蘇教版高中生物必修1細(xì)胞中的生物大分子教材分析

1、名校名 推薦細(xì)胞中的生物大分子教材分析任何物質(zhì)的組成都有特定形式， 正是由于不同的空間結(jié)構(gòu)才有了物質(zhì)之間的本質(zhì)區(qū)別。一、生物大分子的基本骨架c 元素是構(gòu)成生物體的主要成分之一。 c原子含有 6 個(gè)質(zhì)子、 6 個(gè)中子和 6 個(gè)電子。 c 原子的 4 個(gè)價(jià)電子可與許多原子結(jié)合，但主要是與 h、o、n和 s 結(jié)合，也可以與其他 c原子形成共價(jià)鍵。 c 和 c 之間以共價(jià)鍵形成的長(zhǎng)鏈可以是直鏈，也可以是支鏈。相鄰的 c原子之間還可以結(jié)合成雙鍵或三鍵。 種類(lèi)繁多的生物大分子都是以 c鏈為基本骨架的。二、糖類(lèi)的組成和功能存在于動(dòng)植物體內(nèi)， 是生物體的重要組成成分和基本營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。糖類(lèi)由 c、h、o三種元素組

2、成，糖類(lèi)分為單糖、二糖和多糖三大類(lèi)。1. 單糖 是只含有一個(gè)羰基的多羥基化合物單位的最簡(jiǎn)單的糖。光合作用的產(chǎn)物葡萄糖（ c6h12o6），它與果糖（ c6 h12o6，一種最普通和最甜的己酮糖）是生物界最普遍的六碳糖。核糖（c5h10o5）和脫氧核糖（ c5h10o4）是相差一個(gè) o的兩種五碳糖，屬于單糖。常見(jiàn)的單糖還有半乳糖。2. 二糖 在植物細(xì)胞中有蔗糖和麥芽糖。 蔗糖由一分子果糖和一分子葡萄糖脫水縮合而成。麥芽糖是由兩分子葡萄糖組成。在動(dòng)物的乳汁中含有一分子葡萄糖和一分子半乳糖縮合而成的二糖乳糖。這 3 種二糖分子式相同，但結(jié)構(gòu)不同。3. 多糖多糖是由多個(gè)單糖分子脫水縮合而成的鏈狀大分子

3、， 是糖的儲(chǔ)藏形式， 是自然界含量最多的糖類(lèi)。 在動(dòng)物細(xì)胞中的多糖主要是淀粉。淀粉是高等植物中糖的主要儲(chǔ)藏形式， 以直鏈淀粉和支鏈淀粉兩種形式存在。 長(zhǎng)鏈呈螺旋狀盤(pán)曲。 在動(dòng)物中最重要的結(jié)構(gòu)多糖是糖元（又叫動(dòng)物淀粉） ，分為肝糖元和肌糖元兩種。三、邊做邊學(xué)鑒定生物組織中的糖類(lèi)1. 原理淀粉遇碘變藍(lán)色； 還原性糖遇斐林試劑變?yōu)榇u紅色沉淀， 而非還原糖無(wú)此反應(yīng)。2. 步驟用碘液鑒定，淀粉遇之變藍(lán)；用斐林試劑鑒定， 淀粉在淀粉酶作用下分解為麥芽糖， 麥芽糖是還原性糖，可與斐林試劑反應(yīng)。四、脂質(zhì)的組成和功能脂類(lèi)主要由 c、h、o三種化學(xué)元素組成，很多種脂類(lèi)物質(zhì)還全析提示c 元素是組成生物體的最基本的元

4、素。思給拓展單糖種類(lèi)繁多，依據(jù)含 c 原子的數(shù)目分為三碳糖、四碳糖、五碳糖、六碳糖和七碳糖等。全析提示二糖又叫雙糖，是由兩分子單糖構(gòu)成，二糖的分子式相同但結(jié)構(gòu)不同，屬于同分異構(gòu)體。思給拓展細(xì)胞膜的“糖被”也是多糖，是雜多糖。不同生物膜的多糖不同，因此是細(xì)胞通訊、識(shí)別的基礎(chǔ)。全析提示淀粉和糖元是儲(chǔ)存能量的物質(zhì)，它們可以分解成葡萄糖，葡萄糖氧化分解釋放能量，供生命活動(dòng)需要。要點(diǎn)提煉碘離子進(jìn)入淀粉分子中形成藍(lán)色化合物。斐林試劑是由 0.1 g/ml 的 naoh溶液與 0.05 g/ml 的cuso4溶液配制而成。還原性糖與斐林試劑反應(yīng)生成 cu2o 磚紅色沉淀。1名校名 推薦含有 n和 p 等元素

5、。脂類(lèi)包括脂肪、類(lèi)脂和固醇。這些物質(zhì)普遍分布在生物體內(nèi)。1. 脂肪 是由甘油和脂肪酸組成的甘油三酯， 由相同脂肪酸構(gòu)成的脂肪稱(chēng)為甘油三酯或單甘油酯； 由不同脂肪酸構(gòu)成的脂肪稱(chēng)為甘油三雜酯或混合甘油酯。 脂肪大量?jī)?chǔ)存在植物和動(dòng)物脂肪細(xì)胞中，它主要是生命體內(nèi)的儲(chǔ)存能量的物質(zhì)。此外，高等動(dòng)物和人體的脂肪還具有減少體內(nèi)熱量散失， 維持恒定體溫， 減少內(nèi)部器官摩擦和緩沖外界壓力的作用。2. 類(lèi)脂 類(lèi)脂中的磷脂是構(gòu)成細(xì)胞膜的重要成分， 也是構(gòu)成各種細(xì)胞器膜結(jié)構(gòu)的重要組成成分。在動(dòng)物的腦、卵中，大豆種子中，磷脂的含量較多。3. 固醇 固醇類(lèi)物質(zhì)包括植物體內(nèi)的豆固醇， 動(dòng)物和人體內(nèi)的膽固醇、 性激素和維生素

6、d 等，這些物質(zhì)對(duì)于生物體維持正常的新陳代謝和生殖過(guò)程起著積極的調(diào)節(jié)作用。五、鑒定生物組織中的脂肪鑒定脂肪時(shí)可用蘇丹染液或蘇丹染液， 其中脂肪顆?？杀惶K丹染為橘黃色，被蘇丹染為橙紅色。六、蛋白質(zhì)的組成和功能1. 蛋白質(zhì)分子的化學(xué)組成各種生物體幾乎都含有蛋白質(zhì)， 其元素組成也都很相似。 一般含 c、h、o、n，此外還有 s，有些蛋白質(zhì)含有 p，少數(shù)還含有fe、 cu、zn、mo、 mn、co 等金屬元素，個(gè)別還含有 i 。2. 基本組成單位氨基酸如果使用酸、堿或蛋白酶水解蛋白質(zhì)，最后可以得到約20種不同的氨基酸， 這些氨基酸的結(jié)構(gòu)雖各不相同， 但它們卻有著共同的特征，它們的氨基和羧基都在 c 上

7、，都屬于 氨基酸。除甘氨酸外，其余氨基酸 c 原子都是不對(duì)稱(chēng) c 原子。在氨基酸分子中，同時(shí)與氨基（ nh2）和羧基（ cooh）相連的那個(gè) c原子還分別與一個(gè) h 原子和一個(gè)可變的側(cè)鏈相連。 從氨基酸的結(jié)構(gòu)通式可以知道 20 種氨基酸的區(qū)別在于 r 基的不同。3. 蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)是生物大分子， 由許多氨基酸分子通過(guò)脫水形成肽鍵相連而成。 氨基酸分子互相結(jié)合的方式是： 一個(gè)氨基酸分子的羧基（ cooh）和另一個(gè)氨基酸分子的氨基（ nh2）相連接，同時(shí)失去一分子水， 這種結(jié)合方式叫脫水縮合。 連接兩個(gè)氨基酸分子之間的那個(gè)鍵（ nhco）叫肽鍵，由兩個(gè)氨基酸分子縮合形成的化合物叫做二肽，

8、由 n 個(gè)氨基酸分子縮合形成的肽叫多肽（n3）。多肽通常呈鏈狀結(jié)構(gòu)叫肽鏈。人體內(nèi)有許多起重要調(diào)節(jié)作用的小分子肽和多肽。 例如：下丘腦產(chǎn)生的促甲狀腺素釋放的激素是三肽， 神經(jīng)垂體釋放的催產(chǎn)素和升壓素都是八肽， 腺垂體產(chǎn)生的促腎上腺素皮質(zhì)激素是三十九肽。全析提示脂肪是儲(chǔ)能物質(zhì)，同等質(zhì)量的脂肪氧化分解釋放的能量是糖氧化分解釋放能量的 2 倍。但儲(chǔ)存時(shí)所占的體積是糖的 1/2 。維生素 d 與人體 ca、p吸收有關(guān)。思維拓展多吃大豆和卵黃可以給人體補(bǔ)充磷脂。要點(diǎn)提煉蛋 白 質(zhì) 中 c 含 量 為50% 56%， h 為 6%8%， o為 19% 24%，n 為 3%19%，s 為 04%。在判斷一個(gè)氨

9、基酸是否為組成蛋白質(zhì)的氨基酸時(shí)，先找到 c原子，然后再找氨基和羧基是否連接在 c 原子上。全析提示氨基酸的結(jié)構(gòu)通式為：rn h 2ccoohh思維拓展在計(jì)算一定氨基酸合成多肽后減少了多少分子質(zhì)量時(shí)，不光要減去水的分子質(zhì)2名校名 推薦蛋白質(zhì)分子由一條或多條多肽構(gòu)成，相對(duì)分子質(zhì)量一般從量，還要減去二硫鍵形成時(shí)脫60001000000 道爾頓（一道爾頓等于 c原子相對(duì)質(zhì)量的 1/12 ）去的兩個(gè) h原子。甚至更多。全析提示4. 主要功能蛋白質(zhì)的功能所體現(xiàn)出由于組成蛋白質(zhì)的氨基酸在數(shù)目、 排列順序上的不同， 以及來(lái)的是蛋白質(zhì)代表著一定的蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)的不同，因此，細(xì)胞中蛋白質(zhì)多種多樣，執(zhí)行各生物性狀，

10、蛋白質(zhì)是一切生種特定的生理功能。命活動(dòng)的體現(xiàn)者。5. 邊做邊學(xué)鑒定蛋白質(zhì)（ 1）原理 雙縮脲試劑與蛋白質(zhì)分子的肽鍵在堿性條件下雙 縮 脲 試劑 是 用 0.1產(chǎn)生紫色的顏色反應(yīng)。g/ml（2）步驟解析 在加入雙縮脲試劑時(shí)， 將 naoh溶液和 cuso4naoh和 0.01 g/ml cuso4 配溶液分別加入試管， 先加 naoh，后加 cuso4。因?yàn)樵趬A性條件下，制而成。蛋白質(zhì)分子中的肽鍵與 cuso4產(chǎn)生紫色的顏色反應(yīng)。七、核酸的組成和功能核酸是 1869 年米歇爾在1. 核酸的組成和結(jié)構(gòu)治療膿白細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)的，他核酸的基本結(jié)構(gòu)單元是核苷酸， 核苷酸含有含 n堿基，五碳當(dāng)時(shí)稱(chēng)之為核素。阿

11、爾特曼糖和磷酸基三種成分。 堿基與五碳糖構(gòu)成核苷， 核苷的磷酸脂為于 1889 年認(rèn)識(shí)其酸性后， 定核苷酸。 dna和 rna中的五碳糖不同， rna中為 d核糖， dna為名為核酸。d2脫氧核糖。核酸就是根據(jù)其中五碳糖種類(lèi)來(lái)分類(lèi)的。dna與 rna的堿基也有不同。2. 分類(lèi)和功能核酸是一切生物的遺傳核酸分為脫氧核糖核酸（ dna）和核糖核酸（ rna）兩大類(lèi)。物質(zhì)。這兩類(lèi)核酸有某些共同的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，但生物功能不同。dna儲(chǔ)存遺傳信息， 在細(xì)胞分裂過(guò)程中復(fù)制， 使每個(gè)子細(xì)胞接受與母細(xì)胞結(jié)構(gòu)和信息含量相同的 dna；rna主要在蛋白質(zhì)合成中起作用，負(fù)責(zé)將 dna的遺傳信息轉(zhuǎn)變成特定的蛋白質(zhì)的氨基酸

12、序列。核酸的存在部位主要在細(xì)胞核中， 在線粒體和葉綠體中也有少量dna。細(xì)胞中的生物大分子閱讀分析生物大分子的研究和進(jìn)展生物學(xué)是一門(mén)既古老又年輕的科學(xué)， 直到 19 世紀(jì)，學(xué)術(shù)界首次提出 “生物學(xué)”（biology ）這一名詞，生物學(xué)家才開(kāi)始通過(guò)觀察和實(shí)驗(yàn)研究動(dòng)植物的活動(dòng)狀態(tài)。 繼 19 世紀(jì)出現(xiàn)被恩格斯譽(yù)為該世紀(jì)科學(xué)三大發(fā)現(xiàn)之二的細(xì)胞學(xué)說(shuō)和達(dá)爾文生物進(jìn)化論之后， 生物學(xué)在 20 世紀(jì)的發(fā)展更是日新月異。 20 世紀(jì)中葉，通過(guò) x 射線衍射儀的應(yīng)用，解釋了 dna的雙螺旋結(jié)構(gòu)和蛋白質(zhì)的空間構(gòu)象，從而推動(dòng)了分子生物學(xué)的產(chǎn)生。隨著分子生物學(xué)的飛速發(fā)展，帶動(dòng)了生物學(xué)各分支學(xué)科向分子水平研究的深入，一

13、方面是在分子水平上對(duì)細(xì)胞活動(dòng)、遺傳、發(fā)育等各種生命現(xiàn)象進(jìn)行解釋。出現(xiàn)了分子遺傳學(xué)、分子生理學(xué)等新興學(xué)科。另一方面是把分子生物學(xué)研究手段推廣到生物各分支學(xué)科，尤其是一些宏觀生物學(xué)學(xué)科，如進(jìn)化論、分類(lèi)學(xué)、生態(tài)學(xué)，形成了分子進(jìn)化生物學(xué)、分子系統(tǒng)分類(lèi)學(xué)和分子生態(tài)學(xué)等，用實(shí)驗(yàn)的方法研究傳統(tǒng)的生物學(xué)問(wèn)題，使微觀研究和宏觀研究得到了緊密的結(jié)合。分子生物學(xué)的誕生使傳統(tǒng)生物學(xué)研究轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)代生物實(shí)驗(yàn)科學(xué)。 現(xiàn)代生物實(shí)驗(yàn)科學(xué)經(jīng)過(guò)50 多年的自我發(fā)展， 促使生命科學(xué)成為自然科3名校名 推薦學(xué)中最重要的學(xué)科，而分子生物學(xué)則成為生命科學(xué)的主導(dǎo)力量。生物大分子的結(jié)構(gòu)功能研究（又稱(chēng)結(jié)構(gòu)分子生物學(xué)）一個(gè)生物大分子，無(wú)論是核酸、蛋白質(zhì)或多糖，在發(fā)揮生物學(xué)功能時(shí)，必須具備兩個(gè)前提：首先，它擁有特定的空間結(jié)構(gòu)（三維結(jié)構(gòu)）；其次，在它發(fā)揮生物學(xué)功能的過(guò)程中必定存在著結(jié)構(gòu)和構(gòu)象的變化。結(jié)構(gòu)分子生物學(xué)就是研究生物大分子特定的空間結(jié)構(gòu)及結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)變化與其生物學(xué)功能關(guān)系的科學(xué)。它包括結(jié)構(gòu)的測(cè)定、結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)變化規(guī)律的探索及結(jié)構(gòu)與功能相互關(guān)系的建立3個(gè)主要研究方向。最常見(jiàn)的研究三維結(jié)構(gòu)及其運(yùn)動(dòng)規(guī)律的手段是x 射線衍射的晶體學(xué)（又稱(chēng)蛋白質(zhì)晶體學(xué)），其次是用二維核磁共振和多維核磁研究液相結(jié)構(gòu)，也有人用電鏡三維重組、電子衍射、中子衍射和各種頻譜學(xué)方法研究生物高分子的空間結(jié)構(gòu)。所有生物體中的有機(jī)