概论 组成生物体的物质基础
教学目标 1. 通过信息题考查生物体内元素的分类以及特殊作用; 2. 以各种化合物的分类、作用为知识背景综合考查应用能力; 3. 综合考查蛋白质、核酸的结构与功能。 1. 元素的分类和其特殊作用; 2. 蛋白质、核酸的结构与功能。 白板笔 红笔 黑笔 稿纸 笔记本 教材 教案 教学重点 教学教具 预习思考 组成生物体的化学元素 1. 组成生物体的元素分类?(提示:按含量分类;按作用分类) 教 学 方 法 思 考 2. 微量元素是不是可有可无,请说明理由。 3. 请列举与人体新陈代谢有关的三种元素并简单阐述其作用。 组成生物体的化合物(一) 1. 请说明水的两种存在形式以及其区别和联系。 2. 种子晒干容易保存得更久,请从水的生理功能分析为什么。 3. 请举例说明三种无机盐对生物体的作用。 4. 动植物细胞中含有的单糖种类相同吗,动物细胞中特有的二糖和多糖分别是什么? 5. 请对糖类、脂类、蛋白质和核酸元素的组成进行分析。
组成生物体的物质基础(化学元素&化合物)
知识脉络
知识要点归纳&探索
一.组成生命有机体的化学元素
组成生命有机体的基本元素主要有4种:C、H、O、N。占组成元素总量的90%。在组成生命的元素中,根据其含量的多少分为大量元素和微量元素。大量元素有C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等,其中C、H、O、N、P、S占95%;微量元素有Fe、Mn、Zn、Cu、B、Cl、Mo等。 归纳起来化学元素的基本功能是:
① 是组成原生质的成分,如 C、H、O、N、P、S等,约占原生质总量的95%以上; ② 是多种化合物的组成成分,如蛋白质、糖类、核酸、脂肪等; ③ 也有一些元素能影响生物体的生命活动。
二.无机盐的功能
无机盐在动物体内的作用可以归纳为两点:一是动物体的结构成分;二是对动物体的生命活动具有调节作用。如:
N是蛋白质的组织成分,参与细胞和生物体的结构。酶是蛋白质,某些激素也是蛋白质,这些物质对生命活动具有调节作用,所以N也参与了生命活动的调节。
P是核酸的组织成分,也是磷脂的组成成分,参与了细胞和生物体的结构。ATP中含磷酸,所以磷酸也参与了动物体内的能量代谢过程。
Na在动物体内是一种必需元素,主要以离子状态存在。但在植物体内不是必需元素。Na+可以促进小肠绒毛上皮细胞对葡萄糖和氨基酸的吸收。在神经冲动的发生和传导过程中起重要作用。
Ca在动物体内即是一种结构成分(如骨骼和牙齿中主要是钙盐),人对生命活动也具有调节作用,如哺乳动物
2+2+
血液中的Ca浓度过低,动物就会出现抽搐;血液中的Ca具有促进血液凝固的作用如果用柠檬酸钠或草酸钠除掉
2+
血液中的Ca,血液就不会发生凝固。人体长期缺钙,幼儿会得佝楼病,成年人会得骨质疏松症。预防和治疗的办法是服用活性钙和维生素D。
Fe在哺乳动物体内是血红蛋白的一种成分,没有Fe就不能合成血红蛋白。血红蛋白中的Fe是二价铁,三价铁是不能利用的。铁都是以二价铁离子的形式被吸收的。铁也是某些酶的活化中心。
三.自由水、结合水和代谢水
水在生物体细胞内的存在有两种形式:自由水和结合水。
自由水在细胞内、细胞之间、生物体内可以自由流动,是良好的溶剂,可溶解许多物质;可以参与物质代谢,
如输送新陈代谢所需物质和代谢废物。
自由水的含量会影响细胞代谢强度,含量越大,新陈代谢越旺盛,如在贮藏种子时晒干主要损失自由水,降低了细胞的代谢强度,从而有利于有机物的保存。
结合水在生物体内或细胞内与蛋白质、多糖等物质相结合,失去流动性。结合水是细胞结构的重要组成成分,不能溶解其他物质,不参与代谢作用。结合水赋予各种组织、器官一定形状、硬度和弹性,因此某些组织器官的含水量虽多,仍呈现坚韧的状态。
自由水和结合水在一定条件下可以相互转化,如血液凝固时,部分自由水转变成结合水。
代谢水是指生物土体内的糖类、脂类和蛋白质等有机物在机体内进行新陈代谢过程中通过氧化产生的水,代谢水在人和动物体内具有重要作用,如成人每天约排出300毫升的代谢水,以维持内环境的平衡。又如鸟胚胎在封闭的卵壳内发育成雏鸟所需的水,就是靠鸟蛋中贮藏的营养物质氧化产生的水。
四.糖类的功能
狭义的糖类是指单纯碳水化合物,元素组成是C、H、O。但在生物体内有许多糖类还与蛋白质和脂类结合在一起,形成糖蛋白和糖脂,在生物体内执行一些特殊的生理功能。糖蛋白和糖脂主要在生物膜上,特别是细胞膜,在细胞识别、免疫等方面有重要功能。 糖类的基本功能有两点:一是生命活动的主要能源物质,生物体进行生命活动的所需能量的70%以上是由糖类提供的;二是构成细胞和生物体的结构成分,如五碳糖是核酸的成分,纤维素是细胞壁的成分等。
五.脂质的元素组成、种类及功能
种 类 脂 肪 磷 脂 胆固醇 功 能 贮存能量,保温 是组成细胞膜的成分 备 注 贮备能源,贮存在皮下、肠系膜等处 神经组织、卵和大豆中含量较多 是生物膜的组成成分之一,对维持膜的胆固醇在人体有一个正常含量,过高会导致正常的流动性有重要作用 血管硬化、高血压等 醇 性激素 促进生殖胞的形成和生殖器官的发育,有雌性激素和雄性激素二类,雌性激素由卵激发并维持第二性征 巢分泌,雄性激素由睾丸分泌 维生素D 促进小肠对钙和磷的吸收和利用VD可人的皮肤的表皮中有7—去氢胆固醇,在紫预防和治疗佝偻病、骨质疏松症等 外线照射下,通过酶的作用可转化成VD
六. 糖类和脂类的比较
元素组成 含量 种类 功能 单糖:葡萄糖、果糖、脱氧核糖、细胞的重要组成成分。生命活糖类 C、H、O 很少 核糖二糖:蔗糖、麦芽糖、乳糖多糖:动的主要能源物质 淀粉、纤维素、糖元 脂肪 1% ~ 2% 固醇(胆固醇、性激素等) 类脂(磷脂) 储备能源(动物)、维持体温等 是构成生物膜的重要成分 调节新陈代谢和生殖等生命活动 C、H、O 脂类 (很多种类还含N、P等元素)
方法应用&例题透析
1组成玉米和人体的最基本元素是( ) A.氢元素 B.氧元素 C.氮元素 D.碳元素
2 恐龙是一种已经灭绝的动物.请你推断一下,在组成恐龙的各种元素中,含量最多的四种元素依次是( )
A. C、O、Ca、K B. O、C、H、N C.O、C、N、P D.C 、H、O、P
3纤维素被称为第七营养素.食物中的纤维素虽然不能为人体提供能量,但能促进肠道蠕动、吸附排出有害物质.从纤维素的化学成分看,它是一种 ( )
A.二糖 B.多糖 C.氨基酸 D.脂肪
4 为了确定某种矿质元素是否是植物的必需元素,应采用的方法是:( ) A. 检测正常叶片中该矿质元素的含量 B. 分析根系对该矿质元素的吸收过程
C. 分析环境条件对该矿质元素的吸收的影响
D. 观察含全部营业的营养液中去掉该矿质元素前、后植株的生长发育状况
提升训练(满分100分)
第Ⅰ卷(选择题 共48分)
本卷共24小题,每小题2分,共48分。每小题只有一个选项最符合题意。
1. C 、 H 、 N 三种还学元素在组成人体的化学成分中,质量分数共占 73 %左右,而在组成岩石圈的化学成分中,质量分数还不到 1 %,这一事实说明了 ( )
A.生物界与非生物界具有相似性 B.生物界与非生物界具有统一性 C.生物界与非生物界具有差异性 D.生物界与非生物界的元素组成是不同的
2.“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 Fe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
3.组成玉米和人体的最基本的元素是 ( )
A.氢元素 B.氧元素 C.氮元素 D.碳元素
4.把一小块生物组织磨碎后进行化学成分分析,得到水、蛋白质、纤维素、磷脂、无机盐等物质,由此可判断该组织属于 ( )
A.小麦 B.家兔 C.鱼 D.蝗虫
5. RNA 水解后,得到的化学物质是 ( )
A.氨基酸、葡萄糖、碱基 B.氨基酸、核糖、核苷酸 C.核糖、碱基、磷酸 D.脱氧核糖、碱基、磷酸
6.下列关于实验操作步骤的叙述中,正确的是 ( )
A.用于鉴定可溶性还原糖的斐林试剂甲液和乙液,可直接用于蛋白质的鉴定 B.脂肪的鉴定需要显微镜才能看到被染成橘黄色的脂肪颗粒 C.鉴定可溶性还原糖时,要加入斐林试剂甲液摇匀后,再加入乙液
D.用于鉴定蛋白质的双缩脲试剂 A 液与 B 液要混合均匀后,再加入含样品的试管中,且必须现混现用
7.用斐林试剂鉴定可溶性还原糖时,溶液颜色的变化过程为 ( )
A.无色→砖红色(沉淀) B.浅蓝色→砖红色(沉淀) C.浅蓝色→蓝色→砖红色(沉淀) D.浅蓝色→棕色→砖红色(沉淀)
8.下列哪项不是构成蛋白质的氨基酸? ( )
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