衡阳县五中2006届高三生物教学讲义

衡阳县五中2006届高三生物教学讲义第1讲生命的物质基础考试要求1．组成生物体的化学元素及其作用。能够识记组成生物体的化学元素及其重要作用；理解生物界与非生物界的统一性和差异性。2．组成生物体的六类化合物及其作用。能够理解水和无机盐存在的形式及生理作用；理解糖类和脂质的分类、元素组成和重要生理功能；理解蛋白质和核酸的组成元素、基本单位、结构和生理功能。知识整理一.组成生物体的化学元素:1.元素的种类(常见的有_____种):①大量元素②微量元素③主要元素④基本元素⑤最基本的元素2．组成生物体化学元素的重要作用(组成多种多样的化合物;影响生物体的生命活动)不能用来衡量组成生物体各种化学元素的重要性，微量元素在生物体内含量很少，但在维持生命活动中都是不可缺少的。3．生物界与非生物界的统一性和差异性①统一性：从化学元素的来分析，组成生物体的化学元素在无机环境中都可以找到，没有一种元素是。②差异性：从化学元素的来分析，组成生物体的化学元素在生物界和在无机自然界中的。③生物界与非生物界的根本区别：各种化学元素在生物体内不是简单的堆积，而是以特殊的、有序的方式结合在一起，从而体现出生命现象，即生命物质的特殊性。二、组成生物体的化合物。自由水:1．水结合水:在生物体内存在形式:2．无机盐主要功能:3．糖类（组成元素：）种类分子式分布生理功能单糖五碳糖六碳糖二糖蔗糖麦芽糖乳糖动物细胞多糖淀粉纤维素糖元主要作用生物体进行生命活动的4．脂质（组成元素：）种类生理功能脂肪类脂磷脂是构成的重要成分。固醇类对生物体正常的新陈代谢和生殖过程起调节作用5．蛋白质（组成元素：）①基本组成单位(种类、通式、结构特点)②多肽的形成:③蛋白质的结构及功能的多样性(结构的多样性决定了其功能的多样性):6．核酸（组成元素：）①基本组成单位:②核酸的分类、分布及功能类型简称基本组成单位分布功能脱氧核糖核酸核糖核酸提分关键1．生物体生命活动的物质基础是什么？2．如何区分结合水和自由水？3．如何区分细胞中的能源物质、主要能源物质、直接能源物质和高能化合物？4．如何区分酶、激素、维生素？类型功能举例结构蛋白许多蛋白质是构成细胞和生物体的成分调节蛋白对细胞和生物体的生命活动有重要的调节作用通透蛋白对物质透过细胞膜或细胞内的膜结构有重要作用免疫蛋白与侵入人或高等动物体内的抗原物质进行特异性结合名师点拨例1(2002年天津理综卷)磷是存在于自然界和生物体内的重要元素，磷在叶绿体的构成和光合作用中的作用有：(1)。(2)。(3)。例2下列植物细胞中结合水的相对含量最大的是A．休眠的蚕豆子叶细胞B．玉米的胚乳细胞C．洋葱根尖分生区的细胞D．成熟柑橘的果肉细胞例3（2001年全国理综卷）种子萌发的需氧量与种子所贮藏有机物的元素组成和元素比例有关，在相同条件下，消耗同质量的有机物，油料作物种子(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A．少B．多C．相等D．无规律例4一个由n条肽链组成的蛋白质分子共有m个氨基酸，该蛋白质分子完全水解共需水分子A．n个B．m个C．(m+n)个D．(m-n)个例5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、葡萄糖、碱基B.氨基酸、核苷酸、葡萄糖C.核糖、碱基、磷酸D.脱氧核糖、碱基、磷酸例6(2001年广东卷)对细胞中某些物质的组成进行分析，可以作为鉴别真核生物的不同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．DNAC.RNAD．核苷酸巩固练习1．（2004年江苏卷）下列有关组成生物体化学元素的论述，正确的是A．组成生物体和组成无机自然界的化学元素中，碳元素的含量最多B．人、动物与植物所含的化学元素的种类差异很大C．组成生物体的化学元素在无机自然界都可以找到D．不同生物体内各种化学元素的含量比例基本相似2．关于生物体中的水，下列叙述不正确的是Ａ．不同物种，含水量不同Ｂ．同一物种、同一年龄的不同个体，含水量大致相同C．同一个体的不同器官，含水量不同D．同一器官的不同组织，含水量一致相同3．英国医生塞达尼·任格在对离体蛙心进行的实验中发现，用不含钙的生理盐水灌注蛙心，收缩不能维持，用含有少量钙和钾的钠盐溶液灌流时，蛙心可持续跳动数小时。实验说明钙盐A．是细胞中某些复杂化合物的重要组成部分B．对维持生物体的生命活动有重要作用C．对维持细胞的形态有重要作用D．为蛙心的持续跳动提供能量4．（2004年上海卷）下列物质中，动物细胞内不具有的是A．葡萄糖B．糖元C．核糖D．纤维素5．冬季，某些植物细胞内淀粉含量减少而可溶性糖增加，原因是①细胞冻伤②可溶性糖有防冻作用③光合作用增强而淀粉合成减弱④有利于控制水分平衡A．①③B．②③C．②④D．③④6．经化学分析后断定某有机物不含有任何矿质元素，则下列推断正确的是A．该物质肯定能吸收光能B．该物质对血糖的调节没有作用C．该物质可能是构成蛋白质或核酸的基本单位D．该物质可能是生物体内的贮能物质7.①水②脂类③糖类④蛋白质⑤纤维素⑥无机盐A.①③④⑤⑦B.①②③④⑥C.①③④⑥⑦D.①②③④⑥⑦8．旅美中国学者章蓓和美国、瑞典、西班牙的科学家们最近联合发现了一种功能类似于胰岛素的真菌化合物。这一发现为治疗糖尿病的研究“开启了一个全新之门”，它有可能使糖尿病患者将来只通过服药而不必注射胰岛素进行治疗。关于上述资料中的“真菌化合物”的推测，肯定错误的一项是A．该化合物具有降低血糖浓度的功能B．该化合物应该不是蛋白质C．该化合物应该是分子量较小的有机物D．该化合物应该是蛋白质9．人体的肌肉主要是由蛋白质构成，但骨骼肌、心肌、平滑肌的收缩功能却各有特色，这是因为A．肌细胞形状不同B．支配其运动的神经不同C．在人体的分布不同D．构成肌细胞的蛋白质分子结构不同10．分子式为C63H103O45N17S2的多肽化合物，最多能有几个肽键A．63个B．17个C．62个D．16个11．在人体的各类细胞中，最可能不含有DNA分子的是A．神经细胞B．成熟的红细胞C．上皮细胞D．小肠绒毛上皮细胞12．生命活动的物质基础是构成细胞的化合物，下列有关这些化合物功能的叙述，正确的是A．生命活动由蛋白质调节B．干种子因缺乏自由水不能萌发C．多糖是植物细胞的能源物质D．生物的遗传物质是DNA。13．某科研人员对玉米组织、小白鼠组织、T2噬菌体、乳酸菌、致疯牛病的朊病毒等样品，进行化学成分分析，结果忘记了贴标签，请你帮他判断：(1)含有水、DNA、RNA、糖元和蛋白质等成分的生物是。(2)只含有蛋白质和DNA成分的生物是。(3)含有水、DNA、RNA、蛋白质和肽聚糖(糖类与蛋白质结合而成的化合物)等成分的生物是。(4)仅含有蛋白质成分的生物是。(5)含有水、DNA、RNA、纤维素和蛋白质等成分的生物是。(6)从分析可以看出，以上生物中除(4)所指外，都含有两种成分，说明它们在生物体内占有特殊重要的地位。14．蛋白质是一切生命活动的体现者，蛋白质在生物体内执行的具体功能是非常复杂和多样的，但归纳起来有两个方面：(1)是构成细胞和生物体的重要物质，如肌肉中的蛋白质，红细胞中的血红蛋白，除此之外请你再举出三个例子说明蛋白质是构成细胞和生物体的重要物质。①。②。③。(2)蛋白质也是调节细胞和生物体生命活动的重要物质，如某些激素(生长激素、胰岛素)、酶等，除此之外请你再列举出两个例子来说明蛋白质对生命活动的调节作用。①。②。第1讲生命的物质基础参考答案拓展提升1．糖类的水解某物质在—定的条件下，与水反应而分解，叫做该物质的水解。单糖不能发生水解反应。二糖水解后能生成2分子单糖，如：酶蔗糖+水葡萄糖+果糖酶麦芽糖+水2分子葡萄糖酶乳糖+水半乳糖+葡萄糖注：葡萄糖、果糖、半乳糖均不能再水解，称为单糖。多糖水解后生成多个单糖分子，如淀粉和纤维素是最常见的多糖，它们都是葡萄糖的高聚物，它们水解的最终产物都是葡萄糖。淀粉和纤维素因所含的葡萄糖分子的数目不同，造成结构上及功能上的差异。值得注意的是，人体内无纤维素酶，因此不能对纤维素进行水解消化，但食物中的纤维素有利于促进胃肠蠕动，可以预防便秘，减少癌症的发生。2．核酸中核苷酸的数目和含氮碱基的数目的计算脱氧核苷酸是组成DNA的基本单位，因有4种不同的含氮碱基(A、T、G、C)而分为4种，核糖核苷酸是组成RNA的基本单位，因含有4种不同的含氮碱基(A、U、G、C)也分为4种。由此可见：DNA和RNA分子中有3种相同的含氮碱基（A、G、C），并各有一种不同的含氮碱基（T、U），所以组成核酸(DNA和RNA)的碱基数目共有5种(A、C、C、T、U)。因为DNA含有脱氧核糖，RNA含有核糖，且脱氧核糖和核糖是相差一个氧原子的不同物质，因此DNA的4种核苷酸与RNA的4种核苷酸是各自独立的，不能依据含氮碱基的相同与否进行简单的合并计算，应把各自的4种核苷酸相加，所以组成核酸的核苷酸种类共有8种。3．氨基酸及其相关计算(1)构成生物体的氨基酸主要约20种。其中人体内的必需氨基酸有8种。(2)当n个氨基酸缩合成一条肽链时，脱去的水分子数＝肽键数＝n-1。当n个氨基酸形成m条肽链时，脱去的水分子数＝肽键数＝n-m。(3)当n个不同氨基酸相互间缩合成多肽时，可以有n+1种排列方式。(4)蛋白质的分子量计算公式：n×a-(n-m)×18-2b(其中n为氨基酸个数，a为氨基酸平均分子量，m为多肽链条数，b为二硫键数)。(5)多肽链中的氨基酸残基数与相对应mRNA及DNA片段中碱基数目之间的比例关系为1：3：6。4．蛋白质的主要理化性质：(1)两性：因为蛋白质是氨基酸通过肽键构成的高分子化合物，分子内存在一NH2和一COOH，所以蛋白质具有酸碱两性。(2)盐析：由于蛋白质分子的直径达到了胶体微粒的大小，所以蛋白质溶液是胶体。加入浓的无机盐溶液可以使蛋白质从溶液中沉淀出来，这个过程叫盐析。盐析作用主要破坏蛋白质的水化层，所以当盐析沉淀出的蛋白质重新用水处理时，沉淀重新溶解，性质不变。所以盐析是可逆反应。利用此法可以分离、提取蛋白质。(3)变性和凝固：蛋白质分子在一定的物理或化学因素的影响下，其分子结构发生改变，从而改变蛋白质的性质，这个变化叫蛋白质的变性。蛋白质变性后就失去了生理活性，也不再溶于水，从溶液中凝结沉淀出来，这个过程叫蛋白质的凝固。高温灭菌消毒，就是利用加热使蛋白质凝固从而使细胞死亡。(4)水解反应：蛋白质在酸、碱或酶的作用下，能生成一系列的中间产物，最后生成氨基酸。(5)显色反应：蛋白质可以跟许多试剂发生颜色反应。例如分子中有苯环的蛋白质与硝酸作用时呈黄色。蛋白质与双缩脲试剂反应显紫色等。5．蛋白质的空间结构（图1－1）—级结构：又称初级结构或化学结构，是指蛋白质分子的多肽链中氨基酸的种类、数量和排列顺序。二级结构：指蛋白质分子中多肽链本身的折叠方式(包括螺旋结构)。三级结构：具有二级结构的肽链，按照一定方式再进一步卷曲、盘绕、折叠成的复杂的空间结构。四级结构：指含有两条或多条肽链的蛋白质分子中，通过一些非共价键(如静电引力、分子引力等)结合起来，而成为具有生物功能的蛋白质大分子。注：有的蛋白质分子，只含一条肽链，因而只有一、二、三级结构，并无四级结构，如肌红蛋白、溶菌酶等。另一些蛋白质，一、二、三、四级结构同时存在，如血红蛋白等。含有多条肽链的蛋白质分子，具有一、二、三级结构的每条肽链(称亚基)，单独存在时并没有生物活力，只有完整的四级结构才具有生物活力。第1讲生命的物质基础知识整理参考答案一、1．20C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg；Fe；Mn、Zn、Cu、B、Mo；C；C、H、O、N、P、S2．含量的多少3．①种类生物界特有的②含量含量相差很大二、1．细胞鲜重细胞结构的重要组成成分细胞内良好的溶剂，各种反应的介质，参与许多生化反应2．离子Mg2＋、Fe2＋Ca2＋、K＋HCO3－3．核糖C5H10O5脱氧核糖C5H10O4葡萄糖C6H12O6动植物细胞组成核酸的物质细胞的重要能源物质C12H22O11植物细胞能水解成单糖（C6H10O6）n植物细胞