生物模块一.docx
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生物模块一
必修模块一《分子与细胞》
第一单元:
细胞的分子组成
一、分子与离子
(一)元素、同位素
细胞是生物体结构和功能的基本单位。
构成细胞的物质都是由元素组成的。
统一性:
组成生物体的化学元素,在无机自然界都可以找到,没有一种元素是生物界特有的。
差异性:
组成生物体的化学元素在生物体和自然界中含量相差很大。
O、C、H、N等是构成细胞的主要元素(在细胞中含量最多的4种元素)
C是在细胞干重含量最高的元素O是鲜重时含量最高的元素
(大量元素/微量元素)
C是构成细胞的最基本元素,因为构成细胞的物质主要是有机化合物,而有机化合物都含碳。
碳原子间相互共用电子对,其结果是形成长长的碳链,成为一个碳骨架,碳骨架中的碳原子上游离的键可以与氢、氧、氮、硫、磷等结合,形成数百万种化合物,因此碳是所有生命系统中的核心元素
元素:
具有相同质子数的同一类原子的总称。
同位素:
质子数相同(化学性质相同)中子数不同(质量数不同)的同种元素的不同原子间的互称。
例1H(氕)2H(氘)3H(氚)
放射性同位素:
原子核会衰变,产生颗粒和能量,易于检测。
例14C示踪原子。
同位素示踪法:
用示踪原子标记的化合物化学性质不变,仍可被生物体吸收利用,从而可以在分子水平追踪其在生物体内的运行和变化。
(二)共价键、离子键
组成细胞的物质单位是分子
共价键的形成:
原子间共用电子对
(极性共价键/非极性共价键)
离子键的形成:
原子得失电子形成阴阳离子后,阴阳离子间的静电作用
练习:
二、说出水和无机盐的作用
(一)水的主要生理功能
1、含量:
占细胞总重量的60%-90%,是活细胞中含量是最多的物质。
2、极性分子(氧略带负电性、氢略带正电性)
3、氢键(一个水分子中氢原子与另一个水分子中电负性强的氧原子间的静电引力)
每个水分子中的氢原子可以形成一个氢键,氧原子则可以形成两个氢键,所以一个水分子可以通过氢键与另外4个水分子相连,即为水分子的缔合。
4、主要功能:
良好溶剂(溶解极性分子或离子)、物质运输的主要介质、调节温度使细胞内温度变化较缓和(水温升高破坏氢键吸热、水温降低形成氢键放热)
5、形式:
自由水、结合水
在代谢旺盛的细胞中,自由水的含量一般较多;结合水的含量增多,使细胞的抗逆性增强
(二)无机盐的存在形式及其主要生理功能
1、存在形式:
多为离子
2、作用
①对维持细胞的生命活动起重要作用。
(血浆浓度、酸碱平衡、神经肌肉的兴奋性等)
②是某些复杂化合物的重要组分。
(如Mg2+是构成叶绿素的成分、Fe2+是构成血红蛋白的成分)练习:
6.当生物体新陈代谢旺盛和生长迅速时,通常结合水和自由水的比值
A.会升高B.会降低C.不变化D.波动不大
7.已知Mn2+是许多酶的活化剂,如它能激活硝酸还原酶,是缺Mn2+的植物无法利用硝酸盐。
这说明无机盐离子
A.对维持细胞形态和功能有重要作用B.对维持生物体的生命活动有重要作用
C.对维持细胞酸碱平衡有重要作用D.对调节细胞渗透压有重要作用
8.马拉松长跑运动员在进入冲刺阶段时,会有少量运动员下肢肌肉发生抽搐,这是由于随着大量汗液的排出而向外排出了过量的
A.水B.钙盐C.钠盐D.尿素
9.“朴雪”乳酸亚铁口服液可以有效地治疗人类缺铁性贫血症,这是因为其中的Fe2+进入人体后能
A.调节血液的酸碱平衡B.调节血液的渗透压
C.参与红细胞血红蛋白的形成D.促进更多红细胞的产生
10.某患者得了脂肪肝(即肝细胞中有过多的脂肪),那么肝细胞中含量最多的化合物是
A.脂肪B.蛋白质C.水D.无机盐
三、概述糖类的种类和作用
(一)糖类的元素组成:
C、H、O
(二)糖类的种类及生物体内重要的糖
(三)糖类的生理功能:
糖类是生物体维持生命活动的主要能量来源。
(另:
能参与细胞识别,细胞间物质运输和免疫功能的调节等生命活动。
)
概念
种类
分布
主要功能
单糖
不能水解的糖
(糖类的结构单元)
核糖
动植物细胞
组成核酸的物质
脱氧核糖
葡萄糖
细胞最重要的能源物质
二糖
水解后能够生成二分子单糖的糖
蔗糖
植物细胞
麦芽糖
乳糖
动物细胞
多糖
水解后能够生成许多个单糖分子的糖
淀粉
植物细胞
植物细胞中的贮能物质
纤维素
植物细胞壁的基本组成成分
糖元(肝、肌)
动物细胞
动物细胞中的贮能物质
附:
1、二糖与多糖的水解产物:
蔗糖→1葡萄糖+1果糖麦芽糖→2葡萄糖
乳糖→1葡萄糖+1半乳糖淀粉→麦芽糖→葡萄糖
纤维素→纤维二糖→葡萄糖糖元→葡萄糖
2、糖类的鉴定:
(1)淀粉:
碘—碘化钾
(2)还原性糖(葡萄糖、果糖、麦芽糖等):
本尼迪特试剂(隔水加热,能够生成砖红色沉淀)
四、举例说出脂质的种类和作用
(一)元素组成:
主要由C、H、O组成(C/H比例高于糖类),有些还含N、P
(二)生物体内重要的脂质及其生理作用
1、分类:
脂肪(油脂)、类脂(如磷脂)、固醇(如胆固醇、性激素、维生素D等)、植物腊等
2.功能:
脂肪(油脂):
甘油+脂肪酸
细胞代谢所需能量的主要贮存形式。
类脂中的磷脂:
是构成生物膜(脂双层)的重要物质。
胆固醇:
构成细胞膜的重要成分,还参与血液中脂质的运输。
性激素:
促进生殖器官的发育和生殖细胞的形成等。
维生素D:
促进肠道对钙磷的吸收。
附:
脂肪的鉴定:
脂肪可以被苏丹Ⅲ染液染成橙黄色。
(在实验中用50%酒精洗去浮色→显微镜观察→橙黄色脂肪颗粒)
练习:
1.在人体中,既是构成细胞膜的重要成分,还参与血液中脂质运输的物质是
A.磷脂B.胆固醇C.脂肪D.维生素D
2.在人的肝脏和肌肉细胞中含量最多的糖是
A.糖元B.淀粉C.葡萄糖D.乳糖
3.下列物质不属于脂质的是
A.维生素DB.胆固醇C.胰脂肪酶D.雄性激素
4.维持高等动物第二性征的物质属于
A.核酸B.糖类C.蛋白质D.脂质
5.纤维素是一种多糖,在下列哪种生物中可以找到?
A.烟草花叶病毒B.烟草C.噬菌体D.草履虫
6.下列叙述中,哪项是淀粉、纤维素和糖元的共同特征?
A.都是细胞内储存能量的主要物质B.都含有C、H、O、N四种元素
C.基本组成单位都是五碳糖D.基本组成单位都是六碳糖
7.下列关于糖类的生理作用的叙述中,不正确的是
A.核糖和脱氧核糖是核酸的组成成分B.葡萄糖是细胞的重要能源物质
C.淀粉是植物细胞中重要的储存能量的物质D.纤维素是动物细胞中总要的储存能量的物质
8.大雁体内储存能量和减少热量散失的物质是
A.糖元B.淀粉C.脂肪D.纤维素
9.下列有关脂肪的叙述中,揭示其化学组成上区别于糖类的主要特点是
A.主要由C、H、O三种元素组成B.分子中C、H原子所占比例特别高
C.分子中O的数量比C、H多D.脂肪有减少热量散失的作用
五、概述蛋白质的结构和功能
(一)蛋白质的元素组成
除C、H、O、N外,大多数蛋白质还含有S
(二)蛋白质的基本单位
氨基酸(组成蛋白质的氨基酸约20种)
能组成蛋白质氨基酸结构通式:
(注:
应能分辨哪些氨基酸可以构成蛋白质)
组成蛋白质的20种氨基酸的区别:
R基的不同
(三)蛋白质的结构及特点
许多氨基酸分子通过脱水缩合形成肽键(-CO-NH-)相连而成肽链,多条肽链盘曲折叠形成有功能的蛋白质
二肽:
由两个氨基酸分子组成的肽链。
多肽:
由n(n≥3)个氨基酸分子以肽键相连形成的肽链。
计算:
(会数肽链中氨基酸数,肽键数、脱水数、游离氨基数和羧基数)
(1)一条肽链中形成的肽键数=脱去水分子数=氨基酸分子个数﹣1
(2)一条多肽链的一端含有一个游离的氨基,另一端含有一个游离的羧基。
(四)蛋白质分子结构的多样性
肽链中氨基酸种类、氨基酸数目、氨基酸排列顺序、
蛋白质多肽链数目、空间结构
(五)蛋白质的生理功能
附:
蛋白质的鉴定
在双缩脲试剂中产生紫色的颜色反应
练习:
1.下列哪项不是构成蛋白质的氨基酸?
A.B.
C.D.
2.血液中的血红蛋白和肌肉中的肌动蛋白结构不同的原因是
A.所含氨基酸的种类不同
B.所含氨基酸的数目不同
C.所含氨基酸的排列顺序不同
D.所含氨基酸的种类、数目排列顺序和肽键的空间结构都不同
3.已知20种氨基酸的平均相对分子质量是128,现有一蛋白质由两条肽链构成,共有肽键98个,则此蛋白质的相对分子质量最接近于
A.1280B.12544C.11036D.12288
4.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B.组成蛋白质的氨基酸种类和数量不同
C.氨基酸的排列顺序不同D.蛋白质的空间结构不同
5.下列各项与蛋白质的作用无关的是
A.催化与调节B.运动C.运送物质D.储存遗传信息
6.人体免疫球蛋白中,IgG由4条肽链构成,共有764个氨基酸,则该蛋白分子中至少含有游离的氨基和羧基数分别是
A.746和764B.760和760C.762和762D.4和4
7.两个氨基酸分子缩合形成二肽,脱去一分子水。
这个水分子中氢来自
A.羧基(-COOH)B.氨基(-NH2)
C.连在碳原子上的氢D.氨基和羧基
8.下列能正确表示蛋白质分子由简到繁的结构层次的一组是
①氨基酸②C、H、O、N等化学元素③氨基酸分子相互结合④多肽⑤肽链⑥形成具有一定的空间结构的蛋白质分子
A.①②③④⑤⑥B.②①④③⑥⑤C.②①④③⑤⑥D.②①③④⑤⑥
9.在下列物质中,若将其中构成人体的氨基酸通过缩合而形成一条肽链,则此蛋白质分子中所有的羧基数至少是
①②③④
⑤⑥
A.1个B.2个C.3个D.4个
10.细胞中含量最多的有机物是
A.蛋白质B.核酸C.糖类D.脂质
11.用化学分析法测得某有机物的化学成分及含量如下表所示,则该物质最可能是
元素
C
O
N
H
S
Fe
含量(%)
92.393
3.518
2.754
1.214
0.006
0.006
A.核酸B.脂肪C.蛋白质D.糖类
12.根据下列图表,回答问题。
H
|
H
|
H
|
H
|
O
‖
O
‖
—O—H
C
C—
—N—
—N—
C—
C
C
C—
|
CH3
|
H
|
H
‖
O
|
H
C
A
B
(1)该图中,A为,B为,C为。
(2)该图示为肽化合物,有个肽键。
(3)该化合物是由个氨基酸分子失去分子水而形成的。
(4)形成该化合物的氨基酸有种。
六、简述核酸的结构和功能
(一)核酸的元素组成C、H、O、N、P
(二)核酸的种类和分布
(三)核酸的基本组成单位核苷酸:
由一分子磷酸、一分子五碳糖和一分子含氮碱基组成。
核苷酸
磷酸
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