2010届高考生物生命的物质基础
- 格式：pdf
- 大小：509.22 KB
- 文档页数：48
专题二
生命的物质基础 与生命活动
【知识联系框架】
一、糖类 1．糖类的功能
狭义的糖类是指单纯碳水化合物，元素组成是 C、H、O。但在生物体内有许多糖类还与蛋白 质和脂类结合在一起，形成糖蛋白和糖脂 。 糖蛋白和糖脂主要在生物膜上，特别是细胞膜， 在细胞识别、免疫等方面有重要功能。 糖类的基本功能有两点：一是生命活动的主要 能源物质，生物体进行生命活动的所需能量的 70％以上是由糖类提供的；二是构成细胞和生 物体的结构成分，如五碳糖是核酸的成分，纤 维素是细胞壁的成分等。
④通过脱氨基作用分解氨基酸。 (2)内环境中氨基酸的来源
①食物中的蛋白质经消化吸收后进入内环境。
②体内蛋白质的分解。 在动物和人体内，每天都要更新大量的蛋白质，这些 被更新的蛋白质最初分解成氨基酸，这些氨基酸中的 大部分被重新用来合成新的蛋白质，只有一小部分通 过脱氨酸作用分解掉。
③合成一些非必需氨基酸。
5．蛋白质代谢
蛋白质代谢的过程：一般以内环境或血浆中的氨 基酸为中心讲述蛋白质代谢的过程。 (1）体内氨基酸的代谢变化
①用来合成各种组织蛋白质。
②合成具有一定生理功能的蛋白质。
③通过转氨基作用合成新的氨基酸。 非必需氨基酸，氨基酸能够通过转氨基作用合成， 合成时所需要的原料主要来自两个方面：一是糖代 谢的中间产物，即葡萄糖在有氧呼吸过程产生的中 间产物；二是体内必须要有多余的氨基酸提供氨源。 转氨基作用即通过转氨酶的作用，将一种氨基酸上 的氨基转移给糖代谢的中间产物，形成另一种新的 氨基酸。
演 稿
示 1
文
2 3 后 等
西安牙科医院 小屰夻
人体血糖浓度必须保持相对的稳定，如果血糖浓度过 低，人体各组织、器官的能源供应不足就会出现代谢 障碍 。极端的例子就是低血糖休克。低血糖导致休克 的原因是：人体的神经组织，特别是脑和脊髓几乎不 贮存糖类（能源物质） ,必须通过血液源源不断地提供 给神经组织。血糖浓度过低，能源供应不足是导致低 血糖休克的主要原因。对低血糖休克病人抢救治疗最 有效的措施是注射葡萄糖注射液。
①两性。蛋白质由a-氨基酸组成，分子内存在-NH2和 -COOH，故具有酸碱两性。 ②盐析。蛋白质溶液是胶体，加入浓的无机盐溶液可使 蛋白质沉淀析出。
③变性和凝固。
蛋白质分子的空间结构不是很稳定的，蛋白质在重金 属盐（汞盐、银盐、铜盐）、酸、碱、乙醇、尿素、 鞣酸等的存在下，或热至70℃～100℃，或在X射线、 紫外线等射线的作用下，其空间结构发生改变和破坏， 导致蛋白质变性，蛋白质变性后溶解度降低，失去结 晶能力，并形成沉淀。蛋白质的变性具有不可逆性。 ④水解反应。蛋白质在酸碱或酶的作用下生成一系列 的中间产物，最后生成 a-氨基酸。 ⑤显色反应。有苯环的蛋白质与硝酸产生黄色反应。 双缩脲？
场所是核糖体，而且是在 mRNA的指导下，有 tRNA参与 才能完成。 ①蛋白质分子中肽键数目的计算：设氨基酸数目为 n，肽链数为a,肽键数目为b。则b＝n－a. ②蛋白质相对分子量的计算：设氨基酸数目为 n ，肽 链数为 a, 氨基酸平均分子量为 m, 则蛋白质相对分子 量＝m*n－18(n-a).
黑 猩 猩 0
猕 猴
马 鸡
果 蝇
小 麦
酵 母 菌 44
红 螺 菌 65
与人类氨基 酸差异数
1
1 2
1 3
27
35
四、核酸 1．核苷酸的分子结构及其性质 构成核酸的基本单位是核苷酸，一个核苷酸分子包 括3个部分；一分子磷酸、一分子五碳糖和一分子含 氮碱基。核苷酸分两大类共8种：核糖核苷酸有4种， 主要是碱基有4种，它们是A、U、C、G；脱氧核糖核 苷酸也有4种，主要是碱基有4种，它们是A、T、C、G。
③蛋白质水解需要的水分子数，等于脱水缩合时失去的 水分子数。
蛋白质分子结构的多样性主要从 4个层次加以理解： 一是构成蛋白质分子的氨基酸种类不同；二是组成每 种蛋白质分子的氨基酸数目不同；三是氨基酸的排列 顺序不同；四是由于前三项造成蛋白质分子的空间结 构不同。蛋白质分子结构的多样性实际是由 DNA分子 结构的多样性决定的。 蛋白质的主要理化性质
脂
肪
贮存能量，保 温 是组成细胞膜 的成分
贮备能源，贮存在 皮下、肠系膜等处 神经组织、卵和大 豆中含量较多
类 脂
主要是 磷脂
胆固醇
是生物膜的组 成成分之一， 对维持膜的正 常的流动性有 重要作用 促进生殖胞的 形成和生殖器 官的发育，激 发并维持第二 性征 促进小肠对钙 和磷的吸收和 利用VD可预防和 治疗佝偻病、 骨质蔬松症等
转化是指一种生物由于接受了另一种生物的遗传物 质（DNA或RNA）而表现出后者的遗传性状，或发生 遗传性状改变的现象。细菌转化实验证明肺炎双球 菌的荚膜这一性状是由 DNA控制的，不是由蛋白质控 制的。
在人体内蛋白质的代谢是以氨基酸为中心进行 的。内环境中的氨基酸的来源主要有3条：一是 消化吸收来的；二是通过转氨基作用从糖类转 变而来的；三是体内蛋白质分解。内环境中的 氨基酸的代谢去向主要也有3个：一是合成新的 蛋白质；二是通过转氨基作用转变成其他的氨 基酸；三是经脱氨基作用分解。
物质代谢包括糖类代谢、蛋白质代谢和脂肪的代谢。 三类营养物质的代谢枢纽是呼吸作用，主要是通过呼 吸作用的中间产物，如丙酮酸、乙酰辅酶 A、柠檬酸 等中间产物。
三、蛋白质 1．氨基酸的分子结构和性质
构成蛋白质的氨基酸都是 a-氨基酸，通式是：
构成蛋白质的氨基酸有20种，20种氨基酸的不同之 处是R基的不同。即20种氨基酸就有20种不同的R基。 如果R基上带有氨基，称为碱性氨基酸。
2．蛋白质的分子结构及其性质
蛋白质分子是由许多氨基酸通过肽键连接起来的高 分子化合物。缩合反应是指一个氨基酸的羧基与另 一个氨基酸分子的氨基相连接，同时失去一分子水， 形成一个肽键的反应。反应方程式是：
影响酶促反应的因素主要是温度和 pH值。 酶的催化能力与时间也有关系：即使在最适温度和 pH值的条件下，酶的催化能力也不是一成不变的， 酶在“工作”了一段时间后会发生钝化现象，即催 化能力开始下降，最后失去催化能力
酶—底物相互作用的“钥匙与锁”模型
酶促反应的速度与底物的浓度也有关系：在酶量一定 的条件下，在一定范围内会随着底物浓度的增加，反 应速度也增加，但底物达到一定浓度后也就不再增加 了，原因是酶饱和了
糖类转变成蛋白质必须通过转氨基作用 ,蛋白质转变 成糖类必须经过脱氨基作用，形成的不含氮部分才能 转变成糖类。糖类转变成脂肪必须通过乙酰辅酶 A， 脂肪转变成乙酰辅酶 A后才能进人呼吸作用，继而再 转变成糖类和蛋白质。
4．蛋白质分子的功能 ①组成细胞的结构成分，如细胞膜中的蛋白质，染色 体中的蛋白质，肌肉细胞中的蛋白质，红细 胞中的血红蛋白等；②运输功能，如细胞膜上的载体 蛋白、运输氧气的血红蛋白等；③催化功能，如催化 各种生化反应的酶等；④调节功能，如生长激素、胰 岛素等激素；⑤免疫功能
2．DNA是遗传物质的证据
经典的一个实验便是噬菌体侵染细菌的实验。噬菌体 在侵染细菌时通过电镜观察和同位素示踪等方法，证 明侵人细菌内部的是 DNA，蛋白质的外壳则留在细菌的 外面，从而确定噬菌体的性状是由噬菌体的 DNA控制的， 而不是蛋白质控制的。 DNA是遗传物质的另一个证据是细菌转化实验。
胰岛素是由胰岛中的 B细胞分泌的，胰岛素是由含 51 个氨基酸的两条肽链构成的蛋白质，功能是：促进血 糖合成糖元，促进血糖分解，总的效应是降低血糖浓 度。胰高血糖素是由胰岛的 A细胞分泌的，胰高血糖 素作用是：抑制糖元的合成，促进糖元分解，升高血 糖浓度。
当血糖浓度高于0.1％时，反馈性促进胰岛的B细胞分 泌胰岛素，抑制A细胞分泌胰高血糖素，促进血糖转 变成糖元或被分解，降低血糖浓度。当血糖浓度低于 0．1％时，反馈性地抑制胰岛B细胞分泌胰岛素，促 进A细胞分泌胰高血糖素，达到升高血糖的目的。
酶是蛋白质，也是催化剂。酶具有一般无机催化剂所 具有的一切特点，只改变反应速度，不改变反应平衡， 能够降低反应物的活化能，促进反应的进行，但自身 不被消耗掉。还具有生物催化剂所特有的特点，如专 一性、高效性、多样性和易受 pH值和温度的影响。
酶的专一性是指一种酶只能催化一种物质或同一类 物质的化学反应。酶促反应的专一性与酶是蛋白质 的结构有关 。
胆固醇在人体有一个 正常含量，过高会导 致血管硬化、高血压 等 有雌性激素和雄性激 素二类，雌性激素由 卵巢分泌，雄性激素 由睾丸分泌 人的皮肤的表皮中有 7 —去氢胆固醇，在紫 外线照射下，通过酶 的作用可转化成VD
固 醇 类
性激素
维生素 D
2 ．脂肪的代谢
脂类物质进人生物体内后的代谢去向： 一是参与构成动物体的组织，如磷脂是生物膜的组成 成分 二是作为备用物质贮存在皮下、肠系膜、大网膜等处； 三是在需要的情况下，可再分解甘油、脂肪酸等，然 后直接分解为 CO2和 H2O ，或者转化成肝糖元等；四是 被各种腺体利用来生成各自的特殊分泌物，如皮脂腺 分泌的皮脂、乳腺所生成的乳汁等、内分泌腺分泌的 各种类固醇激素等。
2．糖类与光合作用和呼吸作用 植物进行光合作用的产物主要是葡萄糖 ，植 物体内的物质代谢是以糖为基础进行的。叶绿 体进行光合作用制造的葡萄糖可以合成蔗糖等 二糖，运出叶绿体及叶肉细胞，为植物体的其 他器官提供能源和原料；也可以在叶绿体中合 成淀粉，暂时贮存起来。叶片在光下一段时间 后，可以用碘检测到淀粉的存在。 呼吸作用最常利用的底物是葡萄糖，淀粉、糖 元必须水解成葡萄糖或磷酸葡萄糖后才能被呼 吸作用利用。
如果血糖浓度过高，会导致人的尿液中含有葡萄糖， 血糖浓度过高，原尿中的葡萄糖浓度也相应增高，当 超过了肾小管对葡萄糖的重吸收能力后，就会有一部 分葡萄糖未被吸收而进入尿液。由于尿液中有葡萄糖， 使尿液的渗透压增高，会减少肾小管对水的重吸收 ， 所以糖尿病人的症状之一是尿多。
二、脂类 1．脂类的元素组成、种类及功能 脂类的元素组成是 C、H、O，有些脂类还含有少量的 N 和P。脂类的种类及功能见下表。 种 类 功 能 备 注
生命的物质基础 与生命活动
【知识联系框架】
一、糖类 1．糖类的功能
狭义的糖类是指单纯碳水化合物，元素组成是 C、H、O。但在生物体内有许多糖类还与蛋白 质和脂类结合在一起，形成糖蛋白和糖脂 。 糖蛋白和糖脂主要在生物膜上，特别是细胞膜， 在细胞识别、免疫等方面有重要功能。 糖类的基本功能有两点：一是生命活动的主要 能源物质，生物体进行生命活动的所需能量的 70％以上是由糖类提供的；二是构成细胞和生 物体的结构成分，如五碳糖是核酸的成分，纤 维素是细胞壁的成分等。
④通过脱氨基作用分解氨基酸。 (2)内环境中氨基酸的来源
①食物中的蛋白质经消化吸收后进入内环境。
②体内蛋白质的分解。 在动物和人体内，每天都要更新大量的蛋白质，这些 被更新的蛋白质最初分解成氨基酸，这些氨基酸中的 大部分被重新用来合成新的蛋白质，只有一小部分通 过脱氨酸作用分解掉。
③合成一些非必需氨基酸。
5．蛋白质代谢
蛋白质代谢的过程：一般以内环境或血浆中的氨 基酸为中心讲述蛋白质代谢的过程。 (1）体内氨基酸的代谢变化
①用来合成各种组织蛋白质。
②合成具有一定生理功能的蛋白质。
③通过转氨基作用合成新的氨基酸。 非必需氨基酸，氨基酸能够通过转氨基作用合成， 合成时所需要的原料主要来自两个方面：一是糖代 谢的中间产物，即葡萄糖在有氧呼吸过程产生的中 间产物；二是体内必须要有多余的氨基酸提供氨源。 转氨基作用即通过转氨酶的作用，将一种氨基酸上 的氨基转移给糖代谢的中间产物，形成另一种新的 氨基酸。
演 稿
示 1
文
2 3 后 等
西安牙科医院 小屰夻
人体血糖浓度必须保持相对的稳定，如果血糖浓度过 低，人体各组织、器官的能源供应不足就会出现代谢 障碍 。极端的例子就是低血糖休克。低血糖导致休克 的原因是：人体的神经组织，特别是脑和脊髓几乎不 贮存糖类（能源物质） ,必须通过血液源源不断地提供 给神经组织。血糖浓度过低，能源供应不足是导致低 血糖休克的主要原因。对低血糖休克病人抢救治疗最 有效的措施是注射葡萄糖注射液。
①两性。蛋白质由a-氨基酸组成，分子内存在-NH2和 -COOH，故具有酸碱两性。 ②盐析。蛋白质溶液是胶体，加入浓的无机盐溶液可使 蛋白质沉淀析出。
③变性和凝固。
蛋白质分子的空间结构不是很稳定的，蛋白质在重金 属盐（汞盐、银盐、铜盐）、酸、碱、乙醇、尿素、 鞣酸等的存在下，或热至70℃～100℃，或在X射线、 紫外线等射线的作用下，其空间结构发生改变和破坏， 导致蛋白质变性，蛋白质变性后溶解度降低，失去结 晶能力，并形成沉淀。蛋白质的变性具有不可逆性。 ④水解反应。蛋白质在酸碱或酶的作用下生成一系列 的中间产物，最后生成 a-氨基酸。 ⑤显色反应。有苯环的蛋白质与硝酸产生黄色反应。 双缩脲？
场所是核糖体，而且是在 mRNA的指导下，有 tRNA参与 才能完成。 ①蛋白质分子中肽键数目的计算：设氨基酸数目为 n，肽链数为a,肽键数目为b。则b＝n－a. ②蛋白质相对分子量的计算：设氨基酸数目为 n ，肽 链数为 a, 氨基酸平均分子量为 m, 则蛋白质相对分子 量＝m*n－18(n-a).
黑 猩 猩 0
猕 猴
马 鸡
果 蝇
小 麦
酵 母 菌 44
红 螺 菌 65
与人类氨基 酸差异数
1
1 2
1 3
27
35
四、核酸 1．核苷酸的分子结构及其性质 构成核酸的基本单位是核苷酸，一个核苷酸分子包 括3个部分；一分子磷酸、一分子五碳糖和一分子含 氮碱基。核苷酸分两大类共8种：核糖核苷酸有4种， 主要是碱基有4种，它们是A、U、C、G；脱氧核糖核 苷酸也有4种，主要是碱基有4种，它们是A、T、C、G。
③蛋白质水解需要的水分子数，等于脱水缩合时失去的 水分子数。
蛋白质分子结构的多样性主要从 4个层次加以理解： 一是构成蛋白质分子的氨基酸种类不同；二是组成每 种蛋白质分子的氨基酸数目不同；三是氨基酸的排列 顺序不同；四是由于前三项造成蛋白质分子的空间结 构不同。蛋白质分子结构的多样性实际是由 DNA分子 结构的多样性决定的。 蛋白质的主要理化性质
脂
肪
贮存能量，保 温 是组成细胞膜 的成分
贮备能源，贮存在 皮下、肠系膜等处 神经组织、卵和大 豆中含量较多
类 脂
主要是 磷脂
胆固醇
是生物膜的组 成成分之一， 对维持膜的正 常的流动性有 重要作用 促进生殖胞的 形成和生殖器 官的发育，激 发并维持第二 性征 促进小肠对钙 和磷的吸收和 利用VD可预防和 治疗佝偻病、 骨质蔬松症等
转化是指一种生物由于接受了另一种生物的遗传物 质（DNA或RNA）而表现出后者的遗传性状，或发生 遗传性状改变的现象。细菌转化实验证明肺炎双球 菌的荚膜这一性状是由 DNA控制的，不是由蛋白质控 制的。
在人体内蛋白质的代谢是以氨基酸为中心进行 的。内环境中的氨基酸的来源主要有3条：一是 消化吸收来的；二是通过转氨基作用从糖类转 变而来的；三是体内蛋白质分解。内环境中的 氨基酸的代谢去向主要也有3个：一是合成新的 蛋白质；二是通过转氨基作用转变成其他的氨 基酸；三是经脱氨基作用分解。
物质代谢包括糖类代谢、蛋白质代谢和脂肪的代谢。 三类营养物质的代谢枢纽是呼吸作用，主要是通过呼 吸作用的中间产物，如丙酮酸、乙酰辅酶 A、柠檬酸 等中间产物。
三、蛋白质 1．氨基酸的分子结构和性质
构成蛋白质的氨基酸都是 a-氨基酸，通式是：
构成蛋白质的氨基酸有20种，20种氨基酸的不同之 处是R基的不同。即20种氨基酸就有20种不同的R基。 如果R基上带有氨基，称为碱性氨基酸。
2．蛋白质的分子结构及其性质
蛋白质分子是由许多氨基酸通过肽键连接起来的高 分子化合物。缩合反应是指一个氨基酸的羧基与另 一个氨基酸分子的氨基相连接，同时失去一分子水， 形成一个肽键的反应。反应方程式是：
影响酶促反应的因素主要是温度和 pH值。 酶的催化能力与时间也有关系：即使在最适温度和 pH值的条件下，酶的催化能力也不是一成不变的， 酶在“工作”了一段时间后会发生钝化现象，即催 化能力开始下降，最后失去催化能力
酶—底物相互作用的“钥匙与锁”模型
酶促反应的速度与底物的浓度也有关系：在酶量一定 的条件下，在一定范围内会随着底物浓度的增加，反 应速度也增加，但底物达到一定浓度后也就不再增加 了，原因是酶饱和了
糖类转变成蛋白质必须通过转氨基作用 ,蛋白质转变 成糖类必须经过脱氨基作用，形成的不含氮部分才能 转变成糖类。糖类转变成脂肪必须通过乙酰辅酶 A， 脂肪转变成乙酰辅酶 A后才能进人呼吸作用，继而再 转变成糖类和蛋白质。
4．蛋白质分子的功能 ①组成细胞的结构成分，如细胞膜中的蛋白质，染色 体中的蛋白质，肌肉细胞中的蛋白质，红细 胞中的血红蛋白等；②运输功能，如细胞膜上的载体 蛋白、运输氧气的血红蛋白等；③催化功能，如催化 各种生化反应的酶等；④调节功能，如生长激素、胰 岛素等激素；⑤免疫功能
2．DNA是遗传物质的证据
经典的一个实验便是噬菌体侵染细菌的实验。噬菌体 在侵染细菌时通过电镜观察和同位素示踪等方法，证 明侵人细菌内部的是 DNA，蛋白质的外壳则留在细菌的 外面，从而确定噬菌体的性状是由噬菌体的 DNA控制的， 而不是蛋白质控制的。 DNA是遗传物质的另一个证据是细菌转化实验。
胰岛素是由胰岛中的 B细胞分泌的，胰岛素是由含 51 个氨基酸的两条肽链构成的蛋白质，功能是：促进血 糖合成糖元，促进血糖分解，总的效应是降低血糖浓 度。胰高血糖素是由胰岛的 A细胞分泌的，胰高血糖 素作用是：抑制糖元的合成，促进糖元分解，升高血 糖浓度。
当血糖浓度高于0.1％时，反馈性促进胰岛的B细胞分 泌胰岛素，抑制A细胞分泌胰高血糖素，促进血糖转 变成糖元或被分解，降低血糖浓度。当血糖浓度低于 0．1％时，反馈性地抑制胰岛B细胞分泌胰岛素，促 进A细胞分泌胰高血糖素，达到升高血糖的目的。
酶是蛋白质，也是催化剂。酶具有一般无机催化剂所 具有的一切特点，只改变反应速度，不改变反应平衡， 能够降低反应物的活化能，促进反应的进行，但自身 不被消耗掉。还具有生物催化剂所特有的特点，如专 一性、高效性、多样性和易受 pH值和温度的影响。
酶的专一性是指一种酶只能催化一种物质或同一类 物质的化学反应。酶促反应的专一性与酶是蛋白质 的结构有关 。
胆固醇在人体有一个 正常含量，过高会导 致血管硬化、高血压 等 有雌性激素和雄性激 素二类，雌性激素由 卵巢分泌，雄性激素 由睾丸分泌 人的皮肤的表皮中有 7 —去氢胆固醇，在紫 外线照射下，通过酶 的作用可转化成VD
固 醇 类
性激素
维生素 D
2 ．脂肪的代谢
脂类物质进人生物体内后的代谢去向： 一是参与构成动物体的组织，如磷脂是生物膜的组成 成分 二是作为备用物质贮存在皮下、肠系膜、大网膜等处； 三是在需要的情况下，可再分解甘油、脂肪酸等，然 后直接分解为 CO2和 H2O ，或者转化成肝糖元等；四是 被各种腺体利用来生成各自的特殊分泌物，如皮脂腺 分泌的皮脂、乳腺所生成的乳汁等、内分泌腺分泌的 各种类固醇激素等。
2．糖类与光合作用和呼吸作用 植物进行光合作用的产物主要是葡萄糖 ，植 物体内的物质代谢是以糖为基础进行的。叶绿 体进行光合作用制造的葡萄糖可以合成蔗糖等 二糖，运出叶绿体及叶肉细胞，为植物体的其 他器官提供能源和原料；也可以在叶绿体中合 成淀粉，暂时贮存起来。叶片在光下一段时间 后，可以用碘检测到淀粉的存在。 呼吸作用最常利用的底物是葡萄糖，淀粉、糖 元必须水解成葡萄糖或磷酸葡萄糖后才能被呼 吸作用利用。
如果血糖浓度过高，会导致人的尿液中含有葡萄糖， 血糖浓度过高，原尿中的葡萄糖浓度也相应增高，当 超过了肾小管对葡萄糖的重吸收能力后，就会有一部 分葡萄糖未被吸收而进入尿液。由于尿液中有葡萄糖， 使尿液的渗透压增高，会减少肾小管对水的重吸收 ， 所以糖尿病人的症状之一是尿多。
二、脂类 1．脂类的元素组成、种类及功能 脂类的元素组成是 C、H、O，有些脂类还含有少量的 N 和P。脂类的种类及功能见下表。 种 类 功 能 备 注
