高中生物 1.3有机化合物及生物大分子（二）配套课件 浙科版必修1.ppt

第三节有机化合物及生物大分子 二 一 蛋白质1 将下列实例与相应蛋白质功能连线 肌肉 毛发等a具有免疫作用 血红蛋白b调节作用 抗体c催化作用 胰岛素d运输作用 唾液淀粉酶e生物体和细胞的 建筑 材料 2 氨基酸及其种类 1 写出图中结构名称 a c 2 比较图中氨基酸 写出氨基酸的结构通式 3 不同的氨基酸取决于r基团的不同 图中两种氨基酸的r基团分别是 氨基 羧基 b d 3 氨基酸脱水缩合形成二肽 1 过程 名称 场所 2 物质 3 结构 其结构简式为 4 h2o中h的来源 5 多个氨基酸发生该反应 产物名称为 脱水缩合反应 二肽 肽键 nh co 一个来自氨基 一个来自羧基 多肽 核糖体 4 蛋白质多样性的原因 1 组成蛋白质的氨基酸的 和 不同 2 蛋白质的 不同 点拨 1 各种氨基酸理化性质不同的原因在于r基团不同 2 r基团中可以含有氨基 羧基 r基团也可能是氨基 羧基 3 若蛋白质结构发生不可逆转的改变 则会失去生物学活性 种类 数量 排列顺序 空间结构 二 核酸组成元素 基本单位 核酸 c h o n p 核苷酸 核糖核苷酸 脱氧核糖核苷酸 细胞核 遗传信息 细胞质 蛋白质的合成 点拨 1 真核细胞的线粒体和叶绿体中也含有dna 原核细胞中 dna主要存在于拟核中 质粒中也有少量dna 2 细胞中同时都含dna和rna 但只有dna是遗传物质 思维判断 1 蛋白质结构的多样性决定了其功能的多样性 分析 每种蛋白质都具有各自特定的空间结构 这就决定了蛋白质分子结构的多样性 具有特定结构的蛋白质都有特定的生物功能 这就是蛋白质功能的多样性 2 dna是一切生物的遗传物质 分析 核酸是一切生物的遗传物质 大多数生物的遗传物质是dna 少数rna病毒的遗传物质是rna 故dna是主要的遗传物质 3 核酸彻底水解的产物是核苷酸 分析 核酸初步水解的产物是核苷酸 彻底水解的产物是碱基 五碳糖和磷酸 4 细胞中氨基酸的种类和数量相同的蛋白质是同一种蛋白质 分析 蛋白质的结构由氨基酸的种类 数量 排列顺序以及肽链的空间结构决定 氨基酸种类和数量相同的蛋白质 若排列顺序不同 肽链空间结构不同 会构成不同的蛋白质 蛋白质的结构特点1 基本组成单位 氨基酸 h2n c cooh r h r基团 决定氨基酸的种类 氨基 羧基 1 特点 至少有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上 否则不是组成生物体蛋白质的氨基酸 如 h2n ch2 ch2 ch2 cooh 2 至少 的原因 r基团中可能含有氨基或羧基 如 2 蛋白质的形成过程3 有关蛋白质合成问题的计算 1 与肽键生成有关的计算 2 形成的蛋白质分子的相对分子质量计算 蛋白质相对分子质量 氨基酸相对分子质量总和 失去的水分子相对分子质量总和 4 蛋白质结构多样性和功能多样性的关系 结构多样性 氨基酸 种类不同 排列顺序不同 数量不同 多样性 空间结构不同 结构蛋白 组成细胞和生物体 功能蛋白 催化 运输 免疫 调节 高考警示钟 1 不要将氨基错写为nh2或 nh3 不要将羧基误写为或cooh 也不要将肽键误写为co nh或 2 不是含有几个肽键就是几肽 而是由几个氨基酸组成才称为几肽 如六肽由6个氨基酸组成 含有5个肽键 3 不要误认为在核糖体上就可以形成具有生物学活性的蛋白质 事实上有些蛋白质必须经内质网和高尔基体加工后 才具有生物学活性 4 不要误认为蛋白质的热变性是破坏肽键 事实上它破坏的是蛋白质的空间结构 从而使蛋白质失去生物学活性 典例训练1 某多肽 经测定其分子式是c21hxoyn4s2 已知该多肽是由下列氨基酸中的几种作为原料合成的 苯丙氨酸 c9h11no2 天冬氨酸 c4h7no4 丙氨酸 c3h6no2 亮氨酸 c6h13no2 半胱氨酸 c3h7no2s 下列有关该多肽的叙述 不正确的是 a 该多肽水解后能产生3种氨基酸b 该多肽中氢原子数和氧原子数分别是32和5c 该多肽中有3个肽键 为三肽化合物d 该多肽在核糖体上形成 形成过程中相对分子质量减少了54 解题指南 1 题眼 几种作为原料的氨基酸均只有1个n 推出该多肽含4个氨基酸 2 解题思路 由多肽分子式 四肽 半胱氨酸数目 另外两种氨基酸 进而判断各选项是否正确 解析 选c 依据分子式中n为4个 并分析提供的氨基酸种类 可得出由4个氨基酸组成 为四肽 存在3个肽键 即c项是错误的 再分析多肽的形成在核糖体上 形成过程中相对分子质量减少了54 再分析s的数目为2个 可得出4个氨基酸中有2个是半胱氨酸 c3h7no2s 再结合c数目为21个 减去6个c 2个是半胱氨酸 为15个c 可分析出另两个氨基酸为苯丙氨酸和亮氨酸 即水解能形成的氨基酸为3种 进一步推出该多肽中h和o的原子数分别是32和5 a b d三项是正确的 互动探究 该多肽中含有多少个游离的氨基和羧基 提示 均为1个 分析 分析几种原料氨基酸都只含有1个n 即r基团中均无氨基 因此该多肽含有1个游离的氨基 同理可推出含有1个游离的羧基 变式备选 由m个氨基酸构成的一个蛋白质分子 含n条肽链 其中z条是环状多肽 这个蛋白质分子完全水解共需水分子个数为 a m n zb m n zc m z nd m z n 解析 选a 水解需要水分子数的计算可参照脱水缩合产生的水分子数来计算 设环状多肽的氨基酸总数为x 则环状多肽完全水解共需要水分子数为x 其他肽链数为 n z 氨基酸数为 m x 则这些多肽完全水解共需要水分子数为氨基酸数 肽链数 m x n z 由此共需要水分子数 m x n z x m n z 核酸的种类和功能1 基本组成单位 核苷酸 1 组成 由一分子含氮的碱基 一分子五碳糖和一分子磷酸组成 2 结构简式 2 核酸的种类及功能 脱氧核糖核苷酸 核糖核苷酸 相同磷酸 脱氧核糖 核糖 a g c t a g c u 主要的遗传物质 某些rna病毒的遗传物质 参与蛋白质的合成 催化作用 主要存在于细胞核中 少量分布在线粒体和叶绿体中 主要存在于细胞质中 脱氧核糖核酸 dna 核糖核酸 rna 高考警示钟 不同生物体内核苷酸及碱基的种类有差别 1 原核生物和真核生物体内有8种核苷酸 5种碱基 2 rna病毒中只有4种核糖核苷酸 无碱基t 3 dna病毒中只有4种脱氧核苷酸 无碱基u 典例训练2 关于核酸结构和功能的叙述 正确的是 a 只有细胞内的核酸才是携带遗传信息的物质b dna分子中两条脱氧核苷酸链之间的碱基一定是通过氢键连接的c dna是一切生物遗传信息的载体d rna通常只有一条链 它的碱基组成与dna完全不同 解题指南 1 知识储备 1 明确核酸中遗传信息的决定因素 2 熟记dna中各功能团的连接方式 2 解题关键 注意a项中的关键词 只有细胞内 d项中的 完全不同 解析 选b a项 核酸是一切生物的遗传物质 病毒中的核酸也能携带遗传信息 b项 dna分子中两条链之间的碱基依靠氢键连接 c项 dna是绝大多数生物的遗传物质 有些病毒是以rna作为遗传物质的 d项 rna与dna在碱基方面的区别是有u而无t 其余三种碱基与dna相同 变式训练 2012 金华模拟 下列物质或结构中含有胸腺嘧啶 t 的是 a dna聚合酶b 烟草花叶病毒c atpd b淋巴细胞中的线粒体 解析 选d 胸腺嘧啶 t 是dna的组成成分 dna聚合酶是蛋白质 其基本单位是氨基酸 a错误 烟草花叶病毒是rna病毒 含有碱基 u atp中含有腺嘌呤 b淋巴细胞中的线粒体中既有dna也有rna 故含有胸腺嘧啶 t 变式备选 核酸是细胞内携带遗传信息的物质 以下关于dna与rna特点的比较 叙述正确的是 a 在细胞内存在的主要部位相同b 构成的五碳糖不同c 核苷酸之间的连接方式不同d 构成的碱基完全不同 解析 选b 核酸是所有生物的遗传物质 可以分为dna和rna两大类 具体比较见下表 两种核酸 其核苷酸之间的连接方式 磷酸二酯键 是相同的 所以在题目所给出的选项中 只有b选项是正确的 蛋白质与核酸的比较1 二者的区别 2 二者的联系 1 dna指导蛋白质的合成 2 dna多样性与蛋白质多样性的关系 碱基对数量及排列顺序dna多样性决定肽链空间结构 氨基酸种类 数量 排列蛋白质多样性生物多样性顺序不同 高考警示钟 1 生物多样性的直接原因是蛋白质的多样性 2 生物多样性的根本原因是dna的多样性 勿将这两个原因混在一起 且根本原因不能说成是核酸的多样性 因为核酸有两种 在细胞内 某些重要化合物的元素组成和功能关系如图所示 其中x y代表元素 a b c是生物大分子 下列相关描述中错误的是 a 图中a和c是组成染色体的主要成分b 人体细胞中 单体a的种类有4种c 图中仅 过程遵循碱基互补配对原则d 生物多样性的根本原因是a具有多样性 解题指南 1 考查实质 本题考查核酸与蛋白质的联系 2 解题关键 图中a能自我复制是解答本题的突破口 由此推出a b c的名称 解析 选c 根据图中a到c的信息流可知 a表示dna b表示rna c表示蛋白质 表示dna复制 表示转录 表示翻译 染色体的主要成分是dna和蛋白质 因此a项正确 人体细胞中组成dna的单体a为脱氧核苷酸 共有4种 所以b项正确 dna复制 转录和翻译均遵循碱基互补配对原则 因而c项错误 生物多样性的根本原因是dna具有多样性 生物多样性的直接原因是蛋白质具有多样性 故d项正确 互动探究 1 上题图中x y各代表什么元素 提示 x代表n和p y代表n 2 上题图中b和c组成的结构是什么 提示 核糖体 提取材料中隐含信息 必需氨基酸的验证 案例 必需氨基酸的种类和含量是评价奶粉营养价值高低的主要标准 赖氨酸是人体内的必需氨基酸 缺乏则会影响人体内蛋白质的合成 导致营养不良 赖氨酸是否也是小白鼠体内的必需氨基酸 请根据给出的实验原理利用以下材料用具进行探究 材料用具 20只生长发育状况相同的正常幼年小白鼠 分装在不同试剂瓶中的20种氨基酸 不含蛋白质和氨基酸的食物 称量器 如天平 等 1 实验原理 必需氨基酸是动物体内不能合成的 只能从食物中获取的氨基酸 当动物体内缺乏必需氨基酸时 出现营养不良 体重增加缓慢 2 实验步骤 配食 配成食物a 配成食物b 分组 分别称其体重 饲喂 观察 3 结果预测及结论 命题人透析 1 解读探究问题确定自变量 本实验探究的问题是 赖氨酸是否也是小白鼠体内的必需氨基酸 由此可推出该实验的自变量是 赖氨酸的有无 设置对照实验时 对照组的动物应该用含有20种氨基酸的食物a进行饲喂 实验组的动物饲喂加入除赖氨酸之外的19种氨基酸且含量和比例与a相同的食物b 2 透视 材料用具 提取隐含信息 生长发育状况相同的正常幼年小白鼠 排除小白鼠自身因素对实验结果的影响 增强了实验结果的科学性 20只 同时进行平行重复实验 排除了实验结果的偶然性 食物和氨基酸的提供 为 配食 提供方案 称量器 称重暗示了该实验的因变量应该是与 体重 有关 并为实验过程的物质用量的等量原则做了提示 3 用相应的 实验原则 规范答案 实验在具体步骤设计时 一定要注意实验原则 等量原则 配食时 食物a中氨基酸的含量及比例要适宜 食物b中除赖氨酸外的其他氨基酸含量和比例与a相同 对照原则 实验组和对照组对照 自身前后对照 分组要 随机均分 单一变量原则 除自变量外 小鼠要在相同且适宜的环境中饲养观察 为了实验结果的准确性 要计算出实验前后小鼠体重的变化量等 标准答案 2 取不含蛋白质和氨基酸的食物 加入含量和比例适宜的20种氨基酸取不含蛋白质和氨基酸的食物 加入除赖氨酸之外的19种氨基酸 每种氨基酸含量和比例与a相同 将20只小白鼠随机平均分成甲 乙两组 在相同且适宜的环境中饲喂两组小白鼠 甲组饲喂食物a 乙组饲喂食物b 分别称量甲 乙两组小白鼠的体重 计算体重增加量 3 若两组小白鼠的营养状况和体重增加量基本相同 则说明赖氨酸不是小白鼠的必需氨基酸 若甲组正常 乙组出现营养不良 体重增加量明显小于甲组 则说明赖氨酸是小白鼠的必需氨基酸 阅卷人点评 得分要点 2 必须体现 不含蛋白质和氨基酸 含量和比例适宜 20种 除赖氨酸之外的19种 必须体现 随机平均 分组 必须体现 称量体重 计算体重的增加量 3 必须体现 实验的结论 失分案例 2 错答成 在食物中加入20种氨基酸 在食物中加入除赖氨酸之外的19种氨基酸 等 错答成 将小白鼠分成甲 乙两组 错答成 小白鼠的食欲状况 小白鼠的活动状况 3 答案不全 只答为 若两组小白鼠的营养状况和体重基本相同 答案不全 只答为 若甲组正常 乙组出现营养不良 体重增加量远小于甲组 1 下列各项关于氨基酸的叙述中 正确的是 a 氨基酸是蛋白质分子的组成单位 由氨基和羧基组成b 每个氨基酸分子都只含有一个氨基和一个羧基c 两个氨基酸分子脱水缩合形成多肽d 组成生物蛋白质的氨基酸分子中至少含有一个氨基和一个羧基 并连接在同一个碳原子上 解析 选d 从氨基酸分子结构通式中可知 在连接氨基和羧基的同一个碳原子上还有r基团和氢 所以a项是错误的 因r基团中可能含有氨基和羧基 故每个氨基酸分子至少含有一个氨基和一个羧基 b项错误 由两个氨基酸分子缩合形成的化合物应叫二肽 故c项也是错误的 2 如图表示蛋白质分子结构的一部分 图中a b c d标出了分子中不同位置的键 当蛋白质发生水解反应时 断裂的键是 解析 选b 蛋白质水解时 断裂的键是肽键 表示肽键的是b 3 蛋白质是细胞内最重要的生命物质之一 具有多样性和特异性 其结构与功能是相适应的 下列有关蛋白质类物质与其功能对应正确的是 a 胰岛素与调节b 干扰素与催化c dna连接酶与dna复制d 载体蛋白与免疫 解析 选a 胰岛素是激素 对生命活动起调节作用 干扰素属于淋巴因子 有免疫作用 dna连接酶是基因工程的工具酶之一 把dna的长链连接起来 而dna复制用到的是dna聚合酶 把脱氧核苷酸连接成长链 载体蛋白起运输作用 4 2012 绍兴模拟 下列关于细胞内物质的描述 正确的是 a 不同生物细胞内各种分子的结构和功能都存在差异b 转运rna不是生物大分子 因为它只由三个碱基组成c 生物体内参与信息传递的物质都是蛋白质d 同一个体内不同的组织细胞中 dna一般相同 rna有差异 解析 选d 同一个体的不同细胞是由同一受精卵分化产生的 其遗传物质相同 只是转录出的mrna有差异 故a错误 d正确 转运rna由多个核糖核苷酸组成 只是反密码子端含有三个碱基 是生物大分子 b错误 生物体内 参与信息传递的物质大多数是蛋白质 还有少数其他物质 如甲状腺激素是含碘的氨基酸衍生物 参与遗传信息传递的是核酸等 5 如图表示生物体核酸的基本单位 核苷酸的模式图 下列说法中正确的是 a dna与rna在核苷酸上的不同点在 方面b 如果要构成腺苷三磷酸 必须在 上加上两个磷酸基团c 人体内的 有5种 有2种d 在细胞核内共有4种 解析 选c dna与rna在核苷酸上的不同点在 和 方面 dna特有碱基t和脱氧核糖 而rna特有碱基u和核糖 如果要构成腺苷三磷酸 必须在 上加上两个磷酸基团 且 位置必须是核糖 人体内的 有5种 即a c g t u 有2种 即脱氧核糖和核糖 在细胞核内共有5种 6 如图表示细胞内某些重要化合物的元素组成及相互关系 请分析回答下列问题 1 组成细胞的主要化合物中 由c h o三种元素构成的一类有机化合物是 2 a形成a的主要场所是 a的复制方式是 3 如果某一种b是由四条肽链组成的 那么这四条肽链连接成b时 失去水分子 个 解析 由图可知 a为dna b为蛋白质 x为n和p y为n a为脱氧核苷酸 b为氨基酸 由c h o三种元素构成的一类有机化合物是糖类 糖类和油脂 dna是由脱氧核苷酸聚合形成的 dna复制的方式是半保留复制 复制的主要场所是细胞核 几条肽链盘曲折叠形成具有一定空间结构的蛋白质 不需要脱水缩合 答案 1 糖类 糖类和油脂 2 细胞核半保留复制 3 0 实验方法验证性实验的设计思路 理论指导 1 概念和特点 1 概念 指实验者针对已知的生物学事实而进行的以验证生物学事实 巩固和加强有关知识 培养实验操作技能为目的的印证性和体验性实验 2 特点 验证研究对象的已知属性 特征及与其他因素的关系 由于实验原理 结论是已知的 因此不存在实验假设 实验目的 结果 结论三者是一致的 统一的 实验的操作步骤可以是曾经做过的 也可以是未曾做过的 2 操作步骤 1 材料准备 进行药液的配制 物质提取 材料的预处理等 此步骤有的实验不需要 2 分组设计对照 将相关的实验材料 用具等随机平均分组并编号 设立实验组和对照组 加入相应的材料 试剂 反应底物等 要注意控制无关变量 常使用的相关词汇有 相同 一致 等 3 控制变量 对实验施加变量操作 此步骤要遵循单一变量和对照原则 常使用的相关词汇有 分别 等量 等 4 控制无关变量 控制影响实验结果的其他因素 使实验组与对照组除变