必修一.第二章第三节__生物大分子(北师大版)111VIP

第三节生物大分子,一生物大分子的碳链骨架二贮存遗传信息的大分子核酸三体现生命活动的大分子蛋白质四贮存能量的大分子脂质五提供能量的大分子糖类,常见的生物大分子包括：蛋白质、核酸、脂质、糖类。,一、生物大分子以碳链为骨架,生物大分子：指的是作为生物体内主要活性成分的各种分子量达到上万或更多的有机分子，由相关单体通过脱水缩合而成。,碳链骨架,碳原子之间也可形成共价键，可以单键、双键或三键的方式相结合，形成不同长度的直链状、支链状或环状结构，这些结构称为有机化合物的碳链骨架。,例如：蛋白质分子的肽链是以氨基酸为基本单元的碳骨架构成的（见下图）。,碳链,生物大分子的碳链骨架,1、单体,2、多聚体,是指组成生物大分子（多糖、脂质、蛋白质、核酸）的基本单位。,每个多聚体都以若干个相连的C原子构成的碳链为基本骨架，经单体脱水缩合而成的结构。,单体和多聚体的关系,单糖（葡萄糖）,氨基酸,核苷酸,多糖,蛋白质,核酸,单体,多聚体,脱水缩合,（二）、单体与多聚体的关系,脱水缩合,单体,多聚体,水解,C,H,COOH,R1,C,H,NH2,COOH,R2,NH2,C,O,H,N,H,OH,C,H,R1,NH2,OH,C,O,H2O,H,脱水缩合,缩合,缩合,2H2O+,二贮存遗传信息的大分子核酸,1869年发现，分为DNA（脱氧核糖核酸）和RNA（核糖核酸），是遗传信息的载体。,（一）核酸,1.组成元素：C、H、O、N、P,2.分布：DNA主要集中在细胞核内，RNA主要分部细胞质中,一、核酸的种类及概念,核酸,DNA,RNA,脱氧核糖核酸,核糖核酸,核酸是细胞内携带遗传信息的物质。在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。,1、基本组成元素有哪些？,C、H、O、N、P,2、基本组成单位是什么？,由什么组成？,核苷酸,三、核酸的结构,五碳糖,磷酸,碱基,一分子核苷酸一分子+一分子+一分子。,五碳糖,含氮碱基,磷酸,五碳糖,磷酸,碱基,五碳糖,磷酸,碱基,H,OH,脱氧核糖核苷酸,核糖核苷酸,（A、G、C、U）,（A、G、C、T）,核苷酸种类一共有几种？,8种,脱氧核糖核苷酸,核糖核苷酸,核酸,核苷酸,脱氧核糖核酸（DNA）,核糖核酸（RNA）,（结构单体：脱氧核糖核苷酸）,（结构单体：核糖核苷酸）,那他们之间的包含关系是什么？,脱氧核糖,核糖,五碳糖,碱基,脱氧核糖核苷酸,碱基：,碱基,核糖核苷酸,碱基：,A、,G、,C、,磷酸,A、,G、,C、,磷酸,核糖,U,T,脱氧核糖,DNA,RNA,A,A,A,T,T,T,G,G,G,G,C,C,C,A,T,C,磷酸,脱氧核糖,含氮碱基,长链中的碱基对的排列顺序是千变万化的DNA分子的多样性,碱基的特定的排列顺序构成每一个DNA分子的特异性,DNA分子结构,核糖核酸长链的片段（RNA）,单体：核苷酸,磷酸,含氮碱基,五碳糖,核糖,脱氧核糖,（DNA具有的糖）,（RNA具有的糖）,DNA具有,：T、A、G、C,RNA具有,：U、A、G、C,一共有8种核苷酸,A:腺嘌呤,T:胸腺嘧啶,G:鸟嘌呤,C:胞嘧啶,U:尿嘧啶,共有5种碱基,人体细胞中有几种碱基、几种核苷酸？,5种碱基、8种核苷酸,噬菌体呢？细菌呢？,前者：4种碱基、4种核苷酸,后者：5种碱基、8种核苷酸,总结：既有DNA和RNA的生物有5种碱基、8种核苷酸，而病毒只有4种碱基、4种核苷酸,有细胞结构生物无细胞结构生物,（二）核酸的特性,脱氧核糖核酸(DNA),核糖核酸（RNA）,红色,甲基绿,焦宁,绿色,脱氧核糖核酸(DNA),二苯胺,蓝色,实验观察,核酸的分布及功能,观察DNA和RNA在细胞中的分布,实验原理：,甲基绿与吡罗红两种染色剂对DNA和RNA的亲和力不同，甲基绿使DNA呈现绿色，吡罗红使RNA呈现红色。利用甲基绿、吡罗红混合染色剂将细胞染色，可以显示DNA和RNA在细胞中的分布。盐酸能够改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞。,洋葱鳞片叶表皮细胞,人口腔上皮细胞,实验现象：,结论：,细胞内的DNA主要存在于细胞核内，RNA主要存在于细胞质内。,方法步骤：,0.9%生理盐水,人口腔上皮细胞,8%盐酸,蒸馏水,30水浴,吡罗红甲基绿染色剂,取材,水解,冲洗,染色,观察,（三）核酸的功能,2.控制蛋白质的合成,1.一切生物的遗传物质,小结,核酸,组成元素：,C、H、O、N、P,组成物质：,磷酸、五碳糖、含氮碱基,基本单位：,核苷酸,脱氧核糖核苷酸（4种）,核糖核苷酸（4种）,核酸,主要存在于细胞核主要存在于细胞质,脱氧核糖核酸（DNA）:核糖核酸（RNA）:,功能,控制蛋白质的合成,一切生物的遗传物质,1种,2种,5种,（8种）,1.细胞内携带遗传信息的物质是（）A.核苷酸B.核酸C.脱氧核苷酸D.核糖核苷酸2.组成核酸的碱基和核苷酸分别有多少种（）4，8B.5，5C.5，4D.5，83.50个分子的含氮碱基，60个分子的磷酸和80个分子的脱氧核糖，最多能组成多少个核苷酸（）A.50个B.60个C.80个D.190个,B,D,A,1、脱氧核糖核酸的基本单位是它可分为_种。,2、核糖核酸的基本单位是_，它可分为_种。,脱氧核糖核苷酸,核糖核苷酸,核苷酸,4,4,2,8,3、核酸的基本单位是_，它可分为_类，一共有_种。,课堂练习,想想你们平时吃的食物中,哪些是富含蛋白质?,体现生命活动的大分子蛋白质,（3）肉蛋类食品,（1）大豆制品,（2）奶类制品,安徽阜阳黑心奶粉（蛋白质缺乏）造成婴儿头大四肢小照片,三体现生命活动的大分子蛋白质,1.蛋白质主要由C、H、O、N4种化学元素组成，很多还含有S、P等元素。,2.含量：占细胞干重的50%，是细胞中含量最多的含氮化合物,蛋白质可以被人体直接吸收利用吗？,？,蛋白质必需经过消化成氨基酸才能被人体吸收和利用。氨基酸是组成蛋白质的基本单位。,3.基本单位：氨基酸,组成蛋白质的氨基酸约有20种;有8种氨基酸是人体细胞不能合成的，必须从外界环境中直接获取，这些氨基酸叫做必需氨基酸。,另外12种氨基酸是人体细胞能够合成的，叫做非必需氨基酸。我们应该注意及时补充必需氨基酸！,甘氨酸,缬氨酸,亮氨酸,丙氨酸,试一试,能不能推导出氨基酸的结构通式？,每种氨基酸至少有一个氨基(-NH2)和一个羧基(-COOH)，并且氨基和羧基连在同一个碳原子上。,氨基酸之间的区别在于R基不同。,练一练：以下哪些是组成蛋白质的氨基酸?,判断下列分子是不是氨基酸？如果是的话，R基是什么？,C,COOH,CH3,HOOC,H,C,NH2,CH3,H2N,H,C,H,HOOC,H,CH2,NH2,C,NH2,HOOC,H,CH2,NH2,CH,NH2,HOOC,CH,NH2,HOOC,1,2,3,4,5,1.(2003年上海）谷氨酸的R基为C3H5O2，1分子谷氨酸含有的C、H、O、N原子数依次是()A.5、9、4、1B.4、8、5、1C.5、8、4、1D.4、9、4、12区别组成蛋白质20种氨基酸的依据是（）A氨基酸数目不同BR基不同C羧基不同D碳原子数目不同,A,B,（三）氨基酸的结合方式：,C,H,R1,NH2,OH,C,O,H2O,H,肽键,二肽,脱水缩合,（三）氨基酸的结合方式:脱水缩合,肽键,OH,H,二肽,H2O,H2O,肽键数与脱水数目和氨基酸数目有何关系？,（三）氨基酸的结合方式:脱水缩合,肽键,二肽,H2O,肽键,三肽,以此类推，若有更多的氨基酸进行脱水缩合后的产物称之为什么呢？,H2O,总结：肽链肽键数失去水分子数氨基酸的分子数肽链数肽链中的氨基数（羧基）R基的氨基数(羧基)肽链数蛋白质的相对分子质量氨基酸的平均相对分子质量氨基酸分子数18失去的水分子数,1.血红蛋白是由574个氨基酸构成的蛋白质，含有4个多肽链，那么在形成肽链过程中，其肽键的数目和脱下的水分子数分别是（）A、573和573B、570和570C、572和572D、571和5712.某蛋白质由2条多肽链构成，共有肽键500个，缩合成两条肽链的氨基酸分子数和生成的水分子数分别是（）A、498和498B、500和500C、502和500D、501和5003.已知20种氨基酸的平均相对分子量是128.某蛋白质分子由2条肽链组成，共有肽键96个，此蛋白质中含有氨基酸个数和最接近的相对分子量依次是A、100和11036B、99和10816C、98和10816D、98和12544（）,C,B,C,巩固提高,（1）此化合物的名称是。（2）图中的名称是；图中决定氨基酸种类的编号是。（3）形成该化合物的生物化学反应叫做，在这个过程中，相对分子质量减少了。（4）组成这类化合物的基本单位的结构通式_。,4.下列是某化合物的结构简图，据图回答：,（1）此化合物的名称是。（2）图中的名称是；图中决定氨基酸种类的编号是。（3）形成该化合物的生物化学反应叫做，在这个过程中，相对分子质量减少了。（4）组成这类化合物的基本单位的结构通式_。,三肽,肽键,脱水缩合,36,肽链,二肽：由两个氨基酸分子组成。多肽：由n（n3）个氨基酸分子以肽键相连形成的肽链。一条多肽链中形成的肽键数比氨基酸分子数少一个。,注意：肽链有方向性，氨基端（N端）到羧基端（C端）,一个蛋白质分子可由一条链或多条链构成，这些肽链不是呈直线，也不在一个平面上，而是形成非常复杂的空间结构,具有一定空间结构的多肽就是蛋白质,（）、蛋白质的形成：,n个氨基酸,脱水缩合,肽链,1或几条,折叠、盘曲,蛋白质,2、蛋白质的形成,氨基酸,三肽,二肽,多肽,血红蛋白,1肽键是下列哪两个基团之间形成的？()A.磷酸基和羧基B.羧基和氨基C.醇基和醛基D.醛基和氨基,2.某种蛋白质由两条多肽链构成，共有肽键500个，缩合成两条肽链的氨基酸分子数和生成的水分子数分别为（）3.某两条肽链内共有氨基酸109个，则该分子含有氨基和羧基的数目至少为（）A111,111B110,110C109,109D2,2,B,C,D,1氨基酸的种类不同2氨基酸的数目不同3氨基酸的排列顺序不同,（二）蛋白质结构具有多样性,4肽链的盘曲、折叠方式及形成的空间结构不同,氨基酸,脱水缩合,多肽,排列顺序数目种类,空间结构肽链数目,不同,蛋白质,不同,3、蛋白质的多样性及原因,、蛋白质的种类及主要功能,（1）结构蛋白：如肌球蛋白、肌动蛋白、肌腱等,（2）催化蛋白：酶,（3）运输蛋白：血红蛋白、细胞膜上的载体等,（4）调节蛋白：蛋白质类激素（胰岛素和生长激素等）,（5）免疫蛋白：如抗体、干扰素,蛋白质是一切生命活动的体现者！,4、蛋白质的颜色特性,蛋白质,双缩脲,紫色,双缩脲,A液：,B液：,0.1g/mlNaOH溶液,0.01g/mlCuSO4溶液,用法：,先用双缩脲A液，2ml.摇匀。,再加入双缩脲B液，34滴，摇匀。,下面是日常生活中的一些实例,你知道为什么吗?,(3)含丰富蛋白质的食物最好煮熟后再食用。,(2)加酶的洗衣粉不宜用开水溶解。,(1)沾有血渍、牛奶的衣服不易用开水洗净。,血渍、牛奶的主要成分是蛋白质，一般温度下，蛋白质能以胶体的形态溶解于水中，一旦受热，它就会凝固起来，不易溶解于水。,绝大多数酶为蛋白质成分，蛋白质在高温时会变性，失去蛋白酶的功能。,加热以后，具备一定空间结构的螺旋形蛋白质分子链会松开，这是蛋白质的变性，蛋白质在变性后更加容易消化和吸收。,酶-是指活细胞产生的一类具有生物催化作用的有机物。绝大多数酶是蛋白质，少数是RNA。,2、酶的功能及作用特点,（1）酶的功能-催化生化反应（催化作用）,（2）酶的特点-高效性专一性反应条件温和性,比较过氧化氢酶和Fe3+催化效率（高效性）,探索淀粉酶对淀粉和蔗糖水解作用-专一性,蔗糖溶液,淀粉酶溶液,60OC5min,淀粉溶液,淀粉酶溶液,沸腾1min,3、酶的催化作用易受到外界因素的影响,低温抑制酶的活性，而不会使酶失去活性；高温、过酸和过碱都会使酶空间结构遭破坏而失去活性,2蛋白质的变性,某些物理因素或化学因素使蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散，更容易被蛋白酶水解。这个过程就被称之为蛋白质的变性。,(1)化学因素：强酸、强碱、重金属离子、酒精(2)物理因素：加热、紫外线、x-射线,3蛋白质的水解,（1）概念：蛋白质在酸、碱或酶的作用下，能生成一系列的中间产物，最后生成氨基酸。（2）破坏的化学键：肽键（CONH）,蛋白质,蛋白酶,多肽,肽酶,氨基酸,重点：（）氨基酸的结构特点，以及氨基酸形成蛋白质的过程。（）蛋白的结构和功能。,难点：（）氨基酸形成蛋白质的过程。（）蛋白质的结构多样性的原因。,四、贮存能量的大分子脂质,1、组成元素：主要是C、H、O，有的含有N、P2、分类：脂肪、类脂（磷脂）、固醇类（胆固醇）3、特性：不溶于水,脂质的种类和功能,脂肪是细胞代谢所需能量的储存形式和运输形式。,脂肪分子示意图,类脂中的磷脂是构成生物膜的重要物质，所有细胞都含有磷脂。,磷脂分子示意图,细胞膜结构模式图,脂质的种类和功能,固醇类物质，如维生素D、性激素和胆固醇等，在细胞的营养、调节和代谢中具有重要功能。,固醇类分子示意图,实验：脂肪的鉴定,实验原理：脂肪易被苏丹染成橘黄色。,1、材料用具（见教材P19）,2、方法步骤,（使用体积分数为50%的酒精）,3、实验结论：脂肪可被苏丹染成橘黄色。,脂质的种类及主要生理功能,五、提供能量的大分子糖类,1、糖类是由C、H、O3种元素组成的。2、糖类可分为单糖、二糖、和多糖等。,单糖,不能被水解的糖,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。,多糖,能水解成多个单糖分子的糖淀粉、纤维素、糖原（分子式(C6H10O5)n）淀粉：存在于植物细胞，植物细胞中的储能物质纤维素：存在于植物细胞，植物细胞壁的基本组成物质糖原：存在于动物细胞，动物细胞中得储能物质,3.多糖：由许多的葡萄糖分子连接而成。,构成它们的基本单位都是葡萄糖。