高二生物生命的物质基础（二）人教版知识精讲

用心 爱心 专心 高二生物高二生物生命的物质基础 二 生命的物质基础 二 人教版人教版 同步教育信息同步教育信息 一 本周教学内容 生命的物质基础 二 主要讲述组成生物体的有机化合物蛋白质和核酸 它们是生命的物质基础这一部分内 容中的重点 这些有机化合物在生物体中含量有多少 它们是由那些元素组成的 它们的 化学结构是怎样构成的 它们在生物体内具有那些重要的生理作用 组成生物体的有机化 合物的结构对于实现它们在生物体内生理作用具有什么意义 这些是同学们通过本讲的学 习应该加以深入理解和掌握的内容 是同学们学习后面内容的基础 二 本周学习重点与难点 一 学习重点 1 蛋白质的结构 2 蛋白质的重要生理功能 二 学习难点 1 蛋白质的结构 2 蛋白质的重要生理功能 3 核酸 三 学习内容及疑难解析 一 蛋白质 生物高分子化合物 是生命的物质基础 在细胞中的含量仅比水少 约占 细胞干重的 50 以上 1 蛋白质的化学元素组成 主要是由 C H O N 四种元素组成 很多重要的蛋白质含有 P S 有的还含有微 量的 Fe Mn Cu 等 化学元素质量分数 C H O N P S 50 55 19 24 15 24 6 5 7 3 0 42 0 85 0 3 2 4 疑难解析 疑难解析 C H O N 四种元素是每种蛋白质必需具备的基本元素 2 蛋白质的相对分子质量 蛋白质是分子质量很大的生物大分子 其变化范围很大 几千 一百万以上 例如 牛胰岛素 5700 甲状腺激素 28000 人血红蛋白 64500 3 蛋白质的基本组成单位 氨基酸 1 氨基酸的分子结构 每种氨基酸分子至少都含一个氨基 和一个羧基 COOH 每种氨基酸分子至少都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上 用心 爱心 专心 不同的氨基酸具不同的 R 基 氨基酸分类依据 氨基酸的结构通式 举例 甘氨酸 R H 丙氨酸 2 氨基酸的种类 组成蛋白质的氨基酸有二十种左右 由 R 基的不同来决定 疑难解析 疑难解析 氨基酸不止二十种 但组成蛋白质的氨基酸只有二十种 全部都是 氨基 酸 2 蛋白质的分子结构 蛋白质分子是由许多氨基酸分子相互连接而成一类高分子有机化合物 1 结合方式 一个氨基酸分子的羧基和另一个氨基酸分子的氨基脱水缩合 形成共 价连接 2 概念 肽键 羧基和氨基脱水缩合形成的 连接两个氨基酸分子的化学结构 NH CO 称为肽键 二肽 由两个氨基酸分子缩合而成的化合物 由三个或三个以上氨基酸分子缩合而成的 含多个肽键的化合物称为多肽 肽链 多肽通常呈链状结构叫做肽链 构象 蛋白质分子可以有一条或多条通过一定化学键相互连接的肽链 这些肽链不 成直线 也不再同一个平面上 而是形成非常复杂的空间结构 称为蛋白质的构象 疑难解析 疑难解析 肽键中没有氨基和羧基 如果 R 基上没有氨基和羧基 一条多肽链中 只有起始 氨基酸上有一个氨基 最后的氨基酸上有一个羧基 如果 R 基上有 m 个氨基和 n 个羧基 一条多肽链中有m 1个氨基和n 1个羧基 蛋白质的有关计算 肽链中的氨基酸数与肽键的数目的关系 m 个氨基酸 组成 n 条肽链形成蛋白质 该 蛋白质中含有nm 个肽键 失去nm 个水分子 其相对分子量减少 18nm 5 蛋白质的多样性 1 氨基酸种类不同 2 氨基酸数量不同 3 氨基酸排列次序不同 4 形成肽链的空间结构千差万别 6 蛋白质的主要功能 蛋白质的多样性决定了蛋白质分子具有多种功能 一切生命活动都离不开蛋白质 1 是构成细胞和生物体的重要物质 如肌蛋白等 2 催化作用 如各种酶等 3 运输作用 如血红蛋白等 4 调节作用 如胰岛素 生长激素等 5 免疫作用 如抗体 干扰素等 二 核酸 核酸是遗传信息的载体 存在于每个细胞中 核酸是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 不同的生物其核苷酸序列各不相同 核 酸中不同的核苷酸序列就代表着不同的遗传信息 用心 爱心 专心 1 核酸的元素组成 由 C H O N P 等化学元素组成 2 核酸的分子量 几十万至几百万 是高分子化合物 3 核酸的基本组成单位 核苷酸 一分子核苷酸 由一分子五碳单糖 一分子含氮碱基和一分子磷酸组成 4 核酸的种类 根据五碳糖的不同分为两大类 1 脱氧核糖核酸 简称 DNA 主要存在于细胞核内 是染色体的主要组成成分 是细胞核中的遗传物质 线粒体 叶绿叶中也含有 2 核糖核酸 简称 RNA 主要存在于细胞质 疑难解析 疑难解析 C H O N P 五种元素是每种核酸必需具备的基本元素 构成核酸的碱基共有五种 构成核酸的核苷酸有 8 种 构成 DNA 和 RNA 的核苷 酸分别是四种 构成核酸的五种碱基 U A G C T 尿嘧啶 腺嘌呤 鸟嘌呤 胞嘧啶 胸腺嘧啶 构成核酸的 8 种核苷酸 构成 RNA 的 4 种核苷酸构成 DNA 的 4 种脱氧核糖核苷酸 尿嘧啶核糖核苷酸胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸 腺嘌呤核糖核苷酸腺嘌呤脱氧核糖核苷酸 鸟嘌呤核糖核苷酸鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸 胞嘧啶核糖核苷酸胞嘧啶脱氧核糖核苷酸 三 蛋白质和核酸的比较 项目核酸蛋白质 组成元素C H O N PC H O N P S 相对分子量几千到上百万几十万到上千万 组成单体 核苷酸 核糖核苷酸 4 种 脱氧核糖 核苷酸 4 种 共 8 种 氨基酸 20 种 单体结构1 磷酸 1 五碳糖 1 含氮碱基羧基和氨基连在同一碳原子上 分类分布 DNA 主要在细胞核内 RNA 主要在细胞质中 组织蛋白 组织结构主要成分 功能蛋白 起特殊功能 空间结构DNA 反向双螺旋 RNA 单链 复杂的空间结构 具生物功能的基础 功能 遗传物质 携带遗传信息 完成传递 表达 生命活动的承担者 表现者 联系 DNA 指导蛋白质的合成 表现性状 RNA 起传递遗传信息作用 蛋 白质完成各项生命活动 疑难解析 疑难解析 核酸和蛋白质是所有的生物都具有的共同的结构基础 所有生物的遗传物质是核酸 所有生物性状及其生命活动的体现者是蛋白质 并且核酸控制蛋白质的合成 但并不是所 有的生物都有共同的结构基础 细胞是生物体结杨和功能基础 但病毒除外 小结 小结 每一种化合物都有其重要的生理功能 任何一种化合物都不能单独完成某一种 生命活动 只有按照一定的凡是有机的组织起来 才能表现出生命现象 细胞及是这些物 质最基本的结构形式 用心 爱心 专心 典型例题及分析点评典型例题及分析点评 1 下列那项是蛋白质在人体内的生理功能 抗体 酶的主要成分 细胞成分的更新物质 能源物质 A B C D 分析 分析 抗体的成分是免疫球蛋白 蛋白质也是生物体的能源物质之一 生物生命活动 所需能量的 10 15 是由蛋白质提供的 答案 答案 D 2 某一多肽链内共有肽键 109 个 则此分子中含有氨基和羧基的数目至少 A 110 110B 109 109C 9 9D 1 1 分析 分析 肽键中没有氨基和羧基 如果 R 基上没有氨基和羧基 一条多肽链中 只有起 始氨基酸上有一个氨基 最后的氨基酸上有一个羧基 如果 R 基上有 m 个氨基和 n 个羧基 一条多肽链中有 1 m 个氨基和 1 n 个羧基 答案 答案 D 3 细胞的结构和生命活动的物质基础是构成细胞的化合物 下列有关这些化合物功能的 叙述 正确的是 A 生命活动由蛋白质调节B 干种子因缺乏自由水不能萌发 C 多糖是植物细胞的能源物质D 生物的遗传物质是 DNA 分析 分析 生命活动不全由蛋白质来调节 有些调节生命活动激素胆固醇 有些病毒的遗 传物质是 RNA 一切生物的遗传物质是核酸 答案 答案 B 4 DNA 分子蕴藏的信息直接支配合成的物质在完全水解后 得到的化学物质是 A 氨基酸 葡萄糖 碱基B 氨基酸 核苷酸 葡萄糖 C 核糖 碱基 磷酸D 脱氧核糖 碱基 磷酸 分析 分析 由 DNA 分子蕴藏的信息直接支配合成的物质是信使 RNA 答案 答案 C 5 下列物质中都属于蛋白质的是 A 酶 胰岛素 抗体B 胰岛素 雄性激素 C 维生素 D 甲状腺激素D 生长激素 载体 分析 分析 此题考核的是蛋白质的功能 解决此题的关键是知道有些酶的成分是 RNA 答案 答案 D 6 可提供调节机体生理功能的物质是 A 蛋白质和无机盐B 蛋白质和核酸 C 蛋白质和脂肪D 维生素和糖类 分析 分析 无机盐离子是酶 激素等的重要成分 具有调节生命活动作用 几乎所有的生 物酶的基本成分是蛋白质 答案 答案 A 7 鸡蛋煮熟后 蛋白质变性失活 是由于高温破坏了蛋白质的 A 肽链B 肽键C 空间结构D 氨基酸 分析 分析 空间结构破坏使蛋白质变性失活 答案 答案 C 8 若每个氨基酸的平均分子质量 128 则由四条四肽形成的化合物的相对分子质量为 A 2048B 1832C 1760D 1796 分析 分析 该化合物由四条四肽形成则 16 128 12 18 1832 相对质量 用心 爱心 专心 答案 答案 B 9 由 3 种氨基酸缩合形成的三肽共有 A 3 种B 6 种C 18 种D 27 种 分析 分析 因为氨基酸形成肽链有方向性 是一个全排列 而且可以重复使用氨基酸所以 应为 33 27 种 答案 答案 D 10 若氨基酸的平均分子量为 a 一个由 n 条肽链组成的蛋白质分子共有 m 个氨基酸该分 子的相对分子量应为 A 18nmam B amC 1 18 mamD nam18 分析 分析 对每条肽链来说 氨基酸数目总比肽键数多一 肽键数与脱掉的水分子数同 答案 答案 A 模拟训练模拟训练 一 选择题 1 用含有放射性同位素 15N 的肥料给生长着的植株施肥 在植株中首先探测到含有放射 性 N 的是 A 葡萄糖B 蛋白质C 脂肪D 淀粉 2 氨基酸通式中 R 基的不同 决定了 A 生物的不同种类B 氨基酸的不同种类 C 蛋白质的不同种类D 肽键的不同数目 3 下列各项与蛋白质作用无关的是 A 调节B 运送物质C 表现生物性状D 控制生物性状 4 生物界在基本组成上的高度一致性表现在 组成生物体的化学元素基本一致 各种生物体的核酸都相同 构成核酸的碱基都相同 各种生物体的蛋白质都相同 构成蛋白质的氨基酸都相同 A B C D 5 糖原 核酸和淀粉酶的基本组成单位分别是 A 碱基 单糖 氨基酸B 葡萄糖 碱基 氨基酸 C 葡萄糖 核苷酸 氨基酸D 乳酸 核苷酸 氨基酸 6 玉米根毛细胞所含有的核苷酸中 含有碱基 A G C T 的核苷酸共有 A 4 种B 5 种C 7 种D 8 种 7 下列各项中 不属于高分子化合物的是 A 纤维素B 蛋白质C 核酸D 磷脂 8 下列有关蛋白质的论述正确的是 A 每种蛋白质都含有 C H O N P S 等元素 B 每种蛋白质分子结构中都有肽键 C 酶都是蛋白质 D 每种蛋白质都由 20 种氨基酸组成 9 下列几组化学元素中 构成细胞膜所必需的基本元素是 A C H OB C H O P C C H O ND C H O N P 10 下列哪项不是蛋白质在人体内的生理功能 A 细胞成分的更新物质B 酶的主要成分 用心 爱心 专心 C 组织修复的原料D 能量的主要来源 11 氨基酸分子中 至少有一个氨基连接在 A 与羧基相连的碳原子上B 氢原子上 C R 基上D 羧基上 12 生物体内的遗传物质是 A 糖B 脂类C DNAD 核酸 13 若以下列物质为原料去合成一条肽链 则其中的氨基 羧基和肽键的数目依次是 A 2 2 2B 3 3 2C 4 3 3D 3 4 2 NH2 CH2 COOH NH2 CH2 CH2OH NH2 CH CH2 COOH NH2 CH CH2 COOH COOH NH2 NH2 CH CH2 4 NH2 COOH 14 某物质由 C H O N 等元素构成 相对分子质量是 1830 该物质很可能是 A 蛋白质B 氨基酸C 核酸D 多肽化合物 15 有 4 个氨基酸的 R 基分别为 CH2 SH CH2 COOH CH2 CH2 OH CH2 CO NH2 当它们缩合后 该 四肽分子中氨基 羧基和肽键的数目依次是 A 4 4 4B 5 5 4C 2 2 3D 3 3 3 16 20 种氨基酸的平均相对分子质量是 128 由 100 个氨基酸构成的含一条肽链的蛋白质 其相对分子质量是 A 12800B 11000C 11018D 7800 17 蛋白质和多肽的主要区别在于蛋白质 A 包含的氨基酸数目多B 能水解成氨基酸 C 相对分子质量大D 空间结构复杂 18 人体胰腺细胞和唾液腺细胞所含核酸的特点是 A DNA 和 RNA 均基本相同B DNA 和 RNA 均不同 C DNA 基本相同 RNA 不同D DNA 不同 RNA 基本相同 19 对细胞中某些物质的组成进行分析 可以作为鉴别真核生物的不同个体是否为同一 物种的辅助手段 一般不采用的物质是 A 蛋白质B DNAC RNAD 核苷酸 20 有关原生质的下列叙述中 正确的是 A 组成原生质体的主要生命物质是蛋白质和核酸 B 原生质体包括细胞膜 液泡膜以及两者之间的细胞质 C 被脱掉细胞壁的植物细胞是原生质体 D 原生质体被