必修一.第二章第三节__生物大分子(北师大版)111

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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CHCOOHR1CHNH2COOHR2NH2COHNHOHCHR1NH2OHCOH2OCHCOOHR2HNHR1CHH2NCOHOR3COOHHNCHH缩合缩合2H2O+OH_R2CHNCHH||O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、P2.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DNARNA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、P2、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HOH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种核酸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)核苷酸脱氧核苷酸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五碳糖H脱氧核糖核苷酸碱基:碱基五碳糖OH核糖核苷酸碱基:A、G、C、脱氧核苷酸核糖核苷酸磷酸A、G、C、磷酸核糖UT脱氧核糖DNARNAAAATTTGGGGCCCATC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分子的特异性脱氧核糖核苷酸五碳糖磷酸碱基H(A、G、C、T)DNA分子结构核糖核酸长链的片段(RNA)UCACAG五碳糖磷酸碱基OH(A、G、C、U)核糖核苷酸单体: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、CRNA具有:U、A、G、CA: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()A.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BDA1、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44283、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!CHNH2HCOOH甘氨酸CHNH2CHCOOHCH3CH3缬氨酸CHNH2COOHCH3CHNH2CHCOOHCH3CH3CH2亮氨酸丙氨酸试一试,能不能推导出氨基酸的结构通式?RCHNH2COOH•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?CHNH2COOHCH2SHCHNH2COOHCH2SHCHNH2COOHCH2OHCHNH2HCH2COOH√√××判断下列分子是不是氨基酸?如果是的话,R基是什么?CCOOHCH3HOOCHCNH2CH3H2NHCHHOOCHCH2NH2CNH2HOOCHCH2NH2CHNH2HOOCCHNH2HOOC123451.(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B.R基不同C.羧基不同D.碳原子数目不同AB(三)氨基酸的结合方式:CHR1NH2OHCOH2OCHCOOHR2HNH肽键二肽脱水缩合(三)氨基酸的结合方式:脱水缩合肽键CHCOOHR2HNOHHCCHR1NH2COCHR2HNO二肽H2OH2O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CCHR1NH2COCHR2HNO肽键二肽CHCOOHR2HNH2O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()CBC(1)此化合物的名称是。(2)图中④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④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②③⑤脱水缩合36H—C—CO-OHRNH2肽链二肽:由两个氨基酸分子组成。多肽:由n(n≥3)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(2)、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()A111,111B110,110C109,109D2,2BA、498、498B、500、500;C、502、500;D、501、500CD1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结构多样性功能多样性一条或几条多肽链螺旋、折叠、盘曲不同3、蛋白质的多样性及原因3、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,3~4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斐林试剂斐林试剂砖红色沉淀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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