1、第二章組成細胞的化合物專題復習章節(jié)概述本專題內(nèi)容包括?組成細胞的分子?。主要介紹了蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能、糖類、脂質(zhì)的 種類和作用、水和無機鹽的作用。該局部內(nèi)容作為高中生物的根底，為以后細胞結(jié)構(gòu)和細胞 代謝的學習提供了知識根底，因此需要學生熟練掌握。其中對于蛋白質(zhì)、核酸、糖類、脂質(zhì) 的要求在課程標準中都是理解層次。對于組成細胞的化合物，應當引導學生學會采用比擬法進行歸納總結(jié)，尤其是蛋白質(zhì)和 核酸。在近幾年的高考中與本專題有關(guān)的內(nèi)容屢有出現(xiàn)，通常以選擇題或簡答題的形式呈現(xiàn)。 目標認知 學習目標：蛋白質(zhì)、核酸的結(jié)構(gòu)和功能；糖類、脂質(zhì)的種類和作用；水和無機鹽的作用重點：蛋白質(zhì)、核酸、糖類、脂質(zhì)的比擬難點

2、：蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能知識要點梳理知識網(wǎng)絡圖：無機鹽蛋白質(zhì)元養(yǎng)組成根本單位結(jié)構(gòu)與功能試驗鑒走知識鏈接：細胞中的化學元素和化合物主要介紹組成生物的大量元素、微量元素、主要元素、根本元素、最根本元素的種類,組成生物體的化合物的種類和含量，以及生物界和非生物界的統(tǒng)一性和差異性蛋白質(zhì)和核酸介紹了氨基酸和核苷酸的種類和根本結(jié)構(gòu)，并且講述通過根本單位形成大分子蛋白質(zhì)和 核酸的空間結(jié)構(gòu)的變化，表達了結(jié)構(gòu)和功能的統(tǒng)一性細胞中的糖類和脂質(zhì)介紹了細胞中糖類和脂質(zhì)的種類，并且介紹了各種類的主要功能和在生物體內(nèi)的分布 細胞中的無機物主要講述了細胞中的水和無機鹽的含量、存在形式和生理功能知識結(jié)構(gòu)梳理：組成生命有機體的化學

3、元素組成生命有機體的根本元素主要有4種：C、H、O No占組成元素總量的 90%。在組成生命的元素中，根據(jù)其含量的多少分為大量元素和微量元素。大量元素有C、H、 O、N、P、S、K、Ca、Mg 等，其中 CH、ONP、S 占95%;微量元素有Fe、MnZn、Cu B Cl、Mo 等。歸納起來化學元素的根本功能是： 是組成原生質(zhì)的成分，如C、H、O N P、S等，約占原生質(zhì)總量的 95%以上； 是多種化合物的組成成分，如蛋白質(zhì)、糖類、核酸、脂肪等; 也有一些元素能影響生物體的生命活動。 無機鹽的功能無機鹽在動物體內(nèi)的作用可以歸納為兩點：一是動物體的結(jié)構(gòu)成分；二是對動物體的生 命活動具有調(diào)節(jié)作用。

4、如：N 是蛋白質(zhì)的組織成分，參與細胞和生物體的結(jié)構(gòu)。酶是蛋白質(zhì)，某些激素也是蛋白質(zhì)， 這些物質(zhì)對生命活動具有調(diào)節(jié)作用，所以N也參與了生命活動的調(diào)節(jié)。P是核酸的組織成分，也是磷脂的組成成分，參與了細胞和生物體的結(jié)構(gòu)。ATP中含磷酸， 所以磷酸也參與了動物體內(nèi)的能量代謝過程。Na在動物體內(nèi)是一種必需元素，主要以離子狀態(tài)存在。但在植物體內(nèi)不是必需元素。Na+可以促進小腸絨毛上皮細胞對葡萄糖和氨基酸的吸收。在神經(jīng)沖動的發(fā)生和傳導過程中起重 要作用。Ca在動物體內(nèi)即是一種結(jié)構(gòu)成分如骨骼和牙齒中主要是鈣鹽，人對生命活動也具有 調(diào)節(jié)作用，如哺乳動物血液中的Csf+濃度過低，動物就會出現(xiàn)抽搐；血液中的Ca2+

5、具有促進血液凝固的作用如果用檸檬酸鈉或草酸鈉除掉血液中的Ca2+, 血液就不會發(fā)生凝固。人體長期缺鈣，幼兒會得佝樓病，成年人會得骨質(zhì)疏松癥。預防和治療的方法是服用活性鈣和維生素D。Fe在哺乳動物體內(nèi)是血紅蛋白的一種成分，沒有Fe就不能合成血紅蛋白。 血紅蛋白中的Fe 是二價鐵，三價鐵是不能利用的。鐵都是以二價鐵離子的形式被吸收的。鐵也是某些酶的 活化中心。自由水、結(jié)合水和代謝水水在生物體細胞內(nèi)的存在有兩種形式：自由水和結(jié)合水。 自由水在細胞內(nèi)、細胞之間、生物體內(nèi)可以自由流動，是良好的溶劑，可溶解許多物質(zhì)；可以參與物質(zhì)代謝，如輸送新陳代謝所需物質(zhì)和代謝廢物。自由水的含量會影響細胞代謝強度，含量越

6、大，新陳代謝越旺盛，如在貯藏種子時曬干 主要損失自由水，降低了細胞的代謝強度，從而有利于有機物的保存。結(jié)合水在生物體內(nèi)或細胞內(nèi)與蛋白質(zhì)、多糖等物質(zhì)相結(jié)合，失去流動性。結(jié)合水是細胞 結(jié)構(gòu)的重要組成成分，不能溶解其他物質(zhì)，不參與代謝作用。結(jié)合水賦予各種組織、器官一 定形狀、硬度和彈性，因此某些組織器官的含水量雖多，仍呈現(xiàn)堅韌的狀態(tài)。自由水和結(jié)合水在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化，如血液凝固時，局部自由水轉(zhuǎn)變成結(jié)合水。代謝水是指生物土體內(nèi)的糖類、脂類和蛋白質(zhì)等有機物在機體內(nèi)進行新陳代謝過程中通 過氧化產(chǎn)生的水，代謝水在人和動物體內(nèi)具有重要作用，如成人每天約排出 300 毫升的代謝 水，以維持內(nèi)環(huán)境的平衡。又

7、如鳥胚胎在封閉的卵殼內(nèi)發(fā)育成雛鳥所需的水，就是靠鳥蛋中 貯藏的營養(yǎng)物質(zhì)氧化產(chǎn)生的水。蛋白質(zhì)的主要理化性質(zhì)(1) 兩性：因為蛋白質(zhì)是氨基酸通過肽鍵構(gòu)成的高分子化合物，分子內(nèi)存在一NH2和一COOH所以蛋白質(zhì)具有酸堿兩性。(2) 鹽析：由于蛋白質(zhì)分子的直徑到達了膠體微粒的大小，所以蛋白質(zhì)溶液是膠體。參加 濃的無機鹽溶液可以使蛋白質(zhì)從溶液中沉淀出來，這個過程叫鹽析。鹽析作用主要破壞蛋白 質(zhì)的水化層，所以當鹽析沉淀出的蛋白質(zhì)重新用水處理時，沉淀重新溶解，性質(zhì)不變。所以 鹽析是可逆反響。利用此法可以別離、提取蛋白質(zhì)。(3) 變性和凝固：蛋白質(zhì)分子在一定的物理或化學因素的影響下，其分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變， 從而

8、改變蛋白質(zhì)的性質(zhì)，這個變化叫蛋白質(zhì)的變性。蛋白質(zhì)變性后就失去了生理活性，也不 再溶于水，從溶液中凝結(jié)沉淀出來，這個過程叫蛋白質(zhì)的凝固。高溫滅菌消毒，就是利用加 熱使蛋白質(zhì)凝固從而使細胞死亡。(4) 水解反響：蛋白質(zhì)在酸、堿或酶的作用下，能生成一系列的中間產(chǎn)物，最后生成氨基 酸。(5) 顯色反響：蛋白質(zhì)可以跟許多試劑發(fā)生顏色反響。例如分子中有苯環(huán)的蛋白質(zhì)與硝酸 作用時呈黃色。蛋白質(zhì)與雙縮脲試劑反響顯紫色等。多肽和蛋白質(zhì)的區(qū)別1多肽和蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)有區(qū)別。多肽僅僅是蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)形式，而蛋白質(zhì)具有一 定的空間結(jié)構(gòu)。2從核糖體中合成出的結(jié)構(gòu)是具有一定氨基酸結(jié)構(gòu)的多肽鏈。3蛋白質(zhì)是由多肽鏈和其他物質(zhì)結(jié)

9、合而成的，多肽只是多個氨基酸殘基的集合體糖類的功能狹義的糖類是指單純碳水化合物，元素組成是C H、O。但在生物體內(nèi)有許多糖類還與蛋白質(zhì)和脂類結(jié)合在一起，形成糖蛋白和糖脂，在生物體內(nèi)執(zhí)行一些特殊的生理功能。糖蛋白 和糖脂主要在生物膜上，特別是細胞膜，在細胞識別、免疫等方面有重要功能。糖類的根本功能有兩點：一是生命活動的主要能源物質(zhì)，生物體進行生命活動的所需能量的70%以上是由糖類提供的； 二是構(gòu)成細胞和生物體的結(jié)構(gòu)成分，如五碳糖是核酸的成分,纖維素是細胞壁的成分等。脂質(zhì)的元素組成、種類及功能種類功能備注脂肪貯存能量，保溫貯備能源，貯存在皮下、腸系膜等處磷脂是組成細胞膜的成分神經(jīng)組織、卵和大豆中含

10、量較多醇膽固醇是生物膜的組成成分之一，對維持膜的正常的流動性有重要作用膽固醇在人體有一個正常含量，過高會導致血管硬化、高血壓等性激素促進生殖胞的形成和生殖器官的發(fā)育，激發(fā)并維持第二性征有雌性激素和雄性激素二類，雌性激素由卵巢分泌，雄性激素由睪丸分泌維生素D促進小腸對鈣和磷的吸收和利用VD可預防和治療佝僂病、骨質(zhì)疏松癥等人的皮膚的表皮中有 7去氫膽固醇，在紫 外線照射下，通過酶的作用可轉(zhuǎn)化成VD與能量有關(guān)的化合物在細胞中，糖類、脂肪、蛋白質(zhì)都是有機物且含量較多，貯存著大量的化學能。當其被 氧化分解時，這些化學能就釋放出來，供生命活動所利用，因此它們都是能源物質(zhì)。但在正 常情況下，糖類分解供能約占

11、總能量的70%以上，因此，糖類是生命活動的主要能源物質(zhì)。具體地說，葡萄糖是細胞內(nèi)的重要能源物質(zhì)，糖類中的淀粉是植物細胞中貯存能量的物質(zhì)， 糖元是動物細胞中貯存能量的物質(zhì)。脂肪分子中貯存的能量多每克糖類或蛋白質(zhì)完全氧化時放出17.15KJ的能量，每克脂肪完全氧化時放出 38. 91KJ的能量，是同質(zhì)量的糖類、蛋白質(zhì)的 2倍還多，是理想的貯能 物質(zhì)，所以脂肪主要是生物體的貯能物質(zhì)。蛋白質(zhì)在細胞內(nèi)主要是結(jié)構(gòu)物質(zhì)和調(diào)節(jié)物質(zhì)，雖也少量地分解供能， 但供能比例小，所以是能源物質(zhì)，但不是主要能源物質(zhì)。假設動物長時 間嚴重饑餓，就會大量分解蛋白質(zhì)作為能源物質(zhì)，但這樣會破壞細胞和生物體的根本結(jié)構(gòu)， 使生物體不能

12、維持正常的新陳代謝，從而危及生命。細胞中還有高能化合物如 ATP它們的分子中有高能鍵。ATP水解時可放出較多的能量， 直接為生命活動供能，所以 ATP是直接能源物質(zhì)。規(guī)律方法指導DNA與RNA的比擬根本單位 分布場所染色試劑五碳糖堿基磷酸DNA脫氧核糖ATGC磷酸主要細胞核甲基綠RNA核糖AUGC磷酸主要在細胞質(zhì)吡羅紅糖類和脂類的比擬元素組成含量種類功能糖類C H O很少單糖：葡萄糖、果糖、脫氧核糖、 核糖二糖：蔗糖、麥芽糖、乳糖多糖： 淀粉、纖維素、糖原細胞的重要組成成分。生命活動的主要能源物質(zhì)脂類C H O很多種類 還含N、P等兀素1%2%脂肪儲藏能源動物、維持體溫等類脂磷脂是構(gòu)成生物膜的

13、重要成分固醇膽固醇、性激素等調(diào)節(jié)新陳代謝和生殖等生命 活動氨基酸、肽鍵、失去水分子數(shù)及多肽的相對分子質(zhì)量:氨基酸平均相對分子質(zhì)量氨基酸數(shù)目肽鍵數(shù)目脫去水分子數(shù)多肽相對分子質(zhì)量氨基數(shù)目羧基數(shù)目1條肽鏈amm 1m 1Ma- 18m- 1至少一個至少一個N條肽鏈amm nm nMa- 18m- n至少n個至少n個氨基酸及其相關(guān)計算 構(gòu)成生物體的氨基酸主要約20種。其中人體內(nèi)的必需氨基酸有8種。 當n個氨基酸縮合成一條肽鏈時，脫去的水分子數(shù)=肽鍵數(shù)=n-1。當n個氨基酸形成 m條肽鏈時，脫去的水分子數(shù)=肽鍵數(shù)=n-m。 當n個不同氨基酸相互間縮合成多肽時，可以有n+1種排列方式。 蛋白質(zhì)的分子量計算

14、公式：nx a-(n-m) x 18-2b(其中n為氨基酸個數(shù)，a為氨基酸平均分子量，m為多肽鏈條數(shù)，b為二硫鍵數(shù))。 多肽鏈中的氨基酸殘基數(shù)與相對應信使RNA及 DNA片段中堿基數(shù)目之間的比例關(guān)系為1: 3: 6。核酸中核苷酸的數(shù)目和含氮堿基的數(shù)目的計算脫氧核苷酸是組成 DNA的根本單位，因有 4種不同的含氮堿基A、T、G C而分為4 種，核糖核苷酸是組成 RNA的根本單位，因含有 4種不同的含氮堿基A、U G C也分為4 種。由此可見：DNA和RNA分子中有3種相同的含氮堿基A G C，并各有一種不同的 含氮堿基T、U，所以組成核酸DNA和RNA的堿基數(shù)目共有 5種A、C、C T、U。因為

15、 DNA含有脫氧核糖，RNA含有核糖，且脫氧核糖和核糖是相差一個氧原子的不同物質(zhì)，因此 DNA的4種核苷酸與RNA的 4種核苷酸是各自獨立的， 不能依據(jù)含氮堿基的相同與否進行簡 單的合并計算，應把各自的4種核苷酸相加，所以組成核酸的核苷酸種類共有8種。經(jīng)典例題透析C1組成玉米和人體的最根本元素是A.氫元素B.氧元素C.氮元素D.碳元素解析：在組成生物體的大量元素中，C、H O N四種元素含量最多，屬于根本元素。而碳原子由于本身的化學性質(zhì)，使它能夠通過化學鍵連接成鏈或環(huán)，從而形成各種生物大分子。因此碳元素是最根本的元素。參考答案：D某22肽被水解成1個4肽,2個3肽，2個6肽，那么這些短肽的氨基

16、總數(shù)的最小值及肽鍵總數(shù)依次是A 6 18B、5 18C 5 17D 6 17解析：每條短肽至少有一個氨基不包括 R基上的氨基，共有 5個短肽，所以這些短 肽氨基總數(shù)的最小值是 5個；肽鏈的肽鍵數(shù)為 n 1,所以肽鍵數(shù)為4 1+ 2 x 3- 1 + 2 X 6 1=17。參考答案：C3纖維素被稱為第七營養(yǎng)素食物中的纖維素雖然不能為人體提供能量，但能促進腸道蠕動、吸附排出有害物質(zhì)從纖維素的化學成分看，它是一種A.二糖B.多糖C.氨基酸D 脂肪解析：糖類物質(zhì)是生物體的主要能源物質(zhì)，包括多糖、二糖、單糖等。單糖主要是五碳 糖和六碳糖，主要參與生物體的結(jié)構(gòu)組成和能量供應；二糖那么是某些生物體內(nèi)的一類特定產(chǎn)物，如發(fā)芽小麥中的麥芽糖，動物乳汁中的乳糖等； 多糖中淀粉和糖原分別是動植物體內(nèi)的貯存能量的物質(zhì)，而纖維素那么主要參與植物細胞壁的構(gòu)成，但有些時候也可以被某些微生物分解利用，如