《生物体中的有机化合物》导学案

《生物体中的无机化合物》导学案考点一糖类和脂肪1.糖类（1）组成元素：（2）单糖①五糖类：C5H10O4）：DNA的成分；核糖（C5HO5）：的成分；②六碳糖：（C6H12O6），是细胞的重要能源物质（3）二糖植物细胞：和；动物细胞：（4）多糖①植物细胞：纤维素：植物的主要成分；：果实、块根、块茎中贮存的物质；②动物细胞：：肝脏中；：肌肉中（5）作用：①是生物体进行生命活动的主要物质；②是细胞的组成部分2.关于糖类和脂质的几点说明（1）植物特有糖：单糖中果糖；二糖中麦芽糖和蔗糖；多糖中淀粉和纤维素；动物特有糖：二糖中乳糖；多糖中糖元：动、植物共有糖：五碳糖和葡萄糖。（2）除蔗糖和多糖外，其余皆为还原糖。（3）五碳糖中核糖和脱氧核糖分别是RNA和DNA的组成成分。（4）淀粉和糖元分别是植物、动物细胞内的储能物质，而纤维素为非储能物质。脂肪是生物体的储能物质。（5）脂质中磷脂含有N、P元素，脂肪只含有C、H、O元素。（6）单糖、二糖、多糖的划分根据是能否水解及水解后产生单糖的多少。（7）单糖不经消化直接被吸收，但二糖、多糖必须被消化后才能被吸收。（8）纤维素是构成植物细胞壁的主要成分，而原核细胞的细胞壁不含纤维素，是由肽聚糖构成的。因此细胞壁能否被纤维素酶分解是区分植物细胞和原核细胞的依据之一。疑难辨析1.为什么同质量脂肪比糖类释放能量多？提示相同质量的脂肪中氧的含量远远少于糖，而碳和氢的含量多，所以分解脂肪要比分解同样质量的糖类消耗的氧气量大，释放的能量多，产生的水也多。2.淀粉没有甜味，但吃馒头时为什么感觉到甜？提示口腔中唾液淀粉酶将淀粉分解为麦芽糖产生甜味。3.脂肪与脂质、类脂与磷脂、固醇与胆固醇的关系如何？提示：有的同学经常把脂肪和脂质混淆，认为二者是相同的，或者认为脂肪包括脂质，这些看法都是错误的。脂肪只是脂质中的一类物质，脂质除包括脂肪以外，还包括类脂和固醇；磷脂是构成生物膜的主要成分，是类脂的一种；固醇包括胆固醇、性激素和维生素D。对应训练1.某生物体内能发生如下的反应：淀粉→麦芽糖→葡萄糖→糖元，则下面的说法不正确的是()A.此生物一定是动物，因为能合成糖元B.淀粉和糖元都属于多糖C.此生物一定是动物，因为能利用葡萄糖D.糖类在生物体内的主要作用是提供能量答案C解析糖类是生物体的主要能源物质。能够合成糖元是动物细胞的特征，而动植物细胞都能利用葡萄糖。2.（2022年临沂模拟）生物体内脂肪的生理功能包括()①生物膜的重要成分②储能物质③缓冲和减压、保护内脏器官④具有生物学活性，对生命活动具有调节作用⑤促进人和动物肠道对钙和磷的吸收⑥绝热体，保温作用A.①②⑥B.②③⑥C.③④⑤D.①②③④⑤⑥答案B解析磷脂是生物膜的重要成分；具有生物学活性，对生命活动具有调节作用的是激素；能促进人和动物肠道对钙和磷吸收的维生素D，属于固醇类。归纳总结1.蛋白质的知识归纳总结2.蛋白质和核酸之间的关系如下图：说明①该图体现了中心法则的五个方面；②生物多样性的直接原因是蛋白质多样性；根本原因是DNA多样性（不能说核酸多样性，因为核酸有两种）；同一生物不同部位细胞形态功能不同的根本原因是基因的选择性表达（mRNA不同）。3.蛋白质与核酸的水解产物与代谢产物基本单位初步水解彻底水解代谢产物DNA脱氧核苷酸脱氧核苷酸4种磷酸、脱氧核糖、碱基CO2、H2O含N废物RNA核糖核苷酸脱氧核苷酸4种磷酸、核糖、碱基CO2、H2O含N废物蛋白质氨基酸多肽氨基酸CO2、H2O尿素拓展提升1.蛋白质和核酸的物种差异性的应用应用蛋白质和核酸结构及种类的物种差异性，可以区分或判断不同物种间的亲缘关系，鉴别物种，也可用于亲子鉴定。同时要注意它们的基本单位氨基酸和核苷酸不具物种异，不能作上述应用。和RNA在细胞中的分布（1）RNA主要存在于细胞质中的核糖体上，在细胞质的线粒体和叶绿体中也含有少量的RNA；细胞质基质中含有转运RNA和信使RNA；少量RNA存在于细胞核的核仁和染色质等处。（2）DNA主要分布在细胞核中，控制细胞核的遗传，线粒体和叶绿体中的少量DNA，其作用与细胞质遗传有关。（3）真核细胞和原核细胞中含有DNA和RNA两种核酸，病毒没有细胞结构,只含一种核酸(DNA或RNA)。3.在下列物质中，有的属于构成人体蛋白质的氨基酸，有的不是。若将其中构成人体蛋白质的氨基酸缩合成化合物，则其中含有的氨基、羧基、肽键的数目依次是（）①NH2—CH2—COOHCOOH②NH2—CH2—CH2OHCOOH︱︱NH2③NH2—CH—CH2—NH2︳︳COON④NH2—CH2—CH2—COOHCOON︳︳⑤NH2—CH—（CH2）3—NH2、3、2、3、3C.2、2、2、4、2答案C解析解答本题时，要根据氨基酸的结构通式把属于构成人体的氨基酸挑选出来。由于②号没有羧基，④号氨基和羧基没有同时连在同一个碳原子上，所以它们不是组成人体蛋白质的氨基酸。①③⑤是构成蛋白质的氨基酸，它们脱水缩合后形成三肽，由于③号氨基酸R基上有1个羧基，⑤号氨基酸R基上有1个氨基，因此三肽中有氨基2个，羧基2个，肽键2个。考点三氨基酸、多肽、肽键、肽链和蛋白质的关系及有关计算1.氨基酸、多肽、肽键、肽链和蛋白质的关系氨基酸是构成蛋白质分子的基本单位。多个氨基酸分子脱水缩合形成多肽，肽键是多肽结构中连接两个氨基酸残基之间的化学键。肽链是多肽的空间结构，它们之间的关系可归纳如下提醒①肽键的正确写法是—CO—NH—。②脱去的水分子中，H既来自氨基又来自羧基，O来自羧基。2.氨基酸数、肽键数、失去水分子数及多肽的相对分子质量之间的关系氨基酸平均相对分子质量氨基酸数肽键数目脱去水分子数目肽链相对分子质量氨基数目羟基数目一条肽链amm-1m-1ma-18(m-n)至少1个至少1个n条肽链amm-nm-nma-18(m-n)至少n个至少n个3.氨基酸与相应DNA、RNA片段中碱基数目之间的关系DNA（基因）mRNA蛋白质（性状）碱基数6∶碱基数3∶氨基酸数1说明真核生物中由已知氨基酸数目计算求得的DNA片段中的碱基数目，相当于基因结构中外显子的碱基数目。解题技巧1.直链肽链中氨基酸数、肽链数、肽键数和失去水分子数的关系肽键数=失去水分子数=氨基酸数-肽链数2.蛋白质中游离氨基或羧基数的计算（1）至少含有的游离氨基或羧基数=肽链数（2）游离氨基或羧基数目=肽链数+R基中含有的氨基或羧基数3.蛋白质中含有N、O原子数的计算（1）N原子数=肽键数+肽链数+R基上的N原子数=各氨基酸中N原子总数（2）O原子数=肽键数+2×肽链数+R基上的O原子数=各氨基酸中O原子总数-脱去水分子数4.蛋白质相对分子质量的计算蛋白质相对分子质量=氨基酸数目×氨基酸的平均相对分子质量-脱去水分子数×18提醒在蛋白质相对分子质量的计算中，若通过图示或其他形式告知蛋白质中含有二硫键时，要考虑脱去氢的相对分子质量，每形成一个二硫键，脱去2个H。4.（2022年江苏）下列物质中，不在核糖体上合成的是（）A.麦芽糖酶B.核糖核酸C.胰岛素D.载体蛋白答案B解析核糖体是细胞内将氨基酸合成蛋白质的场所，在题目给出的选项中，核糖核酸不属于蛋白质，其合成不在核糖体上。5.据下图所示的化合物结构简式，请回答问题：（1）该化合物中有（）个氨基和（）个羧基。（2）该化合物中有（）种氨基酸构成，形成这种化合物的不同氨基酸的R基编号是（）。（3）该化合物是（）个氨基酸失去（）分子的水形成的，这种反应叫做（）。（4）该化合物中有（）个肽键，编号是（），该化合物属于（）。（5）该化合物水解时被破坏的是（）键，使该键断裂的酶是（）。（6）若氨基酸的平均相对分子质量为90，则该化合物的相对分子质量约为（）。（7）合成肽链的细胞器是（），在合成肽链时决定肽链的氨基酸种类和顺序的是（）。答案（1）22（2）3bdg（3）32脱水缩合反应（4）2ce三肽（5）肽肽酶（6）234（7）核糖体信使RNA（mRNA）上碱基排列顺序二、实验流程1.还原糖鉴定6.3.蛋白质的鉴定误区警示1.实验材料的选择（1）还原糖的鉴定实验中，最理想的实验材料是含糖量较高的生物组织（或器官），而且组织的颜色较浅，易于观察。可选用苹果、梨、白色甘蓝叶、白萝卜等，但不能选用甜菜、甘蔗，因为它们所含的蔗糖是一种非还原糖：马铃薯因含淀粉较多也不能还原糖的绿色叶片等做实验材料,以避免颜色的干扰。（2）脂肪的鉴定实验中，实验材料最好选富含脂肪的种子。（3）蛋白质的鉴定实验中，最好选用富含蛋白质的生物组织，植物材料常用的是大豆，动物材料常用的是鸡蛋的蛋清。2.斐林试剂与双缩脲试剂的比较分析比较项目斐林试剂双缩脲试剂不同点使用方法甲液和乙液混合均匀后方可使用，且现配现用使用时先加A液再加B液呈色反应条件需加热煮沸不需加热即可反应反应原理还原糖中的醛基被Cu（OH）2氧化，Cu（OH）2被还原为Cu2O具有两个上肽键的化合物在碱性条件下与Cu2+反应生成络合物颜色砖红色紫色浓度乙液CuSO4浓度为0.05g/mLB液CuSO4浓度为0.01g/mL相同点都含有NaOH、CuSO4两种成分，且所用NaOH浓度都是0.1g/mL3.做鉴定蛋白质的实验时，在鉴定之前，可以留出一部分样液，以便与鉴定时样液的颜色变化作对比，这样可以增强说服力。4.蛋白质要稀释主要是防止蛋白质与双缩脲反应后粘固在试管壁上，使反应不彻底，也不易洗刷试管。对应训练6：（2022年江苏生物，19）若以鸡蛋蛋白液为材料进行蛋白质鉴定实验，发现蛋白液与双缩脲试剂发生反应后会粘固在试管壁上。下列关于这一现象形成原因的描述中，正确的是（）A.鸡蛋蛋白液稀释不够，搅拌不匀B.只添加了双缩脲试剂A，未添加双缩脲试剂BC.鸡蛋蛋白液不是合适的实验材料D.蛋白液与双缩脲试剂的反应时间不够长答案A解析题目已明确指出，已发生反应，说明双缩脲试剂A和B均已加入；蛋白液浓度较高时，易形成大分子胶体，具有一定的黏性。7.下列关于实验操作步骤的叙述中，正确的是（）A.用于鉴定还原糖的斐林试剂甲液和乙液，可直接用于蛋白质的鉴定B.脂肪的鉴定实验中需要用显微镜才能看到被染成橘黄色的脂肪滴C.鉴定还原糖时，要加入斐林试剂甲液摇匀后，再加入乙液D.用于鉴定蛋白质的双缩脲试剂A液与B液要混合均匀后，再加入含样品的试管中，且必须现配现用答案B解析本题在于考查学生的操作是否规范、正确，是否注意了不同鉴定实验之间的差别。在选用试剂上容易出现错误。斐林试剂与双缩脲试剂所用溶质相同，且所用氢氧化钠溶液的浓度相同，但二者所用的硫酸铜的质量浓度不同。鉴定还原糖时，是甲、乙两液现配现用，一次加入；而鉴定蛋白质时要先加A液，再加B液。还原糖、蛋白质的颜色反应是试剂与其发生化学反应的结果，是肉眼可见的；脂肪的鉴定中，由于脂肪滴小且分散在细胞中，所以需要借助于显微镜观察。蛋白质和核酸的组成、结构及功能例1下图为人体的两种重要化合物A与B的化学组成关系，相关叙述中正确的是(多选）()HH的种类约有20种，b的种类有8种HH︳︳︳的结构通式可表示为R—C—COOH︳NHNH2是人的遗传物质的种类在神经细胞与表皮细胞中相同，B则不同答案BC解析根据图解可知：由N和C、H、O四种元素组成的小分子化合物是氨基酸，其种类约有20种，由氨基酸构成蛋白质（A）；由C、H、O和N、P组成的小分子化合物是脱氧核苷酸（人染色体的主要成分是DNA和蛋白质，所以排除b是核糖核苷酸的可能），其种类有4种，由脱氧核苷酸再形成DNA（B）。人体不同功能的细胞，其蛋白质的种类可以不同，但核DNA相同。误区警示①有关蛋白质形成过程中肽键数及水分子数的计算：肽键数=脱下的水分子数=氨基酸数-肽链条数。本题中组成蛋白质的肽链中有环状多肽，因为环肽首尾氨基酸彼此相连，故形成一个环肽时，比形成一条直链肽要多生成一个水分子。②有关蛋白质中游离的氨基或羧基数目的计算a.至少含有的游离氨基或羧基数目=肽链条数；b.游离氨基或羧基数目=肽链条数+R基中含有的氨基数或羧基数。解题时，需要注意关键词：是“至少含有”，还是“共有多少”。③假若有A、B和C三种氨基酸，由这三种氨基酸组成多肽的情况可分如下两情形分析：、B、C三种氨基酸，