生物：2.2《细胞中的生物大分子》课件(苏教版必修1)

本节聚焦1、糖类的组成元素有哪些？可分为哪几类？在细胞中有什么作用？2、脂质的组成元素有哪些？可分为哪几类？在细胞中有什么作用？3、尝试鉴定生物体内的还原性糖和脂肪。一、生物大分子的基本骨架碳原子的结构1个碳原子含有6个质子、6个中子和6个电子。其中外圈的4个价电子可与其他原子形成共价键。碳骨架碳原子之间可以单键相结合，也可以双键或三键相结合，形成不同长度的链状、分支状或环状结构，这些结构称为有机物的碳骨架。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）。碳链碳链二、糖类的种类和功能1、糖类是由C、H、O3种元素组成的。2、糖类可分为单糖、二糖、和多糖等。3、糖类是生物维持生命活动的主要能量来源。单糖不能被水解的糖名称分子式分布主要功能葡萄糖C6H12O6动、植物细胞细胞生命活动所需要的主要能源物质果糖植物细胞半乳糖动物细胞核糖C5H10O5动、植物细胞组成核酸的成分脱氧核糖二糖由两个分子单糖脱水缩合而成，能水解成两个单糖分子。麦芽糖→葡萄糖+葡萄糖（存在于植物细胞）蔗糖→葡萄糖+果糖（存在于植物细胞）乳糖→葡萄糖+半乳糖（存在于动物细胞）多糖能水解成多个单糖分子的糖淀粉、纤维素、糖原（分子式(C6H10O5)n）淀粉：存在于植物细胞，植物细胞中的储能物质纤维素：存在于植物细胞，植物细胞壁的基本组成物质糖原：存在于动物细胞，动物细胞中得储能物质3.多糖：由许多的葡萄糖分子连接而成。构成它们的基本单位都是葡萄糖。糖类的水解淀粉n葡萄糖糖元n葡萄糖纤维素纤维二糖葡萄糖水解水解水解水解项目类型单糖二糖多糖概念举例分布功能C12H22O11水解后能够生成许多个单糖分子的糖水解后能够生成二分子单糖五碳糖六碳糖C6H12O6核糖C5H10O5脱氧核糖C5H10O4葡萄糖果糖半乳糖动植物细胞动植物细胞植物细胞动物细胞组成核酸构成生物体的重要成分,生命活动的重要能源物质蔗糖麦芽糖乳糖植物细胞动物细胞＊水解为单糖，作为能源物质纤维素淀粉糖原植物细胞动物细胞细胞壁主要的组成成分植物细胞主要的储能物质动物细胞主要的储能物质（C6H10O5)n不能水解的糖糖尿病人的饮食受到严格限制，受限制的不仅是甜味食品，米饭和馒头等主食都需要定量摄取，为什么？米饭馒头的主要成分是淀粉，水解后可得到葡萄糖糖的功能1.糖类是维持生命活动的主要能量来源葡萄糖是细胞的主要能源物质；淀粉是植物细胞的储能物质；糖原是人和动物细胞的储能物质。糖的功能2.糖类是生物体重要的结构物质纤维素是植物细胞壁的主要成分；核糖和脱氧核糖是构成核酸的成分。3.糖类和蛋白质等物质结合成复杂的化合物，参与细胞识别，细胞间物质运输和免疫功能的调节实验：鉴定生物组织中的糖类实验原理：淀粉遇碘变蓝色，糖类中的可溶性还原性糖（如葡萄糖、果糖、麦芽糖、乳糖等），与斐林试剂发生作用，在水浴加热时生成砖红色沉淀。一、鉴定淀粉(参考教材)1、材料用具2、方法步骤实验目的：学会鉴定生物组织中的成分。3、实验结论：淀粉遇碘变蓝色。蔗糖淀粉22紫色蓝色鉴定还原性糖1、材料用具2、方法步骤蔗糖淀粉淀粉、1mL稀释的唾液222蓝色砖红色沉淀蓝色3、实验结论：糖类中的可溶性还原性糖与斐林试剂发生作用，在水浴加热时生成砖红色沉淀。二、脂质的种类和功能1、组成元素：主要是C、H、O，有的含有N、P2、分类：脂肪、类脂（磷脂）、固醇类（胆固醇）3、特性：不溶于水脂质的种类和功能脂肪是细胞代谢所需能量的储存形式和运输形式。脂肪分子示意图类脂中的磷脂是构成生物膜的重要物质，所有细胞都含有磷脂。磷脂分子示意图脂质的种类和功能固醇类物质，如维生素D、性激素和胆固醇等，在细胞的营养、调节和代谢中具有重要功能。固醇类分子示意图实验：脂肪的鉴定徒手切片制作装片材料染色漂洗浮色显微镜观察实验原理：脂肪易被苏丹Ⅲ染成橘黄色。1、材料用具（见教材P19）2、方法步骤（使用体积分数为50%的酒精）3、实验结论：脂肪可被苏丹Ⅲ染成橘黄色。三、蛋白质的结构和功能重点：（1）氨基酸的结构特点，以及氨基酸形成蛋白质的过程（2）蛋白质的结构和功能难点：氨基酸形成蛋白质的过程安徽阜阳黑心奶粉（蛋白质缺乏）造成婴儿头大四肢小照片1、组成元素：C、H、O、N，大多数含有S,很多重要蛋白质含有PS元素，有的还含有微量元素FeCuMnIZn2、含量：占细胞鲜重的7%-10%，占细胞干重的50%，是细胞中含量最多的含氮化合物3、举例：酶、细胞中许多结构、激素4、基本单位：氨基酸蛋白质的结构甘氨酸和丙氨酸的结构式有什么共同之处？甘氨酸丙氨酸蛋白质的结构氨基酸的结构通式：都有一个氨基和一个羧基，同时与一个碳原子相连，这个碳原子还分别于与一个氢原子和一个可变的R基相连。R基的不同决定氨基酸种类不同。氨基R基C原子羧基H原子R1CHH2NCOHOR2COOHHNCHH缩合R2COOHHNCHR1CHH2NCOH2O＋肽键二肽氨基酸是如何组成蛋白质的？R1CHH2NCOHOR3COOHHNCHH缩合缩合R2CHNCHR1CHH2NCOR3COOHHNCH||O2H2O+OH_R2CHNCHH||O氨基酸是如何组成蛋白质的？以此类推，三个氨基酸分子缩合而成的化合物叫做三肽；四个氨基酸分子缩合而成的化合物叫做四肽……。由三个或者三个以上的氨基酸分子缩合而成的含有多个肽键的化合物通称为多肽。氨基酸（链状）二肽多肽蛋白质肽链二肽：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。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亚铁血红素亚铁血红素人体血红蛋白酶K蛋白质的空间结构和多样性由于组成蛋白质多肽链的氨基酸在种类、数目、排列顺序上的不同，以及构成蛋白质的多肽链在数目和空间结构上的不同，因此，细胞中的蛋白质具有多样性。蛋白质的空间结构蛋白质的功能多种多样的蛋白质执行各种特定的生理功能蛋白质的主要理化性质1.变性和凝固蛋白质在重金属盐（汞盐，银盐，铜盐）、酸、碱、乙醇等存在下或加热至70---1000C或在X射线、紫外线的作用下其空间结构发生改变和破坏，从而失去生物活性。2.两性分子中的-NH2呈碱性和-COOH呈酸性3.盐析加入浓的无机盐溶液可以使蛋白质从溶液中沉淀出来，这个过程叫盐析4.水解蛋白质在酸、碱或酶的作用下，能生成一系列的中间产物，最后生成氨基酸边学边做鉴定蛋白质•原理：蛋白质与双缩脲试剂反应呈紫色操作：１．取材:取一支洁净试管,加入2ml组织样液（黄豆研磨液，蛋清稀释液）２．加双缩脲Ａ液（０.１g／ml的NaOH溶液）：２ml震荡后观察颜色３．加双缩脲Ｂ液（０.０１g/ml的CuSO４溶液）：３－４滴．震荡•４.观察颜色变化５.结论：大豆和蛋清中都含有蛋白质蛋白质知识点小结元素组成C、H、O、N等基本单位氨基酸多肽蛋白质功能具有多样性分子结构多样性原因肽键20种结构通式脱水缩合连接而成1.在一条肽链中，肽键数＝______________=______________脱去的水分子数氨基酸总数－1。2.如果n个氨基酸形成一条肽链，则脱掉____n－1个水分子,形成________个肽键。n－13.如果n个氨基酸形成m条肽链，则脱掉____n－mn－m讨论并归纳个水分子,形成________个肽键。肽键数=脱去水分子数=氨基酸总数—肽链数若设氨基酸总数为n,肽链数为m，则：肽键数=脱去水分子数=氨基酸总数—肽链数=n—m4.蛋白质的相对分子质量＝氨基酸数×氨基酸的平均相对分子质量－失去的水分子数×水的相对分子质量。一个由n个氨基酸形成的含有m条肽链的蛋白质，氨基酸的平均分子质量为a,则蛋白质的相对分子质量＝____________。5.在这个蛋白质中至少含有的游离氨基（或者游离羧基）数＝肽链数＝____。an-18(n-m)m6.多肽链中的氨基数=各氨基酸中氨基总数—肽键数=肽链数+R基上的氨基数多肽链中的羧基数=各氨基酸中羧基总数—肽键数=肽链数+R基上的羧基数7.氮原子数=肽键数+肽链数+R基上的氮原子数氧原子数=肽键数+肽链数×2+R基上的氧原子数=各氨基酸中氧原子数的总数—脱去水分子数氢原子数=各氨基酸中氢原子数的总数—脱去水分子数×2例题1.（２００３年上海高考题）谷氨酸的R基团为－C3H5O2,在一个谷氨酸分子中碳、氢、氧、氮氧原子数分别是A.4、８、５、4；B.5、９、4、１；C.4、９、４、１；D.5、８、４、１（B）2.某一条多肽链中，共有肽键109个，则此分子中含有氨基和羧基的数目至少是A.110、110；B.109、109C.9、9；D.1、1（D）例题3.组成人体的20种氨基酸的平均分子量是128，血红蛋白由4条多肽链组成，共含有574个氨基酸，则血红蛋白的分子质量约为A.73472；B.12800；C.63212；D.631404.通常情况下，分子式为C63H103O45N17S2的蛋白质化合物中，最多含有肽键A.63个；B.62个；C.17个；D.16个（C）（D）练习1.同为组成生物体蛋白质的氨基酸，酪氨酸几乎不溶于水，精氨酸易溶于水，这种差异的产生取决于A.；两者的结构完全不同；B.酪氨酸的氨基多；C.精氨酸的羧基多；D.两者R基团组成的不同。（D）2.下列物质中，属于组成蛋白质的氨基酸有几种NH2-C-COOHNH2-C-CH2-COOHNH2-CH2-CH2-CH2-CHNH2-CH2-CH2-COOHHCH2-HSHCOOHCOOHNH2A.4；B.3；C.2；D.1（B）4.（２００５上海高考题）某22肽被水解成１个４肽、２个３肽、２个６肽，则这些短肽的氨基总数的最小值和肽键总数依次是A.６、８；B.５、１７；C.５、１８；D.６、１７（C）（B）3.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A.498、498；B.500、500；C.502、500D.501、500（A）5.在人体的消化道中，要将一个由4条肽链共288个氨基酸组成的蛋白质分子彻底消化需要消耗的水分子个数是A.284；B.287;C288;D.289五、核酸的结构和功能1、组成元素：C、H、O、N、P5种元素2、分类：脱氧核糖核酸（DNA）和核糖（RNA）核酸3、分布：DNA主要集中在细胞核内，RNA主要分部细胞质中DNA是绝大多数生物的遗传物质，是遗传信息的载体。少数病毒只含RNA，它们的遗传信息储存在RNA中。4、功能：存储遗传信息，控制蛋白质的合成。5、基本结构单位：核苷酸核酸的组成有什么规律？2.化学上常运用降解的方法研究物质的组成。核酸的降解产物是核苷酸，一分子核苷酸可进一步降解成一分子嘌呤或嘧啶碱、一分子五碳糖和一分子磷酸。核酸初步水解核苷酸进一步水解磷酸核苷五碳糖含氮碱基嘌呤嘧啶1.科学家采用多种方法对各种生物的DNA和RNA的碱基组成进行了定量测定，发现所有DNA分子中的腺嘌呤与胸腺嘧啶的物质的量相等，鸟嘌呤与胞嘧啶的物质的量相等，而RNA中的碱基组成却没有这样的关系。核酸的组成有什么规律？磷酸五碳糖含N碱基DNARNADNARNA脱氧核糖核糖DNAATGCRNAAUGC腺嘌呤乌嘌呤胸腺嘧啶胞嘧啶尿嘧啶基本结构单位：核苷酸命名：碱基名+脱氧核糖(核糖)+核苷酸核酸的组成有什么规律？3.阅读下表，比较脱氧核糖核酸和核糖核酸的异同。核酸的形成1.每个核酸分子是由几十个乃至上亿个核苷酸连接而成的长链2.绝大多数DNA由两条脱氧核苷酸链构成3.RNA由一条核糖核苷酸链构成分析1.如何根据碱基的类型推测某个已测定的样品是DNA而不是RNA？2.DNA分子和RNA分子的组成有什么相似之处，有哪些主要不同之处？※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（DN