走近细胞和细胞的分子组成.doc

第一讲 走近细胞和细胞的分子组成考纲要求：（1）细胞学说的建立过程（）（2）多种多样的细胞（）（3）蛋白质、核酸的结构和功能（）（4）糖类、脂质的种类和作用（）（5）水和无机盐的作用（）(. 对所列知识点要知道其含义，能够在试题所给予的相对简单的情境中识别和使用它们。.理解所列知识和其他相关知识之间的联系和区别，并能在较复杂的情景中综合运用其进行分析、判断、推理和评价。)一、走近细胞：细胞学说的建立过程：细胞的发现：罗伯特虎克。（列文虎克）细胞学说的创立：植物学家施莱登、动物学家施旺。细胞学说内容（p10）：一切 都是由细胞构成的， 是生命的单位，新细胞可以由 生成；并揭示了细胞的统一性和生物体结构的统一性。 例1，通过分析细胞学说的建立过程，你领悟到科学发现具有哪些特点？例2，十九世纪生物科学的三大发现（也被称为现代生物学的三大基石）是什么？ 生命活动离不开细胞：没有细胞结构的生物不能独立生存，如病毒。单细胞生物的各项生命活动的完成必须以完整细胞为基础，如草履虫。多细胞生物的基本生命活动离不开细胞，如缩手反射至少需要多少种细胞参与？生物的繁殖离不开生殖细胞，如精卵细胞。 总之，细胞是生物体的 的基本单位，没有细胞就没有生命。生命系统的结构层次：生物体：（元素和化合物）细胞组织器官（系统）生物体生物群体：（生物体）种群群落生态系统生物圈。细胞的分类：根据细胞内有无核膜的分界分为原核细胞和真核细胞两大类，在此着重介绍原核生物。代表生物：细菌、蓝藻（颤藻、发菜、念珠藻等）。此外放线菌、立克次氏体、衣原体、支原体等也是原核生物。但酵母菌、霉菌、食用菌、绿藻等不属于原核生物，病毒也不是。水华现象和相关藻类分析（p9）。蓝藻和细菌的比较（p9）基本特点（识图p9）：没有成形的细胞核：没有 、没有染色体，没有核仁。区域内仅有一丝状裸露的DNA，称为 。没有复杂的细胞器，但有 。有细胞膜和有细胞壁。体积较小。利用高倍显微镜观察多样的细胞：操作：取镜、安放、对光（低倍镜正对通光孔，用较大的光圈）、观察（先下后上，先外后内，先低倍后高倍）、清洁和收镜。低倍镜转高倍镜：选择凹面反光镜和较大的光圈；物象移至 （ 移片）；用 将低倍镜转换成高倍镜；调节 调焦。二、细胞的分子组成：组成生物体的化学元素和化合物例3，最基本的元素？四种最主要元素？常见元素种类数？大量元素？微量元素？生命的核心元素？组成生物体鲜重和干重的质量含量最大的元素分别是？ 例4，玉米和人体所含的化学元素比较表（两者分别代表植物和动物）：元素玉米人O44.4314.62C43.5755.99H6.247.46N1.469.33K0.921.09Ca0.234.67P0.203.11Mg0.180.16S0.170.78据本表的数据，能得出的结论是？据元素的种类反映出生物界和非生物界具有统一性。据元素的含量（比例）反映出生物界和非生物界具有差异性。蛋白质（Protein）：生命活性的主要承担者。 蛋白质是高分子物质，分子量是几万至几十万，种类多达10101012种。比较：H2O 18，NaCl 58血红蛋白 C3032H4816O872N780S8Fe4元素组成：C、H、O、N及S，平均含氮量约占16。 基本单位：氨基酸。氨基酸的结构通式（C2H4O2N-R）。特点：均含有 。 连在同一个碳原子上。 因为R=20，所以，组成生物体蛋白质氨基酸的结构通式的氨基酸共有20种。 * 八种必需氨基酸是：缬氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、甲硫氨酸（蛋氨酸）、色氨酸、苏氨酸、赖氨酸（以及婴儿的组氨酸）（p21）。 氨基酸脱水缩合，通过形成 连接而成多肽链（肽链上的各个氨基酸，在连接中丢失了氨基上的H和羧基上的OH，被称之为氨基酸残基）。肽键，二肽，多肽，肽链。氨基酸数肽链数 = 数 = 脱水数 = 破坏掉氨基和羧基数 蛋白质就是由具有一定空间结构的一条或几条肽链构成的。蛋白质的多样性：与组成蛋白质的氨基酸 、数量、 和 的空间结构有关（p23）。蛋白质的生物学功能：构成 的重要物质。具有 功能，如酶。作为代谢的调节者，如 。作为 ，如血红蛋白、载体。保护有机体，防御外物入侵的作用，如抗体。蛋白质的结构：蛋白质的一级结构（即初级或化学结构）：是指组成蛋白质分子的多肽链，是由共价键（如肽键和二硫键）形成的，不易破坏。蛋白质的空间结构（次级结构）：是指以氢键、盐键、疏水键和范德华力等非共价健构成的具有特定构象的蛋白质分子，包括二级结构、三级结构、四级结构，这种结构较易破坏，而令蛋白质失去功能，称为蛋白质变性。蛋白质的变性作用：蛋白质在重金属盐（汞盐、银盐、铜盐等）、酸、碱、乙醛、尿素等的作用下，或加热至70100，或在X射线、紫外线的作用下，其空间结构发生改变和破坏，从而失去生物学活性，这种现象称为变性。变性过程中不发生肽键断裂和二硫键的破坏，因而不发生一级结构的破坏，轻度的变性在条件适合的情况下蛋白质可恢复原有的空间结构，恢复功能，称为复性。为什么吃熟鸡蛋容易消化？（p23）核 酸：遗传信息的携带者核酸的元素组成：C、H、O、N、P。组成核酸的基本单位核苷酸：每一个核苷酸分子由一分子戊糖（核糖或脱氧核糖）、一分子磷酸和一分子 组成。核酸分子是由 单体间通过脱水缩合而成的多核苷酸长链。分类：脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA）。组成单位-核苷酸五碳糖含氮碱基结构存在部位DNA脱氧核苷酸脱氧核糖A、T、C、G双链细胞核RNA核糖核苷酸核糖A、U、C、G单链细胞质构成核酸的核苷酸共有八种，碱基五种，五碳糖两种。但构成病毒的核苷酸共有四种，碱基四种，五碳糖一种。* 观察DNA和RNA在细胞中的分布（p26）。遗传物质脱氧核糖核酸（DNA）的结构和功能的多样性与脱氧核苷酸（碱基）的数量、排列顺序，以及形成的脱氧核苷酸链的空间结构有关。从而进一步去携带相关遗传信息，在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成方面发挥重要作用。糖类（俗称Carbohydrate）：主要的能源物质。通式：Cn（H2O）M 。其中糖类的元素组成？含量较多的元素是？分类和分布。单糖： 主要是六碳糖（C6H12O6）和五碳糖（C5H10O5或C5H10O4）。二糖：可以水解为 的糖，分子式是C12H22O11 。* 二糖的组成（p31,图2-11）。* 单糖脱水缩合成二糖（或二糖水解成单糖）的反应式。多糖：可以水解成多个单糖的糖，分子式是： 。主要功能：是生物体的主要 和 物质；是储藏的养料，如淀粉、糖原；生物体的结构组分，如纤维素、壳多糖；是细胞识别的基础，如糖蛋白中的糖链。脂质（元素组成、比例和分类）脂肪（贮存脂类），能值是同等质量的糖类和蛋白质的两倍多。具有贮能、维持体温、缓冲、等功能。三大能源物质所含的能量数值及氧化释能耗氧量的分析。磷脂（结构脂类），构成生物膜、神经组织的重要组分。固醇（功能脂类），包括胆固醇、 、 等。细胞中的水水的生理作用。水的存在形式以及两种水形式的比例对生命活动活性的调控。水的来源。其中的代谢生水可来自哪些生理作用？ 细胞中的无机盐。存在形式：离子形式。生理作用：是构成生物体某些重要结构和重要物质的重要成分。参与并调节生物体的代谢活动，如Ca2+。维持生物体的平衡（如酸碱平衡）。实验 检验生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质还原糖的鉴定：可溶性还原糖可与Cu（OH）2（斐林试剂）在沸水浴下反应并生成砖红色的Cu2O沉淀。具有还原性的糖：是指含有还原性基团（主要是半缩醛羟基）的糖，包括全部的单糖和部分的二糖（如麦芽糖），而全部的多糖和部分二糖（如蔗糖）是没有还原性。淀粉的鉴定：淀粉遇碘呈蓝色。脂肪的鉴定：脂肪可被苏丹染成橘黄色，可被苏丹染成红色。鉴定过程有徒手切片、显微镜观察等操作。蛋白质的鉴定： 蛋白质因所含的肽键与双缩脲的结构非常类似，所以可以与双缩脲试剂（也是Cu（OH）2）反应生成紫色或紫红色络合物。请比较蛋白质和双缩脲试剂的反应与还原糖和斐林试剂反应的同异点。参考练习：1谷氨酸的R基为 C3H5O2，在一个谷氨酸分子中，含有的碳和氧的原子数分别是： A3、4 B4、5 C5、4 D5、62.若某蛋白质的相对分子质量为11935，在合成这个蛋白质分子的过程中，脱水量为1908，假设氨基酸的平均相对分子质量为127，则组成蛋白质分子后，肽链数为：A.1条 B.2条 C.3条 D.4条3种子萌发的需氧量与种子所贮藏有机物的元素和元素比例有关，在相同条件下，消耗同质量的有机物，油料作物种子（如花生）萌发时需氧量比含淀粉多的种子（如水稻）萌发时的需氧量： A多 B少 C相等 D无规律4向蔗糖溶液中注入适量的新鲜的唾液淀粉酶，放在37的恒温水浴保温10分钟，然后用费斐林试剂检测发现： A生成了砖红色沉淀 B混合液变成了紫色 C混合溶液的颜色不变 D生成了橘红色的小颗粒5恩格斯把“细胞学说”列为19世纪自然科学三大发现之一。那么细胞学说的主要内容是：A一切生物都是由细胞构成的 B一切动物和植物都是由细胞构成的C细胞是由蛋白质、核酸等重要物质组成的 D所有的细胞均包括细胞膜、细胞核、细胞质几部分6.用高倍显微镜观察酵母菌和乳酸菌，可用来鉴别两者差异的主要结构是： A.细胞壁 B.细胞膜 C.细胞质 D.核膜7某22肽被水解成1个6肽，2个5肽，2个3肽，则这些短肽的氨基总数的最小值及肽键总数依次是：A6 18 B5 18 C5 17 D6 178现在1000个氨基酸，其中氨基有1020个，羧基有1050，则由此合成的4条多肽链中共有肽键、氨基、羧基的数目是： A999、1016、1046 B996、1、1C996、24、54 D996、1016、10469下列关于生物大分子的叙述，正确的是（多选）： A蛋白质是由多个氨基酸分子通过肽键相互连接而成的高分子化合物 BDNA是一切生物遗传信息的载体 C酶是生物体产生的具有催化活性的生物大分子 DRNA通常只有一条链它的碱基组成与DNA完全不同10将面团包在纱布中在清水中搓洗，然后鉴定粘留在纱布上的粘稠物和洗出的白浆各含什么物质，所用的试剂分别应是： A碘液、苏丹溶液 B双缩脲试剂、碘液 C二苯胺试剂、苏丹 D碘液、斐林试剂11 . 2002 年美国科学家进行了“海洋施铁肥实验”，即在一定面积的海面上均匀喷洒一定量的稀硫酸亚铁溶液，八周后，初级生产力增加了10倍。科学家发现海水表层的浮游植物若能善用两种主要的营养元素 氮和磷，就会产生藻华。海藻固氮过程需要铁质，铁质来源于随风吹送的陆地含铁沙尘，而磷则由河水冲刷岩石的含磷矿物带进海水。每年海洋浮游植物细胞固定的 CO2几乎与陆生植物一样，正因如此，科学家想促使浮游植物产生藻华，来减缓全球暖化的速度。 (1）蓝藻细胞内同时含氮、磷元素的物质有_（至少写 2 种）。 (2）列表比较蓝藻和绿藻的光合色素种类与光合作用场所的异同。 (3）浮游植物的藻华现象，最可能不受下列哪种离子浓度的影响？ ( ) A . Cu2+ B .PO43- C .NO3- D . Fe2+ （4）据上述材料分析藻华对环境可能的影响是_（5）在没有人为干预的情况下，远洋区还是近海区更容易发生藻华，为什么？_ 。12用氨基酸自动分析仪测定几种肽类化合物的氨基酸数目如下（9分）：肽化合物名称催产素加压素血管舒张素平滑肌舒张素猪促黑色细胞激素人促黑色素细胞激素氨基酸数目9个9个9个10个13个22个 表中的氨基酸数目虽然相同，但其生理作用彼此不同，这是因为它们的不同。 表中和或和虽然功能相似，但各具有专一性，它们之间的差异取决于。 在不知血管舒张素的具体结构的情况下，推知这类肽类化合物至少有个氨基和有羧基，它们位于肽类化合物位置。 假若构成这六类化合物的每一种氨基酸的平均分子量为m，则的分子量比的分子量多出的数值是。 13(10分)下图是三种氨基酸的结构式，请据图回答问题：分别依次写出三种氨基酸的分子式 、 、 。将这三种氨基酸（足量）置于适宜的条件下，经 可以形成的三肽化合物，其中，连接三肽化合物的化学键的名称是 ，由上述三种氨基酸构成的三肽化合物最多有 种。写出一个按上图三种氨基酸的顺序组成的三肽化合物的结构式是（2分）。已知某蛋白质分子由3条多肽链组成，在合成该蛋白质的过程中生成的水分子数是72个，请问该蛋白质中共含有 个氨基酸。若平均每个氨基酸的相对分子质量为128，那么，该蛋白质的相对分子质量大约是 。14如果一种氨基酸的R基是 CH2SH，则该氨基酸的结构式是？ 参考答案：填空题：一、走近细胞：动植物 细胞 老细胞 结构和功能 核膜 拟核 核糖体 视野中央 反向 物镜转换器 细准焦螺旋二、细胞的分子组成：氨基和羧基 氨基和羧基 肽键 肽键 种类 排列顺序多肽链 细胞和生物体 催化 激素 运输工具 含氮碱基 核苷酸 两个单糖（C6H10O5）n 能源 碳源 维生素D 性激素例1 是很多科学家共同参与、共同努力的结果。离不开技术的支持。需要理性的思维和实验的结合。是一个不断开拓、继承、修正和发展的过程。例2 1838-1839年施莱登