第2章 组成细胞的分子(教案)

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
①各种光合酶、叶绿素和ATP等的组成元素；②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
①叶绿体双膜和基粒的组成成分；②ATP和叶绿体DNA的组成元素
K
①可使植株抗倒伏，保持挺拔状态，从而接受充足的光照；②可促进光合作用过程中糖类物质的合成和运输
A.na/6B.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
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
（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
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。
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。
n-m
an-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）
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：O>C>H>N；在细胞干重中，4种基本元素的含量是：C>O>N>H。
【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。
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。
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（—HN—CO—）。
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。
（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。
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
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—S—S—）。
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OB.C和HC.O和CD.H和O
2.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、Fe
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。
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Cu2O
Cu2+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
50℃~65℃温水浴加热
Mg
Mg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。
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.DNA
6. 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
（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。
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、最多水最多最多
三、（一）斐林 加热 砖红 碘 蓝 苏丹Ⅲ 橘黄 苏丹Ⅳ红 双缩脲 紫（二）1.较高 白色白色蓝 蓝 棕 砖红2.苏丹Ⅲ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。
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）
A.（m-4）×18-6
B.（m+1）×18
C.（m+2）×18
D.（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
【教材回归】
【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.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
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）
（一）实验原理
（二）实验流程
1.还原糖的检测
2.脂肪的检测
方法一：
待测组织样液+3滴苏丹Ⅲ染液→橘黄色。
方法二：
3.蛋白质的检测
4.淀粉的检测
【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。
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=磷酸分子数来自百度文库五碳糖分子数=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。
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）
A.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
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
a
n
n-1
n-1
an-18（n-1）
至少1个
至少1个
m条肽链
a
n
n-m
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）
A.2、2、2B.3、3、2C.4、3、3D.3、4、2
3.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）