高中生物必修一第二章组成细胞的分子

教师姓名学生姓名填写时间学 科生物年 级高二上课时间课题名称组成细胞的分子课时计划 第（ ）课时共交（ ）课时教学目标同步教学知识内容组成细胞分子的知识点学习讲解补充知识内容教学内容一、细胞中的元素和化合物二、生命活动的主要承担者蛋白质三、遗传信息的携带者核酸四、细胞中的糖类和脂质五、细胞中的无机物课后作业复习组成细胞的分子并完成本章达标测试课后记本节课教学计划完成情况：照常完成 提前完成 延后完成 _学生的接受程度：完全能接受 部分能接受 不能接受 _学生的课堂表现：很积极 比较积极 一般 不积极 _学生上次作业完成情况：数量_% 完成质量_分 存在问题 _教师反馈本次课中学生薄弱知识点：学生学习中存在的问题：学生需改进：家长意见栏单课教案 B版思考与收获第二章 组成细胞的分子第一节 细胞中的元素和化合物【知识清单】一、组成细胞的元素1.分类依据:各种元素的含量不同2.分类(1)最基本元素:C(2)基本元素:C,H,O,N(3)主要元素:C,H,O,N,P,S(4)大量元素:C,H,O,N,P,S,Ka,Ca,Mg(5)微量元素:Fe,Mn,Zn,Cu,B,Mo3.人体细胞中含量最多的元素 (1)鲜重:氧(O)元素 (2)干重:碳(C)元素二、组成细胞的化合物1.组成细胞的化合物包括:有机化合物和无机化合物2. 占细胞鲜重含量最多的化合物是水，占细胞干重最多的化合物是蛋白质，细胞中含量最多的有机化合物是蛋白质。3. 检测生物组织中的可溶性还原糖、脂肪、蛋白质、淀粉(明确各种检测的试剂) (1)糖类中的还原糖用斐林试剂(现配现用:0.1g/ml的NaOH溶液，0.05g/ml的CuSO4溶液)检测，在50度到65度的水浴中，产生砖红色的沉淀现象。(在未经过50度到65度的水浴前，组织样液呈蓝色)。 (2)脂肪用苏丹(或苏丹)检测，产生橘黄色(或红色)现象。 (3)淀粉遇碘变蓝。 (4)蛋白质用双縮脲试剂(先加入0.1g/ml的NaOH溶液营造碱性的环境，0.01g/ml的CuSO4溶液与蛋白质发生络合反应)检测，产生紫色反应。【按图索骥】细胞中的元素和化合物组成细胞的元素有机物的检测组成细胞的化合物大量元素大量元素大量元素大量元素思考与收获第二节 生命活动的主要承担者蛋白质【知识清单】 一、 氨基酸及其种类1、 来源：蛋白质必需经过消化，成为各种氨基酸，才能被人体吸收和利用2、 结构（1） 氨基酸分子的结构通式：（2）氨基酸的结构特点：每个氨基酸分子至少含有一个氨基(-NH2）和一个羧基(-COOH)，并且都有一个有一个氨基(-NH2）和一个羧基(-COOH)连接在同一个碳原子上。这个碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基团。将氨基酸区别为不同的种类的依据是R基(侧链基团)。 3、 种类：构成生物体蛋白质的氨基酸，约有20种二、 蛋白质的结构及其多样性1. 蛋白质的结构层次（1）形成过程：、脱水缩合：、肽链：两(三)个氨基酸缩合的化合物叫二(三)肽，含有一(二)个肽键，脱掉一(二)个水分子；多个氨基酸缩合而的含多个肽键的化合物叫做多肽 、产物中虚框内的化学键名称是肽键肽键有以下两种形式：CONH、NHCO、空间结构：一条或几条肽链通过一定的化学键互相链接在一起，形成具有复杂空间结构的蛋白质。高温、强酸强碱和重金属都会破坏蛋白质的空间结构。 2. 蛋白质结构多样性的原因（1） 氨基酸水平：组成蛋白质的氨基酸数目不同、氨基酸的种类不同、氨基酸排列顺序不同、（2） 多肽水平：多肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千变万化。三、 蛋白质的功能1、 蛋白质结构的多样性，决定了蛋白质分子功能的多样性，如许多蛋白质是构成细胞和生物体的重要物质称为结构蛋白；细胞中绝大多数的酶都是蛋白质；有传递信息(或调节生命活动)的作用，如胰岛素、生长激素等；有运输载体的作用，如血红蛋白、细胞膜载体等；有免疫作用，如抗体。2、一切生命活动都离不开蛋白质，蛋白质是生命活动的主要承担者。思考与收获【按图索骥】种类结构通式蛋白质氨基酸及其种类蛋白质的结构蛋白质的功能结构、催化、运输脱水缩合第三节 遗传信息的携带者核酸一、 核酸的种类和分布 1、分类 （1）脱氧核糖核酸，简称DNA。 （2）核糖核酸，简称RNA。 2、功能：核酸是细胞内携带遗传信息的物质，在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。 3、分布：真核细胞的DNA主要分布在细胞核中，少量分布在线粒体和叶绿体中；RNA主要分布在RNA中。二、 核酸的分子结构 1、 结构层次 元素组成：C、H、O、N、P 核苷酸：（1）组成：一分子磷酸；一分子五碳糖；一分子的含氮碱基 （2）种类：脱氧核糖核苷酸；核糖核苷酸 核酸：DNA;RNA2、 DNA和RNA在化学组成上的区别五碳糖含氮碱基DNA脱氧核糖T、A、G、CRNA核糖U、A、G、C3、 核酸的多样性（1） 原因：组成核酸的核苷酸的数目不同和排列顺序的多样化（2） 遗传信息的储存：（a） 绝大多数生物的遗传信息储存在DNA分子中。（b） 少数病毒的遗传物质储存在RNA中，如HIV、SARS病毒思考与收获【按图索骥】 核酸分布结构及功能实验RNA的组成DNA的组成第四节 细胞中的糖类和脂质一、 细胞中的糖类1、 糖类的元素组成和功能 （1）元素组成：C、H、O三种元素，多数糖类分子中的H:O=2:1。 （2）功能：细胞中主要的能源物质2、 糖类的种类 （1）单糖 （a）不能水解的糖 (b)种类：六碳糖（葡萄糖）、五碳糖（果糖和半乳糖）（2） 二糖 （a）植物：麦芽糖水解成两分子的葡萄糖；蔗糖水解成一分子果糖和一分子葡萄糖。 （b）动物：乳糖水解成一分子的果糖和一分子的葡萄糖（3）多糖 （a）植物：淀粉是植物细胞的储能物质；纤维素是植物细胞壁的主要成分。 （b）动物：糖原是动物细胞的储能物质（如肝糖原和肌糖原） （4）单糖脱水缩合成二糖，二糖脱水缩合成多糖。多糖水解为二糖，二糖水解为单糖。二、 细胞中的脂质 1、组成脂质的化学元素主要是C、H、O，有的含有P、N。 2、脂质包括脂肪、磷脂和固醇，固醇主要包括胆固醇、性激素和维生素等。 3、脂肪常作为细胞内良好的储能物质，除此之外皮下的脂肪层还具有保温的功能，分布在内脏器官周围的脂肪还具有缓冲和减压的作用。 4、在组成细胞的脂质中，构成细胞膜的重要成分是磷脂和胆固醇；能有效促进人和动物肠道对钙、磷吸收的是维生素D；能参与血液中脂质运输的是胆固醇。思考与收获三、 生物大分子以碳链为基本骨架1、 多糖、蛋白质和核酸都是生物大分子，基本的组成单位依次为：单糖、氨基酸和核苷酸。2、 生物大分子以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架，所以碳是生命的核心元素。【按图索骥】 脂肪磷脂固醇单糖二糖多糖细胞中的脂质细胞中的糖类和脂质细胞中的糖类第五节 细胞中的无机物一、 细胞中的水 1、水的含量 （1）含量最多。在构成生物体的各种化学成分中，水一般占60%95%。 （2）含量存在差异 a.不同种类生物的含水量有差异，如水生生物的含水量高于陆生生物。 b.不同的生长发育时期，生物体内含水量差别很大，如未成熟个体含水量高于成熟个体。 c.同一生物不同器官内水的含量不同。 2、水的存在形式（1） 自由水a.存在:以游离的形式存在，可以自由流动b.含量:约占细胞内全部水分的95.5%c.作用:细胞内的良好的溶剂；参与生物化学反应；为细胞提供液体环境；运送营养物质和代谢废物。（2） 结合水a.存在:与细胞内的其他物质相结合b.含量:约占细胞内全部水分的4.5%c.作用:是细胞结构的重要组成成分二、 细胞中的无机物 1、存在形式：大多数以离子的形式存在 阳离子主要有：钠离子；钾离子；钙离子；镁离子；二价铁离子；三价铁离子等；思考与收获阴离子主要有：氯离子；硫酸根离子；磷酸根离子；碳酸氢根离子等。 2、含量：占细胞鲜重的1%1.5% 3、功能（1） 某些重要化合物的组成成分，如镁离子是构成叶绿素的主要成分。（2） 维持细胞和生物体的生命活动，如哺乳动物的血液中钙离子含量太低，会出现抽搐的症状。（3） 维持细胞的酸碱平衡。（4） 细胞是元素和化合物构成的生命系统。C、H、O、N等元素在细胞中含量丰富，是构成细胞中主要化合物的基础；以碳链为骨架的糖类、脂质、蛋白质、核酸等有机化合物，构成细胞生命大厦的基本框架；水和无机盐与其他物质共同承担构建细胞、参与细胞生命活动等重要功能。活细胞中的这些化合物，含量和比例处于不断变化之中，但是又保持相对稳定，以保证细胞生命活动的正常进行。【按图索骥】 存在形式作用自由水、结合水功能无机物细胞中的无机物水具体习题见五三模拟思考与收获重要实验1：生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质检测1.实验原理及目的要求 根据某些化学试剂能够使生物组织中的有关有机化合物产生特定的颜色反应，尝试用化学试剂检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质。2.实验流程归纳 (1)选材制备组织样液显色反应。 (2)脂肪的检测还可利用显微镜观察法，实验流程为：取材切片制片观察。3.实验材料的选择 (1)可溶性还原糖的鉴定实验中，最理想的实验材料是还原糖含量较高的生物组织(或器官)，而且组织的颜色较浅，易于观察。可选用苹果、梨、白色甘蓝叶、白萝卜等。 (2)脂肪的鉴定实验中，实验材料最好选富含脂肪的生物组织，若利用显微镜观察，则最好选择花生种子。如果是新鲜花生种子，可不必浸泡，浸泡效果反而不好；如果是干种子，需浸泡3 h4 h最适宜切片(浸泡时间短，不容易切片；浸泡时间过长，组织太软，切下的薄片不易成形)。 (3)蛋白质的鉴定实验，最好选用富含蛋白质的生物组织。植物材料常用大豆，且浸泡1 d2 d，适于研磨，动物材料常用鸡卵清蛋白。4.实验操作中的注意事项 (1)在鉴定可溶性还原糖的实验中，加热试管中的溶液时，应该用试管夹夹住试管上部，放入盛5065温水的大烧杯中加热。注意试管底部不要接触烧杯底部；斐林试剂不稳定易变性，应现用现配。 (2)还原糖、蛋白质的鉴定实验中，在加相应试剂鉴定之前，要留出一部分组织样液，以便与鉴定后的样液颜色作对比，增强实验的说服力。 (3)在蛋白质的鉴定实验中，如果用蛋清稀释液作为实验材料，一定要稀释到一定程度，否则，与双缩脲试剂发生反应后会粘在试管的内壁上，使反应不彻底，试管也不易洗刷干净。5.斐林试剂与双缩脲试剂比较 斐林试剂 双缩脲试剂 甲液 乙液 A液 B液 成分 0.1 g/mL NaOH溶液0.05g/mL CuSO4溶液0.1g/mLNaOH溶液0.01 g/mlCuSO4溶液鉴定物质 可溶性还原糖 蛋白质添加顺序甲乙两液等量混匀后立即使用先加入A液1 mL，摇匀，再加入B液4滴，摇匀反应条件水浴5065加热 不需加热，摇匀即可反应现象 样液变砖红色 样液变紫色思考与收获 特别提醒：斐林试剂与双缩脲试剂可以从以下几个方面比较(1) 浓度不同。斐林试剂中CuSO4溶液浓度为0.05 g/mL，双缩脲试剂中CuSO4溶液浓度为0.0l g/mL。 (2)原理不同。斐林试剂的实质是新配制的Cu(OH)2溶液；双缩脲试剂实质是碱性环境中的Cu2+ (3)使用方法不同。斐林试剂是先将NaOH溶液与CuSO4溶液混合后再使用；双缩脲试剂是先加入Na0H溶液，再滴加CuS04溶液。 【自主探究1】下列关于实验鉴定还原糖、脂肪和蛋白质操作的叙述中，正确的是 ( ) A.鉴定还原糖的斐林试剂甲液与乙液，可直接用于蛋白质的鉴定 B.鉴定脂肪的存在，可用显微镜观察是否有被染成橘黄色或红色的颗粒 C.鉴定可溶性还原糖时，先加入斐林试剂甲液摇匀后，再加入乙液 D.鉴定蛋白质时，双缩脲试剂A液与B液要混合均匀后再加入含样液的试管中重要实验2、观察DNA和RNA在细胞中的分布1. 实验原理：甲基绿和吡罗红两种染色剂对DNA和RNA的亲和力不同，甲基绿使DNA呈绿色，吡罗红使RNA呈红色。盐酸能改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞，同时使染色质中的DNA与蛋白质分离，有利于DNA与染色剂结合。2.实验方法步骤：（1）取口腔上皮细胞制片在洁净的载玻片上，滴一滴质量分数为0.9%的NaCl溶液。用消毒牙签在自己漱净的口腔内侧壁上轻轻地刮几下，然后在载玻片的液滴中涂抹几下。点燃酒精灯，将涂有口腔上皮细胞的载玻片烘干。（2）水解在小烧杯中加入30ml质量分数为8%的盐酸，将烘干的载玻片放在小烧杯中。在大烧杯中加入30温水。将盛有盐酸和载玻片的小烧杯放在大烧杯中保温5min。（3）冲洗涂片用蒸馏水的缓水流冲洗载玻片10s。（4）染色用吸水纸吸去载玻片上的水分。将吡罗红甲基绿染色剂滴2滴在载玻片上，染色5min。吸去多余的染色剂，盖上盖玻片。（5）观察先用低倍镜观察：选择染色均匀、色泽浅的区域，移至视野中央，将物镜调节清楚。换用高倍镜观察：将要进一步放大的物像移至视野的中央，调节细准焦螺旋，观察细胞核和细胞质的染色情况。结论：细胞核被染成绿色，细胞质被染成红色。思考感悟：有人说DNA存在于细胞核中，RNA存在于细胞质中，对吗？提示：不对，真核细胞的DNA主要分布在细胞核中，线粒体、叶绿体内也含有的DNA；思考与收获RNA主要分布在细胞质中，在细胞核中也存在。 3.几种液体在实验中的作用 (1)0.9NaCI溶液：保持口腔上皮细胞正常形态。 (2)8盐酸：改变细胞膜等的通透性；使染色体中DNA与蛋白质分开。 (3)蒸馏水：配制染色剂；冲洗载玻片。特别提醒：1.该实验中选用植物细胞材料时，应注意选用无色的细胞，实验效果明显。 2.不能用哺乳动物的红细胞作为实验材料，因为红细胞没有细胞核，无法观察DNA和RNA的分布。4. 实验结论现象结论绿色明显集中且接近细胞中央DNA主要分布于细胞核中绿色周围的红色范围较广RNA广泛分布于细胞质中【自主探究2】在“观察DNA和RNA在细胞巾的分布”实验中，加入8盐酸的目的不包括（ ）A.改变细胞膜通透性，加速染色剂进入细胞 B. 水解DNAC.杀死细胞，有利于DNA与染色剂结合 D.使染色体中的DNA与蛋白质分离