【创新设计】2011届高考生物一轮复习第二章 单元综合提升 细胞的分子组成课件 苏教版必修1 .ppt

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1、单单 元元 综综 合合 提提 升升一一、从元素的组成、含量分析生物体的生命活动规律从元素的组成、含量分析生物体的生命活动规律 从组成生物体的化学元素的种类、含量及作用入手分析生物从组成生物体的化学元素的种类、含量及作用入手分析生物 体的生命活动规律：体的生命活动规律：1从化合物的元素组成上分析代谢产物从化合物的元素组成上分析代谢产物元素种元素种类类物质物质代谢终代谢终产物产物C、H、O糖类、糖类、脂肪脂肪CO2、H2OC、H、O、N蛋白蛋白质质CO2、H2O、尿素尿素2.从化合物元素含量上分析其氧化分解时释放能量多少从化合物元素含量上分析其氧化分解时释放能量多少 (1)等质量的脂肪和糖类分子，

2、脂肪中的氢的含量多于糖类等质量的脂肪和糖类分子，脂肪中的氢的含量多于糖类, 彻底氧化分解时，产生的彻底氧化分解时，产生的H多于糖类，所消耗的多于糖类，所消耗的O2比糖类比糖类 多，释放的能量多。多，释放的能量多。 (2)糖类彻底氧化分解释放的糖类彻底氧化分解释放的CO2与吸收与吸收O2的量的比值为的量的比值为1， 而脂肪彻底氧化分解释放的而脂肪彻底氧化分解释放的CO2与吸收与吸收O2的量的比值则小的量的比值则小 于于1。3化合物的特有元素组成在同位素标记法中的应用化合物的特有元素组成在同位素标记法中的应用 (1)S是蛋白质的特征元素，仅存在于蛋白质中，是蛋白质的特征元素，仅存在于蛋白质中，P主

3、要存在主要存在 于核酸中于核酸中,因此可分别用同位素因此可分别用同位素S和和P标记病毒的蛋白质外壳标记病毒的蛋白质外壳 和核酸，验证病毒的遗传物质。和核酸，验证病毒的遗传物质。 (2)N是氨基酸的组成元素是氨基酸的组成元素,常利用常利用15N同位素标记氨基酸同位素标记氨基酸(或或 蛋白质蛋白质),追踪蛋白质追踪蛋白质(氨基酸氨基酸)在生物体细胞中转移、代谢情况。在生物体细胞中转移、代谢情况。4根据元素含量判断生物种类根据元素含量判断生物种类 比较动物、植物干重，植物含糖类丰富，比较动物、植物干重，植物含糖类丰富，O含量多，动物含含量多，动物含 蛋白质多，蛋白质多，N含量高。含量高。Mg是组成叶

4、绿素的成分，植物体内是组成叶绿素的成分，植物体内Mg 含量高，含量高，Ca、P是组成动物骨骼和牙齿的成分，动物含是组成动物骨骼和牙齿的成分，动物含Ca、 P较植物多。较植物多。【训练【训练1 1】 如图如图1是细胞中是细胞中3种化合物含量的扇形图，图种化合物含量的扇形图，图2是有活是有活 性的细胞中元素含量的柱形图，下列说法不正确的是性的细胞中元素含量的柱形图，下列说法不正确的是 ()A若图若图1表示正常细胞，则表示正常细胞，则A、B两种化合物共有的元素为图两种化合物共有的元素为图 2中的中的a和和cB若图若图1表示细胞完全脱水后化合物的扇形图，则图表示细胞完全脱水后化合物的扇形图，则图2中的

5、中的a、 b、c是是A、B两种化合物共有的元素两种化合物共有的元素C若图若图1表示正常细胞，则表示正常细胞，则B化合物必含的元素为化合物必含的元素为C、H、O、 N、PD图图2中数量中数量(个数个数)最多的元素是最多的元素是c，这与正常细胞中含量最，这与正常细胞中含量最 多的化合物有关多的化合物有关解析：解析：正常细胞中含量最多的化合物是水，其次依次是蛋白正常细胞中含量最多的化合物是水，其次依次是蛋白质、脂质、糖类和核酸，所以图质、脂质、糖类和核酸，所以图1 1中中A A、B B、C C分别是水、蛋白分别是水、蛋白质、脂质；有活性的细胞中化学元素含量由多到少依次为质、脂质；有活性的细胞中化学元

6、素含量由多到少依次为O O、C C、H H、N N、P P、S S，所以图，所以图2 2中中a a、b b、c c依次为依次为O O、C C、H H。A A正确：正确：水和蛋白质共有的化学元素是水和蛋白质共有的化学元素是O O和和H H；B B正确：细胞完全脱水后正确：细胞完全脱水后主要含有的有机物是蛋白质，蛋白质和脂质共有的化学元素主要含有的有机物是蛋白质，蛋白质和脂质共有的化学元素是是C C、H H、O O；C C错误：错误：B B化合物为蛋白质，其必含的元素为化合物为蛋白质，其必含的元素为C C、H H、O O、N N；D D正确：水占正常细胞鲜重百分比最高，正常细胞正确：水占正常细胞鲜

7、重百分比最高，正常细胞中水分子数最多，中水分子数最多，H H的含量最多。的含量最多。 答案：答案：C二、常用染色剂及其作用二、常用染色剂及其作用染色剂或染色剂或指示剂指示剂作用作用对象对象颜色变颜色变化化斐林试剂斐林试剂(班氏试剂班氏试剂)还原还原糖糖砖红色砖红色(加热加热)苏丹苏丹(苏苏丹丹)脂肪脂肪橘黄色橘黄色(红色红色)双缩脲试双缩脲试剂剂蛋白蛋白质质紫色紫色甲基绿甲基绿DNA绿色绿色派洛宁派洛宁(吡吡罗红罗红)RNA红色红色健那绿健那绿线粒线粒体体蓝绿色蓝绿色注注：利用班氏试剂也可鉴定还原糖的存在。利用班氏试剂也可鉴定还原糖的存在。班氏试剂由班氏试剂由A液液(硫酸铜溶液硫酸铜溶液)和和

8、B液液(柠檬酸钠和碳酸溶液柠檬酸钠和碳酸溶液)配制配制而成。将而成。将A溶液倾注入溶液倾注入B液中，边添加边搅拌，如有沉淀可过液中，边添加边搅拌，如有沉淀可过滤。实验原理与斐林试剂相似，所不同的是班氏试剂可长期滤。实验原理与斐林试剂相似，所不同的是班氏试剂可长期使用。使用。1还原糖鉴定时，斐林试剂需现用现配，并需在还原糖鉴定时，斐林试剂需现用现配，并需在5065温水中水浴加热。温水中水浴加热。2蛋白质鉴定所用双缩脲试剂化学成分与斐林试剂相同，但蛋白质鉴定所用双缩脲试剂化学成分与斐林试剂相同，但CuSO4的浓度使用方法和反应原理不同。的浓度使用方法和反应原理不同。3鉴定鉴定DNA和和RNA时，常

9、用甲基绿吡罗红混合染色剂。时，常用甲基绿吡罗红混合染色剂。【训练【训练2 2】 下面有关生物实验中实验原理、实验方法或实验结果下面有关生物实验中实验原理、实验方法或实验结果 的叙述正确的是的叙述正确的是 () A西瓜汁中含有丰富的葡萄糖和果糖，可用作还原糖鉴定的替西瓜汁中含有丰富的葡萄糖和果糖，可用作还原糖鉴定的替 代材料代材料 B脂肪鉴定时，可观察到在细胞中已被苏丹脂肪鉴定时，可观察到在细胞中已被苏丹染液染成黄色的染液染成黄色的 圆形小颗粒圆形小颗粒 C双缩脲试剂双缩脲试剂B液为液为0.01 g/mL CuSO4溶液溶液 D鉴定还原糖时，要先加入斐林试剂甲液，摇匀后再加入乙液鉴定还原糖时，要

10、先加入斐林试剂甲液，摇匀后再加入乙液 解析：解析：西瓜细胞的液泡中含有色素西瓜细胞的液泡中含有色素,不适合用作还原糖鉴定的实不适合用作还原糖鉴定的实 验材料；脂肪被苏丹验材料；脂肪被苏丹染液染成红色；鉴定还原糖时，斐林试染液染成红色；鉴定还原糖时，斐林试 剂甲液和斐林试剂乙液混合均匀后再使用。剂甲液和斐林试剂乙液混合均匀后再使用。 答案：答案：C蛋白质相关知识的学习蛋白质相关知识的学习 蛋白质是一切生命活动的承担者。在其学习过程中可以蛋白质是一切生命活动的承担者。在其学习过程中可以采用多种方法进行。现简单归纳如下：采用多种方法进行。现简单归纳如下：1用用“迁移法迁移法”和和“咬文嚼字法咬文嚼字

11、法”准确掌握氨基酸准确掌握氨基酸 “迁移法迁移法”是指应用已获得的知识来理解和解决另一方面是指应用已获得的知识来理解和解决另一方面知知识或问题的方法。因为客观存在的事物是相互联系而又相互识或问题的方法。因为客观存在的事物是相互联系而又相互制约的，由此在头脑中形成的知识也必然是相互联系、相互制约的，由此在头脑中形成的知识也必然是相互联系、相互影响的，所学知识的迁移应用是体现能力的重要方面，如用影响的，所学知识的迁移应用是体现能力的重要方面，如用化学、物理、数学的知识来理解生物学的知识。所以，在学化学、物理、数学的知识来理解生物学的知识。所以，在学习过程中，要善于进行知识的迁移。习过程中，要善于进

12、行知识的迁移。 “咬文嚼字法咬文嚼字法”即对教材中的一些概念、定律、结论等抓即对教材中的一些概念、定律、结论等抓住关键字、词来理解和掌握。该法尤其适于新学知识。住关键字、词来理解和掌握。该法尤其适于新学知识。 迁移应用化学知识可知，要准确认识蛋白质的基本组成迁移应用化学知识可知，要准确认识蛋白质的基本组成单位单位“氨基酸氨基酸”，需从以下几个方面入手：，需从以下几个方面入手：A.每种氨基酸至少每种氨基酸至少含有一个含有一个NH2和一个和一个COOH，那是因为有的氨基酸含有，那是因为有的氨基酸含有两个两个COOH，如谷氨酸；有的含有两个，如谷氨酸；有的含有两个NH2，如赖氨酸。，如赖氨酸。所以所

13、以“至少至少”两个字是不可省的；两个字是不可省的；B.不同氨基酸具有不同的不同氨基酸具有不同的“R”基团，如把基团，如把“R”基团具体化便是具体的氨基酸了，所以说，基团具体化便是具体的氨基酸了，所以说，有大约有大约20种种R基团，就有约基团，就有约20种氨基酸了；种氨基酸了；C.一个一个NH2和一和一个个COOH共同连接在同一个共同连接在同一个C原子上，属于原子上，属于氨基酸，是氨基酸，是合成天然蛋白质的氨基酸。合成天然蛋白质的氨基酸。【例【例1 1】 下列物质中，有的属于构成蛋白质的氨基酸，有的不是。下列物质中，有的属于构成蛋白质的氨基酸，有的不是。 若将其中构成蛋白质的氨基酸缩合成蛋白质若

14、将其中构成蛋白质的氨基酸缩合成蛋白质,则其中含有的氨基、则其中含有的氨基、 羧基和肽键的数目依次是羧基和肽键的数目依次是() NH2CH2COOH NH2CH2CH2OH A2、2、2 B3、3、2 C4、3、3 D3、4、2解析：解析：用用“并列比较法并列比较法”解。首先依据氨基酸分子的结构解。首先依据氨基酸分子的结构通式判断哪些是构成蛋白质的氨基酸，哪些不是。将上通式判断哪些是构成蛋白质的氨基酸，哪些不是。将上面五种物质与氨基酸的结构通式进行比较，就可知面五种物质与氨基酸的结构通式进行比较，就可知不不是氨基酸，是氨基酸，虽然是氨基酸，但不是构成蛋白质的氨基虽然是氨基酸，但不是构成蛋白质的氨

15、基酸。然后再根据缩合反应的知识即可做出正确的判断。酸。然后再根据缩合反应的知识即可做出正确的判断。答案：答案：A2用用“迁移法迁移法”和和“图解法图解法”准确掌握蛋白质的合成以及蛋白准确掌握蛋白质的合成以及蛋白质分质分子中氨基酸数目与肽链数、脱去水分子数、肽键数目等关系子中氨基酸数目与肽链数、脱去水分子数、肽键数目等关系“图解法图解法”就是运用教材中的图表或自己整理的图表，帮助理解、就是运用教材中的图表或自己整理的图表，帮助理解、记忆所学知识的方法。该法能将抽象直观化，能将零散化整，在记忆所学知识的方法。该法能将抽象直观化，能将零散化整，在学习中经常用到。学习中经常用到。蛋白质由许多氨基酸分子

16、互相连接而成，氨基酸分子相结合的方蛋白质由许多氨基酸分子互相连接而成，氨基酸分子相结合的方式：脱水缩合，即一个氨基酸分子的羧基式：脱水缩合，即一个氨基酸分子的羧基(COOH)与另一个氨与另一个氨基酸分子的氨基基酸分子的氨基(NH2)相连接，同时失去一分子水的一种化学相连接，同时失去一分子水的一种化学反应，连接两个氨基酸分子的化学键叫肽键反应，连接两个氨基酸分子的化学键叫肽键(NHCO)。如下图：如下图： 由图知，由图知，2分子氨基酸脱水缩合而成的化合物，叫二肽。分子氨基酸脱水缩合而成的化合物，叫二肽。由由3分子以上氨基酸分子缩合而成的含有多个肽键的化合物，分子以上氨基酸分子缩合而成的含有多个肽

17、键的化合物，就叫多肽。多肽通常呈链状结构，叫肽链。一个蛋白质分子就叫多肽。多肽通常呈链状结构，叫肽链。一个蛋白质分子可以含有一条或几条肽链。几种数量关系见【例可以含有一条或几条肽链。几种数量关系见【例2】的解析。】的解析。【例【例2 2】 如图为胰岛素分子的模式图如图为胰岛素分子的模式图,其中其中链由链由21个氨基酸缩合而成，个氨基酸缩合而成，链由链由30个氨基酸缩合而个氨基酸缩合而成。已知有关氨基酸之间形成三个二硫键成。已知有关氨基酸之间形成三个二硫键(SS)时共脱去时共脱去6个氢，并设所有氨基酸的平均分个氢，并设所有氨基酸的平均分子量为子量为a，请回答：，请回答：(1)胰岛素分子中至少含有

18、氨基胰岛素分子中至少含有氨基_个，含有肽键个，含有肽键_个。个。(2)该化合物是由氨基酸经过该化合物是由氨基酸经过_，失去水分子而形成，失去水分子而形成的，水分子中的氧来自于的，水分子中的氧来自于_，氢来自于，氢来自于_。(3)胰岛素分子的相对分子质量为胰岛素分子的相对分子质量为_。(4)胰岛素是一种蛋白质，其化学性质很多，试举出一项：胰岛素是一种蛋白质，其化学性质很多，试举出一项：_。2 49 脱水缩合脱水缩合 羧基羧基 氨基和羧基氨基和羧基 51a888 变性或凝固变性或凝固 解析：解析：用用“迁移法迁移法”和和“图解法图解法”解。迁移应用数学知识解该题。解。迁移应用数学知识解该题。氨基酸

19、经脱水缩合形成肽链，至少在肽链的一端保留一个没有氨基酸经脱水缩合形成肽链，至少在肽链的一端保留一个没有发生缩合反应的氨基发生缩合反应的氨基(NH2),在另一端保留一个羧基在另一端保留一个羧基(COOH),通常不会形成环状，不必考虑此种情况。所以两条肽链，至少共通常不会形成环状，不必考虑此种情况。所以两条肽链，至少共含有两个氨基。假设一条肽链由含有两个氨基。假设一条肽链由n1个氨基酸缩合而成，则形成的个氨基酸缩合而成，则形成的肽键数应为肽键数应为n11，另一条肽链由，另一条肽链由n2个氨基酸缩合而成，则形成肽个氨基酸缩合而成，则形成肽键数为键数为n21；依次，假设某蛋白质分子共有；依次，假设某蛋

20、白质分子共有n个氨基酸缩合而个氨基酸缩合而成，有成，有m条肽链，可推出形成的肽键数为条肽链，可推出形成的肽键数为nm。氨基酸的平均分子量为氨基酸的平均分子量为a，胰岛素共由，胰岛素共由51个氨基酸缩合而成，形个氨基酸缩合而成，形成肽键成肽键49个，则脱去水分子也应该是个，则脱去水分子也应该是49分子，题干中明确指出形分子，题干中明确指出形成三个二硫键共脱去成三个二硫键共脱去6分子氢，所以胰岛素的相对分子质量应为分子氢，所以胰岛素的相对分子质量应为51a(4918)6，得，得51a888。点评：点评：此题对知识的考查有一定的综合性，要求对蛋白此题对知识的考查有一定的综合性，要求对蛋白质的知识以及

21、相关化学知识有扎实的掌握方能作答，且质的知识以及相关化学知识有扎实的掌握方能作答，且该题可以和后面许多章节的知识进行综合，所以，对蛋该题可以和后面许多章节的知识进行综合，所以，对蛋白质的知识必须深入理解和掌握。白质的知识必须深入理解和掌握。3用用“图解法图解法”“”“并列比较法并列比较法”和和“观察归纳法观察归纳法”理解蛋白质理解蛋白质分子的分子的 多样性和功能的关系多样性和功能的关系 实验已经证明蛋白质是由氨基酸通过肽键连接而成的多肽链实验已经证明蛋白质是由氨基酸通过肽键连接而成的多肽链, 再由一条或一条以上的多肽链按各自特殊方式组合成具有完再由一条或一条以上的多肽链按各自特殊方式组合成具有

22、完 整生物活性的分子。随着肽链数目、氨基酸组成及其排列顺整生物活性的分子。随着肽链数目、氨基酸组成及其排列顺 序的不同，并具有不同的三维空间结构就形成了不同的蛋白序的不同，并具有不同的三维空间结构就形成了不同的蛋白 质。如图所示：质。如图所示：由以上分析可知，由于：由以上分析可知，由于：A.构成每种蛋白质所需氨基酸的种类不构成每种蛋白质所需氨基酸的种类不同；同；B.每个蛋白质分子中氨基酸的数目不等；每个蛋白质分子中氨基酸的数目不等；C.氨基酸的排列顺氨基酸的排列顺序变化多端；序变化多端；D.空间结构千差万别，导致蛋白质分子的结构极其空间结构千差万别，导致蛋白质分子的结构极其多样。蛋白质分子结构

23、的多样性多样。蛋白质分子结构的多样性,导致蛋白质分子功能的多样性，导致蛋白质分子功能的多样性，即结构与功能相统一的生物学思想在此也有很好的体现。即结构与功能相统一的生物学思想在此也有很好的体现。下表为蛋白质的功能的分类比较：下表为蛋白质的功能的分类比较：类别类别功能功能举例举例结构蛋白结构蛋白许多蛋白质是构成细胞和生物体许多蛋白质是构成细胞和生物体的成分的成分肌动蛋白、肌球蛋白肌动蛋白、肌球蛋白调节蛋白调节蛋白对细胞和生物体的生命活动有重对细胞和生物体的生命活动有重要的调节作用要的调节作用蛋白质类激素，如胰蛋白质类激素，如胰岛素、生长激素岛素、生长激素催化蛋白催化蛋白细胞中各种化学反应的顺利进

24、行，细胞中各种化学反应的顺利进行，即新陈代谢离不开酶的催化即新陈代谢离不开酶的催化绝大多数的酶绝大多数的酶运输蛋白运输蛋白实现某些物质通过细胞膜结构或实现某些物质通过细胞膜结构或物质在体内的转移物质在体内的转移细胞膜上的载体、血细胞膜上的载体、血红蛋白红蛋白免疫蛋白免疫蛋白对侵入人或高等动物体内的抗原对侵入人或高等动物体内的抗原物质有消除作用物质有消除作用抗体抗体通过上述方法，既掌握了蛋白质组成单位氨基酸的特点、蛋白质通过上述方法，既掌握了蛋白质组成单位氨基酸的特点、蛋白质的结构和功能特点的结构和功能特点,也进一步理解了也进一步理解了“蛋白质是生命活动的主要承蛋白质是生命活动的主要承担者担者”的意义。的意义。