医学生物学 第二章 生命的物质基础

第二章生命的物质基础第1节生物体中的无机化合物一、教学前端分析：1 教材分析在高中生物新教材中，第一章是走进生命科学，之后第二章就是生物的物质基础，分为无机化合物和有机化合物。

这章的内容比较简单，但是是学生学习生物的基础。

无机化合物这节中详细介绍了两种物质，水和无机盐。

教材上主要讲了水和无机盐的含量、存在形式和作用，这是本节的重点内容，并结合一些例子、图片加以说明、扩充，让同学有个感性认识。

在教学中，可以结合教材上的这些文字说明、表格、图片、例子等内容，突出重点，联系实际，提出一些思考性的问题，让同学根据学到的知识进行讨论，从而得出结论，同时，也体会到生物学与生活的联系，提高兴趣，更好的学习生物知识。

2 学生分析此章节是高一第一学期的课程。

学生在初中阶段已接触了生物课程的内容，并且有一定的学习能力。

西郊中学的学生基础相对薄弱，在知识面上的掌握不够全面，所以在上本章节内容时可考虑多给学生讲一些生动的，与日常生活贴近的例子来引起学生的兴趣与好奇心，同时围绕课本内容，将关键的知识点讲清楚，讲透彻。

3 教学思路根据二期课改的精神，要改变以前一贯的老师说，同学记的“满堂灌”式教学，应该调动同学的主动性，使他们参与进来，活跃课堂气氛，让他们自己得出结论，发现原理，这样才能记的更牢，学的更好。

所以我在水的部分设计让同学根据书上的表格先得出两个含水量不同的结论，再拓展知识，根据两张幻灯片放的图片，得出第三个结论。

然后根据已有的结论回答思考题。

在无机盐的部分，先放图片引起同学注意，然后通过图片让同学看图思考，发现其中蕴涵的原理。

二、教学设计方案1、教学目标a)知识与技能：（1）知道水在生物体中的作用，生物体需要足够的水；（2）知道生物体中无机盐及其维持正常生命活动的重要作用；（3）知道生物体需要适量无机盐的科学原理。

b)过程与方法：比较人体组织器官中水的含量，以及不同生物体的含水量，分析水在生命活动中的作用。

c)情感态度价值观：感悟生命的物质性，初步形成正确的生命观。

生命是由核酸和蛋白质组成的，具有不断自我更新能力的多分子体系的存在形式，是一种过程，是一种现象。

生命科学是研究自然界中各种生命现象及其规律的学科。

既研究生物的生命现象及其本质，又研究生物与环境之间的相互关系。

生命的物质基础是蛋白质和核酸;生命运动的本质特征是不断自我更新，是一个不断与外界进行物质和能量交换的开放系统；生命是物质的运动，是物质运动的一种高级的特殊实在形式。

生命的特征：细胞、原生质、新陈代谢、调节、生长、繁殖、应激性生物学经历了三个发展阶段：描述生物学阶段（19世纪中叶以前）;实验生物学阶段（19世纪中到20世纪中）;创造生物学阶段（20世纪中叶以后）17世纪中叶——牛顿经典力学;18世纪中叶——（蒸汽机）工业革命;19世纪中后——电气革命;20世纪初——量子论、相对论、核物理（20世纪上半叶，现代物理学黄金半世纪）人类文明发展的三次技术革命：19世纪——工业革命——解放手脚;20世纪——信息革命——解放大脑;21世纪——生物技术革命——创造生命维纳——控制论;贝塔朗菲——系统论;申农——信息论生物技术：应用自然科学和工程学的原理，依靠微生物、动物、植物体作为反应器将物料进行加工以提供产品为社会服务的技术。

水稻育种专家袁隆平;小麦育种专家李振声生物气体燃料：天然沼气;发酵沼气沼气发酵的优点：白色能源;增加肥效;消除病害;处理污泥沼气，是各种有机物质，在隔绝空气（还原条件），并必适宜的温度、湿度下，经过微生物的发酵作用产生的一种可燃烧气体。

细胞学说的三点内容：1.所有生物都是一个或多个细胞组成2. 细胞是生命的基本单位3. 新细胞是从原有细胞（分裂）而来。

原核生物的特征：1.遗传物质仅一个环状DNA 2.无核膜3.无细胞器，无细胞骨架4.以无丝分裂或出芽繁殖例子：支原体、细菌、蓝藻、螺旋藻真核生物三大系统：膜系统、细胞核系统、骨架系统内质网：蛋白质合成、脂类合成、蛋白质的修饰、新生多肽的折叠与组装高尔基体：蛋白质的加工与修饰（糖基化等）、蛋白质的分解、蛋白质和脂的运输、蛋白质的分泌等溶酶体：（酸性水解酶）清除无用的生物大分子、衰老的细胞器及衰老损伤和死亡的细胞，为新细胞的产生创造条件。

第二章蛋白质的结构与功能蛋白质(protein)是生命的物质基础。

种类繁多，人体含蛋白质种类在10万种以上。

是生物体含量最丰硕的生物大分子，约占人体固体成份的45%，细胞干重的70％。

几乎所有的器官都含有蛋白质，并各自具有其特殊的结构，因此决定了蛋白质功能的多样性。

第一节蛋白质的分子组成(protein composition and construction )一、蛋白质的元素组成蛋白质的元素要紧有碳（50%～55%）、氢（6%～7%）、氧（19%～24%）、氮（13%～19%）。

大部份蛋白质还含有硫，有的还含有少量的磷或铁、锰、锌、铜、钴、钼，个别还含有碘。

蛋白质元素组成特点：含氮量很接近，平均为16%。

1g氮相当于6.25g蛋白质。

测定诞生物样品的含氮量可按下式计算出其蛋白质大致含量：100g样品中蛋白质含量（g%）＝每克样品中含氮克数××100二、蛋白质的大体组成单位——氨基酸（the basic unit of protein composition——amino acid）氨基酸(amino acid)是组成蛋白质的大体单位。

（一）氨基酸的命名（略）（二）氨基酸的结构特点自然界中的氨基酸有300余种，组成人体蛋白质的氨基酸仅有20种。

都有相应的遗传密码，故又称为编码氨基酸。

氨基酸的结构通式可用下式表示（R为氨基酸侧链）：尽管各类氨基酸结构各不相同，但都具有如下特点：1.组成蛋白质的氨基酸都是α-氨基酸。

即氨基均连在α-碳原子上。

脯氨酸为α-亚氨基酸。

2.除甘氨酸外，其余氨基酸的α-碳原子是不对称碳原子，有两种不同的构型，即L型和D型。

组成人体蛋白质的氨基酸都是L型，即L-α-氨基酸。

L-α-氨基酸 D-α-氨基酸（三）氨基酸的分类氨基酸的按侧链的结构和理化性质可分为４类：非极性侧链氨基酸：甘氨酸（Gly），丙氨酸(Ala)，缬氨酸，亮氨酸，异亮氨酸，丙氨酸，脯氨酸(Pro)；侧链为烃基、吲哚环或甲硫基等非极性疏水集团。

第二章蛋白质的结构与功能一、内容提要蛋白质是生命的物质基础，是组成一切细胞和组织的重要成分，蛋白质的平均含氮量约为16％，基本组成单位是α－氨基酸。

构成天然蛋白质分子的氨基酸有20种，根据侧链基团的结构和性质可将其分为非极性侧链氨基酸、极性中性侧链氨基酸、酸性氨基酸和碱性氨基酸四类。

氨基酸属于两性电解质，在溶液的pH等于其pI时，氨基酸呈兼性离子。

蛋白质分子中的氨基酸通过肽键连接，肽键是蛋白质分子中的主要共价键。

氨基酸通过肽键相连而成的化合物称为肽，小于10个氨基酸残基组成的肽称为寡肽，反之则称为多肽。

多肽链中α-氨基游离的一端称为氨基端（N-端），α-羧基游离的一端称为羧基端（C-端）；肽链中的氨基酸称为氨基酸残基；肽的命名从N －端开始指向C－端。

蛋白质的结构分为一级结构和空间结构。

蛋白质的一级结构是指多肽链中氨基酸的排列顺序。

肽键是其主要的化学键，有的多肽链含有二硫键。

蛋白质的一级结构是蛋白质的基本结构，是决定蛋白质空间结构的基础。

蛋白质的空间结构按其构成的基础和复杂程度分为二级结构、三级结构和四级结构。

二级结构是指多肽链主链中各原子的局部空间排列方式。

构成蛋白质二级结构的基础是肽单元，二级结构的主要形式有α－螺旋、β－折叠、β－转角和无规卷曲，维系二级结构的稳定靠氢键。

三级结构是指一条多肽链内所有原子的空间排布，三级结构的形成和稳定主要靠侧链基团相互作用生成的次级键，主要有氢键、盐键、疏水键和范德华力等非共价键，属于共价键的二硫键在三级结构中也起重要作用。

分子量较大的蛋白质在形成三级结构时，肽链中某些局部的二级结构汇集在一起，形成能发挥生物学功能的特定区域称为结构域。

蛋白质空间结构的正确形成还需一类称为分子伴侣的蛋白质参与。

仅由一条多肽链构成的蛋白质，它的最高结构是三级结构。

四级结构是指两条或两条以上具有三级结构的多肽链通过非共价键相互聚合而成的结构。

在四级结构中每个具有三级结构的多肽链称为一个亚基。

生命科学导论第一章绪论1、【填空题】生命的本质特征①新陈代谢包括物质代谢和能量代谢②生长、发育和繁殖生物经历了从小到大过程，表现细胞数量增加③遗传、变异与适应④应激性和适应性3、本世纪人类面临的挑战有哪些方面人口膨胀、粮食短缺、环境污染、能源危机、疾病、生态平衡遭到破坏4、【简答题】生物学经历了几个发展阶段①前生物学时期②描述生物学阶段③实验生物学阶段④创造生物学阶段生命科学导论第二章生命的物质基础1、组成生命元素分为几大类①基本元素②微量元素③偶然存在的元素：3、【填空题】生态系统由哪几部分构成①生产者②消费者③分解者4、糖的分类单糖、寡糖、多糖组成。

5、【判断题】磷脂类结构和作用•细胞膜的主要结构成分•有极性的头部和两条疏水的尾部7、简述蛋白质的结构层次①一级结构：②二级结构：肽链的主链在空间的走向α-螺旋β-折叠β-转角③三级结构：④四级结构：9、【填空题】核酸的分类和构成的基本单位构成的基本单位为核苷酸，分为•脱氧核糖核酸,DNA含四种碱基和脱氧核糖•核糖核酸，RNA含四种碱基和核糖12 、【判断改错题】几种重要维生素缺乏症ＶＡ：夜盲症；ＶＢ：脚气病ＶＣ：坏血病ＶＤ：佝偻病生命科学导论第三章细胞与克隆技术1、【判断改错题】细胞的发现者有哪些•1665年英国物理学家罗伯特.胡克发现了软木切片死的细胞壁，这是人类第一次发现细胞。

•1674年，荷兰布商列文.胡克用高倍显微镜看到了血细胞、池塘微生物、和哺乳动物精子，这是人类首次观察到的活细胞。

3细胞分类原核细胞真核细胞6、细胞结构包括哪些•细胞膜•细胞壁•细胞质•细胞核7、植物细胞特有的细胞结构•细胞壁•叶绿体•大液泡•胞间连丝8 、细胞器的种类及功能线粒体（功能：能量转换，细胞复制，生存）“人体的动力工厂”内质网：蛋白质的合成、蛋白质的修饰、新生多肽的折叠与组装。

“合成蛋白质的场所”核糖体：核糖体是合成蛋白质的细胞器。

9、【填空题】哪些细胞器是半自主性细胞器（自己有DNA）线粒体和叶绿体12、【看】有丝分裂周期包括哪几个时期G1期：DNA合成前期S期：DNA合成期G2期:DNA合成后期M期：细胞有丝分裂期14、【大题】简述Dolly羊的克隆过程。

第一章走近生命科学第一节走进生命科学的世纪一．生命科学发展简史1．生命科学发展阶段（1）描述法和比较法生物学阶段我国古代：《诗经》——诗歌总集；贾思勰《齐民要素》——农书；李时珍《本草纲目》——药书。

国外：17世纪显微镜的独创，生物探讨进入细胞水平；18世纪林耐的“生物分类法则”；19世纪施莱登和施旺的“细胞学说”；达尔文《物种起源》的“进化论”。

（2）试验法生物学阶段遗传学奠基人孟德尔的豌豆杂交试验和摩尔根进一步揭示遗传机制(伴性遗传)的果蝇试验。

（3）分子生物学阶段1953年DNA双螺旋结构的分子模型建立，生物探讨进入分子水平(微观领域)；我国科学家人工合成结晶牛胰岛素和酵母丙氨酸转移核糖核酸(核酸领域)。

2．当代生命科学的发展方向微观领域的方向——分子生物学宏观领域的方向——生态学3．当代生命科学探讨的重大成果人体胚胎干细胞探讨——世界十大科学成就之首人体基因组安排——生命科学的“阿波罗登月安排”(用于人类疾病的基因诊断, 治疗)二．展望生命科学新世纪后基因组学, 转基因技术, 基因治疗, 生物多样性爱护, 脑科学。

三．生命科学的定义生命科学是以生命为探讨对象的科学和技术的总称，它是探讨生命活动及其规律的科学，并涉及到医学, 农学, 健康, 环境等领域。

第二节走进生命科学试验室一．生命科学探究的基本步骤1．基本步骤学习或生活实践——提出疑问——提出假设——设计试验——实施试验——分析数据——得出结论——解答疑问——新的疑问——进一步探究。

2．试验设计的原则（1）等量原则；（2）单一变量原则；（3）设置比照原则；（4）可操作性原则；（5）平行重复原则；（6）随机性原则。

二．生命科学试验的基本要求重视视察和试验：（1）带着问题学习；（2）了解方法和步骤；（3）做好视察和记录；（4）及时处理数据；（5）做好探讨和试验报告。

试验1.1细胞的视察和测量一．试验目的学会高倍显微镜的运用和显微测微尺的运用。