医学课件生命的物质基础和结构基础

更多医学精品 尽在医学吧 /rayshiu 细胞分化、 衰老与癌变 化学元素 化合物 大量元素 微量元素 无机物：水；无机盐 有机物：糖类；脂类； 蛋白质；核酸 物质基础 有丝分裂 减数分裂 无丝分裂 细胞增殖 细胞膜 细胞质 细胞核 细胞质基质 细胞器 结构基础 细胞工程 知识网络 细胞 C H O N P S K Ca Mg Fe Mn B Mo Zn Cu Cl Ni 基本元素（4种） 最基本元素 主要元素（6种） 大量元素（9种） (万分之一以上) 微量元素（8种） （也是必需元素） 矿质元素（必需）14种 一、组成生物体的化学元素 除C、H、O外主要有 植物的根从土壤中吸 收的元素叫植物的矿 质元素 1、组成多种多样的化合物 蛋白质、核酸、糖类、脂肪 2、影响生物体的生命活动 N P K Fe Ca B Mg 二、组成生物体的化学元素的作用 3、 N 酶、叶绿素、ATP和NADP+的组成元素。 一些元素的重要作用 植物: 动物: 各种膜结构、ATP和NADP+的组成元素。 磷脂是合成脂蛋白的重要原料。 4、P 维持细胞内液渗透压，维持心肌舒张，保持心肌正常 兴奋性。 植物: 动物: 5 、K KK促进糖类的合成和运输。促进糖类的合成和运输。 6、 Fe 血红蛋白的成分，缺乏会患缺铁性贫血。血红蛋白的成分，缺乏会患缺铁性贫血。 植物: 动物: Fe是合成叶绿素过程中的一些酶的构成元素，缺Fe会导 致叶绿素无法合成。 7 Ca 可调节肌肉收缩和血液凝固，血钙过高会造成肌无 力，血钙过低会引起抽搐。 9 Mg 叶绿素的组成元素。缺镁时老叶先变黄。 植物体内矿质元素哪些是可以 再利用的,哪些是不可再利用的 ? 8 B 促进花粉的萌发和花粉管的伸长。 10 I 碘是甲状腺激素的重要组成成分。 植物体内的 矿质元素 可再利用 不可再利用 N P K Mg N P K Mg Ca FeCa Fe a b 叶龄 相对值 可再利用元素 不可再利用元素 （土壤中缺乏时，能从老部分转移到 新部分的元素） （土壤中缺乏时，不能从老部分转移到新 部分的元素） 9 生物界和非生物界统一性和差异性 归纳总结 生物界与非生物界的统一性和差异性 巩固练习 1下列元素对人体的主要影响及重要性，正确的 是 ( ) A铁可合成甲状腺激素 B镁构成血红素 C钾维持心肌收缩 D碘影响神经的活动 2无机盐是人体不可缺少的营养成分，分别缺乏 下列哪种无机盐会引起儿童佝偻病、地方性甲状 腺肿及贫血病( ) 钾钙钠铁碘磷 A B C D 3在缺硼的土地上，不适宜种植 ( )。 A白菜 B甘蔗 C黄花 D黄豆 4、体液中钙离子含量太低时，神经肌肉的兴奋性升高而出 现抽搐，这一事实说明钙离子的生理功能之一是： A.构成细胞结构的组成之一 B.维持细胞的正常形态 C.维持细胞正常的生理功能 D.调节渗透压和酸碱平衡 C 5、英国医生塞达尼任格在对离体蛙心进行的实验中发现 ，用不含钙的生理盐水灌注蛙心，收缩不能维持，用含有 少量钙和钾的钠盐溶液灌流时，蛙心可持续跳动数小时。 实验说明钙盐 A是细胞中某些复杂化合物的重要组成部分 B对维持生物体的生命活动有重要作用 C对维持细胞的形态有重要作用 D为蛙心的持续跳动提供能量 B 6、科学家在利用无土栽培法培养一些名贵花卉时，培养 液中添加了多种必需化学元素。其配方如下： 离子 培养液浓浓度/molL-1 K+1 Na+1 Mg2+0.25 Ca2+1 NO-32 H2PO-41 SO2-30.25 Zn2+1 其中花卉根细胞吸收最少的离子是 （ ） A.Ca2+ B.SO32- C.Zn2+ D.H2PO4- C 7.某种品牌的乳酸亚铁口服液可以有效治疗人类缺铁性贫 血症，这是因为其中的Fe2+进入人体后能 ( ) A.调节血液的酸碱平衡 B.调节血液的渗透压 C.参与构成红细胞中的血红蛋白 D.促使更多红细胞的产生 解析 在人体内Fe2+是血红蛋白的组成成分。缺少Fe2+会 使血红蛋白不能合成，引起红细胞运输氧的能力降低， 导致机体氧供应不足，这一病症称之为缺铁性贫血。 c 8.下列有关组成生物体化学元素的论述中,正确的是（ ） A.组成生物体和组成无机自然界的化学元素中，碳元素 的含量最高 B.人、动物与植物所含有的化学元素的种类差异很大 C.组成生物体的化学元素在无机自然界都可以找到 D.不同生物体内各种化学元素的含量比例基本相似 解析 组成生物体的化学元素自然界中都可以找到，没 有一 种是生物界所特有的；组成生物体的化学元素在 生物体内和在无机自然界中的含量相差很大，而且不同 种的生物之间各元素的含量也不相同。 c 三、组成生物体的化合物 水：85%-90% 无机盐：1%-1.5% 无机化合物 有机化合物 糖类 脂质: 1%-1.5% 蛋白质: 7%-10% 核酸 1%-1.5% 16 1.水的存在形式 （1）自由水：以 形式存在，可以自由流动。 （2）结合水：与细胞内的其他物质 ，约占细胞内 全部水分的 。 2.水的生理作用 （1）结合水：是 的重要组成成分。 （2）自由水 是细胞内的 。 参与生物体的 。 运输 和代谢废物。 为细胞提供液体环境。 游离 相结合 4.5% 细胞结构 良好溶剂 化学反应 营养物质 基础梳理 组成生物体的无机物水 17 2.生物体内水的作用 3.水的存在形式与器官形态的关系 心肌和血液总的含水量差不多，但心肌呈固态，血液呈 液态，原因是二者自由水和结合水的比例不同。 4.水的存在形式与代谢的关系 若细胞内自由水比例升高，则代谢旺盛，反之代谢缓 慢。 5.水的存在形式与温度的关系 在活细胞内，受温度的影响，自由水和结合水可相互转 化，具体转化如下： 自由水 结合水 即升高温度时，自由水增多，反之，结合水增多。 19 实践联系 1.水的存在形式与抗寒性的关系 秋冬季节，蒸腾作用减弱，吸水减少，结合水相对含量 升高，因结合水不易结冰和蒸腾，从而使植物抗寒性加强。 2.种子与水的关系 （1）种子晒干时减少的为自由水，但仍能保持生命活 性，仍能萌发；试管加热或炒熟则丧失结合水，种子死 亡不萌发；种子萌发吸水主要是增多自由水，代谢加 强，呼吸作用加快。 （2）不同种子亲水能力不同，大豆（主要含蛋白质） 小麦、玉米、大米（主要含淀粉）花生（主要含 脂肪）。 20 5.（2008年黄冈模拟）水在生物体及细胞的生命活动中具 有非常重要的生理功能,下列有关叙述正确的是 ( ） A.不同种生物细胞的自由水和结合水的比值相同，它们 的代谢强度也相同 B.水分过多与水分过少对生物新陈代谢活动的影响相同 C.线粒体、核糖体、中心体等在其活动中都可以产生水 D.糖类、蛋白质在其彻底氧化分解过程中都产生水 D 6.列有关水的叙述中,错误的是（ ） 参与运输营养物质和代谢废物的水为自由水 生物 体内的化学反应离不开水 水是细胞结构的组成成分 之一 人体细胞内水的存在形式为结合水和自由水 自由水与结合水的比例与新陈代谢的强弱关系不大 不同细胞内自由水与结合水的比例相差不大 A. B. C. D. c 糖类和脂肪 1.糖类 （1）组成元素： （2）单糖 五糖类： （C5H10O4）：DNA的成分；核糖 （C5HO5）： 的成分；六碳糖： （C6H12O6），是细胞的重要能源物质 （3）二糖 植物细胞： 和 ；动物细胞： C、H、O 脱氧核糖 RNA 葡萄糖 蔗糖麦芽糖乳糖 基础梳理 （4）多糖 植物细胞：纤维素：植物 的主要成分； ：果实、块根、块茎中贮存 的物质；动 物细胞： ：肝脏中； ：肌肉中 （5）作用：是生物体进行生命活动的主要 物质； 是细胞的组成部分 淀粉 细胞壁 能量 肝糖元肌糖元 能源 2. 脂 质 组成元素： ，很多还含 种类 脂肪： 物质，保护内脏，维持 等作用 类脂：如 是构成生物膜结构的成分 固醇：包括 、性激素和 等,这些 物质对维持正常的_ 和 过程起 着重要的调节作用 C、H、ON、P 储能体温恒定 磷脂 胆固醇维生素D 陈代谢生殖 归纳总结 1.糖类和脂质的比较 组组成元素种类类及分布重要作用 糖 类类 C、H、O 单单糖（动动、植物） 重要能源物质质 脂 肪 主要是C、H、O 、少数含N、P 脂肪、含N、P的 类类脂、固醇 储储存能量、膜 成分、调节调节 作 用等 麦芽糖（植 ）蔗糖（植 ）乳糖（动 ） 二 糖 多 糖 纤维素（植） 淀粉（植）糖 元（动） 24 2.关于糖类和脂质的几点说明 （1）植物特有糖：单糖中果糖；二糖中麦芽糖和蔗糖； 多糖中淀粉和纤维素；动物特有糖：二糖中乳糖； 多糖中糖元：动、植物共有糖：五碳糖和葡萄糖。 （2）除蔗糖和多糖外，其余皆为还原糖。 （3）五碳糖中核糖和脱氧核糖分别是RNA和DNA的组成 成分。 （4）淀粉和糖元分别是植物、动物细胞内的储能物质， 而纤维素为非储能物质。脂肪是生物体的储能物质。 （5）脂质中磷脂含有N、P元素，脂肪只含有C、H、O 元素。 （6）单糖、二糖、多糖的划分根据是能否水解及水解后 产生单糖的多少。 25 （7）单糖不经消化直接被吸收，但二糖、多糖必须被消 化后才能被吸收。 （8）纤维素是构成植物细胞壁的主要成分，而原核细胞 的细胞壁不含纤维素，是由肽聚糖构成的。因此细 胞壁能否被纤维素酶分解是区分植物细胞和原核细 胞的依据之一。 疑难辨析 1.为什么同质量脂肪比糖类释放能量多？ 提示 相同质量的脂肪中氧的含量远远少于糖，而碳和 氢的含量多，所以分解脂肪要比分解同样质量的糖类消 耗的氧气量大，释放的能量多，产生的水也多。 2.淀粉没有甜味，但吃馒头时为什么感觉到甜？ 口腔中唾液淀粉酶将淀粉分解为麦芽糖产生甜味。 26 对应训练 1.某生物体内能发生如下的反应：淀粉麦芽糖葡萄糖 糖元，则下面的说法不正确的是 ( ) A.此生物一定是动物，因为能合成糖元 B.淀粉和糖元都属于多糖 C.此生物一定是动物，因为能利用葡萄糖 D.糖类在生物体内的主要作用是提供能量 解析 糖类是生物体的主要能源物质。能够合成糖元是动 物细胞的特征，而动植物细胞都能利用葡萄糖。 C 27 2.（2008年临沂模拟）生物体内脂肪的生理功能包括 ( ) 生物膜的重要成分 储能物质 缓冲和减压、保护内脏器官 具有生物学活性，对生命活动具有调节作用 促进人和动物肠道对钙和磷的吸收 绝热体，保温作用 A. B. C. D. 解析 磷脂是生物膜的重要成分；具有生物学活性，对 生命活动具有调节作用的是激素；能促进人和动物肠道 对钙和磷吸收的维生素D，属于固醇类。 B 蛋白质 与生物多样性主要功能 生物合成 分子结构 性 质 代 谢 与进化和生物技术关系 鉴 定 蛋白质知识网络 蛋白质 如何鉴定这些物质？ 生物界常见蛋白质的成分 1 大部分酶 2 胰岛素、生长激素等部分 动物激素 3 载体 4 抗体 5 抗毒素、凝集素 6 部分抗原：红细胞携带的 凝集原、病毒的衣壳 7 神经递质的受体 8 朊病毒 9 单细胞蛋白 10 丙种球蛋白 11 纤维蛋白原、凝血酶原 12 血红蛋白、肌球蛋白 13 含蛋白质成分的实验材料 如：豆浆、蛋清等 1猪笼草是一种食虫植物，为了验证猪笼草分泌液中有蛋白 酶，某学生设计了两组实验，如下图所示。经35水浴保温 一段时间后，、中加入适量双缩脲试剂，、不加任 何试剂，下列组合能达到目的的是（ ） A和 B和 C和 D和 A 一、 蛋白质的鉴定 实验试剂实验试剂实验现实验现 象注意事项项 双缩脲试剂紫色先加A液NaOH,后加B液CuSO4 2、（08重庆）为了研究在大豆种子萌发和生长过程中糖类和蛋白质的相互关 系，某研究小组在25、黑暗、无菌、湿润的条件下萌发种子，然后测定在不 同时间种子和幼苗中相关物质的含量。在定量测定之前，进行了蛋白质含量变 化的预测实验，请填充实验原理，判断实验步骤上画线部分是否正确，并更正 错误之处。 实验原理：蛋白质 ， 其颜色的深浅与 蛋白质含量成正比。 实验步骤： 将三份等量大豆种子分别萌发1、5、9天后取出，各加入适量蒸馏水，研碎 、提取、定容后离心得到蛋白质制备液； 取3支试管编号1、2、3，分别加入等量的萌发1、5、9天的蛋白质制备液； 在上述试管中各加入等量的 ， 振荡均匀后 ， 在 颜色变化。 a b 实验结果是1、2、3号试管中颜色依次加深。 与双缩脲试剂作用产生紫色反应 ，更正：双缩脲试剂A混合均匀后，再加入试剂B b：，更正：不加热或直接观察 二、蛋白质的组成和结构 1、化学组成和结构： 种类： 通式： 脱水缩合 C、H、O、N （P、S、Fe等） 蛋白质 20种 多肽 NH2- C-COOH R - H 氨基酸 蛋白质与多肽的 主要区别是什么？ 蛋白质具有 复杂空间结构 螺旋、折叠 缠绕 必需氨基酸（8种） 非必需氨基酸（12种） 肽键 多样性 原因： （4）肽链分子的空间结构千差万别。 （3）氨基酸的排列顺序变化多端； （2）组成蛋白质分子的氨基酸数目成百上千； （1）构成蛋白质分子的氨基酸种类不同； 2、 结构特点 则: 缩合时脱出水的数目 肽键数目 水解时需结合水的数目 氨基数 羧基数 蛋白质分子量 脱出水的数目=肽键数目=水解时需结合水的数目=氨基酸数目m 主链中无氨基和羧基（至少为0） 3、 蛋白质分子中的计算: 设氨基酸数目为m、平均分子量为a、肽链数为n, 基因（DNA）中碱基：mRNA中碱基：氨基酸个数 = = =m-n； = n + R中个数， = n + R中个数 N原子数= ，O原子数 = 氨基数 + 肽键数 羧基数 2 +肽键数 （至少） 6 ：（至少） 3 ： 1 环肽中： am18（mn）（注：不考虑其他化 学键的情况）（ 二硫键个数 2） 3、有一多肽化学式为C55H70O19N10，将它彻底水解后得到 四种氨基酸： 甘氨酸（C2H5NO2）丙氨酸（C3H7NO2） 苯丙氨酸（C9H11NO2）谷氨酸（C5H9NO4）， 则此多肽中有肽键数：（ ） A8 B9 C 10 D 11 B 4、（08上海）现有氨基酸800个，其中氨基总数为810个， 羧基总数为808个，则由这些氨基酸合成的含有2条肽链的蛋 白质共有肽键、氨基和羧基的数目依次分别为（ ） A798、2和2 B798、12和10 C799、1和1 D799、11和9 B 解题能力提升 5、分析多肽E和多肽F得到以下结果（单位：个） 元素或基 团 CHON氨基 多肽肽E201 34862533 多肽肽F182 29455546 形成两种多肽的氨基酸的数目最可能是：（ ） 选项选项ABCD 多肽肽E1993405851 多肽肽F1812815349 D 6、若有99个氨基酸（假设它们的平均分子量为100），通过结合 形成了一条环状的多肽链，则其相对分子质量比原来减少了 此环状的多肽链含氨基的数量最少是 个。若某一多肽链由201 个氨基酸组成，其分子式为CxHyNaObS2（a201，b202）， 并且是由下列5种氨基酸组成的，那么该多肽链彻底水解后将会得 到赖氨酸、天冬氨酸各多少个？（ ） Aa202、b202 Ba202、（b202）2 Ca201、（b201）2 Da201、（b202）2 1782 0 D 三、蛋白质的性质 1、变性： 2、水解反应： 3、显色反应： 4、被灼烧时: 蛋白质遇到酸、碱、加热、紫外线、重金属盐和有机 溶剂等都变性失活。 应用：消毒灭菌、解毒、防虫等。 人体内蛋白质的消化过程。 蛋白质与双缩脲试剂发生作用，可产生紫色 反应。（在碱性环境下Cu2+与肽键反应） 产生烧焦羽毛般的气味 注意：蛋白质变性时不发生肽键的断裂和二硫键破坏， 主要发 生氢键、疏水键的破坏。蛋白质的变性具有不可逆性。 7“三鹿奶粉事件”暴露了不法分子在奶粉中添加了三聚氰胺。三 聚氰胺俗称蛋白精，其分子式为C3N6H6，含氮量为66左右，用 凯氏定氮法测定饲料或食品中蛋白质含量时，根本不会区分出此 伪蛋白质。长期食用含三聚氰胺的奶粉会损害生殖泌尿系统，形 成膀胱肾部结石。相关说法正确的是（ ） A用双缩脲试剂鉴定牛奶和三聚氰胺，后者不会生成紫色复合物 B三聚氰胺与氨基酸组成元素相同，食品中添加三聚氰胺，可提 高含氮率，使劣质食品通过质检机构的检测 C少量三聚氰胺在动物体内代谢形成含氮废物，可通过肝脏形成 的尿液排出体外 D三聚氰胺在细胞内经脱氨基后可氧化分解最终生成CO2和H2O A 组成细胞和生物的结构成分： 运输作用： 催化作用： 调节功能： 免疫作用： 如：细胞膜中的蛋白质、肌肉中的肌球蛋白等。 如：细胞膜上的载体蛋白、运输氧气的血红蛋白等。 如：催化各种生化反应的蛋白质类酶等。 如：生长激素、胰岛素等激素。 如：抗体、干扰素等。 1、蛋白质的主要功能 多样性 有些蛋白质有信息传递作用：如在细胞膜上与糖类结合的 （糖蛋白），有识别并传递信息的作用。 四、蛋白质的功能 功能 结构蛋白 功能蛋白 血红蛋白 肌红蛋白 染色体蛋白 核糖体蛋白 载体蛋白 、 某些激素 生命活动的 主要承担者 酶 、 生长激素 胰岛素 解旋酶 、 呼吸作用酶 光合作用酶 各种消化酶 生命活动的 主要体现者 病毒衣壳 构建蛋白质为中心的集合模型 蛋白质 载体 酶 激素 运载体 抗体 蛋白质 载体 抗体 酶 激素 运载体 以蛋白质为中心的集合模型 .2、蛋白质与酶 酶是活细胞产生的一类具有生物催化作用的有机物， 少数的酶是RNA，绝大多数的酶是蛋白质。 酶具有生物催化剂所特有的特点，如：高效性、专一性 和易受pH值和温度的影响。 1）、酶的概念和特性 2）从功能上看蛋白质酶常见的种类 消化酶 淀粉酶、纤维纤维 素酶、麦芽糖酶、多肽肽酶、脂肪酶、 胰蛋白酶：可用来分解蛋白质质。可用于动动物细细 胞培养时时分解组织组织 使组织细组织细 胞分散开。 工具酶限制性内切酶、DNA连连接酶等 分解酶细细胞内分解各种有机物的酶 合成酶DNA聚合酶、RNA聚合酶、逆转录转录 酶等细细 胞内合成各种有机物的酶 还还原酶还还原型辅辅酶（NADPH）等 转转移酶转转氨酶（GPT） 3）、有关酶特性的实验探究 酶的专一性 设计思路一: 设计思路二： 重要原则： 对照原则、 单一变量原则 换反应物不换酶 实验组：反应物+相应酶溶液 对照组：另一反应物+等量相同酶溶液 换酶不换反应物 实验组：反应物+相应酶溶液 对照组：相同反应物+等量另一种酶溶液 探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用实验过程中要注意： 选择好检测试剂：检测的试剂宜选用斐林试剂，不能选用 碘液，因为碘液无法检测蔗糖是否被水解。 要保证蔗糖的纯度和新鲜程度是做好实验的关键。 酶的高效性 设计思路：对照组：反应物+无机催化剂 检测底物分解速度； 实验组：反应物+等量酶溶液 检测底物分解速度。 酶的适宜条件的探究 适宜的温度： 设计思路： 在实验步骤中要注意： a.在酶溶液和反应物混合之前，需要把两者先分别放在各自所 需温度下保温一段时间。 b.若选择淀粉和淀粉酶探究酶的最适温度，检测的试剂宜选用 碘液，不应选用斐林试剂，因斐林试剂需水浴加热，而该实验 中需严格控制温度。 反应物+ t1 +酶溶液，反应物 + t2 +酶溶液， 反应物+ t3 +酶溶液， ，反应物+ tn +酶溶液 检测 反应物分解的速度或存在的量 适宜的pH ： 设计思路： 4）、与酶有关的图表、曲线解读 反应物+ pH1 +酶溶液，反应物+ pH2 +酶溶液，反 应物+ pH3 +酶溶液，反应物+ pHn +酶溶液 检测反应物分解的速度或存在的量 酶促反应速率 理解下列图示的生物学含义： 酶促反应 速率 酶促反应 速率 OO 最适 温 度 温 度 最适PHPH 8、经测定某化合物含C、H、O、N、S元素，该化合物不可 能具有的一项功能是（ ） A、与抗原发生特异性结合 B、用于基因工程获得黏性末端 C、细胞中蛋白质合成的直接模板 D、可连接上抗癌药制成生物导弹 9、（07江苏）下列不属于植物体内蛋白质功能的是（ ） A构成细胞膜的主要成分 B催化细胞内化学反应的酶 C供给细胞代谢的主要能源物质 D根细胞吸收矿质元素的载体 10、（07宁夏）用某种药物饲喂动物，一段时间后测得实验组 比对照组动物血浆中血红蛋白含量明显增高，该药物的功效 可能是（ ） A.增强血红蛋白的合成能力 B.提高血浆蛋白的含量 C.增加红细胞的生成数量 D.对红细胞有破坏作用 C C D 解题能力提升 11、关于酶的叙述中，正确的一项是（ ） A、细胞中所有的酶和胰岛素、生长激素的化学本质都属于蛋 白质 B、除去洋葱、黑藻、蓝藻的细胞壁，都必须使用纤维素酶和 果胶酶 C、进行基因操作时，参与催化的酶有限制性内切酶、DNA 连接酶和解旋酶等 D、过酸、过碱和高温、低温，都能使酶的分子结构遭到破坏 而失去活性 C 12、有关酶的曲线中，错误的是： 酶 促 反 应 速 度 酶 促 反 应 速 度 酶 促 反 应 速 度 温度 PH值 底物浓度 酶 促 反 应 速 度 酶的浓度 D A B C D 13、（08江苏）为探究洗衣粉加酶后的洗涤效果，将一种无酶洗衣粉分成3等 份，进行3组实验。甲、乙组在洗衣粉中加入1种或2种酶，丙组不加酶，在不 同温度下清洗同种化纤布上的2种污渍，其他实验条件均相同，下表为实验记 录。请回答下列问题。 水温/ 10 10 10 20 20 20 30 30 30 40 40 40 50 50 50 组别 甲 乙 丙 甲 乙 丙 甲 乙 丙 甲 乙 丙 甲 乙 丙 清除血渍时间 /min 67 66 88 52 51 83 36 34 77 11 12 68 9 11 67 清除油渍时间 /min 93 78 95 87 63 91 82 46 85 75 27 77 69 8 68 （1）提高洗衣粉去污能力的方法有 _ _ _ _ _ _ _ 甲组在洗衣粉中加 入了_。乙组在洗衣粉中加入了 _ _ _ _ _ _ _。 （2）甲、乙组洗涤效果的差异，说明酶的作用具有_。 （3）如果甲、乙和丙3组均在水温为80时洗涤同一种污渍，请比较这3组洗 涤效果之间的差异并说明理由 。 加酶和适当提高温度 蛋白酶蛋白酶和脂肪酶 专一性 没有差异，因为高温使酶失活 五、蛋白质分子的生物合成 1、合成的细胞器: 2、合成的场所: 3、合成的过程: DNA mRNA 肽链(蛋白质) 转录 翻译 (主要在细胞核)(细胞质的核糖体) 转录的场所一般是在细胞核中进行（线粒体和叶绿体中也 有转录过程，原核生物无核，只能在细胞质中进行），翻 译是在细胞质的核糖体上进行的. 核糖体 4、分泌蛋白的合成、加工、运输 比较成熟 的蛋白质 成熟的 蛋白质 有特定功能的 蛋白质 不成熟 的蛋白质 合成的场所初加工的场所再加工的场所分泌出细胞 附着型核糖体 内质网高尔基体细胞膜 线粒体（供能） 什么是分泌蛋白？ 抗体、消化酶、胰岛素等物 质合成、分泌过程怎样？ 说明：细胞内的生物 膜在结构和功能上具 有一定的连续性 胰岛素分子中含 个肽键；控制合成胰岛素分 子的基因中有 _ 个脱氧核糖核苷酸。 这51个氨基酸形成胰岛素后，相对分子质量比原来 51个氨基酸的总分子量减少了 ； 49 至少 306 888 解题能力提升 14、胰岛素是一种蛋白质分子，它含有 2条多肽链，A链含有21个氨基酸，B链 含有30个氨基酸，2条多肽链间通过2个 二硫键(二硫键是由2个-SH连接而成的) 连接，在A链上也形成1个二硫键，如图 所示 胰岛素是治疗糖尿病的最佳药物，其只能注 射不能口服，原因是： 运用基因工程技术，在大肠杆菌体内合成了 人类胰岛素。试问：决定该激素的氨基酸排列 顺序的信使RNA是由 转录而来 的；其合成的场所是 ，写出大肠 杆菌体内胰岛素的表达过程： ； 若胰岛素被口服，其在消化道内最终变成 。 氨基酸 DNAmRNA胰岛素 转录 翻译 胰岛素基因 大肠杆菌核糖体 胰岛素是蛋白质，其口服 后将被消化液消化，失去疗效 15、已知一段信使RNA有30个碱基,其中A和C共有12个 , 那么转 录成该信使RNA的一段DNA分子中应有多少个G和T及该信使 RNA经翻译而合成肽链时,应脱去多少个分子的水: A. 12 和 30 B. 30 和 29 C. 18 和 10 D. 30 和 9 D 16、(08山东)已知分泌蛋白的新生肽链上有一段可以 引导其进入内质网的特殊系列（图中P肽段），若p 肽段功能缺失，则该蛋白（ ） A无法继续合成 B可以进入高尔基体 C可以被加工成熟 D无法被分泌到细胞外 D 17、(08江苏) 科学家用含3H标记的亮氨酸的培养豚鼠的胰 腺腺泡细胞，下表为在腺泡细胞几种结构中最早检测到放射 性的时间表。下列叙述中正确的是( 多选题) A形成分泌蛋白的多肽最早在内质网内合成 B高尔基体膜内向与内质网膜相连，向外与细胞相连 C高尔基具有转运分泌蛋白的作用 D靠近细胞膜的囊泡可由高尔基体形成 细细胞结结构 附有核糖体的 内质质网 高尔基体 靠近细细胞膜的 囊泡 时间时间 /min 317117 C D 蛋白质 胃蛋白酶 肠肽酶 多肽 氨基酸 毛细血管 主动运输 小肠绒毛 小肠胃 胰蛋白酶 氨基酸 小肠 1、蛋白质的消化 2、蛋白质的吸收 六、蛋白质代谢 食物中 蛋白质 自身的 蛋白质 其他 物质 氨 基 酸 新的氨基酸(非必需氨基酸) 各种组织蛋白和酶等 含氮部分 （氨基） 不含 氮 部分 尿素 CO2H2O能量 糖类、脂肪 氨基转换 合 成 分 解 消化吸收 氨基转换 脱氨基 转化 氧化 分解 合成 必需氨基酸：甲硫氨酸、缬氨酸、 赖氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、亮氨 酸、色氨酸、苏氨酸 “携一两本单色书来” 来 源去 路 3、氨基酸代谢 转氨基作用与脱氨基作用 转氨基后，氨基酸的转氨基后，氨基酸的种类改变，数量不变。种类改变，数量不变。 1 1）转氨基作用）转氨基作用( (氨基转换作用氨基转换作用) ) 2 2）脱氨基作用）脱氨基作用 将氨基酸的氨基脱下，成为将氨基酸的氨基脱下，成为NHNH 3 3 ，在肝脏在肝脏中转变成中转变成尿素，尿素，然然 后通过后通过肾脏肾脏形成形成尿液。尿液。脱氨基使脱氨基使氨基酸的数目减少氨基酸的数目减少 3）氨基酸的代谢异常：例如苯丙酮尿症，就是因患者缺少正 常基因，而导致体细胞中缺乏一种酶，使苯丙酮酸在体内积累 过多，会对神经系统造成损害，出现智力低下，患者尿有异味 4 4、蛋白质代谢与人体健康、蛋白质代谢与人体健康 合理膳食：合理膳食：使摄入的氨基酸种类齐全使摄入的氨基酸种类齐全 每天必须摄入一定量的蛋白质每天必须摄入一定量的蛋白质（儿童、孕妇、大病初愈 要多进食蛋白质 （入出） a.a.人体每天总要进行脱氨基作用分解一部分氨基酸，人体每天总要进行脱氨基作用分解一部分氨基酸， b.b.蛋白质不能在体内贮存蛋白质不能在体内贮存 c.c.必需氨基酸不能在体内合成，只能来自食物必需氨基酸不能在体内合成，只能来自食物 动物性蛋白比植物性蛋白氨基酸种类要全 （玉米、水稻缺赖氨酸，掺大豆） 原因原因 空腹喝牛奶不好：脱氨基后氧化分解 GPT谷丙转氨酶检测肝炎（ GPT把谷氨酸转成丙氨酸） C 21、如果某人排出的粪便中有许多氨基酸，你认为发生病变或 受到损伤的部位最可能发生在： A.胃粘膜的上皮细胞 B.小肠绒毛上皮细胞 C.大肠粘膜的上皮细胞 D.盲肠炎 B 解题能力提升 20.关于生物体内氨基酸的叙述错误的是 （ ） A构成蛋白质的氨基酸分子的结构通式是 B. 人体内氨基酸的分解代谢终产物是水、二氧化碳和尿素 C. 人体内所有氨基酸均可以互相转化 D. 两个氨基酸通过脱水缩合形成二肽 222008年3月瑞典研究人员新发现一种促使脂肪细胞 生成的蛋白质抗酒石酸酸性磷酸酶（TRAP），这 一发现有望为治疗肥胖症开辟新途径。相关叙述不正确 的是（ ） ATRAP与脂肪共有的元素有3种 B脂肪细胞是胰岛素的靶细胞之一，胰岛素可促进血 糖进入脂肪细胞并转化为脂肪 C通过转氨基作用，脂肪可以转化为组成TRAP的基 本单位 D理论上肥胖症患者体内的TRAP水平很可能超过正 常人，通过抑制TRAP的功能有望治疗肥胖症 C 23、某生物兴趣小组，连续测定了甲、乙、丙、丁四位健康人 尿液中的尿素含量，根据测定的结果。计算的平均值列于下表 尿素的平均含量(g/100mL) 据上表，你认为这四人的食物结构中，蛋白质比例最高的是： A.甲 B.乙C.丙D.丁 甲乙丙丁 0.821.111.362.21 D 24、下表表示某种食物中的四种氨基酸的含量和人体蛋 白质中这四种氨基酸的平均含量。试问：如果人食用这 种食物，在人体中发生下列哪种生理过程，才能使食物 中的这四种氨基酸得到充分合理的利用： A.呼吸作用B.转氨基作用 C.脱氨基作用D.氧化作用 氨基酸丝丝氨酸组组氨酸酪氨酸甘氨酸 食物中0.010.100.050.20 人体中30.04 B 单位(g/g) 25、用含15N标记的(NH4)2SO4给水稻施肥 ,经过 放射性跟踪检测, 结果在猪的唾液和尿液中均 能检测到15N的存在, 那么唾液和尿液中最终检 测到的15N的形成分别是由于什么的缘故: A.蛋白质水解、脱氨基作用 B.氨基酸脱水缩合、脱氨基作用 C.氨基酸脱水缩合、氨基转换作用 D.蛋白质水解、氨基酸转换作用 B 干扰素是一类具有很高生物活性的糖蛋白，它具有抑制多种 病毒的复制功能，是一种抗病毒物质。下图为干扰素抑制病 毒复制过程示意图。试回答相关问题： （1）组成干扰素的基本单位是， 组成干扰素基因的基本单位是。 （2）从图示看，干扰素能抑制病毒的复制是因为 ，病 毒基因的化学本质是 氨基酸和葡萄糖 脱氧核苷酸 干扰素诱导产生的抗病毒蛋白能抑制病毒基因的翻译过程 核酸（DNA或RNA） （3）美国一家公司用转基因技术生产干扰素，首先从人的T淋 巴细胞中提取目的基因，使之与细菌的结合，这两 步所用的工具酶为 。然后移植到酵母菌体内，使干扰素基因在酵母菌中得 以表达。目的基因转入后，并不影响酵母菌中其它基因的表达 ，原因是。 质粒 限制性内切酶、DNA连接酶 不同基因之间具有相对独立性 五、细胞结构知识点透析 五、细胞结构知识点透析 与蛋白质、脂质、糖类的合成有关 与细细胞分泌物形成有关，植物细细胞中还还与 细细胞壁形成有关。 1 、 细 胞 器 叶绿体： 内质网： 核糖体： 高尔基体： 光合作用（光反应、暗反应）的场所 有氧呼吸的主要场所 蛋白质合成的场所 附着核糖体：分泌蛋白 游离核糖体：组织蛋白 液 泡： 色素、水、无机盐等 中心体： 线粒体： 溶酶体： 与动物细胞低等植物细胞有丝分裂有关 含各种水解酶 3、细胞器在结构上的联系： 细胞膜 内质网膜 核膜 通过小泡 间接转化 紧密相依 高尔基体膜 线粒体膜 直接转化 直接转化 无膜结构： 细胞器的膜结构 双 层 膜： 单 层 膜： 2、 核糖体、中心体 线粒体、叶绿体 内质网、高尔基体、液泡、溶酶体 1）有“能量转换器之称”的细胞器：线粒体、叶绿体； 2）产生ATP的场所：线粒体、叶绿体、细胞质基质。 3）含有色素的细胞器：叶绿体、有色体、液泡。有色体 和叶绿体中均含有叶黄素和胡萝卜素，液泡的细胞液中 含有花青素等色素。 以“出芽”形式形成小泡 以“出芽”形式形成小泡 线粒体(供能) 氨基酸 核糖体（形成多肽） 内质网（加工、折叠、组装、加糖基团等） 细胞膜 分泌蛋白（部分激素、消化酶、抗体等） 高尔基体（再加工） 4、细胞器的功能 5、细胞器与生殖发育 核糖体（间期蛋白质的合成）、中心体（动物及 低等植物）、高尔基体（植物细胞壁）、线粒体。 1)只存在于植物细胞中的细胞器： 叶绿体 2)动、植物细胞中形态相同、功能可能不同的细胞器: 高尔基体 3)植物根尖分生区没有的细胞器： 叶绿体、中心体、液泡 4)参与细胞分裂的细胞器： 6、细胞器与遗传变异及进化 3）能自我复制的细胞器： 1）细胞质遗传：线粒体、叶绿体中DNA 2）具有核酸的细胞器： 线粒体、叶绿体、核糖体 线粒体、叶绿体、中心体 细胞工程专题 典例精析 知识梳理 细胞的全能性与细胞分化 植物细胞工程 动物细胞工程 细胞工程知识归纳比较 一.细胞的全能性与细胞分化 （1）细胞的全能性是指已分化的细胞仍具有发育 成完整个体的潜能。其原因是生物体的每一个细 胞都包含有该物种特有的全套遗传物质，都有发 育成完整个体所必需的全部基因。 （2）细胞全能性大小比较 植物细胞动物细胞（仅细胞核具全能性） 受精卵生殖细胞(卵细胞、精子、配子)体细胞 幼嫩的细胞衰老的细胞 体细胞：分化程度低的分化程度高的 分裂能力强的分裂能力弱的 离体（必要条件）、 一定的营养物质（水、无机盐、维生素、氨基酸）、 激素（细胞分裂素、生长素）、 其他适宜的条件（温度、pH、无菌等） （3）实现细胞全能性的条件 一.细胞的全能性与细胞分化 （）植物组织培养 二.植物细胞工程 离体的植物器官、组织 或细胞 愈伤组织 脱分化 根、芽 植物体 再分化 （）植物体细胞杂交 二.植物细胞工程 植物体细胞杂交是用两个来自于不同植物的 体细胞融合成一个杂种细胞，并且把杂种细 胞培育成新的植物体的方法。 细胞融合 植物细胞A 植物细胞B 去细胞壁 原生质体A 原生质体B 原生质体融合 再生出细胞壁 杂种细胞 植物组织培养 杂种植物 （）植物体细胞杂交 （）动物细胞培养 三.动物细胞工程 细胞 悬浮 液 10代 细胞 50代 细胞 无限传 代 原代培养 传代培养 细胞株 细胞系 多数组织细胞固定在表面 生长和分裂 随细胞增多，细胞就会停止分裂增殖 (遗传物质改变)(遗传物质不变) 动物细胞培养不能 最终培养成生物体 （）动物细胞培养 三.动物细胞工程 （2）动物细胞融合 三.动物细胞工程 a.诱导方式 物理法 化学法 生物法：灭活的病毒 仙台病毒 紫外线 丧失感染性（不感染细胞） 保留融合活性 （诱导细胞融合） b.过程： 灭活的病毒颗粒黏附 于细胞表面 细胞膜被病毒颗粒穿通 细胞膜连接 细胞融合，形成杂种细胞 （2）动物细胞融合 三.动物细胞工程 c.应用： （2）动物细胞融合 三.动物细胞工程 设计方案： 一个B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体 小鼠骨髓瘤细胞能无限增殖 化学性质单一、特异性强 杂种细胞 单克隆抗体的制备 单克隆抗体的特点： c.应用： （2）动物细胞融合 三.动物细胞工程 过程： 单克隆抗体的制备 抗原 小鼠效应B细胞 骨髓瘤细胞 杂交瘤细胞 细胞融合、筛选 多孔培养板单个 细胞培养，筛选 能产生特定抗体的 细胞群 体外培养 体内培养 提取出单克隆抗体 ？ ？ 抗原 效应B细胞 筛选 筛选 （AA型、BB型） AB型杂交瘤细胞 能产生所需抗体的细胞 （）植物、动物细胞融合（杂交）的比较 四.细胞工程知识归纳比较 主要用于制备 单克隆抗体 获得杂种植株 用途 物理、化学法 （同左） 灭活的病毒 物理（离心、振 荡、电刺激） 化学（聚乙二醇） 诱导方法 使细胞分散后 诱导细胞融合 去除细胞壁后诱 导原生质体融合 细胞融合的方法 细胞膜流动性细胞膜的流动性、 植物细胞全能性 原理 动物细胞融合植物体细胞杂交比较项目 克服远缘杂交不 亲和性的障碍 （）植物、动物细胞培养的比较 四.细胞工程知识归纳比较 获得细胞 细胞的全能性 细胞株、细胞系 植物体 培养结果 或细胞分泌蛋白 快速繁殖、培育 无病毒植株等 培养目的 葡萄糖、动物血清蔗糖、植物激素培养基特有成分 液体培养基固体培养基 培养基性质 细胞增殖原理 动物细胞培养植物组织培养比较项目 相同点： 离体、无菌操作，一定的pH、适宜的温度 注意： （1）植物体细胞杂交培育出的新个体具有两个 亲本的遗传物质，但其遗传方式是无性生殖； （2）植物细胞融合的标志是再生出细胞壁； （3）动物细胞融合不能产生新的动物个体； （4）通过体细胞杂交得到的杂种植株，染色体是两 个细胞中染色体之和，且一般来自不同种，如 “白菜甘蓝”的染色体数是白菜和甘蓝的染色 体数之和。（见本课时例2） （3）几种杂交技术的比较 四.细胞工程知识归纳比较 项 目 杂交育 种技术 植物体细胞 杂交技术 动物细胞 融合技术 分子杂 交技术 原 理 方 法 用 途 基因重组 细胞膜的流动性、 细胞的全能性 细胞膜的流动 性、细胞增殖 碱基互补配 对原则 植物母本 去雄套袋 人工传粉 后,套袋隔 离 物理法：离心电 刺激振荡等 化学法：PEG 物化法：同左 生物法： 灭活的仙台 病毒 标记的单链DNA 或RNA探针，利 用杂交的高度 特异性，检测 特异性的靶序列 培养新品种 克服远缘杂交不 亲和性的障碍 制备单克隆 抗体 用于克隆基因 的筛选、基因 组中序列的定 性、基因诊断等 （）几种类型生物的培养 四.细胞工程知识归纳比较 比较较 生物微生物培养 植物动动物细细胞 培养组织组织 培养无土栽培 培养 对对象 培养基 成分 培养基 类类型 培养 条件 微生物个体离体植物细胞 完整植物个体 幼龄动物 器官或胚胎 水、无机盐、 碳源、氮源、 生长因子 水、无机盐、 有机营养、 维生素、 植物激素 水、无机盐水、无机盐、 有机营养、 维生素、 动物血清 固体、半固体 或液体 固体液体液体 无菌、适宜 的温度等 无菌、离体、 适宜的温度等 光照、CO2、 适宜的温度等 无菌、适宜的 温度等 【例1】下列有关细胞全能性的说法中，不正确的是 （ ） A 受精卵在自然条件下能分裂、分化成完整个体， 因此，其全能性最高 B存在于生物体内的细胞，由于发生了分化，因而 全能性不能得到表达 C卵细胞与受精卵一样，细胞未分化，全能性很高 D植物细胞在一定的条件下，离体培养能表现出其 全能性 【解析】 细胞的全能性是指已分化的细胞仍具有发育成完整个体 的潜能。而细胞全能性的表达一般需要在离体情况下才 能实现，在生物体内，细胞由于是已分化细胞，且其分 化具有不可逆性的特点，导致细胞的全能性不能得到表 达；而卵细胞本身就是经减数分裂分裂分化形成的，因 而不能说是未分化的细胞。 答案：C 【变式1】玉米是一种主要的农作物，为了提高玉米的 产量，科学家在玉米育种中和栽培中作了大量的研究。 如图是关于玉米培养的过程，据图判断下列说法中错 误的是 （ ） A.从繁殖原理上分析，AD属于无性生殖 B.植株D和G中的染色体组数不同 C.EG不能体现细胞的全能性 D.EF过程中获得的植株一般没有直接的使用价值 即应用于大田生产 EG是花粉离体培养，属于植物组织培养过程， 既属于无性繁殖，也体现了细胞的全能性。 【解析】 答案：C 【例2】卵细胞作为生殖细胞，在生物技术中 可用于 （ ） 克隆动物时细胞核的受体 进行体外受精，培育试管动物 形成受精卵，作为培育转基因动物的受体细胞 植物组织培养形成试管苗 动物细胞融合形成单克隆抗体 形成受精卵，利用转基因和植物组织培养，培 育抗虫棉植株 A. B. C. D. 植物组织培养是运用外植体脱分化形成试管苗，而 不会利用卵细胞；同样，动物细胞融合形成单克隆 抗体是利用已分化的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合 形成杂交瘤细胞，因而也不会利用卵细胞。 【解析】 答案：D 【变式2】下列关于细胞工程的叙述中，不正确的是（ ） A利用花药离体培养获得单倍体植株、从紫草的愈伤组 织中提取紫草素、利用细胞工程培养“番茄马铃薯”杂 种植株，都采用了植物组织培养技术；而利用秋水仙素处 理萌发的种子或幼