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有 脂脂肪:
储存能量。
机 类种类及类脂:
(P)是细胞膜和各种细胞器
化 作用膜的重要成分。
合 固醇:
调节生物体新陈代谢和生殖过程,如:
物 胆固醇、性激素、维生素D
蛋组成元素:
(Q) 等元素。
白 基本单位:
(R) ,其结构通式为(S)
质 。
分子结构:
氨基酸 脱水缩合 二肽 多肽(肽链)
蛋白质
⑴有些是构成(T)的重要物质;
主⑵有些有(U)作用,如:
酶;
要⑶有些有(V)作用,如:
血红蛋白;
功⑷有些有(W)作用,如:
胰岛素、
能生长激素;
⑸有些有(X)作用,如:
抗体。
组成元素:
(Y)等元素。
核 脱氧核糖核苷酸 脱氧核糖
酸组成单位:
核苷酸核酸(DNA)
核糖核苷酸核糖核酸(RNA)
主要作用:
核酸是遗传信息的载体,存在于每个细胞中,它是(Z),对于生物体的遗传变异和蛋白质的生物合成有极重要的作用。
·
知识延伸(思维大拓展)
重难点释疑:
1、蛋白质结构与功能及其延伸与应用。
⑴、蛋白质的基本组成单位是氨基酸,氨基酸的基本组成元素是C、H、O、N。
氨基酸通过缩合方式形成多肽(肽链),一条或几条肽链按照一定的方式通过一定的化学键结合起来形成蛋白质分子。
由于组成蛋白质分子的氨基酸种类、数目、排列顺序以及肽链的数目和空间结构不同,从而使蛋白质分子具有多种多样的结构,这是蛋白质分子结构多样性的原因,其结构的多样性决定了功能的多样性。
如某些激素是蛋白质:
胰岛素、生长激素;
大多数的酶是蛋白质,如淀粉酶、蛋白酶等;
细胞膜上运输物质的载体是蛋白质;
红细胞中运输氧气的血红蛋白是一种含铁的蛋白质;
在血浆中存在一些具有免疫作用的抗体也是蛋白质;
等等。
简单总结如下:
化学元素C、H、O、N等
基本单位 氨基酸 (种类、通式、结构特点)
脱水
缩合氨基酸的种类结构的
化学结构 多肽(链) 氨基酸的数目
盘曲氨基酸的序列多样性
折叠
空间结构蛋白质
①构成细胞和生物体
②调节作用功能的
③免疫作用
④运输作用多样性
⑤催化作用
⑵在肽链形成过程中,两个氨基酸分子通过缩合的方式形成二肽,要失去一个水分子形成一个肽键;
多个(n个)氨基酸分子缩合形成一条肽链(多肽)要失去(n-1)个水分子,这种肽链中有(n-1)个肽键。
如果是n个氨基酸分子缩合形成两条肽链,要失去(n-2)个水分子,这个蛋白质的肽链中含有(n-2)个肽键。
依此类推,一个蛋白质分子形成过程中失去的水分子数为氨基酸总数减去肽链的数目,而在缩合过程中,失去一个水分子则形成一个肽键,即失去水分子数与肽键数相同。
简单表述为:
失去水分子数=肽键数=氨基酸总数-肽链数。
合成蛋白质的过程中相对分子质量发生了变化,这是因为在氨基酸合成蛋白质的过程中,要失去水分子,因此其相对分子质量变化就是由失去水分子数目的多少决定的。
如果20种氨基酸的平均相对分子质量为100,某个蛋白质分子是由n个氨基酸组成的,其有x条肽链,则这个蛋白质分子的相对分子质量为:
n个氨基酸的相对分子质量之和减去失去水分子的相对分子质量之和,可简单表示为:
100n-(n-x)×
18。
2、核酸的种类、结构和功能:
核酸是由C、H、O、N、P等化学元素组成的高分子化合物,其基本组成单位是核苷酸。
一个核苷酸是由一分子含氮的碱基、一分子五碳糖和一分子磷酸组成的。
每个核酸分子是由几百个到几千个核苷酸互相连接而成的长链。
核酸因其五碳糖的不同分为DNA和RNA两大类,其中DNA是主要的遗传物质,主要分布在细胞核内,在线粒体和叶绿体中也有DNA;
RNA主要分布在细胞质中,分为Mrna、Trna和Rrna三种。
不同生物所具有的DNA和RNA的碱基序列是不同的。
总结如下:
种类DNA(脱氧核糖核酸)RNA(核糖核酸)
组碱胸腺嘧啶(T)尿嘧啶(U)
成基腺嘌呤(A)鸟嘌呤(G)胞嘧啶(C)
成磷酸磷酸
分五碳糖脱氧核糖核糖
组成单位脱氧核糖核苷酸(4种)核糖核苷酸(4种)
结构规则的双螺旋结构常呈单链结构
分布主要在细胞核内的染色体上主要在细胞质内的核糖体等处
功能编码、复制遗传信息,将遗传信息从DNA传递
控制蛋白质的合成给蛋白质
热点链接:
1、理解蛋白质的主要理化性质:
⑴、两性:
因为蛋白质是α氨基酸通过肽键构成的高分子化合物,分子内存在﹣NH2和﹣COOH,所以蛋白质具有酸碱两性。
⑵、盐析:
由于蛋白质分子的直径达到了胶体微粒的大小,所以蛋白质溶液是胶体。
加入浓的无机盐溶液可以使蛋白质从溶液中沉淀出来,这个过程叫盐析。
盐析作用主要破坏蛋白质的水化层,所以当盐析沉淀出的蛋白质重新用水处理时,沉淀重新溶解,性质不变,所以盐析是可逆反应。
利用此法可以分离、提取蛋白质。
⑶、变性与凝固:
蛋白质分子在一定的物理或化学因素的影响下,其分子结构发生改变,从而改变蛋白质的性质的现象叫蛋白质的变性。
导致蛋白质分子变性的因素很多,如X光照射、强酸、强碱、重金属盐等。
变性后的蛋白质分子结构中的某些键断开,结构紊乱,丧失了生物活性。
变性蛋白质溶液,当将其PH值调节到等电点时,则立即结成絮状物,如果在加热,絮状物则变成坚固的凝块;
这种凝块不易再溶于强酸或强碱中,这种现象叫做蛋白质的凝固作用。
人们可以利用蛋白质的变性的道理来达到灭菌的目的,如加热或用乙醇处理,可以使细菌由于蛋白质的变性而死亡。
相反,如果为了保存蛋白质类的生物制品(如疫苗、抗血清等),防止发生变性作用,则应保存在适宜的环境中,尽量避免那些使蛋白质发生变性的条件。
⑷、水解反应:
蛋白质在酸、碱或酶的作用下,能生成一系列的中间产物,最后生成α氨基酸。
⑸、显色反应:
蛋白质可以跟许多试剂发生颜色反应。
例如分子中有苯环的蛋白质与硝酸作用时呈黄色;
蛋白质与水合成茚三酮反应显紫色等。
⑹、胶体性质:
蛋白质的分子量大,容易在水中形成胶体颗粒,具有胶体性质。
在水溶液中,蛋白质就在胶体颗粒之外包含一层水膜,形成亲水性胶体,水膜把各个颗粒相互隔开,所以颗粒不会凝聚成块而下沉。
2、什么是原生质?
原生质是细胞内的生命物质,它分化出细胞膜、细胞质和细胞核。
一个活的动物细胞就可看成是一小团原生质,其物质性体现在它是以蛋白质、核酸、脂类为主要成分的多种化合物组成的胶体系统;
其生命性体现在这些物质通过新陈代谢不断自我更新。
细胞是原生质的具体存在形式,其概念只限于细胞范围,但成熟的植物细胞的细胞壁不属于原生质。
知识应用(考点新体验)
考题预测1科学实验表明:
生命活动旺盛的细胞,自由水/结合水的比值增大,而处于休眠状态的细胞,自由水/结合水的比值减小。
请分析回答下列问题:
⑴干种子内所含的主要是水,抗旱性强的植物结合水的含量
,处于休眠状态的细胞自由水的含量。
⑵自由水以的形式存在与细胞质基质等部位,随着发育期的不同和细胞种类的不同而有很大差异,自由水占细胞鲜重的绝大部分,是细胞的良好,有利于物质的和的顺利进行,所以生命活动旺盛的细胞,自由水的含量就。
[分析]:
水分子是极性分子,在细胞内部一部分水主要以氢键的形式与蛋白质、多糖、磷酸等固体物质相结合,吸附在上面,形成水胶体,这部分水叫结合水。
结合水不蒸发,失去了流动性和溶解性,成为细胞的结构物质。
自由水是填充在有机固体颗粒之间的水,不受束缚,可流动、易蒸发,是可以参与物质代谢过程的水。
自由水在细胞中以游离的形式存在,是细胞内的良好溶剂。
许多种物质溶解在这部分税种。
多细胞生物体的绝大多数细胞必须浸润在液体环境中,细胞内的许多生物化学反应必须有水参加。
一般来说,自由水的含量越多,细胞代谢越旺盛。
种子在晒干的过程中,损失的主要是自由水,随着水分的散失,原生质逐渐由溶胶状态转为凝胶状态,细胞生命活动大大减弱,进入休眠。
[答案]:
⑴结合;
高;
低;
⑵游离;
溶剂;
运输;
生化反应;
高。
[思维导悟]:
本题主要考查自由水和结合水的有关知识。
我们知道,细胞中绝大部分的水以游离的形式存在,可以自由流动,是自由水。
由题意:
生命活动旺盛的细胞,自由水/结合水的比值增大。
说明细胞内的物质代谢过程包括细胞内的生物化学反应及物质的溶解运输等生理过程主要依赖于自由水的参与。
而处于休眠状态的细胞,自由水/结合水的比值减小,说明随着自由水逐渐散失,细胞的物质代谢活动逐渐减弱,结合水的比例增大,物质代谢缓慢,有利于生物抗逆性(如抗热性、抗旱性、抗寒性)的增强。
考题预测2下列各种糖类物质中,既存在于动物细胞内,又存在于植物细胞内的是:
()
A.淀粉和核糖B.葡萄糖、核糖和麦芽糖
C.核糖、脱氧核糖和葡萄糖D.糖元、乳糖和蔗糖
植物体内的单糖有核糖、脱氧核糖,它们是组成RNA和DNA不可缺少的五碳糖。
葡萄糖是光合作用的产物;
动物体内因为也含DNA和RNA,所以也必须含有与植物体相同的五碳糖。
动物摄取的淀粉等糖类食物都要经过消化变成葡萄糖才能被吸收入血液,形成血糖,葡萄糖是细胞的重要能源物质。
在植物细胞中的双糖最重要的是蔗糖和麦芽糖;
在动物的细胞中,最重要的是乳糖;
在植物细胞中最重要的多糖是淀粉和纤维素,前者是贮能物质,后者是细胞壁的基本组成成分;
在动物细胞中最重要的多糖是糖元,它在肝脏和肌肉细胞中含量最多。
C
本题解题的关键在于弄清糖的主要分类以及它们在动植物体内的主要存在形式。
考查的知识属于识记层次。
解题如果按常规推理无把握,可采用排除法,显而易见,A项中的淀粉,B项中的麦芽糖,D项中的蔗糖均只存在植物细胞内,故可排除A、B、D而选C。
考题预测3下列物质中,有的属于构成人体的氨基酸,有的不是。
若将其中构成人体的氨基酸脱水缩合形成化合物,这其中含有的氨基、羧基和肽键的数目依次是:
①NH2-CH2-COOH②NH2-CH2-CH2OH
③NH2-CH-CH2-COOH④NH2-CH-CH2-COOH
NH2COOH
⑤NH2-CH-(CH2)4–NH2
COOH
A.7、5、4B.4、4、2C.2、2、2D.3、2、3
R
根据氨基酸分子的通式:
NH2-CH-COOH,可知至少有一个-NH2和一个-COOH连接在同一个碳原子上,鉴别出②和③不是氨基酸;
将挑出的①④⑤脱水缩合成三肽,并写出化合物的简式:
NH2-CH2-COOH+HNH-CH-COOH+HNH-CH-COOH脱水缩合
CH2(CH2)4
COOHNH2
NH2-CH2-CO-NH-CH-CO-NH-CH-COOH+2H2O
经计算,此三肽中-NH2数为2,-COOH数为2,肽键数(-CO-NH-)为2。
本题考查氨基酸及氨基酸脱水缩合形成多肽的相关知识,涉及到氨基、羧基、肽键。
解此题时,首先要根据氨基酸的结构通式及特点判断有几个氨基酸,然后写出形成多肽的分子简式,数出-NH2、-COOH、-CO-NH-的个数。
解本题易犯的错误有:
⑴不经判断,直接答题,选A;
⑵误认为-COOH和-NH2脱水形成-CO-NH-后仍然是-COOH和-NH2,选B;
⑶判断失误,误认为③为氨基酸,选D。
知识反馈(习题新探究)
跟踪检测
一、选择题:
1、在下列物质中,占细胞干重50%以上的化合物是:
A.水B.糖类C.蛋白质D.脂类
2、下列叙述中最符合自由水生理功能的是:
A.细胞结构的组成成分;
B.溶解、运输营养物质和代谢废物;
C.作为溶剂,只能使无机盐成为离子状态;
D.与细胞内其他物质相结合。
3、已知Mn2+是许多酶的激活剂,例如能激活硝酸还原酶,缺乏Mn2+的植物就无法利用硝酸盐,这说明无机盐离子()
A.对维持细胞的渗透压有重要作用;
B.对维持细胞的酸碱平衡有重要作用;
C.对维持生物体的生命活动有重要作用;
D.是细胞内某些复杂化合物的重要组成成分。
4、下列叙述中,哪些是淀粉、纤维素和糖元的共同特征:
()
A.基本组成单位都是六碳糖;
B.基本组成单位都是五碳糖;
C.都含有C、H、O、N4种元素;
D.都是细胞内贮存能量的主要物质。
5、细胞中脂肪的作用是:
A.激素的主要成分;
B.贮能的主要物质;
C.酶的主要成分;
D.细胞膜的主要成分。
6、肽键是下列哪两个基团之间形成的?
A.磷酸基和羧基;
B.羧基和氨基;
C.醇基和醛基;
D.醛基和氨基。
7、在不损伤高等植物内部结构的情况下,下列哪种物质适于除去细胞壁?
A.蛋白酶B.盐酸()
C.纤维素酶D.淀粉酶
8、下列哪一组物质是DNA的组成成分?
A.脱氧核糖、核糖和磷酸;
B.脱氧核糖、碱基和磷酸;
C.核糖、碱基和磷酸;
D.核糖、嘧啶、嘌呤和磷酸。
9、人体血红蛋白的一条肽链有145个肽键,形成这条肽链的氨基酸分子数以及它们在缩合过程中生成的水分子数分别是()
A.145和144B.145和145
C.145和146D.146和145
10、人体中属固醇转变而成的一组激素是()
A.性激素和胰岛素B.生长激素和肾上腺皮质激素
C.胰岛素和生长激素D.肾上腺皮质激素和性激素
二、简答题:
1、分析下列事实,回答有关问题。
事实一:
在正常人的血浆中,NaHCO3的含量约为H2CO3含量的20倍。
当血浆中的NaHCO3含量减少时,会形成酸中毒;
当血浆中H2CO3含量减少时,则形成碱中毒。
事实二:
在初生蝌蚪或幼小植物体内,当自由水的比例减少时,机体代谢强度降低;
当自由水的比例增大时,机体代谢活动旺盛。
事实三:
Mg2+是叶绿素分子必需的成分;
Fe2+是血红蛋白的组成成分;
CaCO3是动物和人体的骨和牙齿的重要成分。
事实四:
人体某些组织中的含水量近似,但形态却不同。
例如:
心肌含水量约为79%而成坚韧的形态;
血液含水量约为82%却呈川流不息的液体。
⑴事实一表明:
;
⑵你对事实二中现象的全面解释是
⑶事实三表明:
⑷你对事实四中差异的正确解释是
。
2、下图表示细胞4种有机物的组成,依据主要功能分析回答:
元素
基本单位ABCD
有机大分子EFGH
主要功能能源物质贮能物质结构物质遗传物质
⑴A是指,E是指(动物体内)或(植物体内);
⑵F是指,它是由B(脂肪酸和甘油)形成的,除此之外,脂类还包括和;
⑶C是指,其结构通式是,C形成G过程的反应叫;
⑷D是指,D形成。
3、有多肽结构,如下图所示:
CH3CH2CH2COOHCH3
CH2SH
NH2-CH-CO-NH-CH-CO-NH-CH-CO-NH-CH-COOH
⑴该化合物由种氨基酸组成,该化合物称为肽;
⑵如以四条上述肽链合成(不通过肽键)蛋白质,则其中有:
①氨基酸个,氨基个,羧基个,肽键个,R基有种;
②若每个氨基酸的平均相对分子质量为128,则这四条肽链形成的化合物的相对分子质量为(肽链互相连接时发生的化学反应忽略不计)。
⑶蛋白质的分子结构是极其多样的,原因是组成各种蛋白质分子的氨基酸
,同时由肽链构成的蛋白质的
考场集训
1、过度肥胖者的脂肪组织中,占细胞重量50%以上的物质是()
A.蛋白质B.水C.脂肪D.糖类
2、酷暑季节,室外作业的工人应多喝()
A.盐汽水B.核酸型饮料C.蛋白质饮料D.纯净水
3、由DNA分子蕴藏的信息所支配合成的RNA在完全水解后,得到的化学物质是()
A.氨基酸、葡萄糖、碱基B.氨基酸、核苷酸、葡萄糖
C.核糖、碱基、磷酸D.脱氧核糖、碱基、磷酸
4、下面有关酶、维生素、激素的叙述,哪项是正确的()
A.都是由活细胞产生的B.都是蛋白质类物质
C.都是高效能的物质D.都有催化作用和调节新陈代谢作用
5、若组成蛋白质的氨基酸的平均分子量是130,那么一个由4条肽链共280个氨基酸所组成的蛋白质其分子量是()
A.31432B.31486C.31378D.36382
6、组成生物体蛋白质的氨基酸中酪氨酸几乎不溶于水,而精氨酸易溶于水,这种差异的产生取决于()
A.两者的R基组成不同B.两者的结构完全不同
C.酪氨酸的氨基多D.精氨酸的羧基多
7、在细胞的脂类物质中,对生物体的正常代谢和生殖过程起着积极的调节作用的是()
A.脂肪B.磷脂C.维生素DD.固醇
8、苹果细胞中含量最丰富的多糖是()
A.蔗糖和麦芽糖B.淀粉和糖元
C.淀粉和纤维素D.糖元和纤维素
9、对原生质的认识,不正确的是()
A.它是细胞内的生命物质B.它分化成细胞壁、细胞质、细胞核
C.它的主要成分是蛋白质、脂类和核酸
D.它通过新陈代谢不断更新自我
10、右图示某动物组织的一个细胞,其细胞质内含有的糖类和核酸主要是
A.糖元和RNA()
B.糖元和DNA
C.淀粉和RNA
D.淀粉和DNA
1、下面是关于糖类和脂类生理功能的两个问题,
请分析回答:
⑴人体处于安静状态时,糖供能占25%,脂肪供能占75%;
剧烈运动时,糖供能占总耗能量的70-80%。
根据糖和脂肪与人体能量供应的上述事实,你能得出什么结论?
⑵生活在地球南北两极的动物,如北极熊、企鹅等除了身披皮毛或羽毛外,皮下还有一层厚厚的脂肪,结合你所学的知识分析此现象:
2、现有一条多肽,其化学式为C55H70O19N10,已知将它彻底水解后只得到下列四种氨基酸:
CH2COOHCH3-CH-COOH-CH2CHCOOH
NH2NH2NH2
甘氨酸C2H5NO2丙氨酸C3H7NO2苯丙氨酸C9H11NO2
COOHCH2CH2-CH-COOH
NH2
谷氨酸C5H9NO4
⑴上述四种氨基酸可用通式表示,它们的共同特点是;
⑵多肽中连接两个氨基酸之间的链是,结构表示为
⑶氨基酸结合形成多肽的方式是,该多肽是肽;
⑷该多肽水解后有个谷氨酸,个苯丙氨酸。
3、用氨基酸自动分析仪测定几种多肽化合物和蛋白质的氨基酸数目如下表:
多肽化合物蛋白质
化①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩
合催牛加血管平滑猪促黑人促黑牛胰人胰免疫人血
物产压素舒张肌舒色素细色素细蛋白蛋白球蛋红蛋
素素张素胞激素胞激素酶酶白Ig白
氨基
酸数99910132222351660574
目
⑴表中①②③的氨基酸数目虽相同,但其生理作用彼此不同,这是因为它们的不同;
⑵表中③与④,⑤与⑥虽功能相似,但各自具有专一性,它们之间的差异主要取决于;
⑶⑧的生理功能说明蛋白质具有作用;
⑨的生理功能说明蛋白质具有作用;
⑩的生理功能说明蛋白质具有作用;
⑷⑩有4条肽链,其氨基酸分子脱水缩合过程中生成分子水;
⑸这些实例说明蛋白质的分子结构具有,这种特点决定了
参考答案:
跟踪检测:
一、选择题:
1.C2.B3.C4.A5.B6.B7.C8.B9.D10.D
1.⑴某些无机盐有调节酸碱平衡(或PH值)的作用;
⑵自由水是细胞内的良好溶剂,是细胞代谢反应的介质而且还参与某些反应;
⑶无机盐是细胞内的某些复杂的化合物的重要组成成分;
⑷心肌中的水主要是结合水,血液中的水主要是自由水。
2.⑴葡萄糖;
糖元;
淀粉;
⑵脂肪;
类脂;
固醇;
|
⑶氨基酸;
H2N-CH-COOH;
缩合脱水;
⑷核苷酸;
核酸。
3.⑴3;
四;
⑵①16,4,8,12,3;
②1832;
⑶种类不同,数目成百上千,排列次序变化多端;
空间结构千差万别。
考场集训:
1.B2.A3.C4.C5.A6.A7.D8.C9.B10.A
1.⑴糖类是生物体的主要能源物质,脂肪是贮存能量的物质;
⑵生物都具有适应一定环境的基本特征,脂肪有减少身体热量散失,维持体温恒定的生理功能,处于地球两极的动物身披皮毛或羽毛,皮下具有厚厚的脂肪,有助于它们适应寒冷环境。
2.⑴H2N-CH-COOH,都至少有一个-NH2和一个-COOH,并且都有一个连结在同一个碳原子上;
⑵肽键;
-CO-NH-;
⑶脱水缩合;
10;
⑷4;
3。
3.⑴氨基酸的种类和排列顺序;
⑵氨基酸的种类、数目和排列顺序;
⑶调节,免疫,运输;
⑷570;
⑸多样性,蛋白质分子具有多种功能。
知识创新(能力步步高)
1.已知一个脂类分子的相对分子质量为391,一摩尔该物质燃烧可生成10molH2O和18molCO2,已知氮的含量为7%,磷的含量为8%,求该物质的分子式________________________.
2.现有一种”十二肽”,分子式为:
CxHYNzOD(Z>
12).已知将它彻底水解后只得到下列氨基酸:
CH3—CH—COOHH2N—CH2—(CH2)3—CH—COOH
||
NH2NH2
(丙氨酸C3H7NO2)(赖氨酸C6H14N2O2)
HOOC—CH2—CH--COOH--CH2—CH--COOH
(天冬氨酸C4H7NO4)(苯丙氨酸C9H11
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- 组成 生物体 化合物