组成生物体化合物蛋白质和核酸
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生物化学重点知识生物化学是生物学与化学的交叉领域,研究生物体内的化学反应和生物分子之间的相互作用。
在生物化学的学习过程中,有一些重点知识是必须要掌握的,下面将对一些重点知识进行详细介绍。
一、生物大分子生物大分子是构成生物体的主要分子,包括蛋白质、核酸、多糖和脂质。
其中,蛋白质是生物体内最为重要的大分子之一,具有结构和功能的双重性。
蛋白质的结构由氨基酸组成,氨基酸通过肽键连接而成。
蛋白质的功能多种多样,包括参与代谢反应、传递信号、构建细胞结构等。
另外,核酸是生物体内贮存和传递遗传信息的分子,包括DNA和RNA两类。
DNA是遗传信息的载体,其双螺旋结构能够稳定保存大量的遗传信息。
而RNA主要参与蛋白质的合成过程,包括转录和翻译。
多糖是生物体内的能量储备和结构支持物质,如淀粉、糖原和纤维素等。
多糖的结构复杂多样,具有不同的功能和生物活性。
脂质是生物体内最不溶于水的大分子,包括脂肪酸、甘油和磷脂等。
脂质在细胞膜的构建和代谢调节中起着重要作用。
二、酶和酶促反应酶是生物体内催化化学反应的蛋白质,具有高度的特异性和效率。
酶可以加速生物体内代谢反应的进行,并且在反应结束后不被消耗。
酶的催化活性受到温度、pH值等环境因素的影响。
酶促反应是在酶的催化下进行的生物体内化学反应。
酶促反应遵循米氏动力学,包括亲和力、酶底物复合物和酶活性等步骤。
酶促反应在维持生物体内稳态和平衡中起着不可替代的作用。
三、代谢途径代谢是生物体内所有化学反应的总称,包括合成代谢和分解代谢两个方面。
在代谢中,有一些重要的途径是需要重点掌握的。
糖代谢途径是生物体内最主要的能量来源,包括糖原异生途径和糖酵解途径。
细胞通过这些途径产生ATP能量,供给细胞代谢和功能活动。
脂肪酸代谢途径是细胞内脂质代谢的关键过程,包括脂质合成和脂质分解。
脂肪酸代谢可以提供额外的能量供应,同时也参与胆固醇合成等生物学过程。
氨基酸代谢途径是蛋白质合成和代谢的基础,主要包括氨基酸转氨、氨基酸降解和尿素循环等步骤。
高一生物蛋白质与核酸的知识点蛋白质与核酸是生物体内两种重要的生物大分子,它们在生物体内担负着不同的功能和作用。
蛋白质是生物体内最为广泛存在的一类有机化合物,是生命活动的基础,而核酸则是构成生物体遗传信息的基本单位。
下面将详细介绍蛋白质与核酸的相关知识点。
一、蛋白质的概念和结构蛋白质是由氨基酸经肽键连接而成的聚合物,是生物体内最为重要的有机物之一。
蛋白质在生物体内具有多种功能,如构成细胞和器官的结构材料、参与物质运输和储存、催化生化反应、免疫防御等。
蛋白质的结构包括四个层次:一级结构是指蛋白质的氨基酸序列,二级结构是指氨基酸通过氢键形成的α-螺旋和β-折叠,三级结构是指蛋白质链的空间折叠形态,四级结构是指多个蛋白质链之间的相互作用形成的蛋白质复合物。
二、核酸的概念和结构核酸是由核苷酸经糖苷键连接而成的聚合物,是生物体内存储和传递遗传信息的分子。
核酸分为DNA(脱氧核酸)和RNA(核糖核酸)两种。
DNA主要存在于细胞核中,是遗传物质的主要组成部分,能够储存和传递遗传信息。
RNA则参与蛋白质的合成过程,包括mRNA、tRNA和rRNA等。
核酸的结构包括三个部分:碱基、糖和磷酸。
碱基是核酸的核心成分,包括腺嘌呤(A)、胸腺嘧啶(T)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)和尿嘧啶(U)五种,它们通过氢键相互配对形成双螺旋结构。
三、蛋白质的合成蛋白质的合成包括转录和翻译两个过程。
在细胞核中,DNA通过转录过程转录成mRNA,mRNA带着遗传信息离开细胞核进入细胞质。
在细胞质中,mRNA通过翻译过程转化成氨基酸序列,进而合成蛋白质。
蛋白质的合成过程是一个高度协调的过程,涉及到多个蛋白质和RNA分子的参与。
四、核酸的复制和转录核酸的复制是指DNA分子在细胞分裂过程中通过复制过程产生两个完全相同的DNA分子。
复制过程是通过DNA聚合酶酶催化下进行的,每个DNA链作为模板合成一个新的DNA链,最终形成两个完全相同的DNA分子。
组成生物体的化合物1.2 一、知识结构:原生质的概念无机化合物:水、无机盐有机化合物:糖类、脂类、蛋白质和核酸各种化合物只有按照一定方式有机组织起来,才能表现出细胞和生物体的生命现象二、教学目标:1.原生质定义(b:识记)。
2.组成生物体的水、无机盐、糖类、脂类、蛋白质、核酸这几种化合物的化学元素组成,在细胞内的存在形式和重要的功能(c:理解)。
3.组成生物体的无机化合物和有机化合物是生命活动的基础(c:理解)。
4.各种化合物只有按照一定的方式有机地组织起来,才能表现出细胞和生物体的生命观象(a:知道)。
三、教学重点、难点、疑点及解决方法:1.教学重点解决方法[教学重点](1)组成生物体的化合物的化学元素组成。
(2)各种化合物在细胞中的存在形式和重要功能。
[解决方法](1)列表比较四类有机化合物的元素组成,找出它们的共同点和不同点。
(2)将各种化合物的存在形式、结构和功能有机地联系起来,辩证地理解它们之间的相互关系。
2.教学难点解决方法[教学难点](1) 组成蛋白质化学元素、相对分子质量、基本组成单位、分子结构和主要功能。
(2) 组成核酸的化学元素、相对分子质量、基本组成单位和重要功能。
[解决方法](1)采用逐步深入的分层认识的方法。
(2)利用多媒体进行直观教学、制作好蛋白质分子结构课件。
四、课时安排:第1课时:构成细胞的化合物、水、无机盐、糖类和脂类第2课时:蛋白质和核酸五、教学方法:1.直观教学方法:用多媒体课件演示教材中的蛋白质结构、肽链的形成等。
2.讲述法:教材中物质存在形式、组成成分等。
3.讲解法:教材中的概念,生理作用等。
4.比较法:生物大分子的结构特点进行比较,找出它们的共同点。
5.分层认识法:生物大分子结构的认识。
六、教具准备1.原生质的各种化学成分比例表;2.糖类、脂类、蛋白质、核酸元素组成比较表;3.氨基酸通式,肽链结构图;4.肽链的形式过程,蛋白质空间结构等多媒体课件;5.各类思考、检测题。
湖北省宜昌市二中(人文艺术高中)2020-2021学年高一上学期期中生物试卷注意事项:1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2.请将答案正确填写在答题卡上第I卷(选择题)一、选择题(题型注释))A.植物细胞与动物细胞的区别B.原核细胞和真核细胞的区别C.生物体结构的统一性D.生物界细胞的多样性2.沙眼衣原体是一类导致人患沙眼的病原体,通过电子显微镜观察其细胞结构,可以确定沙眼衣是原核生物。
作为判断的主要依据是()A.有细胞壁B.有细胞膜C.没有线粒体D.没有以核膜包被的细胞核3.生命系统存在着从细胞到生物圈各个不同的结构层次。
下列相关叙述错误..的是A.细胞是基本的生命系统B.草履虫可以看作是基本的生命系统C.植物体和动物体共有的生命系统层次有细胞、组织、器官、个体D.生态系统中存在非生命的物质和成分,不属于生命系统4.下列生物中属于原核生物的一组是()①蓝细菌②酵母菌③噬菌体④支原体⑤水绵⑥青霉菌⑦葡萄球菌A.①⑥⑦B.①④⑦C.①③④⑦D.①④⑥5.在下列有机化合物中,人体细胞内含量最多的一种是A.脂质B.糖类C.蛋白质D.核酸6.水和无机盐是细胞的重要组成成分。
以下判断正确的是()A.细胞内的自由水和结合水都是良好的溶剂,都能参与物质运输和化学反应B.同一植株中,老叶细胞比幼叶细胞中自由水的含量高C.将作物秸秆充分燃烧后,其体内剩余的物质主要是无机盐D.生物体内的某些无机盐离子必须保持一定的量,这对维持细胞的酸碱平衡非常重要7.基于对细胞中的糖类和脂质的认识,以下表述正确的是()A.磷脂是所有细胞必不可少的脂质B.植物细胞和动物细胞的组成成分都含有纤维素C.脂肪、淀粉、糖原都是人体细胞内的储能物质D.细胞中的糖类和脂质是不可以相互转化的8.下列物质中,属于组成蛋白质的氨基酸是()A.NH2—CH2—COOHB..NH2—CH2—CH2OHC. D.9.下列物质中,不属于蛋白质的是()A.胰岛素B.胆固醇C.胃蛋白酶D.抗体10.下列物质中,不是核苷酸组成成分的是()A.碱基B.核糖C.甘油D.磷酸11.豌豆叶肉细胞中的核酸,含有的碱基种类是()A. 1种B. 5种C. 4种D. 8种12.某同学在烈日下参加足球比赛时突然晕倒,医生根据情况判断,立即给他做静脉滴注处理。
组成生物体的化合物教学及反思组成生物体的化合物教学目标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。
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。
组成生物体的化学成分生物体是由许多不同种类的化学物质组成的。
这些化学物质包括水、碳水化合物、脂质、蛋白质和核酸等。
这些化学成分在生物体内扮演着不同的角色,从维持细胞结构到进行代谢活动,都起着重要的作用。
首先,水是生物体中最重要的成分之一。
大约60%至70%的人体重量是由水组成的。
在生物体内,水起到了许多重要的作用,例如维持体温、运输营养物质和代谢废物等。
其次,碳水化合物也是生物体中重要的成分之一。
碳水化合物是由碳、氢和氧三种元素组成的化合物。
它们是生物体中最主要的能量来源之一。
碳水化合物可以分为单糖、双糖和多糖。
单糖包括葡萄糖、果糖和半乳糖等。
双糖包括蔗糖、乳糖和麦芽糖等。
多糖包括淀粉、纤维素和糖原等。
碳水化合物在生物体内的主要作用是提供能量。
第三,脂质也是生物体中重要的成分之一。
脂质是由碳、氢和氧三种元素组成的化合物。
它们包括脂肪酸、甘油和胆固醇等。
脂质在生物体内的主要作用是提供能量和维持细胞膜的结构。
第四,蛋白质是生物体中最重要的成分之一。
蛋白质是由氨基酸组成的大分子化合物。
它们在生物体内扮演着许多重要的角色,例如构建细胞结构、调节代谢活动和提供免疫保护等。
最后,核酸也是生物体中重要的成分之一。
核酸是由核苷酸组成的大分子化合物。
它们在生物体内扮演着重要的角色,例如存储遗传信息和调节基因表达等。
总之,生物体是由许多不同种类的化学物质组成的。
这些化学成分在生物体内扮演着不同的角色,从维持细胞结构到进行代谢活动,都起着重要的作用。
生物体中有机化合物生物体中有机化合物是指在生物体内存在的由碳、氢、氧、氮、磷等元素构成的有机物质。
这些有机化合物包括蛋白质、核酸、碳水化合物和脂类等,在维持生物体的正常功能和生命活动中扮演着重要的角色。
一、蛋白质蛋白质是生物体中最广泛存在的有机化合物之一,由氨基酸通过肽键连接而成。
蛋白质在生物体中具有多种功能,例如构成细胞结构、参与代谢反应、调节生理过程等。
蛋白质分为结构蛋白、酶、激素等不同类型,每一种蛋白质都在维持生物体正常运作中发挥着特定的作用。
二、核酸核酸是构成生物遗传信息的重要有机化合物,包括脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)。
DNA是生物体中储存遗传信息的分子,它通过特定的序列和结构编码了生物体的遗传特征。
RNA则在基因表达和蛋白质合成过程中发挥着重要的作用。
核酸在维持生物体遗传传递和正常发育中具有不可替代的功能。
三、碳水化合物碳水化合物是生物体中最常见的有机化合物之一,由碳、氢、氧三种元素构成。
它们可以分为单糖、双糖和多糖等不同类型。
碳水化合物是生物体中的主要能量来源,通过被分解代谢产生的能量支持生物体的运作。
此外,碳水化合物还参与到细胞识别和信号传导等生理过程中。
四、脂类脂类是一类在生物体中广泛存在的有机化合物,包括脂肪、油脂和磷脂等。
它们主要由碳、氢、氧三种元素构成,具有高能量密度,并且在维持细胞结构、提供保护和传导信号等方面发挥重要作用。
脂类还参与到调节生理过程、合成激素和维持细胞膜的稳定性等功能。
综上所述,生物体中的有机化合物包括蛋白质、核酸、碳水化合物和脂类等,它们在生物体的正常功能和生命活动中起着至关重要的作用。
了解这些有机化合物的特性和功能,有助于我们更好地理解生物体的组成和机制,推动生物科学的研究和应用。
生物生物分子生物分子生物分子是构成生物体的基本组成部分,包括蛋白质、核酸、碳水化合物和脂类等。
它们在生物体内发挥着重要的功能,参与到生命的各个方面。
本文将对几种常见的生物分子进行介绍。
一、蛋白质蛋白质是生物体中最重要的一类生物分子,由氨基酸单元通过肽键连接而成。
它们是生命体内的工程师,负责构建组织、传递信号、催化反应等。
蛋白质的功能多种多样,可以分为结构性蛋白质、酶类蛋白质、抗体等。
它们的结构和功能密切相关,具有高度的复杂性和多样性。
二、核酸核酸是生物体中存储和传递遗传信息的分子,主要包括DNA和RNA。
DNA是双链结构,由四种碱基(腺嘌呤、胸腺嘧啶、鸟嘌呤和胞嘧啶)组成,通过碱基配对(A-T、G-C)形成螺旋结构。
RNA是单链结构,除了上述四种碱基外,还包括尿嘧啶。
核酸通过碱基序列的不同组合来存储和传递生物体的遗传信息,是生命的基础。
三、碳水化合物碳水化合物是由碳、氧和氢元素组成的生物分子,主要有单糖、双糖和多糖三类。
单糖是最简单的碳水化合物单元,如葡萄糖、果糖等。
双糖由两个单糖单元连接而成,如蔗糖、乳糖等。
多糖由多个单糖单元连接而成,如淀粉、纤维素等。
碳水化合物是生物体内能量的重要来源,也参与到细胞结构、信号传导等多种生命活动中。
四、脂类脂类是由长链脂肪酸与甘油分子通过酯键连接而成的生物分子。
它们包括脂肪、脂肪酸、磷脂等。
脂类在生物体内起到了储存能量、维持细胞膜结构、保护器官等重要功能。
脂肪酸的饱和度和链长等特征影响到脂类的性质和功能。
总结:生物分子是构成生物体的基本组成部分,包括蛋白质、核酸、碳水化合物和脂类等。
它们在生命体内扮演着不可替代的角色,对生物的结构、功能和遗传信息的传递起着重要作用。
对于生物体的正常运行和个体发展具有至关重要的意义。
因此,深入研究生物分子的结构和功能,对于理解生命的奥秘和开发生物技术具有重要意义。
高中生物大分子有哪些导言:生物大分子是组成生物体的关键物质,包括碳水化合物、脂质、蛋白质和核酸。
它们在维持生命活动、提供能量和存储遗传信息等方面起着重要的作用。
本文将介绍高中生物课程中所涵盖的主要生物大分子。
一、碳水化合物碳水化合物是生物体内最重要的能量来源,也是不可或缺的结构分子。
它们由碳、氢和氧元素组成,在生物体内广泛存在。
碳水化合物分为单糖、双糖和多糖三种类型。
单糖如葡萄糖、果糖等是生物体最基本的能量来源;双糖如蔗糖、乳糖等由两个单糖分子组成;多糖如淀粉、纤维素等由多个单糖分子组成。
碳水化合物在细胞中被分解为葡萄糖分子,通过细胞呼吸过程产生能量。
二、脂质脂质是生物体内重要的能量储存分子,同时也是细胞膜的主要组成部分。
脂质由甘油和脂肪酸组成,根据其溶解性可以分为两类:亲水性的甘油三酯和疏水性的磷脂。
甘油三酯是脂肪在体内储存和运输能量的形式,而磷脂则构成了细胞膜的双层结构,起到了细胞保护和物质运输的作用。
三、蛋白质蛋白质是生物体内最为复杂和多样的大分子,其功能十分广泛。
蛋白质由氨基酸分子通过肽键连接而成,具有结构、调节、传导和催化等作用。
在细胞内,蛋白质扮演着结构材料、酶、激素和抗体等多种重要角色。
蛋白质还能参与细胞信号传导,调控基因表达等生物过程。
四、核酸核酸是生物体内存储和传递遗传信息的分子。
核酸分为DNA(脱氧核酸)和RNA(核糖核酸)两类。
DNA存储了生物体的遗传信息,在细胞分裂过程中能够复制自身并传递给下一代,决定了生物体的遗传特征。
RNA则参与了蛋白质的合成过程,将DNA信息转译成具体的蛋白质序列。
结论:生物大分子在生物体内具有重要的结构和功能作用,它们共同构建了生物体的基本组织和维持生命活动的平衡。
通过了解和理解碳水化合物、脂质、蛋白质和核酸,我们能更好地理解生物体的生命过程和生物学的本质。
对于高中生物学课程而言,学习和掌握这些大分子的性质和功能将为进一步深入研究生物学奠定基础。
生物组成单位化合物基本通式生物组成单位是指组成生物体的化学物质的最小单位,这些化学物质包括蛋白质、核酸、多糖和脂类等。
这些化合物的基本通式是它们的化学结构的一种简化表示,可以用来描述它们的组成和结构。
下面将分别介绍这些生物组成单位化合物的基本通式。
1. 蛋白质的基本通式蛋白质是生物体中最重要的组成单位之一,它们由氨基酸残基组成。
蛋白质的基本通式可以用以下方式表示:NH2-CHR-COOH,其中NH2代表氨基,CHR代表碳链,COOH代表羧基。
在蛋白质中,氨基酸残基通过肽键连接起来,形成多肽链,进而折叠成特定的三维结构。
2. 核酸的基本通式核酸是生物体中存储和传递遗传信息的重要分子,包括DNA和RNA。
核酸的基本通式可以用以下方式表示:P-O-(CH2)n-CH2-OH,其中P 代表磷酸基团,O代表氧原子,(CH2)n代表碳链,OH代表羟基。
核酸是由核苷酸单元组成的,每个核苷酸由一个磷酸基团、一个五碳糖和一个氮碱基组成。
3. 多糖的基本通式多糖是由多个单糖分子通过糖苷键连接而成的。
多糖的基本通式可以用以下方式表示:(C6H10O5)n,其中n代表多糖中单糖分子的个数。
多糖可以分为淀粉、糖原和纤维素等不同类型,它们在生物体中起着能量储存和结构支持的作用。
4. 脂类的基本通式脂类是生物体中重要的能量来源,也是细胞膜的主要组成部分。
脂类的基本通式可以用以下方式表示:R-COO-(CH2)n-CH3,其中R代表脂肪酸,COO代表羧酸酯基团,(CH2)n代表碳链,CH3代表甲基。
脂类包括甘油三酯、磷脂和固醇等不同类型,它们具有不同的功能和结构。
生物组成单位化合物的基本通式可以用来描述蛋白质、核酸、多糖和脂类等生物分子的组成和结构。
这些化合物在生物体中发挥着重要的生理功能和生化作用。
通过研究它们的基本通式,可以更好地理解生物体的结构和功能,为生物学和生物医学研究提供基础。
同时,深入了解这些化合物的基本通式还可以为药物设计和生物工程等应用领域提供理论指导。
生物大分子的作用和功能
生物大分子是指在生物体内组成的大分子化合物,包括蛋白质、核酸、多糖和脂质。
它们在生物体内担任着各种不同的作用和功能,以下是详细解释:
1. 蛋白质
蛋白质是生物大分子中最为常见的一种,它们由氨基酸连接而成,可以被用来构建细胞膜、细胞器、肌肉等组织和器官。
蛋白质还可以作为酶,在生物体内催化化学反应,例如消化蛋白质、合成蛋白质等。
此外,许多药物、激素和细胞信使分子也是蛋白质。
2. 核酸
核酸是构成基因的分子,包括DNA和RNA。
DNA存储着生物体的遗传信息,它们控制着细胞的生长和分裂、维持生物体的结构和功能等。
RNA则担任着将DNA信息转换成蛋白质的中介者的角色,通过翻译和转录将 DNA上的信息翻译成氨基酸序列,从而产生蛋白质。
3. 多糖
多糖是由单糖分子连接而成的聚糖。
它们可以作为能量储备物质,如动物体内的糖原和植物体内的淀粉。
多糖还可以组成细胞壁、细胞外基质和毛发等,提供生物体的支撑结构。
4. 脂质
脂质是一类亲水性和疏水性相结合的生物大分子,包括脂肪、油和蜡等。
它们在生物体内的作用包括提供能量、维持体温、构成脂质双层膜和类固醇激素等生物分子的结构基础,以及参与信号传导等等。
总之,生物大分子在生物学上扮演着至关重要的角色,它们的功能和相互作用密切相关,把它们的化学特性研究透彻,对研究生命科学与医学等领域的发展会有重大意义。
生物【双基清单】(二轮)专题一生命的物质基础和结构基础1.基本概念脱水缩合、肽键、细胞分化、细胞周期、二肽、肽链、多肽、真核生物、原核生物、主动运输、内吞作用、外排作用、染色质、染色体、拟核、无丝分裂、细胞全能性、生物膜系统。
2.基本事实组成生物体的化学元素(大量元素、微量元素、最基本的元素、主要元素)、组成生物体的化合物(水、无机盐、糖类、脂质、蛋白质、核酸)的含量与组成元素及功能、蛋白质和核酸的基本组成单位与分子结构、细胞膜的结构和功能、细胞质基质的成分与功能、细胞器的结构和功能、细胞核(核膜、染色体)的结构和功能、各种生物膜在结构和功能上的联系及研究生物膜的重要意义、原核细胞的特点、细胞增殖的方式和意义、细胞的分化、细胞的癌变。
3.基本原理有丝分裂、无丝分裂的过程和特点、细胞衰老的过程。
4.基本规律细胞有丝分裂过程中染色体形态变化规律、染色体行为变化规律、染色体数、染色单体数和DNA分子数的关系及变化规律、纺锤体、核膜、核仁的变化规律、蛋白质及其形成过程中氨基酸数、肽链数、肽键数和失去水分子数的关系及计算规律、蛋白质的相对分子质量的计算。
公式:(1)染色体的数目=着丝点的数目。
(2)DNA数目的计算分两种情况:①当染色体不含姐妹染色单体时,一个染色体上只含有一个DNA分子;②当染色体含有姐妹染色单体时,一个染色体上含有两个DNA分子。
(3)若n个氨基酸形成m条肽链,氨基酸平均相对分子质量为α,则①可以形成(n—m)个肽键,脱去(n—m)个水分子,至少有氨基和羧基m个,即公式为:脱去水分子数目=肽键数目形成氨基酸个数一肽链数;②蛋白质的相对分子质量=n×α一(n—m)×18或=n×(α一18)+18 m其中(n一m)为失去的水分子数,18为水的分子量。
5.基本应用细胞的全能性与组织培养、癌症的预防、生物膜在工业、农业、医学上的应用。
6.基本图形动、植物细胞亚显微结构模式图,细胞膜的结构示意图,物质出人细胞的方式图,线粒体和叶绿体的结构示意图,植物细胞的液泡模式图,细胞核结构模式图,细菌和蓝藻模式图,有丝分裂细胞周期图,动、植物细胞的有丝分裂过程图,植物体细胞培养产生完整植株示意图,细胞的有丝分裂过程中各期染色体数和DNA分子数变化曲线图。
生物大分子的合成和组合生物大分子是构成生命基础的有机分子,可以分为四类:碳水化合物、脂类、蛋白质和核酸。
它们都是由单体组合而成的高分子物质,而这些单体都是采用共价键连接在一起的。
碳水化合物的合成碳水化合物是生命活动中最重要的物质之一,它们主要由碳、氢、氧三种元素组成。
在自然界中,碳水化合物有许多来源,其中最主要的是通过光合作用产生的葡萄糖和其他糖类。
碳水化合物的合成过程就是光合作用中产生葡萄糖的过程。
光合作用是由叶绿体中的光合色素和其他辅助色素组成的复杂体系。
它们可以利用光能将碳、氢、氧等元素分别从二氧化碳、水中获取,并合成出葡萄糖等有机物。
这一过程中需要水和二氧化碳的参与,同时还需要光合色素的能量以及辅助色素和酶的协同作用。
脂类的合成脂类是生物大分子中重要的一类,它们在构建生物膜、保持生物的相对不稳定性、储能、信号传递、储存维生素和调节代谢等方面都扮演着非常重要的角色。
脂类的合成是由生物体内的脂肪酸和甘油酯合成而成的。
脂肪酸是由20-22个碳原子组成的长链烷基羧酸,它们是与氧生成羧酸基的直链酸,可以通过解羧反应脱除部分碳原子,进而生成不同的链长。
甘油是一个三碳糖醇,也称为1,2,3-三羟基丙烷。
当脂肪酸与甘油发生酯化反应时,就可以生成甘油三酯,即“三酰甘油”。
不同的脂肪酸和甘油组合在一起可以生成各式各样的脂类。
蛋白质的合成蛋白质是构成生物体的重要有机物,它们在生物体内扮演着很重要的角色:作为生物体的构成分子、参与代谢过程、负责生命活动中的信号传递等。
蛋白质的合成过程被称为“翻译“,必须经过以下几个阶段:转录、RNA加工、逆转录、转录后修饰、核出、核糖体组装和转运,才能最终得到完整的蛋白质。
蛋白质的合成过程必须通过DNA序列指导,因此它的合成过程始于DNA的转录,这个过程是由RNA酶在DNA指定的位置中合成出RNA的一种过程,这个RNA叫做“信使RNA”(mRNA),此时的mRNA中包含了即将要合成的蛋白质的所有信息。
组成生物体化合物蛋白质和核酸
1 教材内容分析
1.1 教材的地位和作用
“蛋白质和核酸”是人教版高二《生物》第一章第二节“组成生物体的化合物”中的重要内容。
蛋白质和核酸是生物体最主要的两类化合物,是生物体具有的共同的主要物质基础,而蛋白质是生命活动的主要承担者和体现者,有什么样的蛋白质就能表达什么样的生物性状,核酸是一切生命的遗传物质。
蛋白质的内容是本节的重点和难点,可为学习后面的内容“细胞结构和功能”、“细胞分裂”打好基础;又是第六章“遗传和变异”的基础。
但是,蛋白质和核酸都是有机物,属于有机化学的教学内容,而这时学生还没有系统学过有机化学,且内容较为微观和抽象,课堂教学存在一定难度。
在处理这部分教材时,就得根据学生的实际知识水平和学习特点,深入浅出地讲解,尽量让学生主动参与,让他们得出结论,获得知识和成就感。
1.2 教学目标 (1)基础知识:掌握蛋白质和核酸在化学组成上的特点、存在形式和生理功能。
(2)能力培养:通过对蛋白质和核酸分子结构的认识培养学生化繁为简的学习能力、获得新知识能力以及综合运用知识的能力。
(3)情感态度与价值观:根据化合物的结构特点与功能特点是相互统一的辩证观点,通过对蛋白质结构和核酸分子结构多样性的分析使学生初步理解生命的“秩序”性,进而理解“秩序”对生命的重要性。
1.3 教学重点 (1)组成蛋白质的基本单位——氨基酸的结构特点、蛋白质的分子结构及其功能特点之间的相互关系。
(2)核酸的基本单位——核苷酸的特点和核酸的种类及主要功能。
1.4 教学难点肽链的形成过程、蛋白质分子的多样性与功能多样性的关系
2 教学准备肽链的形成过程及血红蛋白、胰岛素分子空间结构图的有关多媒体课件素材(来自泰和二中生物资源库),DNA双螺旋结构模型(其中包括了核苷酸分子的结构及组成模型)。
3 教学策略探究式教学法、图示法、讨论法、学生自主学习法等多种方法结合。
4 教学过程(安排1课时)
4.1 新课导入(约3分钟) ?请学生回顾上节课讨论的4种化合物在细胞中的存在状态及主要功能。
?生命的主要物质基础是蛋白质和核酸。
恩格斯曾经说:“生命是蛋白质的存在形式”。
恩格斯所说的蛋白质,就是现代分子生物学中的蛋白质和核酸。
为什么可以这样说蛋白质是构成生物体细胞结构的基本物质,核酸是一切生物的遗传物质呢,这还得从它们的结构谈起。
4.2 新课讲授(约30分钟)
4.2.1 指导学生阅读“蛋白质的部分”的1、2、3自然段,归纳蛋白质在细胞的含量、元素组成、相对分子质量
含量:占细胞鲜重的7%~10%(仅比水少),干重的50%以上,在生物体内占特殊的位置。
元素组成:基本元素由C、H、O、N组成,很多重要蛋白质还含有P、S,有的含微量的Fe、
Cu、Mn、Zn等。
相对分子质量:通常蛋白质有几千至几十万个原子组成,相对分子质量为几千直到100万以上。
HONSFe其相对分子质量约为64500。
如血红蛋白C,3032481637278084
4.2.2 蛋白质分子结构层次及功能
[1]这部分内容借助教材内容、肽链形成过程的课件以及《递增法梳理蛋白质知识点之我见》文章中的学法来共同探
R 索这部分知识。
NH C COOH 2 (1)“1个通式”是指组成蛋白质的基本单位—氨基酸的通式只有1个,即
H
(形象记忆:碳周围有四个邻居,三个固定邻居即-H、- NH、-COOH, 2
一个变动邻居即R基),不同的氨基酸分子,具有不同的R基。
(2)“2个标准”是指判断组成蛋白质的氨基酸必须同时具备的标准有2个:一是数量标准,即每种氨基酸分子至少都含有一个氨基(-NH)和一个羧基(-COOH);二是位置标准,即都是一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。
2
(3)“3个数量关系”的探究先荧幕显示肽链形成过程动画(如下图),然后从图中讲清脱水缩合、肽键、二肽、多肽(肽链)的概念,同时交代氨基、羧基、肽键的写法,最后启发学生寻找氨基酸数、肽键数(或脱水分子数)、肽链数三者之间的关系。
它们的关系为:当n个氨基酸缩合1条肽链时,缩合水分子数为(n-1),形成(n-1)个肽键,即缩去的水分子数=肽键数=氨基酸个数-1;当n个氨基酸形成m条肽链时,肽键数=脱水分子数=n-m。
R RRR 1122 肽键
C C COOH CO COOH NHC +NHCOOH HO NH 2H C NH 2
2H H H H
二肽
(4)蛋白质分子结构多样性的“原因有4个”。
首先让学生明确:氨基酸以不同种类、数量、排列顺序形成不同结构的肽链,一个蛋白质分子可以含有一条或几条肽链,肽链之间又可以借助一些化学键相互连接(荧幕显示血红蛋白、胰岛素分子
空间结构图)。
然后师生共同探讨蛋白质分子结构多样性的原因(有4个):?组成蛋
白质的氨基酸分子的种类不同;?组成蛋白质的氨基酸分子的数量成百上千;?组成蛋
白质的氨基酸分子的排列次序变化多端;?蛋白质分子的空间结构不同。
(5)功能多样性。
结构多样性决定功能多样性。
蛋白质分子主要有“5大功能”:?有些蛋白质是构成细胞和生物体内的重要物质,如人和动物的肌肉主要是蛋
白质;?有些蛋白质有催化作用,如参与生物体各种生命活动的绝大多数酶;?有些蛋
白质有运输作用,如细胞膜上的载体、红细胞中的血红蛋白;?有些蛋白质有调节作用,如胰岛素和生长激素都是蛋白质,能够调节人体的新陈代谢和生长发育;?有些
蛋白质有免疫(包括细胞识别)作用,如动物和人体的抗体能清除外来蛋白质对身体
生理功能的干扰,起着免疫作用。
(过渡)总之,蛋白质是细胞中重要的化合物,是生命现象的体现者,一切生命
活动离不开蛋白质,蛋白质很重要,但它的合成还需要核酸来控制。
4.2.3 核酸分子的基本单位、元素组成、种类、存在部位、主要功能
请学生阅读“核酸部分”并回答下表中的问题,然后老师就本部分知识作简明
扼要的说明。
主要组成基本单位种类存在部位主要功能
备注
4.2.4 结语包括这节课讲述的组成生物体的每一种化合物,都有其主要的生
理功能。
但是,任何一种化合物都不能够单独地完成某一种生命活动,而只能按照
一定的方式有机的组织起来,才能表现出细胞和生物体的生命现象。
细胞就是这些
物质最基本的结构形式。
4.3 目标达成练习(荧幕显示,先学生做,然后师生互动分析解答。
约12分钟)
1 (2003年上海)谷氨酸的R基为CHO,1分子谷氨酸含有的C、H、O、N原子数
依次是( )352
A. 5、9、4、1
B. 4、8、5、1
C. 5、8、4、1
D.4、9、4、1
2 下列四种化合物哪种是组成蛋白质的氨基酸( )
A. CH-CH -COOH
B.R-CH-COOH 322
H NH2
NH 2
-C-CH-COOH D.HOOC-CH-CH-C-COOH C.CH3222
3 (2005上海)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及肽键总数依
次是( )
A.6 18
B.5 18
C.5 17
D.6 17 4 (2002广东)生物体内的蛋白质千差万别,其原因不可能是( ) A. 组成肽键的化学元素不同 C. 氨基酸排列顺序不同B. 组成蛋白质的氨基酸种类和数量不同D. 蛋白质的空间结构不同
5 (2002 上海)下列生理活动与蛋白质功能无关的是( ) A. 氧气在血液中的运输 C. 葡萄糖在细胞内氧化分解B. 二氧化碳进入叶绿体 D. 细胞识别
6 下列属于核酸组成成分的是( )
A(五碳糖、含氮碱基、磷酸 B(核糖、碱基、核苷酸 C(脱氧核糖、羧基、磷酸D(五碳糖、碱基、氨基酸 (答案 1A 2D 3C 4A 5B 6A)
4.4课外作业(教材P17复习题三:1、2)
5 板书设计
5.1 蛋白质
C、H、O、N 种类:约20种 R
NH C COOH 基本单位结构通式: 氨基酸 2
H 结构特点
氨基酸数目
(1)结构化学结构多肽氨基酸种类结构多样性
氨基酸的序列
空间结构蛋白质结构多样性
(2)功能多样 ?结构蛋白 ?酶 ?运输蛋白 ?激素蛋白 ?防御蛋白元素组成:C、H、O、N、P 基本单位:核苷酸
5.2核酸结构
DNA 种类 RNA 功能
6 教学后记(授课后教学得失反馈的主要记载):略。