《生物大分子以碳链为骨架》 学历案

《生物大分子以碳链为骨架》学历案
一、学习目标
1、理解生物大分子的概念，列举常见的生物大分子。

2、阐明碳链在构成生物大分子中的作用。

3、解释为什么说生物大分子以碳链为骨架。

二、学习重难点
1、重点
（1）理解碳链是生物大分子的基本骨架。

（2）认识常见生物大分子的结构和功能。

2、难点
（1）从化学结构的角度解释碳链如何构成生物大分子。

（2）理解生物大分子的多样性与碳链结构的关系。

三、学习过程
（一）引入
在我们生活的这个丰富多彩的生物世界中，从微小的细菌到庞大的
鲸鱼，从娇艳的花朵到参天的大树，生物的形态和功能千差万别。

然而，在这些看似各不相同的生物体内，却存在着一些共同的物质基础。

其中，生物大分子就是构成生命的重要物质。

那什么是生物大分子呢？它们又为什么会以碳链为骨架呢？让我们一起来探索这个神奇的生命
奥秘。

（二）知识讲解
1、什么是生物大分子
生物大分子是指相对分子质量较大、结构较为复杂的有机化合物。

常见的生物大分子包括多糖、蛋白质、核酸等。

例如，我们日常饮食中的淀粉就是一种多糖，它是由许多葡萄糖分
子连接而成的大分子。

蛋白质则是由氨基酸通过肽键连接而成，在我
们的身体中，肌肉、毛发、酶等都含有丰富的蛋白质。

核酸分为脱氧
核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA），它们是遗传信息的携带者。

2、碳在元素周期表中的特点
碳元素位于元素周期表的第 6 主族，其原子最外层有 4 个电子。

这
种电子结构使得碳既不容易失去电子，也不容易得到电子，而是倾向
于与其他原子形成共价键，而且碳可以形成单键、双键和三键等多种
键型。

由于碳的这种特性，它能够与氢、氧、氮等多种元素形成稳定的化
合物。

这为构建复杂的生物大分子提供了可能。

3、碳链如何构成生物大分子
以多糖为例，葡萄糖是一种单糖，多个葡萄糖分子通过脱水缩合反应，形成糖苷键，从而连接成多糖链。

在蛋白质中，氨基酸分子通过脱水缩合形成肽键，将一个个氨基酸
连接起来，形成多肽链。

核酸中的核苷酸分子通过磷酸二酯键连接成核酸链。

可以看出，在这些生物大分子的形成过程中，碳链起到了连接各个
基本组成单位的作用，就像一条长长的链条，将一个个“珠子”串起来。

4、生物大分子以碳链为骨架的原因
（1）碳链的长度和分支可以变化
碳链的长度可以从几个碳原子到成千上万个碳原子不等。

而且，碳
链还可以形成分支结构，这就使得生物大分子能够具有多种多样的结
构和功能。

（2）碳链的化学键稳定性高
碳链中的共价键相对稳定，能够在生物体内相对稳定地存在，保证
生物大分子的结构和功能的稳定性。

（3）碳能够与多种元素结合
碳不仅可以与氢、氧结合，还可以与氮、硫、磷等元素结合，从而
形成具有不同化学性质和功能的生物大分子。

（三）案例分析
1、胰岛素
胰岛素是一种蛋白质类激素，由 51 个氨基酸组成两条多肽链，通
过二硫键连接。

其结构中的碳链构成了蛋白质的骨架，决定了胰岛素
的空间结构和生物活性。

2、纤维素
纤维素是植物细胞壁的主要成分，是由大量的葡萄糖分子通过β-
1,4 糖苷键连接而成的直链多糖。

碳链的连接方式使得纤维素具有很强
的机械强度，能够支撑植物细胞的形态。

（四）小组讨论
1、讨论在不同生物大分子中，碳链的结构和功能有哪些异同？
2、思考如果生物大分子不是以碳链为骨架，生命会发生怎样的变化？
（五）课堂总结
通过本节课的学习，我们了解了生物大分子的概念和常见类型，明
白了碳链在构成生物大分子中的重要作用以及生物大分子以碳链为骨
架的原因。

碳链的独特性质为生命的多样性和复杂性提供了物质基础，也让我们更加深刻地认识到生命的神奇和美妙。

（六）课后作业
1、绘制一张简单的示意图，展示碳链如何构成蛋白质、多糖和核酸。

2、查阅资料，了解一种与碳链结构相关的疾病，并阐述其发病机制。

四、学习评价
1、能够准确说出常见生物大分子的名称和基本组成单位。

2、能够解释碳链在生物大分子形成中的作用。

3、能够通过案例分析，说明生物大分子以碳链为骨架的重要性。

五、拓展阅读
推荐阅读《生命的化学》《生物化学原理》等书籍，进一步深入了解生物大分子的相关知识。