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課標(biāo)版 生物 第3講 組成細(xì)胞的有機(jī)物,知識(shí)一 蛋白質(zhì)與核酸 一、蛋白質(zhì) 1.氨基酸的結(jié)構(gòu)及其種類,(1)在生物體內(nèi)構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸約有① 20 種,其結(jié)構(gòu)通式是 ② (2)氨基酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn):都至少含有③ 一個(gè)氨基和一個(gè)羧基 ,并且都有 一個(gè)氨基和一個(gè)羧基連接在④ 同一個(gè)碳原子 上。 (3)氨基酸的種類由⑤ R基 決定。,(1)過程a名稱:⑥ 脫水縮合 ;場(chǎng)所:⑦ 核糖體 。 (2)物質(zhì)b:⑧ 二肽 。,2.多肽的形成,(3)結(jié)構(gòu)c:⑨ 肽鍵 ,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為:⑩ 。 (4)H2O中H的來源: 羧基和氨基 。 (5)多個(gè)氨基酸發(fā)生該反應(yīng),產(chǎn)物名稱為 多肽 。 (6)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)層次:氨基酸 多肽 蛋白質(zhì),3.蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性的原因 (1)氨基酸水平 (2)多肽水平:多肽鏈的 盤曲、折疊 方式及其形成的 空間結(jié)構(gòu) 千差萬(wàn)別。,4.蛋白質(zhì)的功能(連線) 輕松記憶 (1)巧記8種必需氨基酸 一(異亮氨酸)家(甲硫氨酸)人來(賴氨酸)寫(纈氨酸)兩(亮氨酸)三(色氨酸) 本(苯丙氨酸)書(蘇氨酸)。,(2)蛋白質(zhì)形成的四個(gè)“一”,二、核酸 1.填寫核酸的結(jié)構(gòu)層次,2.填寫核酸的功能和分布 (1) (2)分布: a.觀察原理 b.,輕松記憶 DNA結(jié)構(gòu)的“五、四、三、二、一”,. 1.判斷下列知識(shí)的正誤。 (1)有些氨基酸不能在人體細(xì)胞中合成。(2012海南單科,1B)(√) (2)不同氨基酸之間的差異是由R基引起的。(2012海南單科,1D)(√) (3)食鹽作用下析出的蛋白質(zhì)發(fā)生了變性。(2012海南單科,2C)(?) (4)蛋白質(zhì)是生物體內(nèi)主要能源物質(zhì)。(2013江蘇單科,1B)(?) (5)胰島素的功能取決于氨基酸的序列,與空間結(jié)構(gòu)無關(guān)。(2011北京理綜,4 C)(?) (6)用甲基綠和吡羅紅染色可觀察DNA和RNA在細(xì)胞中的分布。(2014課,標(biāo)Ⅱ,5D)(√) (7)DNA的兩條脫氧核苷酸鏈之間通過磷酸二酯鍵連接。(2014江蘇單科,1 D)(?) (8)核酸是生物體儲(chǔ)存遺傳信息的物質(zhì)。(2013江蘇單科,1C)(√),2.朊病毒蛋白(PrP)有兩種:一種是PrPc,一種是PrPsc,它們的比較如下表:,由此可以推測(cè)這兩種蛋白質(zhì)表現(xiàn)出不同性質(zhì)的原因是 ( ) A.溶解度不同 B.氨基酸的種類不同 C.空間結(jié)構(gòu)不同 D.氨基酸的數(shù)量不同,答案 C 由表中信息可知,兩種蛋白質(zhì)的肽鏈中氨基酸排列順序相同, 由此可確定兩種蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)不同是它們表現(xiàn)出不同性質(zhì)的原因。,3.同為組成生物體蛋白質(zhì)的氨基酸,酪氨酸幾乎不溶于水,而精氨酸易溶于 水,這種差異的產(chǎn)生,取決于 ( ) A.兩者R基團(tuán)的組成不同 B.兩者的結(jié)構(gòu)完全不同 C.酪氨酸的氨基多 D.精氨酸的羧基多 答案 A 氨基酸的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)不同,在于R基的不同。,,4.下列有關(guān)核酸的敘述中錯(cuò)誤的是 ( ) A.生物體內(nèi)具有遺傳功能的大分子化合物 B.細(xì)胞內(nèi)生命物質(zhì)的主要成分之一 C.由含氮堿基、脫氧核糖和磷酸組成 D.由核苷酸聚合而成的大分子化合物 答案 C 核酸的基本組成單位是核苷酸,一個(gè)核苷酸由一分子含氮堿 基、一分子五碳糖和一分子磷酸組成。根據(jù)五碳糖種類不同(核糖和脫氧 核糖),核酸分為DNA和RNA。,,知識(shí)二 糖類與脂質(zhì) 一、細(xì)胞中的糖類 1.功能:是① 主要的能源物質(zhì) 。,2.元素組成:只有② C、H、O 三種元素。,3.分類 單糖 二糖 多糖,二、細(xì)胞中的脂質(zhì),1.元素組成:① 主要是C、H、O,有的含有N、P 。,2.種類及作用,1.判斷下列有關(guān)敘述的正誤。 (1)纖維素由葡萄糖構(gòu)成。(2013廣東理綜,1C)(√) (2)葡萄糖在線粒體中合成。(2013廣東理綜,1A)(?) (3)脂質(zhì)中的磷脂是細(xì)胞膜的組成成分。(2014海南單科,2A)(√) (4)脂質(zhì)具有攜帶遺傳信息的功能。(2009廣東單科,21D)(?) (5)脂肪比相同質(zhì)量的多糖徹底氧化產(chǎn)能少。(2014海南單科,2C)(?) (6)脂質(zhì)在核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體上合成。(2014海南單科,2D)(?),2.植物細(xì)胞和動(dòng)物細(xì)胞中儲(chǔ)存能量的糖類分別是 ( ) A.葡萄糖和纖維素 B.麥芽糖和乳糖 C.淀粉和糖原 D.纖維素和糖原 答案 C 在植物細(xì)胞中儲(chǔ)存能量的糖類是淀粉,在動(dòng)物細(xì)胞中儲(chǔ)存能量 的糖類是糖原。纖維素是植物細(xì)胞壁的主要成分。葡萄糖、麥芽糖、乳 糖都是能源物質(zhì),但不是儲(chǔ)能物質(zhì)。,,3.存在于RNA而不存在于DNA,存在于葉綠體而不存在于線粒體的糖類物 質(zhì)分別是 ( ) A.核糖、葡萄糖 B.脫氧核糖、核糖 C.核糖、脫氧核糖 D.脫氧核糖、葡萄糖 答案 A 存在于RNA、DNA中的糖分別是核糖、脫氧核糖;葡萄糖存 在于葉綠體而不存在于線粒體,細(xì)胞利用葡萄糖供能時(shí),進(jìn)入線粒體的是丙 酮酸。,,4.根據(jù)下列生物學(xué)事實(shí)回答問題: 材料1:熊在入冬之前要吃大量的食物,在體內(nèi)轉(zhuǎn)化為脂肪儲(chǔ)存起來,冬眠時(shí), 進(jìn)行分解利用,維持生命活動(dòng)。 材料2:生活在南極寒冷環(huán)境中的企鵝,體內(nèi)脂肪可厚達(dá)4 cm。 材料3:幼兒常曬太陽(yáng),可以使皮膚表皮細(xì)胞內(nèi)的膽固醇轉(zhuǎn)化為維生素D,預(yù) 防佝僂病。 (1)材料1說明脂肪是 。分布在動(dòng)物內(nèi)臟器官周圍的 脂肪還具有 和 的作用。 (2)材料2說明脂肪具有 作用。 (3)材料3說明維生素D具有,作用。該物質(zhì)屬于 類物質(zhì)。 答案 (1)良好的儲(chǔ)能物質(zhì) 緩沖 減壓 (2)保溫 (3)促進(jìn)人和動(dòng)物腸 道對(duì)鈣和磷的吸收 固醇 解析 脂肪以其體積小儲(chǔ)能多而成為動(dòng)植物體內(nèi)良好的儲(chǔ)能物質(zhì),同時(shí) 以其良好的彈性、絕緣隔熱的特點(diǎn),還有緩沖、減壓、保溫作用。皮膚中 的膽固醇在紫外線照射下轉(zhuǎn)化成的維生素D可以促進(jìn)人體小腸對(duì)Ca、P的 吸收,維生素D屬于固醇類物質(zhì)。,,突破一 蛋白質(zhì)與核酸的比較 1.蛋白質(zhì)與核酸的區(qū)別,2.蛋白質(zhì)與核酸的聯(lián)系 (1)DNA、RNA和蛋白質(zhì)之間的關(guān)系,(2)DNA多樣性、蛋白質(zhì)多樣性與生物多樣性的關(guān)系,1.組成蛋白質(zhì)的氨基酸的判斷方法 (1)判斷依據(jù):氨基酸中氨基、羧基數(shù)目和連接位置。 (2)判斷方法: ①?gòu)臄?shù)量上看:至少有一個(gè)—NH2和一個(gè)—COOH,下列物質(zhì)不屬于構(gòu)成 蛋白質(zhì)的氨基酸: a.H2N—CH2—CH2OH?缺乏羧基(—COOH) b.,②從位置上看,必須有一個(gè)—NH2和一個(gè)—COOH連在同一個(gè)碳原子上, 如下物質(zhì)不屬于構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸: 2.蛋白質(zhì)合成過程中的相關(guān)計(jì)算 (1)m個(gè)氨基酸形成多肽(氨基酸平均分子量為a),注意:①只有連在同一個(gè)碳原子上的氨基和羧基才參與形成肽鍵,R基 上的氨基或羧基不參與肽鍵的形成。 ②由n個(gè)氨基酸構(gòu)成一環(huán)狀肽,則形成肽鍵數(shù)=失去水分子數(shù)=氨基酸數(shù)。 (2)蛋白質(zhì)中游離氨基或羧基數(shù)的計(jì)算 ①至少含有的游離氨基或羧基數(shù)=肽鏈數(shù)。 ②游離氨基或羧基數(shù)目=肽鏈數(shù)+R基中含有的氨基或羧基數(shù)。 (3)蛋白質(zhì)中含有N、O原子數(shù)的計(jì)算 ①N原子數(shù)=肽鍵數(shù)+肽鏈數(shù)+R基上的N原子數(shù)=各氨基酸中N原子總數(shù)。 ②O原子數(shù)=肽鍵數(shù)+2肽鏈數(shù)+R基上的O原子數(shù)=各氨基酸中O原子總數(shù)- 脫去水分子數(shù)。,,典例1 如圖是人體細(xì)胞中兩種重要有機(jī)物A和E的元素組成及相互關(guān)系 圖,請(qǐng)據(jù)圖回答:,(1)請(qǐng)補(bǔ)充兩種重要有機(jī)物A和E的元素組成: A. E. (2)D為 ,它徹底水解的產(chǎn)物是 。 (3)E具有多樣性,其原因是:從B分析是由于 ,從A 分析是由于 。 (4)④反應(yīng)過程為 ,若b的平均分子量為r,通過④反應(yīng)過程形成m條 肽鏈,經(jīng)盤曲折疊構(gòu)成分子量為e的E,則E分子中肽鍵的數(shù)目是 。 (5)染色體是 的主要載體,它分布在 里。,解析 由圖可觀察到染色體由A和E組成,且“A→D→B E”, 故A、B、D、E分別是DNA、多肽、RNA、蛋白質(zhì)。a、b分別是脫氧核 苷酸、氨基酸,組成元素分別為C、H、O、N、P和C、H、O、N。RNA的 基本組成單位為核糖核苷酸,徹底水解產(chǎn)物是磷酸、核糖、含氮堿基。 DNA的多樣性決定著蛋白質(zhì)的多樣性。氨基酸通過脫水縮合形成多肽,脫 水?dāng)?shù)=肽鍵數(shù)=氨基酸數(shù)x-肽鏈數(shù)m,E的分子量e=rx-18(x-m),所以肽鍵數(shù)= 。,,解題關(guān)鍵,答案 (1)N、P N (2)RNA 磷酸、核糖、堿基 (3)組成B的b種類、數(shù)量、排列順序不同 組成A的a數(shù)量、排列順序不同 (4)脫水縮合 (e-rm)/(r-18) (5)DNA(基因) 細(xì)胞核,1-1 在生物體內(nèi),某些重要化合物的元素組成和功能關(guān)系如圖所示。其中 X、Y代表元素,A、B、C代表生物大分子。據(jù)圖分析正確的是 ( ) ①人體中,單體a的種類有4種 ②X代表的元素是N、P,而Y代表的元素一定有N ③圖中A和C是組成染色體的主要成分,④若C是由n個(gè)單體c脫水縮合形成的,則相應(yīng)的A片段中至少有6n個(gè)堿基對(duì) ⑤導(dǎo)致組成某生物個(gè)體的細(xì)胞出現(xiàn)穩(wěn)定性差異的根本原因是其核內(nèi)A分 子中基因選擇性表達(dá) A.①②③ B.①②③⑤ C.②④⑤ D.①③④ 答案 B 解析 由圖可知,大分子物質(zhì)A、B、C分別表示DNA、mRNA和蛋白質(zhì); 單體a、b、c分別表示脫氧核苷酸、核糖核苷酸和氨基酸;X代表的元素是 N和P,Y代表的元素一定有N。人體中有4種脫氧核苷酸;若C是由n個(gè)單體c 脫水縮合形成,則相應(yīng)的A片段中至少有6n個(gè)堿基,而堿基對(duì)至少為3n個(gè)。 組成某生物個(gè)體的細(xì)胞出現(xiàn)穩(wěn)定性差異的根本原因?yàn)榛蜻x擇性表達(dá)。,,1-2 某六十肽中有2個(gè)丙氨酸(C3H7O2N),現(xiàn)脫掉其中的丙氨酸(相應(yīng)位置如 圖)得到幾種不同的有機(jī)產(chǎn)物,其中脫下的氨基酸均為游離態(tài)正常存在。下 列有關(guān)該過程產(chǎn)生的全部有機(jī)物中有關(guān)原子、基團(tuán)或肽鍵數(shù)目的敘述,錯(cuò) 誤的是 ( ) A.肽鍵數(shù)目減少4個(gè) B.氫原子數(shù)目增加8個(gè) C.氨基和羧基分別增加4個(gè) D.氧原子數(shù)目增加2個(gè) 答案 D,,解析 1個(gè)丙氨酸左右有2個(gè)肽鍵,脫掉2個(gè)丙氨酸肽鍵數(shù)目減少4個(gè)。該 過程得到3條短肽鏈和2個(gè)游離的丙氨酸,3條短肽鏈增加了2個(gè)氨基和2個(gè) 羧基,2個(gè)游離的丙氨酸增加2個(gè)氨基和2個(gè)羧基,氨基和羧基分別增加4個(gè), 增加的氨基、羧基中氫原子和氧原子分別為12個(gè)和8個(gè),又因?yàn)樗膺^程 肽鍵減少4個(gè),減少了4個(gè)氫原子和4個(gè)氧原子,所以氫原子數(shù)目增加8個(gè),氧 原子數(shù)目增加4個(gè)。,突破二 糖類、脂質(zhì)的種類與作用 1.糖類的不同分類 (1)按化學(xué)性質(zhì)分 (2)按功能分 ①細(xì)胞的重 要組成成分,②細(xì)胞生命活動(dòng)的主要能源物質(zhì):葡萄糖 ③細(xì)胞的儲(chǔ)能物質(zhì):淀粉、糖原 2.糖類、脂質(zhì)的分類,3.糖類與脂質(zhì)的比較,疑難診室 相比糖類,為什么脂肪氧化放能多? (1)有氧呼吸的第三階段是[H]與O2結(jié)合生成水,并釋放大量能量,因此物質(zhì) 中氫含量越高,氧化分解時(shí)釋放能量越多。 (2)脂肪的含氫量遠(yuǎn)高于糖類和蛋白質(zhì),因此等質(zhì)量的糖類、脂肪、蛋白質(zhì) 氧化分解時(shí),脂肪消耗O2最多,釋放能量也最多。,典例2 如圖所示為構(gòu)成細(xì)胞的元素及化合物,a、b、c、d代表不同的小分 子物質(zhì),A、B、C代表不同的大分子物質(zhì),請(qǐng)分析回答下列問題。 (1)物質(zhì)a是 ,檢驗(yàn)物質(zhì)a的常用試劑是 。在動(dòng)物細(xì)胞內(nèi), 與物質(zhì)A作用最相近的物質(zhì)是 。若物質(zhì)A在動(dòng)物、植物細(xì)胞中均 可含有,并且是細(xì)胞內(nèi)最理想的儲(chǔ)能物質(zhì),不僅含能量多而且體積較小,則A,是 。 (2)物質(zhì)b是 。若某種B分子含有2條直鏈肽鏈,由18個(gè)b分子(平均 相對(duì)分子質(zhì)量為128)組成,則該B分子的相對(duì)分子質(zhì)量大約為 。 (3)物質(zhì)c在人體細(xì)胞中共有 種,分子中 的不同決定了c的 種類不同。 (4)物質(zhì)d是 ,d和 、維生素D都屬于固醇類物質(zhì)。 解析 從圖中信息“植物細(xì)胞內(nèi)特有的儲(chǔ)能物質(zhì)”可判斷A為淀粉,進(jìn)而 判斷a為葡萄糖;從“核糖體的主要成分”這一信息及元素組成可判斷B是 蛋白質(zhì)、C是核糖核酸,b是氨基酸、c是核糖核苷酸;從“促進(jìn)生殖器官發(fā) 育,激發(fā)并維持雄性動(dòng)物第二性征”這一信息可判斷d是雄性激素。葡萄,,糖是還原糖,可用斐林試劑進(jìn)行檢驗(yàn)。動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)與淀粉作用相似的物質(zhì) 是糖原。動(dòng)植物體內(nèi)都有的儲(chǔ)能物質(zhì)為脂肪。由18個(gè)氨基酸形成的2條多 肽鏈構(gòu)成的蛋白質(zhì),其相對(duì)分子質(zhì)量為18128-(18-2)18=2 016。人體內(nèi)共 有4種核糖核苷酸,核糖核苷酸種類由含氮堿基決定。固醇類物質(zhì)包括性 激素、膽固醇和維生素D等。 答案 (1)葡萄糖 斐林試劑 糖原 脂肪 (2)氨基酸 2 016 (3)4 含氮堿基 (4)雄性激素 膽固醇,2-1 下列動(dòng)植物糖類、脂質(zhì)的分類與比較正確的是 ( ) 答案 A 解析 B項(xiàng)中蔗糖不屬于還原糖,葡萄糖、果糖不屬于二糖。C項(xiàng)中脂肪,不能包含固醇。D項(xiàng)中固醇屬于小分子物質(zhì)。,,2-2 根據(jù)下表分析同質(zhì)量的脂肪和糖類在氧化分解時(shí)的差異,以下說法錯(cuò) 誤的是 ( ),A.同質(zhì)量下,脂肪比糖類在氧化分解時(shí)耗氧量多 B.脂肪中的H的比例是12% C.XY D.脂肪中H的比例較高,所以釋放能量較多,答案 C 解析 脂肪中含C、H、O三種元素,由題可知,脂肪中H的比例為12%,比 糖類中H的比例高,脂肪和糖類氧化分解時(shí),[H]與O2結(jié)合生成水,并釋放大 量的能量,所以XY。,突破三 實(shí)驗(yàn) 觀察DNA、RNA在細(xì)胞中的分布 1.實(shí)驗(yàn)原理 (1)甲基綠和吡羅紅對(duì)DNA和RNA的親和力不同 顯示DNA和RNA 在細(xì)胞中的分布 (2)鹽酸,2.實(shí)驗(yàn)流程,3.幾種試劑在實(shí)驗(yàn)中的作用,知能拓展 生物實(shí)驗(yàn)中需現(xiàn)用現(xiàn)配的試劑 (1)“觀察DNA和RNA在細(xì)胞中的分布”時(shí)使用的吡羅紅甲基綠染色劑。 (2)鑒定還原糖時(shí)使用的斐林試劑。,(3)“觀察根尖分生組織細(xì)胞的有絲分裂”時(shí)染色體染色使用的醋酸洋紅 溶液。,典例3 關(guān)于“觀察DNA和RNA在細(xì)胞中的分布”實(shí)驗(yàn)的敘述,不正確的 是 ( ) A.利用紫色的洋蔥鱗片葉表皮細(xì)胞做實(shí)驗(yàn)材料時(shí)可以觀察到紅色區(qū)域較 大,主要位于細(xì)胞質(zhì)中 B.含RNA的區(qū)域被吡羅紅染色劑染成紅色 C.實(shí)驗(yàn)過程中,需要先在低倍鏡下選擇染色均勻且色澤淺的區(qū)域移至視野 中央 D.質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%的鹽酸有利于染色質(zhì)中DNA與蛋白質(zhì)分離 解析 紫色洋蔥鱗片葉不宜做該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)材料,因紫色的液泡會(huì)干擾 對(duì)紅色細(xì)胞質(zhì)的觀察;RNA主要分布于細(xì)胞質(zhì)中,DNA可被甲基綠染色劑,,染成綠色,RNA可被吡羅紅染色劑染成紅色;實(shí)驗(yàn)過程中,需要先在低倍鏡 下選擇染色均勻且色澤淺的區(qū)域移至視野中央;鹽酸可改變細(xì)胞膜的通透 性,加速染色劑進(jìn)入細(xì)胞,同時(shí)又有利于染色質(zhì)中DNA與蛋白質(zhì)分離。 答案 A,3-1 下列關(guān)于“觀察DNA和RNA在細(xì)胞中的分布”實(shí)驗(yàn)的敘述,正確的 是 ( ) A.染色時(shí)先用甲基綠染色劑,后用吡羅紅染色劑 B.使用鹽酸的主要目的是殺死細(xì)胞 C.沖洗時(shí)的速度要迅速 D.水解之前要將涂有口腔上皮細(xì)胞的載玻片烘干 答案 D 解析 “觀察DNA和RNA在細(xì)胞中的分布”實(shí)驗(yàn)中,在進(jìn)行染色時(shí)應(yīng)使 用甲基綠吡羅紅混合染色劑;使用鹽酸的主要目的是破壞細(xì)胞膜的通透性, 有利于著色,同時(shí)使染色質(zhì)中的DNA與蛋白質(zhì)分離;沖洗時(shí)應(yīng)用緩水流,速,度不可太快,防止細(xì)胞被沖走;在水解之前需烘干涂有口腔上皮細(xì)胞的載玻片。,