第2章--组成细胞的分子(教案)(共16页)

精选优质文档-倾情为你奉上第2章 组成细胞的分子第1节 细胞中的元素和化合物【课标定位】1.简述组成细胞的主要元素、大量元素和微量元素。2.了解组成细胞的主要化合物及其在细胞中的含量。3.掌握检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质的方法。【教材回归】一、组成细胞的元素细胞中常见的化学元素有20多种，其中有些含量较多，如C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等称为大量元素；有些含量很少，如Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo等称为微量元素。C H O N P S K Ca Mg Fe Mn B Zn Cu Mo等最基本元素 基本元素 主要元素（97%） 大量元素 微量元素水：占85%90%（各种鲜细胞中含量最多的化合物）无机盐：占1%1.5%（细胞中含量很少）蛋白质：占7%10%（鲜细胞中只比水少，是含量最多的有机化合物；干细胞中含量最多的化合物）脂质：占1%2%糖类核酸化合物无机化合物有机化合物占1%1.5%二、组成细胞的化合物三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质（实验）还原糖 + 斐林试剂 砖红色沉淀淀粉 + 碘液 蓝色脂肪 + 苏丹染液 橘黄色；脂肪 + 苏丹染液 红色蛋白质 + 双缩脲试剂 紫色5065水浴加热特定的颜色反应约2min（一）实验原理（二）实验流程1.还原糖的检测呈色反应制备组织样液：制浆一层纱布过滤取液选材：选取含糖量较高、白色或近于白色的植物组织，以苹果、梨为最好结论：组织样液中含有还原糖蓝色棕色砖红色呈现蓝色振荡刚配制的斐林试剂1mL待测组织样液2mL5065温水中加热约2min2.脂肪的检测方法一：待测组织样液 + 3滴苏丹染液橘黄色。方法二：染色：从培养皿中选取最薄的切片，用毛笔蘸取放在载玻片中央；在花生子叶薄片上滴23滴苏丹染液，染色3min（若用苏丹染液，染色1min）去浮色：用吸水纸吸去花生子叶薄片上的染液，再滴加12滴体积分数为50%的酒精溶液，洗去薄片表面的浮色制成临时装片：用吸水纸吸去花生子叶周围的酒精，滴一滴蒸馏水，盖上盖玻片观察：首先在低倍显微镜下找到花生子叶的最薄处，移到视野中央，将物像调节清楚；再换用高倍显微镜进行观察，视野中被染成橘黄色的脂肪颗粒清晰可见结论：花生种子中含有脂肪制片取材：取一粒浸泡过的花生种子，去掉种皮切片：用刀片在花生子叶的横断面上平行切下若干薄片，放入盛有清水的培养皿中待用呈色反应：制备黄豆组织样液制备鸡蛋白稀释液制备生物组织样液取材：选取富含蛋白质的生物组织或器官。植物常选用浸泡12天的黄豆种子或豆浆，动物常选用鸡蛋白稀释液结论：组织样液中含有蛋白质紫色双缩脲试剂B液4滴无色振荡双缩脲试剂A液1mL待测组织样液2mL摇匀振荡摇匀3.蛋白质的检测4.淀粉的检测检测取材：马铃薯匀浆结论：马铃薯匀浆样液中含有淀粉蓝色摇匀碘液2滴待测组织样液2mL【要点突破】一、组成细胞的元素1.不同生物体元素组成的关系：种类大体相同，但同一元素的含量比例相差很大。2.大量元素和微量元素都是细胞生命活动所必需的元素，在生物体内可能还含有一些非必需的元素，如人体内可能含有重金属Pb。3.无论是鲜重还是干重，组成细胞的元素中C、H、O、N四种元素的含量最多，在干重中C的含量达到55.99%，这表明C是构成细胞最基本的元素。4.在细胞鲜重中，4种基本元素的含量是：OCHN；在细胞干重中，4种基本元素的含量是：CONH。5.生物界与非生物界的关系：生物体总是和外界环境进行着物质交换，归根结底是有选择地从无机自然界获取各种物质来组成自身。因此，从元素的种类看，组成细胞的化学元素在无机自然界中都能够找到，没有一种是细胞所特有的，可见生物界与非生物界具有统一性；从元素的含量看，细胞与非生物相比，各种元素的相对含量又大不相同，可见生物界与非生物界又具有差异性。6.与光合作用密切相关的几种化学元素：元素种类主要生理作用N各种光合酶、叶绿素和ATP等的组成元素；可促进植物细胞分裂和生长，使叶面积增大，从而增大光合作用的面积P叶绿体双膜和基粒的组成成分；ATP和叶绿体DNA的组成元素K可使植株抗倒伏，保持挺拔状态，从而接受充足的光照；可促进光合作用过程中糖类物质的合成和运输MgMg是合成叶绿素分子的必需成分二、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质（实验）1.分子结构中含有还原性基团的糖叫做还原糖，如葡萄糖、麦芽糖和果糖等。2.成熟的番茄汁、西瓜汁、辣椒汁、血液以及甘蔗等不能用作检测还原糖的实验材料。3.由于蛋白质分子中含有很多与双缩脲结构相似的肽键，因此，蛋白质可与双缩脲试剂发生颜色反应。4.蛋白质检测的最佳材料是鸡蛋白，因为其蛋白质含量高，配制的提取液透明，与双缩脲试剂反应的颜色明显。但是，鸡蛋白必须稀释，以免与双缩脲试剂发生反应后粘固在试管内壁上，使反应不容易彻底，并且试管也不容易刷洗干净。5.斐林试剂与双缩脲试剂的比较：种类项目斐林试剂双缩脲试剂甲液乙液A液B液成分0.1g/mLNaOH溶液0.05g/mLCuSO4溶液0.1g/mLNaOH溶液0.01g/mLCuSO4溶液鉴定物质还原糖蛋白质作用原理还原糖可将新配制的Cu（OH）2还原为Cu2OCu2+与肽键反应形成络合物添加顺序甲液与乙液必须等量混匀后才能注入，并且要现配现用必须先加入A液，造成碱性反应环境后再滴加B液反应条件5065温水浴加热不需加热，摇匀即可反应现象砖红色沉淀紫色达标自测1. 在大熊猫的骨骼肌细胞中，最基本的化学元素和含量最多的化学元素分别是（ A ）A.C和O B.C和HC.O和C D.H和O2. 下列有关化学元素中，属于组成家兔身体主要元素的一组是（ C ）A.C、H、O、N、P、KB.C、H、O、S、P、Mg C.S、P、O、C、H、ND.N、S、P、Ca、Zn、Fe3. 牛通过吃草从草中获得化合物和化学元素，则牛和草体内的各种化学元素（ D ）A.种类相差很大，含量大体相同B.种类和含量都相差很大C.种类和含量都大体相同D.种类大体相同，含量相差很大4. 在检测还原糖的实验中，下列有关加入斐林试剂的操作中正确的是（ C ）A.先加入甲液，后加入乙液B.先加入乙液，后加入甲液C.将甲液与乙液混匀后再加入D.以上操作方法都是错误的5. 下列能与硫酸铜在碱性环境中发生反应而生成紫色物质的是（ C ）A.淀粉 B.脂肪C.淀粉酶 D.DNA6. 在检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质时，需要加热的是（ D ）A.脂肪的检测 B.蛋白质的检测C.淀粉的检测 D.还原糖的检测【自我校对】一、20 大量 微量 最基本 基本 主要 大量 微量二、最多 水 最多 最多 三、（一）斐林 加热 砖红 碘 蓝 苏丹 橘黄 苏丹 红 双缩脲 紫 （二）1.较高 白色 白色 蓝 蓝 棕 砖红 2.苏丹 低倍 橘黄 3.蛋白质 鸡蛋白 无 紫 4.蓝第2节 生命活动的主要承担者蛋白质【课标定位】1.说明氨基酸的结构特点以及氨基酸形成蛋白质的过程。2.概述蛋白质的结构和功能，认同蛋白质是生命活动的主要承担者。【教材回归】概念：由多个氨基酸分子缩合而成的，含有多个肽键的化合物种类：含有三个氨基酸的叫做三肽，含有四个氨基酸的叫做四肽，依此类推结构：通常呈链状结构，叫做肽链。肽链能够盘曲、折叠，形成具有一定空间结构的蛋白质结构通式：形成方式脱水缩合：一个氨基酸的羧基与另一个氨基酸的氨基连接，同时脱去一分子水结构蛋白：许多蛋白质是构成细胞和生物体结构的重要物质，如羽毛、肌肉、头发、蛛丝等的成分主要是蛋白质结构：由一条或多条肽链构成，肽链之间通过一定的化学键互相结合在一起。这些肽链既不呈直线，也不在同一个平面上，而是有规则地螺旋、折叠、盘绕形成复杂的空间结构结构特点多样性：由于组成每种蛋白质的氨基酸种类不同、数目成百上千、排列顺序千差万别，肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构不同而具有多样性功能特点多样性二肽基本单位氨基酸HH2NCCOH HNCCOOH H2O + H2NCCNCCOOH R1肽键HOR2HH酶R2HOHR1不变结构：决定是否为构成生物体中蛋白质的氨基酸R（侧链基团）可变结构：决定氨基酸的种类结构特点每种氨基酸分子中至少都含有一个氨基（NH2）和一个羧基（COOH），并且都有一个氨基、一个羧基、一个氢原子（H）和一个侧链基团（R基）连接在同一个碳原子上各种氨基酸分子之间的区别在于R基的不同种类：在生物体中组成蛋白质的氨基酸约有20种决定功能蛋白有些具有催化作用，如绝大多数酶都是蛋白质有些具有运输载体的功能，如血红蛋白能够运输氧气有些具有信息传递作用，能调节机体的生命活动，如胰岛素和生长激素等有些具有免疫功能，如人体内的抗体可抵御抗原的侵害有些具有识别作用：如糖被、突触后膜上的受体等元素组成：主要由C、H、O、N四种元素组成。很多重要的蛋白质还含有P、S两种元素，有的也含微量的Fe、Cu、Mn、I、Zn等元素结构OHHNCCOHH蛋白质多肽概念：由两个氨基酸分子脱水缩合而成的化合物【要点突破】一、蛋白质分子的含量蛋白质分子在（鲜）细胞中的含量只比水少，大约占细胞鲜重的7%10%，是细胞中含量最多的有机物；在干细胞中的含量最多，约占细胞干重的50%以上。二、氨基酸分子的特点1.一个氨基酸分子中至少有一个氨基和一个羧基，因为R基中可能有氨基或羧基。2.若某物质的结构式中具有氨基酸分子结构通式中的不变结构则是构成生物体内蛋白质分子的氨基酸分子，否则就不是构成生物体内蛋白质分子的氨基酸分子。3.生物体中氨基酸分子种类的不同是由R基决定的，如甘氨酸的R基为-H。4.有8种氨基酸是人体细胞不能合成的（婴儿有9种，比成人多一种组氨酸），必须从食物中获取，这些氨基酸叫做必需氨基酸，如赖氨酸、苯丙氨酸、异亮氨酸、苏氨酸、色氨酸、亮氨酸、甲硫氨酸和缬氨酸等（记忆口决：甲来写一本亮色书）。因此，在评价各种食物中蛋白质成分的营养价值时，人们格外注重其中必需氨基酸的种类和含量。另外12种氨基酸是人体细胞能够合成的氨基酸，叫做非必需氨基酸。三、氨基酸的脱水缩合1.氨基酸分子脱水缩合时，脱去的水分子中的氢分别来自羧基和氨基、氧来自羧基。2.参与脱水缩合的氨基和羧基只能是氨基酸结构通式中的氨基和羧基（R基中的氨基和羧基不参与脱水缩合过程），并且参与脱水缩合后不再是氨基和羧基，而是共同形成了一个化学键肽键（HNCO）。3.在氨基酸分子脱水缩合时，若由n个氨基酸分子脱水缩合形成m条肽链，则形成的肽键数=失去的水分子数=n-m个、至少有m个氨基和m个羧基。若形成环状肽，则氨基酸数=肽键数=脱去的水分子数，所含的氨基或羧基只存在于R基中。4.在一条肽链主链的两端分别是一个氨基和一个羧基，R基中的氨基和羧基不参与脱水缩合过程，因此多肽的氨基（或羧基）数=R基中的氨基（或羧基）数+肽链数。四、蛋白质分子1.一个蛋白质分子可以由一条或多条肽链组成，若含有多条肽链，肽链之间最常见的连接方式是形成氢键和二硫键（SH与SH脱氢后形成的化学键SS）。2.蛋白质相对分子质量的计算：氨基酸分子数氨基酸的平均相对分子质量-脱去的水分子数18（特别提示：若形成了二硫键，则还需减去二硫键数2）。氨基酸的平均相对分子质量氨基酸数肽键数脱去水分子数多肽链的相对分子质量氨基数羧基数1条肽链ann-1n-1an-18（n-1）至少1个至少1个m条肽链ann-mn-man-18（n-m）至少m个至少m个3.完全氧化分解同质量的葡萄糖、脂肪和蛋白质，氧化分解脂肪脱下的氢最多、消耗的氧最多、产生的水和释放的能量最多。达标自测1. 某蛋白质的相对分子质量为10972，在合成该蛋白质的过程中共脱去的水的相对分子质量为1728，氨基酸的平均相对分子质量为127，则该蛋白质中含有的肽链数为（ D ）A.1条 B.2条C.3条 D.4条2. 下列有关物质中，有的是构成蛋白质的氨基酸，有的不是。若将构成蛋白质分子的氨基酸脱水缩合形成一条肽链，则其中含有的氨基数、羧基数和肽键数分别是（ A ）NH2COOHCOOHH2NCHCH2COOH H2NCHCH2COOH H2NCH（CH2）4NH2H2NCH2COOH H2NCH2CH2OHA.2、2、2 B.3、3、2C.4、3、3 D.3、4、23. 已知由n个碱基组成的某基因控制合成由一条肽链组成的蛋白质，若氨基酸的平均相对分子质量为a，则该蛋白质分子的相对分子质量最大为 （ D ）A.na/6 B.na/3-18（n/3-1）C.an-18（n-1） D.na/6-18（n/6-1）4. 若有1000个氨基酸分子，其中共有氨基1020个、羧基1050个，则由这些氨基酸分子脱水缩合形成的4条肽链中共有肽键数、氨基数和羧基数分别是（ C ）A.999个、1016个、1046个B.999个、1个、1个C.996个、24个、54个D.996个、1016个、1046个5. 已知某三十九肽中共有丙氨酸（分子式为C3H7NO2）4个，现去掉其中的丙氨酸得到4条长短不等的多肽（如右下图所示）。下列有关这些短肽的叙述中正确的是（ D ）28 389 1719 261 391 7A.肽键总数减少了8个B.C原子总数减少了10个C.氨基和羧基总数均增加了4个D.O原子总数减少了1个6. 已知免疫球蛋白IgG的结构如右下图所示，假若该IgG由m个氨基酸构成，则形成该免疫球蛋白IgG时相对分子质量将减少（ D ）-S-S-S-S-S-S-A.（m-4）18-6B.（m+1）18C.（m+2）18D.（m-4）18+6【自我校对】C、H、O、N 氨基酸 20 种类 是否 至少 同一个 R基 脱水缩合 羧基 氨基 一分子水 两 多 多 三 四 链状 空间 一 多 化学键 不呈 不在 空间 种类 数目 排列顺序 盘曲、折叠 空间 细胞 生物体 催化 运输载体 信息传递 调节 免疫 抗体 识别 糖被 受体第3节 遗传信息的携带者核酸【课标定位】1.举例说出核酸的种类，简述核酸的结构和生理作用。2.以特定的染色剂进行染色，观察并区分DNA和RNA在细胞中的分布。【教材回归】一、核酸的种类及生理作用（一）核酸的种类根据核酸所含五碳糖的不同，可将核酸分为脱氧核糖核酸（简称DNA）和核糖核酸（简称RNA）两大类。（二）核酸的生理作用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生理作用。二、观察DNA和RNA在细胞中的分布（实验）（一）实验原理1.染色甲基绿和吡罗红两种染色剂对DNA分子和RNA分子的亲和力不同。甲基绿可使DNA分子呈现绿色，吡罗红可使RNA分子呈现红色，利用甲基绿和吡罗红的混合染色剂将细胞染色可显示DNA和RNA在细胞中的分布。2.水解盐酸能够改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞，同时可使染色质中的DNA分子与蛋白质分子分离，有利于DNA与染色剂结合。（二）方法步骤用吸水纸吸去载玻片上的水分将吡罗红甲基绿混合染色剂滴2滴在载玻片上，染色5min吸去多余染色剂，盖上盖玻片低倍显微镜观察：选择染色均匀、色泽较浅的区域，移至视野中央，将物像调节清晰换用高倍显微镜观察：调节细准焦螺旋，观察细胞核和细胞质的染色情况制片在洁净的载玻片上，滴一滴质量分数为0.9%的NaCl溶液（目的是保持细胞的原有形态）用消毒牙签在自己漱净（目的是防止混杂有食物碎屑）的口腔内侧壁上轻轻刮几下，把牙签上附有碎屑的一端，放在上述载玻片上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（来回移动载玻片，烘干至细胞吸附住即可）水解在小烧杯中加入30mL质量分数为8%的盐酸，将烘干的载玻片放入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冲洗：用蒸馏水的缓水流冲洗载玻片10s（冲洗的目的是洗去载玻片上的盐酸，使用缓水流的目的是防止细胞被水流冲走）染色观察（三）实验结果及结论细胞中的绿色明显集中在细胞核处，说明DNA主要分布在细胞核内；绿色周围的红色范围比较广泛，说明RNA大部分存在于细胞质中。三、核酸的分子结构核酸 结构：每个核酸分子是由几十个乃至上亿个核苷酸连接而成的长链。DNA是由脱氧核苷酸连接而成的长链（通常由两条脱氧核苷酸链构成），RNA由核糖核苷酸连接而成（通常由一条核糖核苷酸链构成）结构特点多样性：组成DNA分子或RNA分子的核苷酸虽然只有4种，但是核酸分子中核苷酸的数量和排列顺序却是千变万化的遗传信息：核酸中核苷酸的排列顺序代表着遗传信息。绝大多数生物的遗传信息贮存在DNA分子中，如细胞生物和DNA病毒。部分病毒的遗传信息直接贮存在RNA中，如极少数只含有RNA的病毒HIV、SARS病毒等基本组成单位：核苷酸（8种）元素组成：由C、H、O、N、P等元素组成化学组成：含氮碱基P五碳糖核苷酸核苷种类及其异同：腺嘌呤（A）腺嘌呤脱氧核苷酸鸟嘌呤（G）鸟嘌呤脱氧核苷酸胞嘧啶（C）胞嘧啶脱氧核苷酸胸腺嘧啶（T）胸腺嘧啶脱氧核苷酸HP脱氧核糖含氮碱基脱氧核苷酸（4种）腺嘌呤（A）腺嘌呤核糖核苷酸鸟嘌呤（G）鸟嘌呤核糖核苷酸胞嘧啶（C）胞嘧啶核糖核苷酸尿嘧啶（U）尿嘧啶核糖核苷酸OHP核糖含氮碱基核糖核苷酸（4种）【要点突破】一、观察DNA和RNA在细胞中的分布（实验）1.实验材料的选择实验中人的口腔上皮细胞也可选用其他动物细胞或植物细胞代替，若是植物细胞最好是选择无色的植物细胞，以免细胞自身的颜色干扰实验结果。特别提示：哺乳动物（包括人）成熟的红细胞不能用作本实验的材料，因为哺乳动物成熟的红细胞呈红色且没有细胞核，无法观察DNA和RNA的分布。2.染色剂的使用甲基绿和吡罗红不能单独使用，需混合后才能使用。混合时需用蒸馏水现配现用，类似于斐林试剂的使用。3.实验结果分析（1）原核细胞的DNA主要存在于细胞内的拟核区域，少量存在于细胞质中；RNA主要存在于细胞质中。（2）真核细胞中的DNA主要分布在细胞核中，与蛋白质构成染色体，少量分布在线粒体和叶绿体中；RNA主要分布在细胞质中，少量分布在线粒体、叶绿体和细胞核中。二、核酸的分子结构1.与核酸有关的计算（1）在核酸分子中，核苷酸数=磷酸分子数=五碳糖分子数=含氮碱基数。（2）DNA和RNA都有含氮碱基A、G、C，DNA特有的含氮碱基是T，RNA特有的含氮碱基是U，因此在细胞生物的细胞中含氮碱基共有5种。2.核酸的多样性和特异性（1）构成DNA分子的脱氧核苷酸虽然只有4种，但是构成不同DNA分子的脱氧核苷酸的数量不同、排列顺序千变万化，这就决定着DNA分子具有多样性。（2）每个DNA分子中4种脱氧核苷酸的数量和排列顺序是特定的，这就决定着DNA分子具有特异性，因此DNA指纹法在案件侦破工作中有着重要的用途。（3）有些病毒只含有RNA，其核糖核苷酸的排列顺序也具有多样性和特异性。3.不同生物的核酸和遗传物质生物类别核酸遗传物质说明举例细胞生物DNA和RNADNARNA不是遗传物质，但在遗传信息的传递和表达中有重要作用细菌、人等病毒只含DNA（大多数）DNA常见的病毒中只含有DNA分子或RNA分子一种核酸大多数噬菌体只含RNA（极少数）RNA烟草花叶病毒特别提示：构成病毒核酸的含氮碱基和核苷酸各有4种，构成病毒遗传物质的含氮碱基和核苷酸各有4种。构成细胞生物核酸的含氮碱基共5种、核苷酸共8种，构成细胞生物遗传物质的含氮碱基共4种、核苷酸共4种。4.两种核酸（DNA和RNA）的比较比较项目脱氧核糖核酸（DNA）核糖核酸（RNA）元素组成C、H、O、N、P基本组成单位脱氧核苷酸（4种）核糖核苷酸（4种）化学组成五碳糖脱氧核糖核糖含氮碱基A、G、C、TA、G、C、U无机酸磷酸在细胞中的分布主要分布在细胞核中，少量存在于细胞质中的线粒体和叶绿体中主要分布在细胞质中，少量分布在线粒体、叶绿体和细胞核中一般结构通常由两条脱氧核苷酸链构成通常由一条核糖核苷酸链构成生理功能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达标自测1. 一只棕色的猛犸是动画片冰川时间2的主角。科学家从4.3万年前的猛犸骨骼中提取到某种物质后，研究发现猛犸很可能是一身金黄色的毛，该物质最可能是（ C ）A.氨基酸 B.蛋白质C.DNA D.葡萄糖2. 下列有关生物体内核酸分子的叙述中，正确的是（ C ）A.核酸是由C、H、O、N元素组成的B.除病毒外，一切生物都有核酸存在C.核酸是生物体内遗传信息的携带者D.组成核酸的基本单位是脱氧核苷酸3. 下列有关真核细胞中DNA分子分布的叙述中，正确的是（ C ）A.只存在于细胞核中 B.只存在于细胞质中C.主要存在于细胞核中 D.主要存在于细胞质中4. 在大豆根尖细胞所含的核酸分子中，含有碱基A、G、C、T的核苷酸共有（ B ）A.8种 B.7种C.5种 D.6种5. 下列有关脱氧核糖核酸（DNA）的叙述中，不正确的是（ B ）A.由C、H、O、N、P元素组成B.是一切生物的遗传物质C.基本组成单位是脱氧核苷酸D.一般由两条脱氧核苷酸链构成6. RNA分子水解后能够获得的化学物质是（ C ）A.氨基酸、葡萄糖、碱基 B.氨基酸、核糖、核苷酸C.核糖、碱基、磷酸 D.脱氧核糖、碱基、磷酸 7. 将用放射性同位素标记的某小分子物质注入金丝雀体内以后，经检测发现放射性主要集中在新产生细胞的细胞核中，则注入的小分子物质最可能是（ A ）A.脱氧核苷酸 B.核糖核苷酸C.脱氧核糖核酸 D.核糖核酸【自我校对】一、（一）五碳糖 DNA RNA （二）遗传信息 遗传 变异 蛋白质二、（一）1.亲和力 甲基绿 绿 吡罗红 红 混合 2.通透 进入 DNA DNA （二）0.9%的NaCl 形态 食物碎屑 烘干 移动 吸附住 8%的盐酸 缓水流 盐酸 冲走 吡罗红甲基绿 均匀 较浅 细准焦 （三）细胞核 细胞质三、C、H、O、N、P 核苷酸 核苷酸 脱氧 两 核糖 一 多样 4 数量 排列顺序 核苷酸 DNA RNA第4节 细胞中的糖类和脂质【课标定位】1.概述糖类和脂质的种类和作用。2.说明生物大分子以碳链为骨架。【教材回归】一、细胞中的糖类元素组成仅由C、H、O三种元素组成种类、分布及功能单糖概念不能水解的糖类（可直接被细胞吸收利用）五碳糖如核糖（RNA的组成成分，主要存在于细胞质内）和脱氧核糖（DNA的组成成分，主要存在于细胞核内）六碳糖如葡萄糖（动植物细胞生命活动所需的主要能源物质）、半乳糖（动物细胞）、果糖（植物细胞）等二糖概念水解后能生成两分子单糖的糖（水解成单糖才能被细胞吸收利用）植物细胞蔗糖在蔗糖酶的催化作用下，可水解为葡萄糖和果糖而供能麦芽糖在麦芽糖酶的催化作用下，可水解为两分子的葡萄糖而供能动物细胞乳糖在半乳糖苷酶的催化作用下，可水解为葡萄糖和半乳糖而供能多糖概念水解后能生成许多单糖的糖（水解成单糖才能被细胞吸收利用）植物细胞淀粉植物细胞中重要的储能物质，在相关酶的催化作用下可彻底水解为葡萄糖而被细胞吸收利用纤维素植物细胞壁的主要成分，在相关酶的催化作用下可彻底水解为葡萄糖动物细胞肝糖原人和动物肝细胞中的储能物质，当血糖含量低于正常值时，便分解为葡萄糖及时进行补充肌糖原人和动物肌肉细胞中的储能物质，可氧化分解为肌肉收缩提供能量生理功能细胞的组成成分，如脱氧核糖是细胞核的组成成分、纤维素是细胞壁的组成成分；细胞中的储能物质，如动物细胞中的糖原和植物细胞中的淀粉；生物体进行生命活动的主要能源物质二、细胞中的脂质元素组成主要是C、H、O，其中脂肪和固醇只有C、H、O、磷脂还含有N和P化学性质通常都不溶于水，而溶于脂溶性有机溶剂，如丙酮、氯仿、乙醚等种类及功能脂肪细胞内良好的储能物质，当生命活动需要时可以被分解利用；是一种很好的绝热体，皮下脂肪层具有隔热和保温作用；分布在内脏器官周围的脂肪具有缓冲和减压的作用，可以保护内脏器官磷脂构成细胞膜和细胞器膜等生物膜的重要成分固醇胆固醇构成动物细胞膜的重要成分；在人体内参与血液中脂质的运输；经日光照射能转变成维生素D性激素能促进人和动物生殖器官的发育以及生殖细胞的形成维生素D能有效地促进人和动物肠道对钙和磷的吸收特别提示：动物在冬眠时主要靠体内的脂肪提供能量，维持基本的生命活动。与糖类相比，脂质分子中氧的含量远远少于糖类，而氢的含量更多。三、生物大分子以碳链为骨架多糖、蛋白质、核酸等都是生物大分子，都是由许多基本组成单位连接而成的，这些基本单位称为单体，这些生物大分子又称为单体的多聚体。例如，组成淀粉、纤维素和糖原的单体是葡萄糖，组成蛋白质的单体是氨基酸，组成核酸的单体是核苷酸。每个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架，由许多单体连接成多聚体。【要点突破】一、细胞中的糖类1.在人和动物体内纤维素很难被消化吸收，草食类动物虽有发达的消化器官，也需借助某些微生物的帮助才能被分解。因此，纤维素一般不能作为人和动物体的能源物质。核糖和脱氧核糖一般也不作为细胞的能源物质。2.并非所有的糖都是甜的，如淀粉和纤维素就不甜。二、生物体的能源问题1.根本能源太阳能；2.直接能源物质ATP；3.主要能源物质糖类；4.重要的能源物质葡萄糖；5.良好的储能物质脂肪；6.植物细胞中的储能物质淀粉和脂肪；7.动物细胞中的储能物质糖原和脂肪。达标自测1. 植物从土壤中吸收并运输到叶肉细胞的氮和磷，主要用于合成（ C ）淀粉 葡萄糖 脂肪 磷脂 蛋白质 核酸A. B.C. D.2. 存在于RNA而不存在于DNA的糖、存在于叶绿体而不存在于线粒体的糖、存在于动物细胞而不存在于植物细胞的糖分别是（ C ）A.核糖、脱氧核糖、乳糖B.脱氧核糖、核糖、纤维素C.核糖、葡萄糖、肝糖原D.脱氧核糖、葡萄糖、淀粉3. 下列有关生理功能中，不属于脂质生理功能的是（ C ）A.储存能量，氧化分解供能B.保护内脏器官，维持体温恒定C.协助脂溶性物质的吸收D.细胞膜结构的重要组成成分4. 种子萌发时的需氧量与种子储藏的有机物的元素组成和元素比例相关，在相同条件下消耗同质量的有机物，油料作物的种子（如花生）萌发时需氧量比含淀粉多的种子（如水稻）萌发时的需氧量（ B ）A.少 B.多C.相等 D.无规律【自我校对】一、C、H、O 不能 直接 核糖 细胞质 脱氧核糖 细胞核 主要 两 单糖 葡萄糖 果糖 葡萄糖 葡萄糖 半乳糖 许多 单糖 储能 葡萄糖 细胞壁 葡萄糖 储能 低于 储能 细胞 储能 主要二、C、H、O C、H、O N和P 脂溶 储能 绝热体 隔热和保温 缓冲 减压 生物膜 动物细胞膜 运输 维生素D 生殖器官 生殖细胞 钙和磷 特别提示：脂肪 少于 更多三、大分子 单体 多聚体 葡萄糖 氨基酸 核苷酸 碳原子 多聚体第5节 细胞中的无机物【课标定位】1.举例说出水在细胞中的存在形式和生理作用。2.举例说出无机盐在细胞中的存在形式和主要生理作用。【教材回归】一、细胞中的水含量一般地说，水在各种细胞中的含量最多，约占细胞鲜重的60%95%存在形式结合水与细胞内的其他物质相结合的水叫做结合水，约占细胞内全部水分的4.5%自由水以游离的形式存在，可自由流动的水叫做自由水，约占细胞内全部水分的95.5%生理功能结合水细胞结构的重要组成成分自由水细胞内的良好溶剂（许多种物质溶解在自由水中）；参与细胞内的许多生物化学反应；细胞内各种生化反应进行的场所；构成多细胞生物体内绝大多数细胞赖以生存的液体环境；水在生物体内的流动，可运送营养物质和代谢废物二、细胞中的无机盐含量在细胞中的含量很少，仅占细胞鲜重的1%1.5%存在形式大多数无机盐以离子的形式存在于细胞中，如Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Cl-、SO43-等生理功能某些复杂化合物的重要组成部分。例如，Mg2+是叶绿素分子必需的成分，Fe2+是血红蛋白分子的主要成分，碘是合成甲状腺激素的原料，碳酸钙是动物和人体的骨和牙齿中的重要组成部分。维持细胞和生物体正常的生命活动。例如，哺乳动物的血液中必须含有一定量的钙离子，若钙离子的含量太低，则会出现抽搐症状。生物体内的无机盐离子，必须保持一定的量，这对维持细胞的形态和酸碱平衡非常重要【要点突破】一、细胞中的水1.自由水与结合水的关系自由水与结合水在一定条件下可相互转化。当细胞代谢旺盛时，细胞内自由水与结合水的比值会升高，反之则会降低。此外，当温度适当升高时结合水可转化为自由水，当温度适当降低时自由水可转化为结合水。2.结合水与植物抗性的关系由于结合水是细胞的结构物质，因而不参与生物体内的代谢过程，但其含量却与植物体的抗逆性有关。例如，在冬季时植物吸水减少，细胞内结合水的相对比例升高，由于结合水不易结冰和蒸发而使植物的抗寒、抗旱等抗性增强。3.自由水与细胞代谢的关系当自由水/结合水的比值越大时，细胞代谢越旺盛；反之，细胞代谢越弱。例如，干燥种子细胞中自由水较少，其代谢（如细胞呼吸）较弱；当干燥种子萌发时，首先需要吸收大量的水分以增加自由水的含量，才能进行旺盛的生命活动。4.自由水与结合水的除去通常说除去细胞中的水主要是指除去自由水，常采用晒干的方法，如刚收获的种子经曝晒后失去的主要是自由水，此时种子仍具有生物活性，但代谢很弱（不能萌发）。除去结合水常采用烘烤的方法，如将干燥的种子放在洁净的试管中加热时，试管壁上出现的水滴主要就是结合水，失去结合水的种子丧失生物活性（永远不能萌发）。二、实验设计实例验证镁是植物必需的无机盐1.方法步骤选取大小、长势基本一致的同种植株幼苗若干，并均分为A、B两组。将A组植株幼苗置于盛有适量完全营养液的容器中进行培养，B组置于盛有等量只缺镁的“完全营养液”中进行培养，其他条件相同且适宜。一段时间后，观察两组植株幼苗的生长状况。2.实验结果及结论A组植株幼苗生长正常，B组植株幼苗不能正常生长，说明镁是植物必需的无机盐。达标自测1. 现有含水量分别为10%、12%、14%、16%的甲、乙、丙、丁小麦种子，贮存于其它环境条件相同的四个粮仓中，则在贮存过程中有机物损耗最少的种子是（ A ）A.种子甲 B.种子乙C.种子丙 D.种子丁2. 某细胞中的含水量为自由水：结合水=90：10，在水分总量不变的情况下，适当提高温度后两种水分的上述比例变化是（ A ）A.增大 B.减小C.不变 D.不能确定3. 下列有关叙述中，属于生物体内没有水就没有生命根本原因的是（ C ）A.水在细胞中以两种形式存在B.水在不同的生物中含量各不相同C.细胞内的各种化学反应在水中进行D.大部分水在细胞内可以自由流动4. 微量元素Zn是构成与记忆力相关的核酸和蛋白质不可缺少的元素，儿童缺Zn会导致大脑发育不良。上述事例说明无机盐离子（ D ）A.对维持细胞的酸碱平衡有重要作用B.对维持细胞的形态有重要作用C.对调节细胞内的渗透压有重要作用D.对维持生物体的生命活动有重要作用5. 某科研工作人员在设计实验探究有机肥是否能够提高土壤肥力并优于化肥时，一组农田施用有机肥，另一组农田施用化肥。你认为该实验设计缺少（ B ）A.施有机肥和适量化肥的对照田B.既不施有机肥也不施化肥的对照田C.施大量化肥和少量有机肥的对照田D.施少量化肥和大量有机肥的对照田【自我校对】一、最多 结合 游离 自由流动 结构 良好溶剂 参与 场所 液体 运送 二、离子 Mg2+ Fe2+ 碘 碳酸钙 正常 抽搐 形态 酸碱平衡专心-专注-专业