人教版生物第一章第二节组成生物体的化合物授课课件.ppt

,课前热身,1、组成生物体的大量元素有（）等；微量元素如（）等。组成生物体的最基本元素是（）；主要元素是（）2、生物体生命活动的物质基础是（）。3、缺少微量元素B时，植物的（）萎缩，（）发育不良。5、Mg2+是(叶绿素分子)的必需成分；Fe2+是（血红蛋白)的主要成分；哺乳动物出现抽搐，可能因为血液中(钙盐)含量太低造成的。,C、H、O、N，P、S、K、Ca、Mg,Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo,C,C、H、O、N、P、S,组成生物体的化学元素和化合物,花粉和花丝,花粉,化学元素,化合物,原生质,细胞膜,细胞质,细胞核,细胞,生物体,水母97%,藻类90%,鱼类8085%,蛙78%,高等植物6080%,哺乳动物65%,生物体内水的含量。,人体各组织器官的含水量比较,一.细胞中的水：1.水在细胞中的存在形式：结合水：与细胞内的其他物质相结合的水。占细胞内全部水分的4.5%自由水：以游离形式存在、可自由流动的水。占细胞内全部水分的95.5%,一、水-含量最多的化合物,1、存在形式,结合水,自由水,2、生理功能,（1）结合水是细胞结构的重要组成成分,（2）水分子极性强，是良好的溶剂,（3）自由水流动性强，是物质运载的介质,（4）有利于保持植物固有的形态,（5）有利于维持生物体的体温,（6）直接参与体内的生化反应（光合、水解等）,要求：1.体会水对生命活动的意义.2.了解水的存在形式及其作用.,练习：刚收获的玉米种子在阳光下晒干，重量减轻，这个过程损失的主要是，这样的种子在条件适宜时，仍能萌发成幼苗。把晒干的种子放在一洁净的试管中加热，试管壁上有水珠出现，这些水主要是，这样的种子将不能萌发。代谢旺盛的细胞内的含量相对高些。,根据水的存在形式和生理功能思考：,落叶植物体内自由水/结合水的比值，冬季与夏季相比有何不同？,a.相等,b.夏季大,c.冬季大,d.不确定,Itisright!,二、无机盐（含量很少）,1、存在形式,主要以离子状态存在,少数以化合物形式存在,2、生理功能,（1）是细胞内某些复杂化合物的重要组成成分,（2）维持生物体正常的生命活动,（3）维持细胞的渗透压和酸碱平衡,等渗状态,低渗状态,高渗状态,讨论一：1.为什么缺铁会导致贫血？2.植物缺镁会影响光合作用，为什么？3.为何在食盐加碘？,血红素,2.无机盐在细胞中的作用：1)有些无机盐是构成细胞某些复杂化合物的重要组成成分。如：PO43-核苷酸、Fe2+血红蛋白、I甲状腺激素2)许多无机盐对于维持细胞和生物体的生命活动(如维持细胞形态、酸碱平衡等)有重要作用。,讨论二：人若得了急性肠炎去医院看病，医生会怎么做？人若在高温条件下工作，大量排汗，该怎样做？,技能训练设计实验科学地设计实验方案应注意：1.实验方案要完整：实验题目假设预期实验观察和收集数据分析推论交流2.实验设计的原则：科学性原则、可行性原则、简便性原则、可重复性原则3.变量的控制：遵循单一变量原则。即一个实验变量对应观测一个反应变量。,实验目的：探究植物生长发育需要镁材料用具：小麦幼苗、完全培养液、缺镁营养液、200ml广口瓶两只、量筒等。实验原理：镁是合成植物叶绿素的重要成分，植物缺镁叶绿素不能合成，植物叶片失绿变黄。实验步骤：1.取两广口瓶，编号甲、乙。2.在甲和乙中分别加入100ml完全营养液和缺镁营养液。3.在甲和乙中分别栽入长势、大小数目相同的小麦幼苗并置于相同的环境条件下培养。4.一段时间后，观察甲、乙中小麦幼苗的叶色变化。实验结果：一段时间后，甲中小麦幼苗的叶色为绿色，乙中小麦幼苗的为黄色。实验结论：植物生长发育需要镁。,练习：某生物学小组为了研究阳光对大豆发芽的影响而在两个花盆里种了大豆，并设计了如下实验：,在这一实验设计中，应该改正的错误是：A.两个花盆都应该放在向阳的地方B.两个花盆都应该放在黑暗的地方C.两个花盆的温度不应该一样高D.两个花盆都应该浇给充足的水,三、糖类,普遍存在于生物体内的一类含量较多的有机化合物,1、元素组成：由C、H、O三种元素组成,2、糖类的种类：,糖元,糖类水解后形成的物质,单糖,五碳糖,核糖（C5H10O5）,脱氧核糖（C5H10O4）,六碳糖,葡萄糖（C6H12O6）,果糖、半乳糖,二糖,植物细胞,动物细胞,蔗糖（C12H22O11）甘蔗、甜菜中,麦芽糖（C12H22O11）发芽的大麦粒中,乳糖主要存在于哺乳动物乳汁中,多糖,植物细胞,动物细胞,淀粉：植物贮存能量的物质,纤维素：细胞壁的基本组成成分,肌糖元,肝糖元,动物贮存能量的物质,3、糖类的主要作用,（1）细胞和生物体主要的能源物质,淀粉,麦芽糖,葡萄糖,水解,水解,大量能量,氧化分解,糖元,水解,糖类中最重要的能源物质,（2）构成细胞的重要成分,（3）识别、保护、润滑等作用,四、脂类,1、元素组成主要由C、H、O组成，可能有的种类含有N、P等,2、种类及其作用,（1）脂肪.只有C、H、O构成,作用,生物体内主要的储存能量的物质,储能多,体积小,减少热量散失,减少内脏器官的摩擦,缓冲外界压力,（2）类脂.,磷脂,在动物的脑、卵、神经组织和大豆的种子中，磷脂含量较多,构成生物膜结构的重要组成成分,（3）固醇,胆固醇,性激素激发和维持人体的第二性征,维生素D促进对Ca、P的吸收,第二节组成细胞的化合物,细胞中含量最多的化合物,有自由水与结合水两种形式,结合水是细胞结构的重要组成成分；自由水是良好溶剂，起运输作用,主要以离子形式存在,具有调节渗透压、维持酸碱平衡作用，有些还是重要化合物的组成成分,单糖、二糖、多糖,细胞内的主要能源物质,脂肪、类脂、固醇,脂肪具有储能作用；磷脂是生物膜的成分；某些激素（如性激素）具有调节作用,五、蛋白质,恩格斯曾说过这样的话：“生命是蛋白质的存在方式，这种存在方式本质上就在于蛋白质化学成分的不断自我更新。”,这句话的意思是：没有蛋白质的存在，也就没有生命。蛋白质是一切生命活动的体现者，有什么样的蛋白质就能表现出什么样的生物性状。,由此可见，蛋白质对于生命来说是非常重要的。,1、元素组成：C、H、O、N可能含有：P、S、Fe、Cu、Mn、I、Zn,2、高分子化合物，相对分子质量很大如：牛的胰岛素5700人的血红蛋白64500,蛋白质的相对分子质量为什么会这么大呢？,3、蛋白质的基本组成单位氨基酸,（1）结构通式,（2）结构特点：,每种氨基酸分子中至少都含有一个氨基和一个羧基，并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上,R基的不同，决定氨基酸的不同种类,例题：,谷氨酸，它的R基是-CH2-CH2-COOH，则其结构式为：分子式为：,C5H9O4N,4、氨基酸之间的连接方式,酶,+H2O,二肽,脱水缩合反应,思考：,（1）三个氨基酸的脱水缩合反应应如何书写，形成的化合物叫什么名称？,酶,+2H2O,三肽,（2）在上述形成二肽和三肽的过程中，各形成几个肽键？失去几分子水？,（3）在上述形成二肽和三肽的过程中，原来氨基酸中共有氨基和羧基多少个？形成的二肽和三肽中还有氨基和羧基各多少个？氨基和羧基为什么减少了？,多肽：由3个或3个以上氨基酸分子缩合而成，含多个肽键的化合物。,肽链：多肽通常呈链状结构，所以多肽通常又叫肽链。,组成蛋白质的肽链不呈直线，也不在同一个平面上，而是折叠、盘曲成复杂的空间结构。,一个蛋白质分子可含有一条或几条肽链，并通过一定的化学键连接成复杂结构。,例题：,1、10个氨基酸脱水缩合成一条肽链的化合物，这个化合物的名称为，含有个肽键，失去个水分子。,2、n个氨基酸脱水缩合成一条肽链的化合物，这个化合物的名称为，含有个肽键，失去个水分子。,3、10个氨基酸脱水缩合成两条肽链，这两条肽链含有个肽键，失去个水分子。,4、10个氨基酸脱水缩合成三条肽链，这三条肽链含有个肽键，失去个水分子。,5、n个氨基酸脱水缩合成m条肽链，这m条肽链含有个肽键，失去个水分子。,十肽,9,9,n肽,n-1,n-1,8,8,7,7,n-m,n-m,肽键数氨基酸数肽链数,例题：,6、假设组成蛋白质的20种氨基酸的平均分子量为128，（1）假设一个多肽化合物，由10个氨基酸构成一条肽链，那么该多肽的分子量约为。,（2）假设一个多肽化合物，由10个氨基酸构成两条肽链，那么该多肽的分子量约为。,（3）假设一个多肽化合物，由n个氨基酸构成m条肽链，那么该多肽的分子量约为。,128n-18（n-m）,1136,1118,例题：,7、假如组成多肽的每个氨基酸中，只含有一个氨基和一个羧基，那么：（1）一个多肽化合物，由10个氨基酸构成一条肽链，那么该多肽分子中含有氨基和羧基的数目分别为、。,（2）一个多肽化合物，由10个氨基酸构成两条肽链，那么该多肽分子中含有氨基和羧基的数目分别为、。,（3）一个多肽化合物，由n个氨基酸构成m条肽链，那么该多肽分子中含有氨基和羧基的数目分别为、。,1,1,2,2,m,m,5、蛋白质分子多样性,氨基酸种类不同,氨基酸数目不同,氨基酸序列不同,肽链空间结构不同,蛋白质的结构多样性,蛋白质的种类多样性,蛋白质功能的多样性,6、蛋白质的主要功能,（1）结构蛋白：是构成细胞和生物体的重要物质，如肌球蛋白、肌动蛋白等,（2）催化蛋白：起生物催化作用，如绝大多数酶,（3）运输蛋白：如血红蛋白、细胞膜上的载体,（4）调节蛋白：如蛋白质类激素（胰岛素和生长激素等）,（5）免疫蛋白：免疫过程中产生的抗体,蛋白质是一切生命活动的体现者！,蛋白质的其他知识,蛋白质的变性蛋白质在重金属盐（汞盐，银盐，铜盐）、酸、碱、乙醇等存在下或加热至70-1000C或在X射线、紫外线的作用下其空间结构发生改变和破坏，从而失去生物活性。,六、核酸,遗传信息的载体，存在于每个细胞中。,一切生物的遗传物质,对生物体的遗传变异和蛋白质的生物合成有极重要的作用,1、元素组成：C、H、O、N、P等元素,2、高分子化合物：最大的相对分子质量可达几百万,为什么它的分子量会这么大呢？,3、核酸的基本组成单位核苷酸,核苷酸,一分子含N碱基,五碳糖,一分子磷酸,DNA由4种脱氧核苷酸聚合而成RNA由4种核苷酸聚合而成,DNA的化学结构,腺嘌呤脱氧核苷酸,鸟嘌呤脱氧核苷酸,胞嘧啶脱氧核苷酸,胸腺嘧啶脱氧核苷酸,脱氧核苷酸的种类,DNA的化学结构,连接,RNA的化学结构,腺嘌呤核糖核苷酸,鸟嘌呤核糖核苷酸,胞嘧啶核糖核苷酸,尿嘧啶核糖核苷酸,核糖苷酸的种类,RNA的化学结构,4、核酸的种类,根据所含五碳糖种类不同，可分为：,核酸,基本单位,核苷酸,C、H、O、N、P,分类,生理功能,是遗传信息的载体，对生物的遗传性、变异性和蛋白质的生物合成具有极其重要作用,组成元素,能力、思维、方法,【例1】血液中的Ca2+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Ca2+的生理功能之一是()A构成细胞结构的组成成分B维持细胞的正常形态C维持细胞的正常生理功能D调节渗透压和酸碱平衡,【解析】神经肌肉的应激性，需要体液中各种无机盐离子维持一定的比例。当Na+、K+浓度增高时，神经肌肉的应激性增高，而当Ca2+、Mg+、H+浓度增高时，应激性降低。当血液中的Ca2+过低时，应激性增高，手足抽搐，这一事实说明Ca2+对于维持细胞的正常生理功能有重要作用。,C,能力、思维、方法,【例2】关于原生质的下列叙述，不正确的是()A由于生物体都是由原生质构成，生物才能表现出共同的基本特征B细胞都是由原生质构成的，植物细胞的原生质是指细胞壁以内有生命活动的物质C原生质是以核酸和蛋白质为主，复杂而有序的多分子体系D构成植物细胞的原生质可分化为细胞壁、细胞膜、细胞质和细胞核等部分,【解析】原生质主要成分是蛋白质、核酸和脂类。这些物质通过新陈代谢，不断自我更新。原生质可分化为细胞膜、细胞质、细胞核等部分。植物细胞的细胞壁是由纤维素和果胶构成的，是植物细胞特有的，是死的物质，不属于原生质。动物细胞才是原生质。,D,能力、思维、方法,【例3】细胞内质量分数最大的元素是()A氧B碳C氢D氮,【解析】此题仅从化学角度考虑，由细胞联想到有机物，就会错选B；如果从生物学角度分析，生物体质量的70%是水，这样，仅氧元素就占细胞的：70%16/18=62%,A,能力、思维、方法,【例4】分子式为C1864H3012O576N468S21的化合物最可能是()A核糖核酸B磷脂C蛋白质D肝糖元,【解析】在组成细胞的四类有机物中，核酸含有C、H、O、N、P五种元素,显然上述分子不是核酸，即A不是正确答案。脂类由C、H、O三种元素组成，很多种脂类还含有N、P两种元素，如磷脂中含有P元素，故上述分子不可能是磷脂。糖类是由C、H、O三种元素组成的，不含N元素，故答案D也是错误的。所以此题正确答案为C。,C,能力、思维、方法,【例5】以下关于酶、激素、维生素的叙述中，正确的是()A都是活细胞产生的B都是蛋白质类物质C都有调节新陈代谢和生长发育的作用D都是高效能的物质,【解析】本题考查酶、激素和维生素的特性与共性，涉及酶、激素、维生素的来源、结构、生理功能上的异同。从来源上看：酶和激素是活细胞产生的，而维生素在动物体内一般不能合成(但有些可在体内转化而来，如人体表皮细胞内有一种胆固醇，经日光照射后，能转变成维生素D)，主要是从食物中获得，所以A错。从物质结构上看，大多数的酶是蛋白质；酶的种类很多，有些是蛋白质类激素，如胰岛素、生长激素；有些是固醇类激素，如性激素；而维生素是可溶性小分子有机物，因此B错。从功能上看，酶是生物催化剂，激素对生物的新陈代谢、生长发育起调节作用，而维生素主要是维持人体的正常生长发育，故C答案亦不正确。这三类物质来源不同，结构功能各异，但三者在动物和人体内含量都很少，都是微量高效能的物质。,D,能力、思维、方法,【例6】在下列物质中，若将其中能构成人体的氨基酸，通过缩合而形成蛋白质分子，则该蛋白质分子中所含有的羧基数是()NH2CHCOOHCH3(1)CH3CHCOOHCH2(2)NH2CHNH2COOHCHHOOCOH(3)COOHCHNH2COOH(4)CHCOOHCHCOOHCH3(5)CH2NH2CHCOOHNH2(6)RA1个B2个C3个D至少3个,【解析】根据组成人体氨基酸概念和氨基酸的结构通式，可找出构成人体的氨基酸(氨基酸)有(1)、(3)、(4)、(6)，不符合氨基酸通式(至少一个氨基和一个羧基并连在同一个碳原子上)的(2)、(5)被淘汰；氨基酸之间可以通过缩合而形成多肽链，除R基中的羧基外，每条多肽链上至少含有一个羧基。这样包括四种氨基酸R基中的羧基，这条多肽链上至少要含有3个羧基。,D,能力、思维、方法,【例7】在给病人输液时，要用09%的生理盐水，而不能用蒸馏水或浓盐水，其原因是,【解析】人体液中的无机盐浓度为09%。用于输液的生理盐水浓度和血浆渗透压要相等，这在医学上称为等渗溶液。血细胞只有在等渗溶液中才能维持其固有的形态和发挥正常的生理功能，故输液时不能用蒸馏水和浓盐水作为溶剂。,【答案】输液时若用蒸馏水会稀释血浆，导致红细胞吸水甚至胀破(发生溶血现象)；在浓盐水中，血细胞会失水而改变形态，失去正常的生理作用。,能力、思维、方法,【例8】一个由n条肽链组成的蛋白质分子共有m个氨基酸，该蛋白质分子完全水解共需水分子()An个Bm个C(m+n)个D(m-n)个,【解析】设第一条肽链含m1个氨基酸，第二条肽链含m2个氨基酸，依此类推，第n条肽链含mn个氨基酸。n条肽链形成时由氨基和羧基缩合时脱下的水分子数等于其水解成氨基酸时所需的水分子数。所以该蛋白质(n条肽链)完全水解时所需的水分子数是：(m1-1)+(m2-1)+(mn-1)=m1+m2+mn-(1+1+1)n个1=m-n，因此此题答案是D。,D,能力、思维、方法,【例9】根据所示的化合物的结构简式回答：NH2CHCH3CONHCHCH2COOHCONHCHCOOHCH2CHNH2CH2OH(1)该化合物分子中有个肽键，由个氨基酸缩合脱去个水分子，形成的化合物是肽。(2)该化合物含个羧基和个氨基，R基依次为。,【解析】蛋白质是由氨基酸缩合脱水形成肽键，并通过肽键连接形成多肽化合物。识别该化合物的关键是找出肽键所在的位置和数目，通过观察可知：该化合物含有2个肽键(CONH)，由此推知，该化合物是三肽，是由3个氨基酸脱去2分子水形成的化合物，化合物中含有2个NH2和2个COOH，判定R基的关键是氨基酸的通式：CNH2RHCOOH，即一个C上必须同时连有一个H、一个NH2、一个COOH，余为R基，据此由左至右三个氨基酸的R基依次为：CH3、CH2COOH、CHNH2CH2CH2OH,【答案】(1)232三(2)22CH3CH2COOH和CH2CHNH2CH2OH,能力、思维、方法,【例10】(2002年全国高考题)临床通过检测尿液中一定时间内的含氮量，可粗略地估算下列哪一营养物质在该段时间内的氧化量()分解A蛋白质B脂肪C糖D维生素D,【答案】A,【解析】本题主要考查蛋白质、脂肪、糖和维生素D的元素组成，以及蛋白质代谢相关的知识。题目所提供的选项中，脂肪、糖和维生素D(属固醇类化合物)均不含有N元素，只有蛋白质是含N的化合物，蛋白质在代谢过程中，要通过脱氨基作用，产生含N的代谢产物，不含N的部分才可以继续氧化分解，故在一定时间内检测尿液中的含N量，就可以估算出蛋白质类物质的氧化分解量。,延伸拓展,【例11】胰岛素是动物体内的一种激素。下图为结晶牛胰岛素的模式图，其链有21个氨基酸，链有30个氨基酸。请回答：(SH+SHSS+2H)(1)这51个氨基酸在相关器官细胞的上经方式合成蛋白质，经加工进入相应器官的血液中，该物质通过方式穿过细胞膜进入血液中。(2)这51个氨基酸形成胰岛素后，分子质量比原来减少了。其分子中还至少有个氨基和个羧基。(3)人体中胰岛素的含量过低，会导致相应的病症，其治疗办法不能口服胰岛素，只能进行皮下注射，原因是(4)人胰岛素中链的第8位氨基酸为苏氨酸，而牛胰岛素中链的第8位氨基酸为丙氨酸，这种差异显示了生物具有一定的。,【思路】这是一个综合题。以结晶牛胰岛素的模式图为切口，考查了与胰岛素相关的一系列知识：胰岛素的化学成分是一种蛋白质，与蛋白质合成、加工有关的细胞器，氨基酸合成蛋白质的方式，蛋白质的过膜方式，以及胰岛素在人体代谢中的功能，缺乏症治疗方法的原理和有关的遗传变异知识等。复习过程必须将有关的知识理解记忆后才能在答题过程中有机地联系起来。,延伸拓展,【答案】(1)核糖体脱水缩合高尔基体主动运输(2)88822(3)口服后胰岛素被消化成氨基酸，就失去治疗作用(4)遗传性差异,【解析】(1)胰岛素是一种蛋白质，其在相关器官细胞的核糖体上以脱水缩合的方式合成。胰岛素是一种激素，合成后经血液运输到全身各处调节生理活动，故其属细胞分泌物，合成后需经高尔基体进行一定的加工处理。该物质通过细胞膜的方式为主动运输。(2)组成蛋白质的每个氨基酸至少含有一个氨基和一个羧基(R基上也可以有氨基和羧基)。在脱水缩合过程中，前一氨基酸的羧基(OH)与后一氨基酸氨基中的一个氢(H)结合形成一分子水脱下来，两氨基酸残基之间形成的一个化学键肽键，使相对分子质量减小18。对一条多肽链而言，其两端还保留一个氨基和一个羧基，故脱下的水分子数为两条肽链中氨基酸数各减去1。胰岛素是由两条肽链经两个SS键连接而成的，故其上面还至少保留着2个氨基和2个羧基，相对分子质量减小的数值为脱下的水分子总量加上形成SS键脱去的氢质量，即1849+32=888。(3)胰岛素是一种蛋白质，不能被人体直接吸收，需经消化成氨基酸后才能被吸收，而氨基酸对人体并没有相应的治疗作用，故需进行皮下注射。(4)每种生物都具有特定的表现特征遗传性，而这种特征主要是通过蛋白质得以表现的。组成蛋白质的氨基酸的差异，也就使生物表现出相应的遗传性差异。,延伸拓展,【例12】某多肽415g，在小肠液作用下完全水解得到氨基酸505g。经分析知道组成此多肽的氨基酸的平均相对分子质量为100，此多肽由甘氨酸、丙氨酸、半胱氨酸三种氨基酸组成，每摩尔此多肽含有S51摩尔。甘氨酸：CHHNH2COOH丙氨酸：CCH3HNH2COOH半胱氨酸：CCH2SHHNH2COOH(1)小肠液为多肽的水解提供的物质是什么?(2)一分子