。光合作用的產(chǎn)物葡萄糖（ c6h12o6），它與果糖（ c6 h12o6，一種最普通和最甜的己酮糖）是生物界最普遍的六碳糖。核糖（c5h10o5）和脫氧核糖（ c5h10o4）是相差一個 o的兩種五碳糖，屬于單糖。常見的單糖還有半乳糖。2. 二糖 在植物細胞中有蔗糖和麥芽糖。 蔗糖由一分子果糖和一分子葡萄糖脫水縮合而成。麥芽糖是由兩分子葡萄糖組成。在動物的乳汁中含有一分子葡萄糖和一分子半乳糖縮合而成的二糖乳糖。這 3 種二糖分子式相同，但結(jié)構(gòu)不同。3. 多糖多糖是由多個單糖分子脫水縮合而成的鏈狀大分子

3、， 是糖的儲藏形式， 是自然界含量最多的糖類。 在動物細胞中的多糖主要是淀粉。淀粉是高等植物中糖的主要儲藏形式， 以直鏈淀粉和支鏈淀粉兩種形式存在。 長鏈呈螺旋狀盤曲。 在動物中最重要的結(jié)構(gòu)多糖是糖元（又叫動物淀粉） ，分為肝糖元和肌糖元兩種。三、邊做邊學(xué)鑒定生物組織中的糖類1. 原理淀粉遇碘變藍色； 還原性糖遇斐林試劑變?yōu)榇u紅色沉淀， 而非還原糖無此反應(yīng)。2. 步驟用碘液鑒定，淀粉遇之變藍；用斐林試劑鑒定， 淀粉在淀粉酶作用下分解為麥芽糖， 麥芽糖是還原性糖，可與斐林試劑反應(yīng)。四、脂質(zhì)的組成和功能脂類主要由 c、h、o三種化學(xué)元素組成，很多種脂類物質(zhì)還全析提示c 元素是組成生物體的最基本的元

4、素。思給拓展單糖種類繁多，依據(jù)含 c 原子的數(shù)目分為三碳糖、四碳糖、五碳糖、六碳糖和七碳糖等。全析提示二糖又叫雙糖，是由兩分子單糖構(gòu)成，二糖的分子式相同但結(jié)構(gòu)不同，屬于同分異構(gòu)體。思給拓展細胞膜的“糖被”也是多糖，是雜多糖。不同生物膜的多糖不同，因此是細胞通訊、識別的基礎(chǔ)。全析提示淀粉和糖元是儲存能量的物質(zhì)，它們可以分解成葡萄糖，葡萄糖氧化分解釋放能量，供生命活動需要。要點提煉碘離子進入淀粉分子中形成藍色化合物。斐林試劑是由 0.1 g/ml 的 naoh溶液與 0.05 g/ml 的cuso4溶液配制而成。還原性糖與斐林試劑反應(yīng)生成 cu2o 磚紅色沉淀。1名校名 推薦含有 n和 p 等元素

5、。脂類包括脂肪、類脂和固醇。這些物質(zhì)普遍分布在生物體內(nèi)。1. 脂肪 是由甘油和脂肪酸組成的甘油三酯， 由相同脂肪酸構(gòu)成的脂肪稱為甘油三酯或單甘油酯； 由不同脂肪酸構(gòu)成的脂肪稱為甘油三雜酯或混合甘油酯。 脂肪大量儲存在植物和動物脂肪細胞中，它主要是生命體內(nèi)的儲存能量的物質(zhì)。此外，高等動物和人體的脂肪還具有減少體內(nèi)熱量散失， 維持恒定體溫， 減少內(nèi)部器官摩擦和緩沖外界壓力的作用。2. 類脂 類脂中的磷脂是構(gòu)成細胞膜的重要成分， 也是構(gòu)成各種細胞器膜結(jié)構(gòu)的重要組成成分。在動物的腦、卵中，大豆種子中，磷脂的含量較多。3. 固醇 固醇類物質(zhì)包括植物體內(nèi)的豆固醇， 動物和人體內(nèi)的膽固醇、 性激素和維生素

6、d 等，這些物質(zhì)對于生物體維持正常的新陳代謝和生殖過程起著積極的調(diào)節(jié)作用。五、鑒定生物組織中的脂肪鑒定脂肪時可用蘇丹染液或蘇丹染液， 其中脂肪顆?？杀惶K丹染為橘黃色，被蘇丹染為橙紅色。六、蛋白質(zhì)的組成和功能1. 蛋白質(zhì)分子的化學(xué)組成各種生物體幾乎都含有蛋白質(zhì)， 其元素組成也都很相似。 一般含 c、h、o、n，此外還有 s，有些蛋白質(zhì)含有 p，少數(shù)還含有fe、 cu、zn、mo、 mn、co 等金屬元素，個別還含有 i 。2. 基本組成單位氨基酸如果使用酸、堿或蛋白酶水解蛋白質(zhì)，最后可以得到約20種不同的氨基酸， 這些氨基酸的結(jié)構(gòu)雖各不相同， 但它們卻有著共同的特征，它們的氨基和羧基都在 c 上

7、，都屬于 氨基酸。除甘氨酸外，其余氨基酸 c 原子都是不對稱 c 原子。在氨基酸分子中，同時與氨基（ nh2）和羧基（ cooh）相連的那個 c原子還分別與一個 h 原子和一個可變的側(cè)鏈相連。 從氨基酸的結(jié)構(gòu)通式可以知道 20 種氨基酸的區(qū)別在于 r 基的不同。3. 蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)是生物大分子， 由許多氨基酸分子通過脫水形成肽鍵相連而成。 氨基酸分子互相結(jié)合的方式是： 一個氨基酸分子的羧基（ cooh）和另一個氨基酸分子的氨基（ nh2）相連接，同時失去一分子水， 這種結(jié)合方式叫脫水縮合。 連接兩個氨基酸分子之間的那個鍵（ nhco）叫肽鍵，由兩個氨基酸分子縮合形成的化合物叫做二肽，

8、由 n 個氨基酸分子縮合形成的肽叫多肽（n3）。多肽通常呈鏈狀結(jié)構(gòu)叫肽鏈。人體內(nèi)有許多起重要調(diào)節(jié)作用的小分子肽和多肽。 例如：下丘腦產(chǎn)生的促甲狀腺素釋放的激素是三肽， 神經(jīng)垂體釋放的催產(chǎn)素和升壓素都是八肽， 腺垂體產(chǎn)生的促腎上腺素皮質(zhì)激素是三十九肽。全析提示脂肪是儲能物質(zhì)，同等質(zhì)量的脂肪氧化分解釋放的能量是糖氧化分解釋放能量的 2 倍。但儲存時所占的體積是糖的 1/2 。維生素 d 與人體 ca、p吸收有關(guān)。思維拓展多吃大豆和卵黃可以給人體補充磷脂。要點提煉蛋 白 質(zhì) 中 c 含 量 為50% 56%， h 為 6%8%， o為 19% 24%，n 為 3%19%，s 為 04%。在判斷一個氨

9、基酸是否為組成蛋白質(zhì)的氨基酸時，先找到 c原子，然后再找氨基和羧基是否連接在 c 原子上。全析提示氨基酸的結(jié)構(gòu)通式為：rn h 2ccoohh思維拓展在計算一定氨基酸合成多肽后減少了多少分子質(zhì)量時，不光要減去水的分子質(zhì)2名校名 推薦蛋白質(zhì)分子由一條或多條多肽構(gòu)成，相對分子質(zhì)量一般從量，還要減去二硫鍵形成時脫60001000000 道爾頓（一道爾頓等于 c原子相對質(zhì)量的 1/12 ）去的兩個 h原子。甚至更多。全析提示4. 主要功能蛋白質(zhì)的功能所體現(xiàn)出由于組成蛋白質(zhì)的氨基酸在數(shù)目、 排列順序上的不同， 以及來的是蛋白質(zhì)代表著一定的蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)的不同，因此，細胞中蛋白質(zhì)多種多樣，執(zhí)行各生物性狀，

10、蛋白質(zhì)是一切生種特定的生理功能。命活動的體現(xiàn)者。5. 邊做邊學(xué)鑒定蛋白質(zhì)（ 1）原理 雙縮脲試劑與蛋白質(zhì)分子的肽鍵在堿性條件下雙 縮 脲 試劑 是 用 0.1產(chǎn)生紫色的顏色反應(yīng)。g/ml（2）步驟解析 在加入雙縮脲試劑時， 將 naoh溶液和 cuso4naoh和 0.01 g/ml cuso4 配溶液分別加入試管， 先加 naoh，后加 cuso4。因為在堿性條件下，制而成。蛋白質(zhì)分子中的肽鍵與 cuso4產(chǎn)生紫色的顏色反應(yīng)。七、核酸的組成和功能核酸是 1869 年米歇爾在1. 核酸的組成和結(jié)構(gòu)治療膿白細胞中發(fā)現(xiàn)的，他核酸的基本結(jié)構(gòu)單元是核苷酸， 核苷酸含有含 n堿基，五碳當(dāng)時稱之為核素。阿

11、爾特曼糖和磷酸基三種成分。 堿基與五碳糖構(gòu)成核苷， 核苷的磷酸脂為于 1889 年認識其酸性后， 定核苷酸。 dna和 rna中的五碳糖不同， rna中為 d核糖， dna為名為核酸。d2脫氧核糖。核酸就是根據(jù)其中五碳糖種類來分類的。dna與 rna的堿基也有不同。2. 分類和功能核酸是一切生物的遺傳核酸分為脫氧核糖核酸（ dna）和核糖核酸（ rna）兩大類。物質(zhì)。這兩類核酸有某些共同的結(jié)構(gòu)特點，但生物功能不同。dna儲存遺傳信息， 在細胞分裂過程中復(fù)制， 使每個子細胞接受與母細胞結(jié)構(gòu)和信息含量相同的 dna；rna主要在蛋白質(zhì)合成中起作用，負責(zé)將 dna的遺傳信息轉(zhuǎn)變成特定的蛋白質(zhì)的氨基酸

12、序列。核酸的存在部位主要在細胞核中， 在線粒體和葉綠體中也有少量dna。細胞中的生物大分子閱讀分析生物大分子的研究和進展生物學(xué)是一門既古老又年輕的科學(xué)， 直到 19 世紀(jì)，學(xué)術(shù)界首次提出 “生物學(xué)”（biology ）這一名詞，生物學(xué)家才開始通過觀察和實驗研究動植物的活動狀態(tài)。 繼 19 世紀(jì)出現(xiàn)被恩格斯譽為該世紀(jì)科學(xué)三大發(fā)現(xiàn)之二的細胞學(xué)說和達爾文生物進化論之后， 生物學(xué)在 20 世紀(jì)的發(fā)展更是日新月異。 20 世紀(jì)中葉，通過 x 射線衍射儀的應(yīng)用，解釋了 dna的雙螺旋結(jié)構(gòu)和蛋白質(zhì)的空間構(gòu)象，從而推動了分子生物學(xué)的產(chǎn)生。隨著分子生物學(xué)的飛速發(fā)展，帶動了生物學(xué)各分支學(xué)科向分子水平研究的深入，一

13、方面是在分子水平上對細胞活動、遺傳、發(fā)育等各種生命現(xiàn)象進行解釋。出現(xiàn)了分子遺傳學(xué)、分子生理學(xué)等新興學(xué)科。另一方面是把分子生物學(xué)研究手段推廣到生物各分支學(xué)科，尤其是一些宏觀生物學(xué)學(xué)科，如進化論、分類學(xué)、生態(tài)學(xué)，形成了分子進化生物學(xué)、分子系統(tǒng)分類學(xué)和分子生態(tài)學(xué)等，用實驗的方法研究傳統(tǒng)的生物學(xué)問題，使微觀研究和宏觀研究得到了緊密的結(jié)合。分子生物學(xué)的誕生使傳統(tǒng)生物學(xué)研究轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)代生物實驗科學(xué)。 現(xiàn)代生物實驗科學(xué)經(jīng)過50 多年的自我發(fā)展， 促使生命科學(xué)成為自然科3名校名 推薦學(xué)中最重要的學(xué)科，而分子生物學(xué)則成為生命科學(xué)的主導(dǎo)力量。生物大分子的結(jié)構(gòu)功能研究（又稱結(jié)構(gòu)分子生物學(xué)）一個生物大分子，無論是核酸、蛋白質(zhì)或多糖，在發(fā)揮生物學(xué)功能時，必須具備兩個前提：首先，它擁有特定的空間結(jié)構(gòu)（三維結(jié)構(gòu)）；其次，在它發(fā)揮生物學(xué)功能的過程中必定存在著結(jié)構(gòu)和構(gòu)象的變化。結(jié)構(gòu)分子生物學(xué)就是研究生物大分子特定的空間結(jié)構(gòu)及結(jié)構(gòu)的運動變化與其生物學(xué)功能關(guān)系的科學(xué)。它包括結(jié)構(gòu)的測定、結(jié)構(gòu)運動變化規(guī)律的探索及結(jié)構(gòu)與功能相互關(guān)系的建立3個主要研究方向。最常見的研究三維結(jié)構(gòu)及其運動規(guī)律的手段是x 射線衍射的晶體學(xué)（又稱蛋白質(zhì)晶體學(xué)），其次是用二維核磁共振和多維核磁研究液相結(jié)構(gòu)，也有人用電鏡三維重組、電子衍射、中子衍射和各種頻譜學(xué)方法研究生物高分子的空間結(jié)構(gòu)。所有生物體中的有機