绪论（老师只要求了结部分已经自动过滤） 基本概念： 新陈代谢：生物体与外界环境之间的物质和能量简化以及生物体内物质和能量的装换过程重点内容：生物化学的主要研究内容：1.生物体内的化学组成2.生物体内的物质代谢，能量装换和代谢调节3.生物体内的信息代谢 核酸 一、基本概念： 核苷酸：核苷酸即核苷的磷酸酯 碱基互补配对：A-T,G-C 三叶草结构：t-RNA的二级结构，一般由四臂四环组成：氨基酸接受臂，二氢酸尿嘧啶环，反密码子环，额外环，假尿嘧啶核苷-胸腺嘧啶核糖核甘酸环（TΨC环） 增色效应：DNA变性后由于双螺旋分子内部的碱基暴露，260nm紫外吸收值升高。减色效应：核酸的光吸收值通常比其各个核算组成部分的光吸收值之和小30%~40%，是由于碱基密集堆积的缘故。 变性和复性：指的是在一定物理和化学因素的作用下，核酸双螺旋结构在碱基之间的氢键断裂，变成单链的过程。复性恰好相反。 重点内容： 1.核酸的生物学功能（1.生物分子遗传变异基础， 2.遗传信息的载体， 3.具有催化作用， 4.对基因的表达有调控作用），基本结构单位（核苷酸），基本组成部分（磷酸，含氮碱基，戊糖） 2.核苷酸的名称（A:腺嘌呤T:胸腺嘧啶C:胞嘧啶G:鸟嘌呤U:尿嘧啶）符号（后面统一描述） 3.DNA双螺旋结构的特点（1.有反向平行的多核苷酸链互相盘绕，2.亲水骨架在外，疏水碱基在内，一周十个碱基，螺距3.4nm,3.两条DNA链借助氢键结合在一起）和稳定因素（氢键，碱基堆积力，带负电的磷酸基团静电力，碱基分子内能）： 4.核酸的紫外吸收特性(因为核酸中含有的嘌呤碱和嘧啶碱具有共轭双键的特性所以对紫外光有吸收特性，在260nm处有最大吸收值，不同的核酸吸收峰值不同)、T m（熔解温度）（把热变性过程中的光吸收达到最大吸收一半（双螺旋解开一半）时的温度叫做熔解温度）值及变性和复性的关系：（G-C）%=(T m-69.3)*2.44 5.α-螺旋、β—折叠以及β-转角的结构特点：1.主要维持空间力为氢键，2.α螺旋是一段肽链中所有的Cα的扭角都是相等的，这段肽链则会围绕某个中心轴成规则螺旋构想，3.β折叠是由两条多肽链侧向聚集，通过相邻肽链主链上的N-H与C=O之间有规则的氢键形成，4.转角结构使得肽链不时扭曲走向成为β转角 蛋白质、氨基酸化学 一、基本概念 氨基酸：羧酸分子中α碳原子上的一个氢原子被氨基取代所生成的衍生物，是蛋白质的基本结构单位。 寡肽：2～20个氨基酸残基通过肽键连接形成的肽 多肽：由20个以上的氨基酸残基组成的肽 肽键：一个氨基酸的羧基与另一氨基酸的氨基发生缩合反应脱水成肽时，羧基和氨基形成的酰胺键。具有类似双键的特性，
（生物科技行业）基础生物化学新—名词解释
第二章核酸 单核苷酸：核苷与磷酸缩合生成的磷酸酯称为单核苷酸。 磷酸二酯键：单核苷酸中，核苷的戊糖与磷酸的羟基之间形成的磷酸酯键。 不对称比率：不同生物的碱基组成由很大的差异，这可用不对称比率（A+T）/（G+C）表示。 碱基互补规律：在形成双螺旋结构的过程中，由于各种碱基的大小与结构的不同，使得碱基之间的互补配对只能在G…C（或C…G）和A…T（或T…A）之间进行，这种碱基配对的规律就称为碱基配对规律（互补规律）。 反密码子：在tRNA链上有三个特定的碱基，组成一个密码子，由这些反密码子按碱基配对原则识别mRNA链上的密码子。反密码子与密码子的方向相反。 6顺反子（cistron）:基因功能的单位；一段染色体，它是一种多肽链的密码；一种结构基因。核酸的变性、复性：当呈双螺旋结构的DNA溶液缓慢加热时，其中的氢键便断开，双链DNA 便脱解为单链，这叫做核酸的“溶解”或变性。在适宜的温度下，分散开的两条DNA链可以完全重新结合成和原来一样的双股螺旋。这个DNA螺旋的重组过程称为“复性”。增色效应：当DNA从双螺旋结构变为单链的无规则卷曲状态时，它在260nm处的吸收便增加，这叫“增色效应”。 减色效应：DNA在260nm处的光密度比在DNA分子中的各个碱基在260nm处吸收的光密度的总和小得多（约少35%~40%）,这现象称为“减色效应”。 噬菌体（phage）：一种病毒，它可破坏细菌，并在其中繁殖。也叫细菌的病毒。 发夹结构：RNA是单链线形分子，只有局部区域为双链结构。这些结构是由于RNA单链分子通过自身回折使得互补的碱基对相遇，形成氢键结合而成的，称为发夹结构。DNA的熔解温度（T m值）：引起DNA发生“熔解”的温度变化范围只不过几度，这个温度 变化范围的中点称为熔解温度（T m）。 分子杂交：不同的DNA片段之间，DNA片段与RNA片段之间，如果彼此间的核苷酸排列顺序互补也可以复性，形成新的双螺旋结构。这种按照互补碱基配对而使不完全互补 的两条多核苷酸相互结合的过程称为分子杂交。 环化核苷酸：单核苷酸中的磷酸基分别与戊糖的3’-OH及5’-OH形成酯键，这种磷酸内酯的结构称为环化核苷酸。 第三章酶与辅酶 米氏常数（K m值）：用Ｋm值表示，是酶的一个重要参数。Ｋm值是酶反应速度（V）达到最大反应速度（V max）一半时底物的浓度（单位M或mM）。米氏常数是 酶的特征常数，只与酶的性质有关，不受底物浓度和酶浓度的影响。 底物专一性：酶的专一性是指酶对底物及其催化反应的严格选择性。通常酶只能催化一种化学反应或一类相似的反应，不同的酶具有不同程度的专一性，酶的专一性可分为三 种类型：绝对专一性、相对专一性、立体专一性。
《基础生物化学》习题 练习（一）蛋白质 一、填空 1．蛋白质具有的生物学功能是 、 、 、 、 、 、 和 等。 2．蛋白质的平均含氮量为 ，这是蛋白质元素组成的重要特点。 3．某一食品的含氮量为1.97%，该食品的蛋白质含量为 %。 4．组成蛋白质的氨基酸有 种，它们的结构通式为 ，结构上彼 此不同的部分是 。 5．当氨基酸处于等电点时，它以 离子形式存在，这时它的溶解 度 ，当pH>pI 时，氨基酸以 离子形式存在。 6．丙氨酸的等电点为6.02，它在pH8的溶液中带 电荷，在电场中向 极移动。 7．赖氨酸的pk 1(-COOH)为2.18，pk 2(3H N +-)为8.95，pk R (εH N + -)为10.53，其 等电点应是 。 8．天冬氨酸的pk 1(-COOH)为2.09，pk 2(3H N +-)为9.82，pk R (β-COOH)为3.86， 其等电点应是 。 9．桑格反应（Sanger ）所用的试剂是 ，艾德曼（Edman ）反应 所用的试剂是 。 10．谷胱甘肽是由 个氨基酸组成的 肽，它含有 个肽键。 它的活性基团是 。 11．脯氨酸是 氨基酸，与茚三酮反应生成 色产物。 12．具有紫外吸收能力的氨基酸有 、 和 。 一般最大光吸收在 nm 波长处。 13．组成蛋白质的20种氨基酸中，含硫的氨基酸有 和 两种。 能形成二硫键的氨基酸是 ，由于它含有 基团。 14．凯氏定氮法测定蛋白质含量时，蛋白质的含量应等于测得的氨素含量乘 以 。 二、是非 1．天氨氨基酸都具有一个不对称性的α-碳原子。（ ） 2．蛋白质分子中因含有酪氨酸，色氨酸和苯丙氨酸，所以在260nm 处有最大吸 收峰。（ ） 3．自然界中的氨基酸都能组成蛋白质。（ ） 4．蛋白质在280nm 处有紫外吸收是因为其中含有—SH —的氨基酸所致。（ ）
生物体的化学组成 除了水和无机盐之外，活细胞的有机物主要由碳原子与氢、氧、氮、磷、硫等结合组成，分为大分子和小分子两大类。前者包括蛋白质、核酸、多糖和以结合状态存在的脂质；后者有维生素、激素、各种代谢中间物以及合成生物大分子所需的氨基酸、核苷酸、糖、脂肪酸和甘油等。在不同的生物中，还有各种次生代谢物，如萜类、生物碱、毒素、抗生素等。 虽然对生物体组成的鉴定是生物化学发展初期的特点，但直到今天，新物质仍不断在发现。如陆续发现的干扰素、环核苷一磷酸、钙调蛋白、粘连蛋白、外源凝集素等，已成为重要的研究课题。有的简单的分子，如作为代谢调节物的果糖-2，6-二磷酸是1980年才发现的。另一方面，早已熟知的化合物也会发现新的功能，20世纪初发现的肉碱，50年代才知道是一种生长因子，而到60年代又了解到是生物氧化的一种载体。多年来被认为是分解产物的腐胺和尸胺，与精胺、亚精胺等多胺被发现有多种生理功能，如参与核酸和蛋白质合成的调节，对DNA超螺旋起稳定作用以及调节细胞分化等。 新陈代谢与代谢调节控制 新陈代谢由合成代谢和分解代谢组成。前者是生物体从环境中取得物质，转化为体内新的物质的过程，也叫同化作用；后者是生物体内的原有物质转化为环境中的物质，也叫异化作用。同化和异化的过程都由一系列中间步骤组成。中间代谢就是研究其中的化学途径的。如糖元、脂肪和蛋白质的异化是各自通过不同的途径分解成葡萄糖、
脂肪酸和氨基酸，然后再氧化生成乙酰辅酶A，进入三羧酸循环，最后生成二氧化碳。 在物质代谢的过程中还伴随有能量的变化。生物体内机械能、化学能、热能以及光、电等能量的相互转化和变化称为能量代谢，此过程中ATP起着中心的作用。 新陈代谢是在生物体的调节控制之下有条不紊地进行的。这种调控有3种途径:①通过代谢物的诱导或阻遏作用控制酶的合成。这是在转录水平的调控，如乳糖诱导乳糖操纵子合成有关的酶；②通过激素与靶细胞的作用，引发一系列生化过程，如环腺苷酸激活的蛋白激酶通过磷酰化反应对糖代谢的调控；③效应物通过别构效应直接影响酶的活性，如终点产物对代谢途径第一个酶的反馈抑制。生物体内绝大多数调节过程是通过别构效应实现的。 生物大分子的结构与功能 生物大分子的多种多样功能与它们特定的结构有密切关系。蛋白质的主要功能有催化、运输和贮存、机械支持、运动、免疫防护、接受和传递信息、调节代谢和基因表达等。由于结构分析技术的进展，使人们能在分子水平上深入研究它们的各种功能。酶的催化原理的研究是这方面突出的例子。蛋白质分子的结构分4个层次,其中二级和三级结构间还可有超二级结构，三、四级结构之间可有结构域。结构
组成生物体的化学元素教案 【教学目的】 1．组成生物体的化学元素主要有20多种，包括大量元素和微量元素。 2．组成生物体的主要化学元素的重要作用。 3．生物界与非生物界的统一性和差异性。 【教学重点】 组成生物体的化学元素的种类（大量元素及微量元素）和重要作用。 【教学难点】 生物界与非生物界的统一性和差异性。 【教学用具】 玉米和人体的主要化学元素的种类和含量对比表图片。 【教学方法】 教师讲述与学生讨论相结合的方式。 【教学安排】 10分钟 【教学过程】 引言 在绪论的学习中我们已经知道了生物体有6个基本特征。首先我们一起来回忆一下这六个特征？分别是共同的物质基础、细胞、新陈代谢、生长、繁殖和遗传、应激性。对于地球上已知的大约800多万种生物来说，无论它们个体的大小、形态、结构和生理功能如何，它们的生命活动都有共同的物质基础。而这些物质主要是指组成生物体的化学元素和化合物。这一节课我们来了解组成生物体的化学元素。 一、组成生物体的化学元素 组成生物体的化学元素种类有许多，它们 的含量也各不相同，下面我们以玉米和人体为 例（如左图），来说明组成生物体的化学元素 的种类和含量。 思考题：组成玉米和人体的各种化学元素在含量有 什么共同点和不同点？
共同点：在这些元素中，C、O、H、N 这4种元素的含量最多。 不同点：（1）组成生物体的化学元素虽然大体相同，但是，在不同的生物体内，各种化学元素的含量相差很大。例如：元素O在玉米体内占44.43 %，而在人体内只占14.62 %；元素N在玉米体内占6.24 %，而在人体内只占9.33 %。 （2）在同种生物体内，各种化学元素的含最相差也很大。例如：人体内，C占55.99%，而S只占0.78%，Zn更少，只占0.01%。 图中所列的化学元素并不是组成生物体的所有化学元素，在生物体的细胞内至少可以找到62种元素，其中常见的约有29种，其中重要的有24种。所以，一般情况下可以说组成生物体的化学元素主要有20多种。从图中我们可以知道，组成玉米和人体的基本元素是C。C、H、O、N、P、S这6种元素是组成原生质的主要元素，大约共占原生质总量的97%。 由于不同生物的元素种类大体相同，常见的有20多种，而不同生物的同种元素的含量不同，同种生物不同元素含量不同。因此，根据组成生物体的化学元素在生物体内的含量，我们将这些主要的生物元素分为两大类： 1.大量元素：指含量占生物体总量万分之一以上的元素。例如C、H、O，N、P、S、K、Ca、 Mg等。其中，C、0、N、H是组成生物体的基本元素。 2.微量元素：通常是指生物进行生命活动所必需，但需要量却很少的一些元素。例如Fe、 Mn、Zn、Cu、B、Mo等。 强调：微量元素在生物体内的含量很少，却是维持正常生命活动不可缺少的。 例如：微量元素B（硼）能够促进花粉的萌发和花粉管的伸长，当柱头和花柱中积累了大量B时，有利于受精作用的顺利进行。在缺少B时，花药和花系萎缩，花粉发育不良，也就是我们常说的“花而不实”。 二、组成生物体的化学元素的重要作用 主要有两方面的重要作用： 一是化学元素进一步组成多种多样的化合物，是生物体生命活动的物质基础。 如蛋白质、核酸、糖类、脂肪等生命活动的基本物质。例如具有生物催化作用的酶蛋白，具有免疫作用的抗体蛋白，就是由C、H、O、N等元素组成的。所有的生物的遗传物质--核酸就是由C、H、O、N、P等元素组成的。 二是能够影响生物体的生命活动。 举例：Mg：叶绿素的组成元素，植物缺镁，患“黄叶病”。 B：促进花粉的萌发和花粉管的伸长，缺少B时，“花而不实”。 Fｅ：血红蛋白的组成元素，缺Fe患“缺铁性贫血”。 Ｉ：甲状腺素的组成元素，当缺乏时会造成甲状腺合成减少，引起甲状腺肿胀，俗称“大脖子病”。
第二章生命的化学基础 一.名词解释 蛋白质的二级结构(2分) （厦门大学2005） 2、α螺旋（厦门大学2000） 二.选择 1、属于碱性氨基酸的是（）（厦门大学1994） A、Arg B、Tyr C、Glu D、Ser 2、三种常见的多糖是（）（四川大学2004） A.糖原、多肽和淀粉 B 糖原、淀粉和纤维素 C.淀粉，糖原和糖蛋白 D.葡萄糖、蔗糖和乳糖 3.RNA组成成分是（） A.脱氧核糖，磷酸，碱基 B 核糖，碱基磷酸 C 氨基酸葡萄糖碱基 D 戊糖碱基磷酸 3.将单体聚合成生物大分子的共价键包括（）（四川大学2007） A 肽键 B 二硫键 C 磷酸二脂键 D 糖苷键 4.下列各组化合物中含氮元素最多的是（）（四川大学2003） A 糖和脂肪 B 核酸和异构酸 C 淀粉和核酸 D 多糖和血红蛋白 细胞中的下列哪种氨基酸侧链基团带负电？ A、Lys B、Arg C、Glu D、His 中国科学院2007 下列哪些分子是单糖（）。 A、核酮糖 B、蔗糖 C、乳糖 D、甘露糖 E、果糖中国科学院2007
三.填空 1..三种常见的多糖是淀粉、（）和（）。（云南大学2006） 2.作为生物细胞构成份，使细胞定型。 磷脂的主要生物学功能包括：（1）________________ ，（2）___________ _____ 。人血液中磷脂含量降低与________ 有关。 3.生物体内磷脂的生物学功能主要是__________和__________。人动脉硬化者血液中磷脂的含量往往__________。（厦门大学1997） 4.氨基酸排列顺序，即蛋白质的________结构，是由对应的基因DNA（或某些病毒的RNA）中的________排列顺序所规定的。（厦门大学1999） 5.、ＲＮＡ有哪三种：_____、______ 、______（云南大学1997） 6.在生命现象中起重要作用的大分子可分为__________、__________、__________和__________四大类（西南大学2007） 7、蛋白质是_____的聚和物，而核酸则是_____的聚合物。每个单核苷酸分子由____、___和____三部分组成。（云南大学1997） 四.判断 1.（）引起蛋白质变性的最主要原因是氢键大量断裂。（厦门大学 1996） 2.（）纤维素是由葡萄糖分子以β-1.4-糖花键连接成的大分子， 渡分枝， 3、（）具有二个羟基的氨基酸其水溶液一般都呈酸性。 4.（）核糖、核酮糖、木糖和阿拉伯糖都是五碳糖。（厦门大学 2000） 5，直链淀粉中葡萄糖分子基本上都以α-1，4糖苷键连接；（厦 门大学2004） 6，磷脂是两性分子，一端亲水，另一端是非极性的脂肪酸；（厦 门大学2004） 7， DNA的三级结构指的是Watson＆Crick的DNA双螺旋模型； （厦门大学2004）
第二章细胞的化学组成 第一节“细胞中的原子和分子”的教学设计 【教材分析】 “细胞中的原子和分子”是普通高中课程标准实验教科书《生物1（必修）──分子与细胞》（苏教版）第二章的内容之一。本节内容包括组成细胞的原子和分子、细胞中的无机分子两个部分。在前一部分先介绍了生物体的组成元素和地球上已发现元素之间的关系，说明组成生物体的元素并非生物所独有，而是全部存在于地球上已发现的元素之中。接着介绍了原子的构成及原子如何形成分子的有关知识。后一部分介绍了水和无机盐在细胞中的存在形式及其在生物生命活动中的重要意义。这两部分内容都是后续章节学习的基础。在本节的这两部分内容中，后一部分又是在前一部分基础上展开的，所以前一部分内容十分重要。 【学情分析】 在学习本节之前，他们在初中曾学过“一些关于原子、分子的知识”的内容，但是但对离子键、共价键、氢键的概念及其在分子形成中的作用还知之不多，对细胞的化学组成及无机分子在生物生命活动中的重要作用更不了解。因此，教学中可以利用学生的知识基础并遵循学生的认知规律，通过适当的教学策略，使新知识有效地整合进学生原有的知识网络中，使学生的知识体系得到丰富和发展。 【教学目标】 1、知识方面 ①说出原子的结构、原子间怎样通过离子键和共价键形成分子的（了解） ②说出水在细胞中存在的两种形式及其作用与关系（了解） ③举例说出细胞中无机盐存在的形式和作用（了解） 2、能力方面 3、情感方面 从构成细胞的化学元素，都是在无机自然界可以找到的，说明生物界与非生物界的统一性，进行唯物主义思想教育。 【教学重点和难点】 教学重点：构成细胞的原子、分子，以及无机分子与生命的关系。 教学难点：原子是怎样形成分子的 【教学方法】 探究、讲述和讨论的方法。
生物《组成生物体化学元素》教案设计 The teaching plan design of the biological chemical elements
生物《组成生物体化学元素》教案设计 前言：本文档根据题材书写内容要求展开，具有实践指导意义，适用于组织或个人。便于学习和使用，本文档下载后内容可按需编辑修改及打印。 知识目标 了解生命活动的物质基础是构成生物体的各种化合物； 理解原生质的概念及其实质和含义；了解组成生物体的化学元素及其重要作用；通过生物体组成元素与非生物的对比，理解生物界与非生物界的统一性与差异性。 能力目标 通过对组成生物体的化学元素相关知识的学习和分析， 培养学生理解、思考和分析问题的能力，初步培养学生跨学科综合分析问题的能力。 情感目标 通过学习组成生物体的化学元素，认识生物界与非生物 界的统一性和差异性；使学生初步学会抓住知识中的主要矛盾和矛盾的主要方面的学习方法；培养学生用抓住事物之间的 内在联系的观点分析事物、认识世界的思维方法。 教学建议
知识体系图解 重点分析 组成生物体的化学元素 组成生物体的化学元素是生物体的物质基础，组成生物 体的化学元素种类很多，至少有62种，常见的有29种。这些元素的分类原则和方法及其各自具有的生理作用是本节教学的重点。根据不同的分类原则和方法，组成生物体的化学元素有不同的名称——大量元素和微量元素、基本元素和主要元素等。难点分析 生物界与非生物界的内在联系、根本区别，以及表现出 的'统一性和差异性 在以前的生物学学习中，学生主要是从生物的主要特征 了解生物与非生物之间的区别，现在从元素水平上认识生物与非生物之间的区别和联系，对学生来说比较困难，是教学的难点。因此抓住两点来分析，一是“生物界中没有自己特有的化学元素”——表现出生物界与非生物界统一性；二是“各种元素在生物界和非生物界中的含量存在着巨大的差异”——表现出生物界与非生物界之间的差异性。
3目前反义寡核苷酸在应用中的主要技术难关是什么? 举例说明解 决这些难题的现有手段和方法。 虽然反义技术近年来飞速发展，但是仍然存在着一些不足之处: ①对与疾病直接相关的靶 基因了解不够，特别是绝大多数多基因疾病的致病基因还有待阐明，这将取决于人类基 因组计划功能基因组学的发展和完善; ②基因导入效率、基因表达的时间与程度的可调控 性都是需要进一步解决的重要问题; ③局部用药时间与剂量有待在临床实践中不断摸索与 总结。 ------------------------------------------- 反义寡核苷酸（asON）临床应用中的问题 2.1 asON的作用有双重性 asON与mRNA结合形成的mRNAⅡ级结构可抑制其翻译，但也可促进基因的表达，如何克服这种双重性是临床应用中的一道门槛。 2.2VasON具有专一性众所周知，不同病毒的基因序列不同，每一种 asON 的碱基序列必须与特定的靶标 RNA 序列互补，因此不可能有一种 asON 能针对多种病毒发挥抗病毒的 功效 asON的这种专一性决定了它只能针对一种病毒设计，不可能具有广谱性这无疑限制了生产应用中的实用性. 2.3 asON必须修饰极化裸露的asON必须进入靶细胞与同源基因结合才能发挥作用，这 种进入细胞的过程是一种内化过程，效率很低要使之成为高效主动吸收过程则要将 asON 极化若缺乏此修饰过程， asON的功效将大打折扣. 2.4 asON 具有明显的剂量依赖性即或有成熟的asON产品，随着连续应用其剂量必须逐 渐增加，否则达不到预期效果这种连续应用中成本的递增也使得临床应用前景令人担忧. 2.5目前还有两点未突破：一是 asON 会被酶分解，在体内难以达到有效剂量；二是对非 靶细胞有副作用 5、试举例说明化学致癌物致癌的成因和作用机制 (1)常见的致癌化合物如多环芳烃化合物(3-4苯并芘和苯并蒽、甲基胆蒽即奶油黄、苯等)，偶氮染料(β-萘胺)，无机物如砷、石棉、铬、镍等等。1775年，首先有人报告打扫烟囱的童工，因为烟灰长期刺激阴囊而引起阴囊癌。1919年有人用煤焦油涂抹兔子耳朵，经过相当时期诱发出上皮癌。1930年有人从煤焦油中成功地提炼出特殊致癌成分3-4苯并芘，可引起皮肤癌、肉瘤等。香烟的烟雾中的烟焦油含有多种化学性致癌物质，如苯并芘、亚硝 胺等，可引起肺癌、喉癌等癌症。 约20年前，因云南省宣威县肺癌发病很多，经研究人员和当地卫生人员合作研究，发现 当地肺癌高发的主要原因是由于室内烧煤，煤烟严重污染室内空气，空气中含有大量苯并 芘等致癌物质。经改造炉灶、建造烟囱将燃煤时产生的煤烟排出室外。改造炉灶后10年 以上的居民，肺癌的发病明显地降下来。某些城市、重工业区，交通频繁的地方，空气中 苯并芘的含量常常超过环境卫生的标准。因为燃烧煤、石油、煤焦油、沥青、垃圾等，各 种蒸汽机车、内燃机、机动车工作时都产生苯并芘等有害物质。在厨房里，由于炉灶烟火 和烹调时煎炸油烟，空气中苯并芘含量比普通房间空气中的含量高好几倍，所以要注意厨 房内空气流通，把污染的空气排出室外。国内外研究证明食物的熏、烤、油炸都可使食品
第一章 三、简答题 1、写出a-氨基酸的结构通式，并根据其结构通式说明其结构上的共同特点。 组成蛋白质的氨基酸共有20种，除甘氨酸（无手性C原子）外都是L型氨基酸，就是都有一个不对称C原子，具有旋光性。羧基和氨基连在同一个C原子上，另外两个键分别连一个H和R基团。脯氨酸是亚氨基酸。 2、在时，对Gly,Ala,Glu,Lys,Leu和His混合电泳，哪些氨基酸移向正极？哪些移向负极？哪些不移动或接近原点？ 3、什么是蛋白质的空间结构？蛋白质的空间结构与其生物功能有何关系？ 答：RNASE是一种水解RNA的酶，由124个氨基酸残基组成的单肽链蛋白质，其中含有4个链内二硫键。整个分子折叠成球形的天然构象。高浓度脲会破坏肽链中的次级键。巯基乙醇可还原二硫键。因此用脲和巯基乙醇处理RNaSe；蛋白质三维构象破坏，肽链去折叠成松散肽链，活性丧失。淡一级结构并未变化。除去脲和巯基乙醇，并经氧化形成二硫键。RNaSe重新折叠，活性逐渐恢复。由此看来，在一级结构未改变的状况下，其生物功能仍旧发生变化，说明是蛋白质的高级结构决定了蛋白质的功能。 （1）一级结构的变异与分子病蛋白质中的氨基酸序列与生物功能密切相关，一级结构的变化往往导致蛋白质生物功能的变化。如镰刀型细胞贫血症，其病因是血红蛋白基因中的一个核苷酸的突变导致该蛋白分子中β-链第6位谷氨酸被缬氨酸取代。这个一级结构上的细微差别使患者的血红蛋白分子容易发生凝聚，导致红细胞变成镰刀状，容易破裂引起贫血，即血红蛋白的功能发生了变化。 （2）一级结构与生物进化同源蛋白质中有许多位置的氨基酸是相同的，而其它氨基酸差异较大。如比较不同生物的细胞色素C的一级结构，发现与人类亲缘关系接近，其氨基酸组成的差异越小，亲缘关系越远差异越大。 4、以细胞色素C为例简述蛋白质一级结构与生物进化的关系。 一级结构与生物进化同源蛋白质中有许多位置的氨基酸是相同的，而其它氨基酸差异较大。如比较不同生物的细胞色素C的一级结构，发现与人类亲缘关系接近，其氨基酸组成的差异越小，亲缘关系越远差异越大。 5、试述维系蛋白质空间结构的作用力。 6、血红蛋白有什么功能？它的四级结构是什么样的?肌红蛋白有四级结构吗？简述其三级结构要点。 四、问答题 1、为什么说蛋白质是生命活动最重要的物质基础？蛋白质元素组成有何特点？ 构成50%细胞和生物体的重要物质催化，运输，血红蛋白；调节，胰岛素；免疫。蛋白质是细胞中重要的有机化合物，一切生命活动都离不开蛋白质。各种蛋白质含氮量很接近，平均16% 2、试比较Gly,Pro与其它常见氨基酸结构的异同，它们对多肽链二级结构的形成有何影
组成生物体的化学元素【自学导引】 一、生命活动的物质基础 构成生物体的各种化学元素和化合物。 二、组成生物体的化学元素 种类说明最基本元素C 动植物体中C都是(相对)最丰富的元素，且是构 成有机物的重要元素，地球上的生命是在C元素 的基础上建立起来的基本元素C、H、O、N这四种元素在组成生物体的元素中含量最多主要元素C、H、O、N、P、S组成原生质的重要元素，占原生质总量的97%大量元素C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg占生物体总重量万分之一以上的必需元素微量元素Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo占生物体总重量万分之一以下的必需元素 矿质 元素 大量元素N、P、S、K、Ca、Mg除C、H、O外，主要由根系从土壤中吸收的元素(表 中列出的是必需矿质元素)微量元素Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、Cl 必需元素 C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg、 Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、Cl 动植物生命活动所必不可少的大量或微量的各种 元素，由此我们能理解，生物体内的有些元素未 必是生命活动必不可少的。例如植物的必需元素 可通过“溶液培养法”来确定 三、组成生物体的化学元素的重要作用
四、生物界和非生物界具有统一性和差异性 【思考导学】 1．不同物种化学元素大体相同，但各种元素的含量却差别很大，由这些化学元素所构成的各种化合物的结构、数量可能存在差异，因而表现出的形态特征和生理活动存在明显的差别。2．微量元素在生物体内含量虽然很少，但却是生命活动所必需的，一旦缺乏某一种化学元素，就会表现出相应的病症。如人体缺铁会造成贫血，缺碘会造成地方性甲状腺肿。 3．几十年前，新西兰有一个牧场的大片牧草长势很弱，有的甚至发生枯萎，即使施用了大量氮、磷、钾肥也无济于事。后来人们偶然发现牧场内的一小片牧草长势茂盛。原来，这一小片“绿洲”的附近有一座钼矿，矿工上下班总是抄近路走，他们的鞋子上粘有钼矿粉，正是矿工鞋子踩过的地方牧草长得绿油油的。经过科学家的化验和分析，一公顷牧草只需150克钼就足够了。根据以上材料分析牧草长势不好的原因。这说明什么问题？ 答案：牧草由于缺乏微量元素钼而长势不好。钼是植物所必需的微量矿质元素，对于植物的生长发育具有重要作用。 【学法指导】 1．与生命的基本特征相联系，理解生物体生命活动的物质基础 生命区别于非生命的基本特征之一是生物体都具有共同的物质基础和结构基础。包括两个方面的内容：组成生物体的基本的化学元素和由这些元素构成的化合物。 自然界中的任何生物都是由化学元素组成的，在细胞可找到至少62种元素，其中重要的有24种，这些元素按其在生物体内的含量不同可以分为大量元素和微量元素。但不管含量的多少，这些必需元素在生物体内都有不可替代的作用，没有这些元素，生物体就不能表现出相应的生命活动，甚至呈现出一定的病症。从这个方面说，它们是生物体生命活动的物质基础。 组成生物体的化学元素虽然在生物体内都有一定的生理作用，但是单一的某种元素不可能表现出相应的生理功能，这些元素只有在生活的机体中，在生物体特定的结构基础上，有机地结合成各种化合物，这些化合物与其他的物质相互作用才能体现出相应的生理机能。如蛋白质、核酸、糖类、脂类等化合物有机地结合在一起才能体现出生物体的生命活动。因此，这些化合物也是生命活动的物质基础。
1 生命的化学基础 细胞的基本形态结构与功能细胞代谢 细胞的分裂和分化 2 一、原子与分子 二、组成细胞的大分子三、糖类四、脂类五、蛋白质六、核酸 3 、硼、铬、钴、铜、氟、、锰、钼、硒、硅、2009-4-2 4 5 （ionic bond）：不同原子之间通过得形成的键，两个电荷符号相反的离子之间彼此吸引。如：NaCl，盐都是由离子键形成（covalent bond）：两个原子之间共形成的化学键，由共价键连接起来的原子构成一个分子，如，H 2、O 2、H 2O 等，生物大分子化学键主要是共价键。 2009-4-26 ?生物体的主要生物分子z 水 z 蛋白质z 核酸z 糖z 脂类z 无机盐
7 按照国家标准，婴儿一段配方奶粉，蛋白质含量不应低于，二段、三段奶粉的蛋白质含量也应在12%-18%之间。而劣质奶粉的蛋白质含量，低的只有1.7%，最高的也就凯氏定氮法：硫酸加热生成亚硫酸酐、水和氧气，蛋白质中经加热变成氨气，遇上亚硫酸酐生成硫酸铵，硫酸铵经蒸馏释放出氨气，用硼酸吸收氨气，最后滴定。 8 水是细胞中不可缺少的物质 水的特性z 极性分子原子以共价键相结合，O 原子的电，导致其为极性分子。 ：带负电荷的O 与带正电荷的H ：氢键的存在时间只有粘合力”。水分子之间的氢键使其能缓和温度的变化：冰中水分子占据的空间大 ：非常容易溶解极性分子：维持酸碱环境变化 2009-4-2 9 碳是组成细胞各种大分子的基础 个电子空位，极易形成4个共价键碳架结构排列和长短决定了有机化合物的基本性质 石墨结构 金刚石结构 碳原子空间示意图 10 2009-4-2 11 小分子大分子复合大分子 单糖多糖糖蛋白氨基酸蛋白质糖脂核苷酸核酸脂蛋白 脂肪酸 脂类 （由小分子到大分子） 12 合成大分子（脱水合成） 大分子分解（水解反应） 脱水合成 水解反应dehydration synthesis ）（hydrolysis
2、寡糖oligosaccharide 是由少数（2－20）几个单糖缩合而成的糖。最多的寡糖是双糖。 双糖 麦芽糖： 麦芽糖是由一个a-糖苷键连接起来的两个D-葡萄糖构成的。 a-(1,4) 淀粉的基本结构单位 蔗糖： 食糖，一分子α葡萄糖和一分子β－果糖缩合脱水形成。 自然界中最丰富的二糖，它只在植物中合成 ?纤维二糖：cellobiose 2分子β葡萄糖缩合 与麦芽糖的区别就在于糖苷键，纤维二糖中是β糖苷键，而麦芽糖中是a糖苷键 β-(1,4)
纤维素的基本结构 ?乳糖：lactose 一分子β半乳糖和一分子α/ β葡萄糖结合成乳糖 3、多糖polysaccharide 是由很多单糖分子缩合脱水而成的分支或不分支的长链分子 水中形成胶体 ?（1）淀粉starch 淀粉是植物和真菌中贮存最多的葡萄糖同多糖 植物细胞中，直链淀粉amylose和支链淀粉amylopectin ?直链淀粉没有分支，大约由100至1000个D-葡萄糖通过a（1→4）糖苷键连接形成 ?支链淀粉中除含有a（1→4）糖苷键外，还含有分支点处的a（1→6）糖苷键 ?直链淀粉：长而紧密的螺旋管型，遇碘变蓝色。 ?支链淀粉：不能形成螺旋管，遇碘显紫色 ?淀粉水解先成为糊精（遇碘变红色）再成麦芽糖，最后成葡萄糖。
（2）糖原glycogen 在动物和细菌中贮存的葡萄糖同多糖 糖原 a（1→6）糖苷键 分支频率非常高 而且侧链葡萄糖残基较少 遇碘变红褐色 ?（3）纤维素cellulose 植物细胞壁50％ 纤维素和其它结构多糖是由细胞内合成然后分泌出来的细胞外分子。 通过β（1－4）糖苷键连接 ?（4）几丁质chitin 在昆虫和甲壳纲的外骨骼中发现的结构同多糖，也存在于大多数真菌和许多藻类的细胞壁中 线性，由β（1-4）连接N-乙酰葡萄糖胺残基 ?果胶 半乳糖醛酸及其衍生物的多聚化合物 糖蛋白、糖脂 二、脂类lipid ?脂常被定义为不溶于水的（或微溶的）有机化合物 ?脂类的生物学功能： 生物膜的重要成分
组成生物体的化合物 知识目标 理解由各种化合元素组成的水、无机盐、糖类、蛋白质、核酸等各种化合物的化学组成特点，在细胞和生物体内的存在形式和各自具有的生理功能；初步了解生物的各种生命活动是体内各种化合物按一定方式和规律有机地结合起来协调合作、共同作用的结果。 能力目标 通过对组成生物体的化合物相关知识的学习和分析，培养学生理解、思考和分析问题的能力；通过对不同化合物的组成、结构和生理功能的学习和分析，培养学生运用对比的方法独立解决问题的能力；通过对化合物的学习和分析，初步培养学生跨学科综合分析问题的能力。 情感目标 通过各种化合物的结构特点和功能特点的学习，认识结构与功能相统一的观点；通过各种化合物的功能的学习，认识生物体的物质性和生命活动需要物质基础的观点；使学生初步学会抓住知识中的主要矛盾和矛盾的主要方面的学习方法；培养学生用抓住事物之间的内在联系的观点分析事物、认识世界的思维方法。 教学建议 知识体系图解 重点分析 1．组成生物体的六大类化合物的元素组成，该六大类物质在生物体内和细胞中的存在形式、在生命活动中的主要功能。 组成生物体的六大类化合物虽然都是由化学元素组成，但组成的各类化学元素的种类、数量、组成的方式是各不相同的，教师应指导学生运用对比的方法进行比较，使学生了解各种化合物的组成特点，并在此基础上掌握其功能；另一方面该部分的知识又是学习以后知识，如新陈代谢、遗传和变异的重要基础。所以必须作为重点指导学生学好、学扎实。 2．四类有机物的结构和功能
四类有机物是生物体特有的化合物，了解这四种化合物的结构和在生物体生命活动中的功能，特别是四种化合物在生物体生命活动的功能的侧重点，利于学生深入理解生物体的生命活动。糖类物质主要作为生命活动的供能物质，脂类物质主要作为生命活动的储能物质，蛋白质是生命活动的体现者，而核酸是生命活动的控制者，核酸对生命活动的控制是通过控制蛋白质来实现的。教师在教学中应重点引导学生对四种化合物的功能进行区分。 难点分析 1．组成蛋白质的结构单位——氨基酸的化学结构特点，蛋白质的空间结构及其与功能特点的相互关系。 蛋白质的结构单位以及蛋白质的化学结构特点及空间结构特点等，是有机化学的知识，由于学生还没有开始学习有机化学，因此是学习上的难点。教师在教学时应注意联系化学知识进行讲解，讲清楚氨基酸的结构通式，通过氨基酸的缩合反应引出蛋白质的化学结构，并直观演示蛋白质的空间结构（模型），帮助学生理解蛋白质的空间结构和生理功能特点的相互关系。 2．组成核酸的基本单位——核苷酸的结构特点，核酸的种类、结构特点和主要功能。 核酸的知识虽然简单，但知识繁多、琐碎，对于学生来讲学习和记忆都有一定的困难，因此是教学的难点。教师教学是一要注意与蛋白质的结构单位（核苷酸）区分开，二要区分核酸的不同种类（DNA、RNA），三要区分不同种类核酸的核苷酸，为后面遗传的物质基础的学习奠定基础。 教法建议 [学生基础较好的学校或班级] 可采用讨论与学生自学相结合的方式进行教学。 课时安排：2课时。 第一课时：以讨论为主的综合课。通过自学和对大量事例的分析和讨论，学习组成生物体的水分和无机盐及其生理作用，学习糖类和脂类的知识，认识糖类和脂类的化学元素组成、分类及生理作用。 第二课时：以讨论为主的综合课。通过分析和讲解，学习生物大分子——蛋白质和核酸的化学元素组成、基本组成单位、化学结构和空间结构特点、生理作用等知识。最后通过典型案例引出原生质的概念。 [普通学校]
第一章生命的物质基础 第一节组成生物体的化学元素 学习目标 识记组成细胞的化学元素中的最基本元素、基本元素、大量元素、主要元素和微量元素的种类作用。识记组成细胞的化学元素的重要作用。 自学引导 一、组成生物体的化学元素分类 1．按含量分（1）大量元素：包括。 （2）微量元素：包括。 2．按作用分（1）最基本元素：。 （2）基本元素：。 （3）主要元素。 [思考]观察图1-1，氧元素含量远多于碳元素，为什么却说碳元素是最基本元素？ [拓展]组成生物体的化学元素涉及许多概念，如最基本元素、基本元素、大量元素、主要元素和微量元素等，你能否画出一个图解准确表示它们之间的包容关系？ 二、组成生物体的化学元素的重要作用 1．组成多种多样的. 2．影响生物体的。 三、生物界与非生物界的统一性和差异性 统一性：生命元素在中都可以找到。 差异性：生物体内元素与自然界中元素。 课堂自测 1、以下对组成生物体的化学元素的叙述，错误的是（） A．组成生物体的化学元素常见的有20多种 B．组成各种生物体的化学元素是大体相同的C．在不同的生物体中，各种元素的含量相差很大 D．组成各种生物体的化学元素是完全一样的2、下列有关组成生物体化学元素的论述，正确的是（） A．组成生物体和组成无机自然界的化学元素中，碳元素的含量最多 B．人、动物与植物所含的化学元素的种类差异很大 C．组成生物体的化学元素在无机自然界都可以找到 D．不同生物体内各种化学元素的含量比例基本相似 3、生物大分子在生物体生命活动中具有重要的作用。碳原子本身的化学性质，使它能够通过化学键 连结成链状或环状，从而形成生物大分子。以上事实可以说明（） ①碳元素参与生物体内所有化合物的组成②地球上的生命是在碳元素的基础上建立起来的 ③碳元素是各种大分子化合物中数量最多的元素④碳元素是组成生物体内有机化合物的最基 本元素 A．②③④B．③④C．②④D．①③④
绪论 一、选择题 （一） A 型题 1 ．关于生物化学叙述错误的是 A ．生物化学是生命的化学 B ．生物化学是生物与化学 C ．生物化学是生物体内的化学 D ．生物化学研究对象是生物体 E ．生物化学研究目的是从分子水平探讨生命现象的本质 2 ．关于分子生物学叙述错误的是 A ．研究核酸的结构与功能 B ．研究蛋白质的结构与功能 C ．研究基因结构、表达与调控 D ．研究对象是人体 E ．是生物化学的重要组成部分 3 ．关于生物化学的发展叙述错误的是 A ．经历了三个阶段 B ．18 世纪中至19 世纪末是叙述生物化学阶段 C ．20 世纪前半叶是动态生物化学阶段 D ．20 世纪后半叶以来是分子生物学时期 E ．DNA 双螺旋结构模型的提出是在动态生物化学阶段 4 ．当代生物化学研究的主要内容不包括 A ．生物体的物质组成 B ．生物分子的结构和功能 C ．物质代谢及其调节 D ．基因信息传递 E ．基因信息传递的调控 5 ．我国生物化学家吴宪做出贡献的领域是 A ．生物分子合成 B ．免疫化学 C ．蛋白质变性和血液分析 D ．人类基因组计划 E ．人类后基因组计划 6 ．我国生物化学家刘思职做出贡献的领域是 A ．生物分子合成 B ．免疫化学 C ．蛋白质变性和血液分析 D ．人类基因组计划 E ．人类后基因组计划 7 ．我国生物化学家人工合成具有生物活性的牛胰岛素是在 A ．公元前21 世纪 B ．20 世纪 C ．1965 年 D ．1981 年 E ．2001 年 （二） B 型题 A ．生物分子合成 B ．免疫化学 C ．蛋白质变性和血液分析 D ．人类基因组计划 E ．人类后基因组计划 1 ．生物化学家刘思职做出贡献的领域是 2 ．生物化学家吴宪做出贡献的领域是 3 ．1965 年我国生物化学家做出贡献的领域是 A ．20 世纪20 年代 B ．1953 年 C ．1965 年 D ．1981 年 E ．2001 年 4 ．我国人工合成牛胰岛素是在 5 ．我国人工合成酵母丙氨酰tRNA 是在 6 ．国际人类基因组序列草图的完成是在 7 ．吴宪提出蛋白质变性学说是在 A ．20 世纪50 年代 B ．20 世纪60 年代 C ．20 世纪70 年代 D ．20 世纪80 年代 E ．20 世纪90 年代 8 ．DNA 双螺旋结构模型的提出 9 ．重组DNA 技术的建立
生物的化学成分 1．当生物体新陈代谢旺盛，生长迅速时，通常结合水/自由水的比值( ) A．会升高B．会降低 C.不变化D．波动大E．波动小 2．下列水的哪种特性有利于体内的化学反应( ) A．．水的流动性大B．水分子极性强C．水分子比热大D．水有润滑作用 3．旱生植物比水生植物有较强的抗旱能力。其生理原因之—是( ) A．旱生植物体内储存大量水分，储水能力强B．旱生植物体内结合水含最高，代谢活动弱 C.旱生植物体内自由水含量高，代谢活动强D．早生植物体内叶片有厚的的角质层。蒸腾作用弱4．叶绿素与血红索的共同特点是( ) A.均含卟啉环 B.都含有Mg2+ C. 都含有地Fe2+D．都可结合氧5．在碱性条件下，下列物质具有还原性的是哪一种( ) A．蔗糖 B.果糖 C. 淀粉[)．纤维素 6．下列哪种化合物不是糖( ) A．甘油醛 B. 二羟丙酮C．乙酸[)．脱氧核糖7．生物膜脂类分子是靠什么在一起形成磷脂双层结构的( ) A．氢键 B. 二硫键C．蔬水键[)．离子键 8．生物体内氧化所产生的代谢水，不同物质有所不同，最高者每氧化1g该物质可产生1.07ml水。骆驼体内贮存有大量该物质，故30多天不喝水也能照常活动，则该物质是( ) A．蛋白质 B.脂肪C．葡葡糖[)．肌糖元E．肝糖元 9．天然蛋由质中不存在的氨基酸是( ) A．半胱氨酸 B.脯氨酸C．瓜氨酸[)．丝氨酸 10．下列氨基酸属于必需氨基酸的是( ) A．赖氨酸B．丝氨酸C．谷氨酸D．甘氨酸 11．从蛋内质水解液中分离出来的氨基酸都是( ) A．碱性氨基酸 B ．中性氨基酸C．酸性氨基酸D．氨基酸 12．茚三酮与氨基酸反应是由于什么原因( ) A．脱氢 B ．氨基还原C．肽键断裂D．氧化、脱羧13．如下排列顺序的化合物：苯丙一赖一色一苯丙一亮一赖，可以认为( ) A．是—具6个肽键的分子 B ．是—碱性多肽C．是一酸性多肽D．是