福建省福清元洪高级中学高中生物 第二章《组成细胞的分子》课件 新人教版必修1.ppt

细胞中的元素和化合物 第一节 学习目标 识记细胞中的元素和化合物掌握检测生物组织中的糖类 脂肪 和蛋白质的方法 并学会自己设计实验知识梳理 生物界与非生物界 元素种类大体相同 元素含量有差异 一统性 差异性 组成细胞的化学元素在无机环境中都能找到 细胞与无机环境中的各种化学元素的相对含量差别很大 生物界的统一性与差异性 1 不同生物体内化学元素的种类基本相同 2 不同生物体内同种化学元素的含量不同 3 同一生物体内不同化学元素的含量不同 其中c h o n4种元素所占比例较大 组成细胞的元素大量元素 微量元素 主要元素 基本元素 最基本元素 质量分数最大的元素 c h o n s p ca mg k fe b cu mn zn mo c h o n p s c h o n c o 干重下含量最高 鲜重下含量最高 含量占生物总重量万分之一以上的元素 含量占生物总重量万分之一以下的元素 3组成细胞的化合物无机化合物有机化合物 水 含量最高的化合物 无机盐 糖类 脂质 蛋白质 干重中含量最高的化合物 核酸 检测生物组织中糖类 脂肪和蛋白质 1 还原糖的检测和观察常用材料 试剂 斐林试剂注意事项 还原糖有 必须颜色变化 甲液 0 1g ml的naoh乙液 0 05g ml的cuso4 葡萄糖 果糖 麦芽糖 用水浴加热 均匀后再加入样液甲乙液必须等量混合中 现配现用 苹果和梨 浅蓝色 棕色 砖红色 常见的非还原糖 淀粉 纤维素 蔗糖 2 脂肪的鉴定常用材料 试剂 注意事项 切片要薄 如厚薄不均就会导致观察时有的地方清晰 有的地方模糊 酒精的作用是 需使用显微镜观察 使用不同的染色剂染色时间不同颜色变化 洗去浮色 苏丹 或苏丹 染液 花生子叶或向日葵种子 苏丹 橘黄色 苏丹 红色 3 蛋白质的鉴定常用材料 试剂 注意事项 先加 再加 鉴定前 留出一部分组织样液 以便对比颜色变化 双缩脲试剂 a液 0 1g ml的naohb液 0 01g ml的cuso4 变成紫色 鸡蛋清 黄豆组织样液 牛奶 a液1ml b液4滴 4 淀粉的检测和观察常用材料 马铃薯试剂 颜色变化 碘液 变蓝 考点 1 说出水在细胞中的存在形式和作用 2 说出无机盐在细胞中的存在形式和主要作用 第五节细胞中的无机物 细胞中的水 结合水 细胞结构的重要组成成分 细胞内良好溶剂运输养料和废物许多生化反应有水的参与 自由水 一 细胞中的水 结合水 与细胞内其它物质相结合 约占细胞内全部水的4 5 1 存在形式 自由水 可以自由流动 以游离形式存在占细胞内全部水的95 以上 世纪金榜p6 一 细胞中的水 2 作用 1 运输 2 良好的溶剂 3 大多数生化反应需要水的参与 细胞的重要组成成分 结合水 自由水 1 比较新鲜种子和干种子谁的新陈代谢相对旺盛 2 同体积的水和同体积水的果汁放入冰箱中谁最先结冰 3 根据问题 2 自由水多还是结合水多生物体的抗旱 抗寒 抗热能力强 结合水含量越高 抗性相对较强 一般而言 代谢越旺盛 自由水含量越高 刚收获的新鲜玉米种子在阳光下晒干 重量减轻 这个过程损失的主要是水 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 这些水主要是水 这样的种子将不能萌发 代谢旺盛的细胞内水的含量相对高些 练一练 自由 结合 自由 二 细胞中的无机盐 1 无机盐在细胞中的存在形式 必修一第二章第5节 2 含量 很少 仅占1 1 5 离子形式阳离子 na k ca2 mg2 fe2 fe3 等 阴离子 cl so42 po43 hco3 等 细胞中的无机盐 细胞中大多数无机盐以存在无机盐的作用 1 细胞中2 维持有重要作用3 维持细胞的4 维持细胞的 离子的形式 许多有机物的重要组成成分 细胞和生物体的生命活动 酸碱平衡 渗透压 元素缺乏与疾病的相关性 缺fe 缺ca 缺i 缺b 缺zn 缺si 缺mg 人体患贫血 果树患黄叶病 影响植物叶绿素的合成 影响光合作用的进行 患克山病 原发性心脏病 影响人体生长发育 大脑发育和性成熟 华而不实 只开花不结果 人幼年患呆小症 成年患甲状腺肿大 大脖子病 成年人缺钙患骨质疏松症 人血液中缺钙会出现抽搐现象 世纪金榜p6 2 2生命活动的主要承担者 蛋白质 一 氨基酸及其种类1 种类 2 分类 按照人体是否能合成分必需氨基酸非必需氨基酸 约20种 3 氨基酸分子结构通式 c h c h2n oh o r 氨基 羧基 侧链基团 4 结构特点 a 每个氨基酸分子至少都含有一个氨基 nh2 和一个羧基 cooh 并连在同一个碳原子上 b r基不同 氨基酸不同 氨基酸的种类由决定 r基 下列哪一个不是构成蛋白质的氨基酸 a b c d d 2 如果是氨基酸 则它们的r基分别是 1 1 以上属于氨基酸的是 ch3 h 练习 1 氨基酸形成蛋白质的过程 氨基酸 二肽 三肽 多肽 一条多肽链盘曲折叠形成蛋白质 多条多肽链盘曲折叠形成蛋白质 二 蛋白质的结构 h2o oh h 肽键 二肽 脱水缩合 oh h h2o 脱水缩合 一个氨基酸分子的羧基 cooh 和另一个氨基酸分子的氨基 nh2 相连接 同时脱去一分子的水的结合方式 肽键 连接两个氨基酸分子的化学键 nh co 二肽 由两个氨基酸分子缩合而成的化合物多肽 由多个氨基酸分子缩合而成的 含有多个肽键的化合物肽链 多肽通常呈链状结构 并盘曲 折叠 思考 2个氨基酸形成一条肽链 要脱去1分子水 并形成1个肽键 3个氨基酸形成一条肽链 要脱去2分子水 形成2个肽键 那么 n个氨基酸形成一条肽链 要脱去 个水分子 形成 条肽键 n个氨基酸形成m条肽链 要脱去 个水分子 形成 条肽键 如果每个氨基酸的平均相对分子质量为a 那么由此形成的蛋白质的相对分子质量为 n 1 n m n m n 1 nxa n m x18 结论 脱水数 肽键数 氨基酸数 肽链数蛋白质相对质量分数 氨基酸平均相对分子质量 氨基酸数 18 脱水数 三蛋白质的功能 1 构成细胞和生物体结构的重要物质 2 催化细胞内的生理生化反应 3 运输载体 4 传递信息 调节机体的生命活动 5 免疫功能 肌肉毛发 酶 血红蛋白 胰岛素 抗体 蛋白质分子结构的多样性 氨基酸种类不同 肽链结构不同 氨基酸数目不同 肽链结构不同 氨基酸排列顺序不同 肽链结构不同 肽链空间结构不同 蛋白质种类不同 规律方法1 构成生物体的蛋白质的20种氨基酸的结构通式为 根据r基的不同分为不同的氨基酸 氨基酸分子中 至少含有一个nh2和一个cooh位于同一个c原子上 由此可以判断属于构成蛋白质的氨基酸 2 n个氨基酸脱水缩合形成m条多肽链时 共脱去 n m 个水分子 形成个肽键 至少存在个nh2和cooh 形成的蛋白质的分子量为 n m n 氨基酸的平均分子量 18 n m m 导致蛋白质结构多样性因此 蛋白质具有复杂的空间结构蛋白质结构多样性导致蛋白质的多样性 构成蛋白质的氨基酸的 数目 排列顺序 以及多肽链的折叠方式不同 种类 四蛋白质分子多样性的原因 功能的 规律方法1 构成生物体的蛋白质的20种氨基酸的结构通式为 根据r基的不同分为不同的氨基酸 氨基酸分子中 至少含有一个nh2和一个cooh位于同一个c原子上 由此可以判断属于构成蛋白质的氨基酸 2 n个氨基酸脱水缩合形成m条多肽链时 共脱去 n m 个水分子 形成个肽键 至少存在个nh2和cooh 形成的蛋白质的分子量为 n m n 氨基酸的平均分子量 18 n m m 典型例题1 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的过程中生成的水分子数分别是 a145和144b145和145c145和146d146和1452 已知20种氨基酸的平均分子量是128 现有一蛋白质分子由两条多肽链组成 共有肽键98个 此蛋白质的分子量 a12800b12544c11036d12288 d c 学习目标 1 说出核酸的种类 简述核酸的结构和功能 2 以特定的染色剂染色 观察并区分dna和rna在细胞中的分布 第3节遗传信息的携带者 核酸 遗传信息的携带者 核酸 一核酸的分类 dna 脱氧核糖核酸 rna 核糖核酸 二核酸的功能 核酸是细胞内携带遗传信息的物质 在生物体的中具有极其重要的作用 生物体内的各种遗传特性 以一定方式储存在核酸分子中 所以核酸是携带的物质 由于一切生命活动都离不开蛋白质 蛋白质是生命活动的主要承担者 所以核酸通过控制蛋白质的合成 来控制生物的性状从而表达出相应的遗传信息 遗传 变异和蛋白质的生物合成 遗传信息 三核酸在细胞中的分布 观察核酸在细胞中的分布 材料 人的口腔上皮细胞试剂 注意事项 盐酸的作用 现象 甲基绿 吡罗红混合染色剂 改变细胞膜的通透性 加速染色剂进入细胞 同时使染色体中的dna与蛋白质分离 有利于dna与染色剂结合 甲基绿将细胞核中的dna染成绿色 吡罗红将细胞质中的rna染成红色 三核酸的分布 观dna和rna在细胞中的分布实验 并总结结论1 实验原理 和 两种染色剂对dna和rna的亲和力不同 使dna呈现 色 使rna呈现 利用混合染色剂将细胞染色 可以显示dna和rna在 的分布 盐酸能够改变 加速染色剂进入细胞 同时使染色体中的 与 分离 有利于 与染色剂结合 2 材料用具 甲基绿 吡罗红 甲基绿 吡罗红 绿色 红色 细胞 细胞膜的通透性 dna 蛋白质 dna 3 方法步骤 要求掌握各步的操作 并请思考 为什么要用0 9 的nacl 载玻片烘干的目的 用蒸馏水冲洗什么 为什么要用缓水流 固定细胞的作用 固定后方可染色 维持细胞的正常形态 不会干扰观察 洗去多余的盐酸 避免冲走细胞 归纳与总结 真核细胞 dna 主要在 细胞质中的和也含有少量的dna rna 主要在 原核细胞 dna集中在 细胞核 线粒体 叶绿体 拟核 质粒 细胞质 若以人的口腔上皮细胞为材料进行 观察dna和rna在细胞中的分布 实验 最终可能观察到的结果是 a 细胞核呈绿色 细胞质呈红色b 细胞核呈红色 细胞质呈绿色c 仅细胞质呈红色d 细胞基本不被染色 a 三 核酸的结构 核酸和蛋白质一样 都是高分子化合物 相对分子质量在几十万至几百万 1 元素组成 基本元素是c h o n p 2 基本单位 核苷酸 由三部分组成 五碳糖 含n碱基 核苷酸 核苷 磷酸 核苷酸 含氮碱基 磷酸 五碳糖 脱氧核糖核苷酸 核糖核苷酸 脱氧核糖核酸 dna 核糖核酸 rna 3结构组成 由核苷酸连接而成的长链 dna通常是双链螺旋结构 rna通常是单链结构 mrna trna rrna 单链rna一定不会发生碱基互补吗 dna和rna组成成分的异同 双链结构 单链结构 脱氧核糖核苷酸 核糖核苷酸 agct agcu 脱氧核糖 核糖 磷酸 细胞核线粒体叶绿体 细胞质 磷酸 问题 人体肌肉细胞中的核苷酸的种类和碱基种类分别有多少种 8种 5种 噬菌体 烟草 hiv病毒的核酸中具有碱基和核苷酸的种类分别是 a 4种 8种 4种和4种 8种 4种b 4种 5种 4种和4种 5种 4种c 4种 5种 4种和4种 8种 4种d 4种 8种 4种和4种 5种 4种 c 核酸与蛋白质的比较 基本元素 基本单位 分子结构 多样性 合成场所 主要功能 相互关系 c h o n c h o n p 氨基酸 核苷酸 氨基酸 多肽链 空间结构 蛋白质 dna 双螺旋rna 单链 氨基酸种类 数量 排列顺序 空间结构 核苷酸排列顺序 核糖体内 细胞核内 结构成分 调节代谢 催化 运输 免疫等 遗传物质 核酸控制蛋白质的合成 世纪金榜p13 重要结论 1 几乎所有的生物都是以dna作为遗传物质的 2 所有的细胞生物都是以dna作为遗传物质的 3 当dna和rna共存时 遗传物质是dna dna结构的多样性 脱氧核苷酸排列顺序多种多样 dna结构的特异性 每个dan分子都有独特的脱氧核苷酸排列顺序 高考考点 糖类的种类和作用脂质的种类和作用 第4节细胞中的糖类和脂质 一 细胞中的糖类 1 元素组成 2 功能 3 种类 c h o生命活动的主要能源物质单糖 二糖 多糖 我们前面已学的几种化合物的元素组成如何 世纪金榜p14 单糖 二糖 多糖是怎样区分的 1 单糖 不能水解的糖 2 二糖 由两分子的单糖脱水缩合而成 例1 下图所表示的是一个生物化学反应过程 图中的黑球表示两个相同的单糖分子 则a b c分别为 a 麦芽糖 麦芽糖酶 葡萄糖b 蔗糖 蔗糖酶 果糖c 乳糖 乳糖酶 葡萄糖d 淀粉 淀粉酶 葡萄糖 a 3 多糖 由许多的葡萄糖分子脱水缩合连接而成 构成它们的基本单位都是葡萄糖 单糖 二糖和多糖的转化过程 单糖 二糖 多糖 核糖 脱氧核糖 葡萄糖 果糖 半乳糖 细胞中都有 细胞中都有 细胞中都有 植物细胞中 动物细胞中 组成rna的成分 组成dna的成分 主要的能源物质 提供能量 提供能量 返回 麦芽糖 蔗糖 乳糖 植物细胞 植物细胞 动物细胞 都能提供能量 返回 淀粉 纤维素 肝糖原 肌糖原 植物细胞 植物细胞 动物细胞 动物细胞 储存能量 支持保护细胞 储存能量 调节血糖 储存能量 当肝糖元储备较丰富时 人体对某些细菌的毒素的抵抗力会相应增强 因此保持肝脏含有丰富的糖元 可起到保护肝脏的作用 并提高了肝脏的正常解毒功能 肝糖原 葡萄糖 合成 肌糖原 4 糖的生理功能 供给能量 糖的主要功能是供给能量 人体所需能量的70 以上是由糖氧化分解供应的 人体内作为能源的糖主要是糖元和葡萄糖 糖元是糖的储存形式 在肝脏和肌肉中含量最多 而葡萄糖是糖的运输形式 1克葡萄糖在体内完全氧化分解 可释放能量1 67 104焦耳 糖也是组织细胞的重要组成成分 如核糖和脱氧核糖是细胞中核酸的成分 糖与脂类形成的糖脂是组成神经组织与细胞膜的重要成分 糖与蛋白质结合的糖蛋白 具有多种复杂的功能 二 细胞中的脂质 1 组成元素 主要是c h o 有些含有p和n 3 种类及功能 脂肪 磷脂 固醇 细胞内良好的储能物质 还具有隔热 保温 缓冲和减压的作用 构成细胞膜 细胞器膜和核膜的主要成分 包括胆固醇 性激素和维生素d 对人体的代谢起到很重要的调节作用 世纪金榜p14 2 特点 o含量明显少于糖类 h的含量更多 不溶于水溶于有机溶剂 丙酮 氯仿 乙醚 动物的皮下 内脏器官 人和动物的脑 卵细胞 肝脏及大豆 储能物质保温缓冲和减压 构成细胞膜和细胞器膜的重要成分 动物细胞膜血液性腺肠道等 人体内参与脂质运输 促进动物生殖器官发育以及生殖细胞形成 促进肠道对ca和p的吸收 三 生物大分子以碳链为骨架 1 单体 2 多聚体 是指组成生物大分子 多糖 蛋白质 核酸 的基本单位 单糖 氨基酸 核苷酸 多糖 蛋白质 核酸 每个单体都以若干个相连的c原子构成的c链为基本骨架 经脱水缩合而成的结构 单体 多聚体 脱水缩合 生物大分子以碳链为骨架 元素 单体 单糖氨基酸核苷酸脂肪酸 甘油 多聚体 淀粉 蛋白质 核酸 脂肪 功能 能源物质 结构物质 遗传物质 储能物质 1 在人体中 既是构成细胞膜的重要成分 还参与血液中的物质是a 磷脂b 胆固醇c 脂肪d 维生素d2 纤维素是一种多糖 在下列哪种生物中容易找到 a 蛔虫b 草履虫c 狗尾草d 竹节虫 你掌握了吗 b c 及时反馈 3 医生给患急性肠炎病人静脉滴注葡萄糖液 目的是为了 a防止病人脱水 及时补充水分b补充生命活动所需要的能源物质c供给病人全面营养d维持病人细胞渗透压平衡 b 4 细胞内的核糖主要分布在 细胞质 细胞核 高尔基体 中心体5 种子萌发的需氧量与种子所贮藏有机物的元素组成和元素比例有关 在相同条件下 消耗同质量的有机物 油料作物种子 如花生 萌发时所需氧量比含淀粉多的种子 如水稻 萌发时的需氧量 a 少b 多c 相等d 无规律6 下列选项中 属于动植物细胞共有的糖类是 a 葡萄糖 核糖 脱氧核糖b 葡萄糖 淀粉和果糖c 纤维素 脱氧核糖 乳糖d 麦芽糖 果糖 乳糖 a b a 7 在人的肝脏和肌肉细胞中含量最多的糖是a 糖原b 淀粉c 葡萄糖d 乳糖8 下列成分和脂类无关的是 a 维生素b 胆固醇c 雄性激素d 胰岛素10 在人体的心肌细胞中贮藏有最多的有机物是a 葡萄糖b 肌糖原c 脂肪d 蛋白质 a d c d 9 11 典型例题 1 组成家兔和狗尾草细胞的主要元素 a c h o n p cab h o k s p mgc c p o s h nd n p k ca s zn c 2 下列关于脂质与糖类在化学组成上的区别 叙述错误的是 ac h o三种元素的比例不同b有些脂质含有n p等元素c脂质中o元素比例高d脂质中h元素比例高 c 3 下列叙述中 哪项是淀粉 纤维素和糖原的共同特征是 a都是细胞内储存能量的主要物质b都含有c h o n四种元素c基本组成单位都是五碳糖d基本组成单位都是六碳糖 d 4 红细胞中fe含量降低时 其血红蛋白减少 红细胞运输氧的能力相应减弱 这个事实说明铁离子的作用是