1、第二章组成细胞的分子第 1 节 细胞中的元素和化合物本节聚焦:1.组成细胞的主要元素是什么?2.组成细胞的重要化合物有哪些?3.怎样检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质?问题探讨:组成地壳和组成细胞的部分元素含量()表元素 地壳 细胞O 48.6 65.0Si 26.3 极少C 0.087 18.0N 0.03 3.0H 0.76 10.0讨论:比较组成地壳和组成细胞的部分元素的含量,你能提出什么问题?答:元素种类上:元素含量上: 一、组成细胞的元素组成人体细胞的主要元素(占细胞鲜重的百分比)大量元素:C H O N P S K Ca Mg微量元素:Fe Mn Zn Cu B Mo (巧记:牧童碰
2、薪铁门)主要元素:C H O N P S含量最高的四种元素:C H O N基本元素:(重下含量最高)质量分数最大的元素:(重下含量最高)注意: 鲜重与干重 二、组成细胞的化合物无机化合物 水:85%-90% (含量最高的化合物)无机盐:1%-1.5%有机化合物 脂类: 1%-1.5%蛋白质: 7%-10% (重中含量最高的化合物)核酸糖类 1%-1.5%思考与讨论:1.有机化合物和无机化合物有什么区别?2.细胞内最多的有机化合物和无机化合物分别是哪一种,你能推测它们对生命的意义吗?3.根据你的生活经验,说说哪些植物器官的细胞中富含糖类、脂质或蛋白质?怎样从植物器官中提取这些化合物?实验:检测生
3、物组织中的糖类、脂肪和蛋白质实验原理: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。如:还原糖 + 斐林试剂砖红色沉淀脂肪 + 苏丹橘黄色 蛋白质 + 双缩脲紫色淀粉 + 碘蓝色1.还原糖的鉴定注意事项: 还原糖有 材料:(果肉白色的原因) 试剂:(注意事项:甲液成分乙液成分;使用时要) 操作过程中必须 颜色变化浅蓝色 棕色 砖红色2.脂肪的鉴定材料:试剂:注意事项:切片要薄,如厚薄不均就会导致观察时有的地方清晰,有的地方模糊。酒精的作用是:需使用观察使用不同的染色剂染色时间不同颜色变化3.蛋白质的鉴定材料:试剂:(注意事项:A 液成分B 液成分;使用时要 )鉴定前,留出一部
4、分组织样液,以便对比颜色变化:(4)淀粉的检测和观察常用材料:试剂:颜色变化:第 2 节 生命活动的主要承担者蛋白质问题探讨:讨论:1你能够说出多少种富含蛋白质的食品?2你知道蛋白质在生命活动中的主要作用有哪些?3为什么有些食品要添加某些氨基酸?一、蛋白质的基本单位 氨基酸的种类请观察课本 20 页的几种氨基酸的结构:讨论:1.这些氨基酸的结构具有什么共同特点?2.“氨基酸”这一名词与其分子结构有对应关系?观察下图总结:1.氨基酸通式及特点氨基 羧基侧链基团 氨基酸是组成蛋白质的。 结构要点:每种氨基酸都至少含有一个() 和一个(-COOH) ,并且都有一个和一个 连接在碳原子上。氨基酸的种类
5、由 决定。2.与生活的联系: 必需氨基酸:8 种(异亮、甲硫、撷、赖、苯丙、亮、色、苏) 巧记:甲携来一本亮色书非必需氨基酸:12 种二、蛋白质的结构及其多样性1.二肽的形成:问题:2 个氨基酸形成一条多肽链时失去几个水分子?形成几个肽键?如果4 个氨基酸形成 2 条肽链呢? 规律方法 n 个氨基酸脱水缩合形成 m 条多肽链时,共脱去 (nm)个水分子,形成(nm)个肽键,至少存在 1 个 NH2 和 1 个 COOH,形成的蛋白质的分子量为 n *氨基酸的平均分子质量18(nm)2.蛋白质的形成:一级结构 二级结构 三级结构 四级结构例如:牛胰岛素:51 个氨基酸、2 条多肽链组成。相对分子
6、质量是 57003.蛋白质结构的多样性:不同、成百上千、千变万化、千差万别,因此,蛋白质具有复杂的空间结构蛋白质结构多样性导致蛋白质的多样性。,三、蛋白质的功能: 1. 构成细胞和生物体结构的重要物质( ) 2. 催化细胞内的生理生化反应( ) 3. 运输载体( ) 4. 传递信息,调节机体的生命活动( ) 5. 免疫功能( )总之,一切都离不开蛋白质,蛋白质是生命活动的。典型例题1.人体血红蛋白的一条肽链有 145 个肽键,形成这条肽链的氨基酸分子数以及它们在缩合的过程中生成的水分子数分别是( ) A 145 和 144 B 145 和 145C 145 和 146 D 146 和 145
7、2.已知 20 种氨基酸的平均分子量是 128,现有一蛋白质分子由两条多肽链组成,共有肽键 98 个,此蛋白质的分子量( )A 12800 B 12544C 11036 D 12288第 3 节 遗传信息的携带者核酸一阅读:DNA 指纹铁证如山世界上首次利用 DNA 指纹图成功地进行侦破的案件是英国的一起杀害少女案。由于作案者的狡猾,当时英国警方无计可施。后来在案发现场获得了一些作案者的痕迹。通过对 5000 人的 DNA 指纹图进行普查之后,很快将杀人凶手绳之以法。目前,DNA 指纹已广泛用于司法侦破工作。由于每个人都有自己独特点 DNA 序列,因此它和指纹一样,可以作为自己的“身份证” 。
8、只要案发现场留下嫌疑犯的血迹、精斑、毛发等,就可以进行 DNA 指纹鉴定,直接认定和否定嫌疑犯。思考回答问题:1.什么是 DNA 指纹图?2.什么是 DNA?二核酸与 DNA(1)核酸核酸是一切生物的遗传物质。对于生物体的遗传变异和蛋白质的生物合成有极重要的作用。核酸是生物大分子,分子量从几十万至几百万。1元素组成:_2基本单位:_是由 1 分子_ + 1 分子_ +1 分子_构成。简式:_结构:每个核酸分子是由几十个乃至上亿个_连接而成的长链。3.分类:核酸共有 2 类:_和_通常_为双链、_为单链。4.分布:因为核酸分为两类,自然分布情况也因种类不同而不同学习书上第 页实验回答:核酸 染色
9、剂 染色颜色 细胞中着色主要部位细胞中着色次要部位真核细胞:DNA 主要在_,细胞质中的_和_中也含有少量的 DNA。RNA 主要在_。原核细胞:DNA 集中在_。(2)DNA 和 RNA 的学习1.组成DNA 和 RNA 都是核酸中的一种,所以两者的基本单位都是_,基本组成都是一分子_,一分子_和一分子_,其中五碳糖有两类:_和_。所以,根据五碳糖的不同可以把核苷酸组成两类:由一分子_,一分子_和一分子_组成的核苷酸称为脱氧核苷酸,而由一分子_,一分子_,一分子_组成的核苷酸成为核糖核苷酸。脱氧核苷酸是 DNA 的基本单位,核苷酸是 RNA 的基本单位。DNA由 4 种脱氧核苷酸聚合而成,所
10、以中文为_。RNA由 4 种核苷酸聚合而成,所以中文为_DNA 和 RNA 除了五碳糖的区别外,还有含氮碱基上的区别:DNA 含有_,_,_,_,四种含氮碱基,所以,由一分子磷酸,一分子脱氧核糖,分别配合上上面的四种碱基可以组成 DNA 的四种脱氧核苷酸即:_,_,_,_。RNA 含有_,_,_,_,四种含氮碱基,其中只有_和 DNA 的_不同,其余三种碱基都与 DNA 相同。这样,一分子磷酸,一分子核糖,分别配合上四种碱基可以组成 RNA 的四种核糖核苷酸即:_,_,_,_。总之,核算共有_种,核苷酸共_种。遗传物质与 DNA因为通常 DNA 是由四种脱氧核苷酸聚合成的双链,而 RNA 是由
11、核糖核苷酸聚合的单链,所以 DNA 比 RNA 结构更稳定,通常遗传物质是 DNA,即:细胞中同时具有 DNA 和 RNA,也就是说原核生物和真核生物同时具有DNA 和 RNA,但遗传物质是 DNA 。病毒只具有 DNA 或 RNA 其中一种。如 SARS、HIV 等病毒只具有RNA。所以,虽然,组成 DNA 的脱氧核苷酸只有 4 种,但若数量不限(比如是2000 个),在连成长链时,排列顺序就是极其多样化的(4 1000)。也就是说,DNA 上核苷酸多种多样的排列顺序就代表了多种多样的遗传信息。一、选择题( )1.下列关于遗传物质的叙述中,正确的是:A.DNA 不是遗传物质 B.RNA 不是
12、遗传物质 C.只有 DNA 是遗传物质 D.DNA 是主要的遗传物质( )2.观察 DNA 和 RNA 在细胞中分布的实验运用的原理是:A.单独利用甲基绿对细胞染色可显示 DNA 在细胞中的分布,从而推知 RNA分布B.单独利用吡罗红对细胞染色可显示 RNA 在细胞中的分布,从而推知 DNA分布C.利用甲基绿和吡罗红混合染色剂对细胞染色,同时显示 DNA 和 RNA 在细胞中分布D.在细胞核、细胞质内可以分别提取到 DNA 和 RNA,由此可以说明 DNA 和RNA 的分布( )3在 “观察 DNA 和 RNA 在细胞中的分布”实验中,需用质量分数为 8%的盐酸,下列关于盐酸的作用的叙述,错误
13、的是:A增大细胞膜的通透性 B.加速染色剂进入细胞C.调节染色液的 pH D.加速 DNA 与蛋白质的分离( )4.核酸的基本组成单位是:A.核苷酸 B.脱氧核苷酸 C.核糖核苷酸 D.C、H、O、N、P 五种元素( )5. 所有的核苷酸分子中都含有:A.核糖 B.含氮碱基 C.脱氧核糖 D.氨基酸( )6.下列关于 DNA 的说法,正确的是:所有细胞中的 DNA 都是染色体的组成成分真核生物的遗传物质都是,病毒的遗传物质都是真核细胞中的细胞核、叶绿体和线粒体中都含有遗传物质原核细胞中的细胞核、叶绿体和线粒体中都含有遗传物质( )7.同一生物体各细胞内含量最稳定的化合物是:A.水 B.脂肪 C
14、.蛋白质 D.核酸( )8DNA 分子具有多样性的原因是:A.DNA 是由 4 种脱氧核苷酸组成的 B.DNA 的分子量很大C.DNA 分子中含有四种不同的碱基 D.DNA 的碱基对有很多种不同的排列顺序( )9. 病毒甲具有 RNA 甲和蛋白质甲,病毒乙具有 RNA 乙和蛋白质乙。若将 RNA 甲和蛋白质乙组成另一病毒丙,并以病毒丙感染寄主细胞,则寄主细胞中的病毒具有:A. RNA 甲和蛋白质乙 B. RNA 甲和蛋白质甲C. RNA 乙和蛋白质乙 D. RNA 乙和蛋白质甲( )10.下列各项中,正确的是:A.DNA 和 RNA 都能携带遗传信息B.DNA 和 RNA 的基本组成单位都是脱
15、氧核苷酸C.DNA 只分布在细胞核内,RNA 只分布在细胞质中D.不同生物的 DNA 其核苷酸的序列是相同的( )11.不同的生物所具有的 DNA 和 RNA:A.DNA 相同,RNA 不同 B.都不同C.DNA 不同,RNA 相同 D.都相同( )12.下列关于生物遗传物质的叙述中,正确的是:A.细胞核内的遗传物质是 DNA,细胞质内的遗传物质是 RNAB.真核生物的遗传物质是 DNA,原核生物的遗传物质是 RNAC.具有细胞结构的生物的遗传物质是 DNA,病毒的遗传物质是 RNAD.生物的遗传物质是 DNA 或 RNA,具有细胞结构的生物的遗传物质是 DNA( ) 13.在生物体的生命活动
16、中,由 DNA 分子蕴藏的信息所支配合成的RNA 在完全水解后,得到的化学物质是:A.氨基酸、核苷酸、葡萄糖 B.氨基酸、葡萄糖、碱基C.脱氧核糖、碱基、磷酸 D.核糖、碱基、磷酸( )14.烟草、烟草花叶病毒和噬菌体三种生物中,构成核酸的碱基种类和核苷酸种类分别是:A.5 种、8 种;5 种、8 种;4 种、4 种; B.8 种、8 种;5 种、8 种;4 种、4 种;C.4 种、4 种;4 种、4 种;4 种、4 种; D.5 种、8 种;4 种、4 种;4 种、4 种。( )15.大豆根尖细胞所含的核酸中,含有碱基 A、G、C、T 的核苷酸种类数是:A8 B.7 C.5 D.4( )16
17、.通过分析发现甲、乙两个生物细胞中 DNA 碱基总量完全相同,且 4 种碱基的量也分别相同。下列对此现象的解释,正确的是:A这两个生物的 DNA 的分子数相同 B.这两个生物的遗传信息完全相同C.这两个生物的性状相同 D.不足以做出什么判断( )17.对细胞中某些物质的组成进行分析,可以作为鉴别不同真核生物个体是否为同一物种的辅助手段,一般不采用的物质是:A蛋白质 B.DNA C.RNA D.核苷酸( )18.下列有关核酸的叙述中,正确的是:A.除病毒外,一切生物都有核酸存在 B.核酸是由 C、H、O、P 元素组成的高分子化合物C.组成核酸的基本单位是脱氧核苷酸 D.核酸是一切生物的遗传物质(
18、 )19.细胞内储存遗传信息的物质是:A.DNA B.RNA C.蛋白质 D.核酸( )20.构成 DNA 分子的四种脱氧核苷酸的不同,取决于:A五碳糖的不同 B.含氮碱基的种类 C.磷酸分子的多少 D.碱基对的排列顺序参考答案:15DCCAB 610CDDBA 1115BDDDB 1620DDDAB21实验原理:利用酶的专一性,DNA 酶和 RNA 酶可以分别将 DNA 和RNA 水解成小分子,从而破坏其遗传性。实验目的:探究禽流感病毒的遗传物质是 DNA 还是 RNA。注射物质 实验现象预测 结论如果有禽流感病毒; 则 RNA 是遗传物质第一组 核酸提取物+DNA 酶;如果没有禽流感病毒; 则 DNA 是遗传物质如果有禽流感病毒; 则 DNA 是遗传物质第二组 核酸提取物+RNA 酶;如果没有禽流感病毒; 则 RNA 是遗传物质补充题:观察“DNA 和 RNA 在细胞中分布 ”的实验中,正确的步骤是:A取细胞水解制作涂片 冲洗装片染色观察B取细胞制作涂片冲洗涂片 水解染色观察C取细胞制作涂片水解 冲洗涂片染色观察D取细胞水解冲洗涂片 制作涂片染色观察