高考生物复习必备考点：大分子物质进出细胞的方式

2019年高考生物复习必备考点：大分子物质

进出细胞的方式

真核细胞通过胞吞作用和胞吐作用完成大分子与颗粒物质的跨膜运输，下面是2019年高考生物复习必备考点：大分子物质进出细胞的方式，希望对考生有帮助。

(一)物质运输方式的比较

运输方向特点图例实例

【口诀记忆】

跨膜运输三类型，自由、协助和主动，

自由、协助高到低，主动运输逆着行；

胞吞、胞吐非跨膜，不需载体需耗能，

大分子颗粒来进出，全靠膜的流动性。

(二)影响跨膜运输的因素分析

1.生物模型

(1)物质浓度(在一定的浓度范围内)

(2)氧气浓度

(3)温度

温度可影响生物膜的流动性和酶的活性，因而会影响物质跨膜运输的速率。

【特别提醒】

影响自由扩散、协助扩散、主动运输的因素分析：

①影响自由扩散的因素：细胞膜内外物质的浓度差。

②影响协助扩散的因素：细胞膜内外物质的浓度差；细胞膜上载体的种类和数量。

③影响主动运输的因素：载体；能量。凡能影响细胞内产生能量的因素，都能影响主动运输，如氧气浓度、温度等。

2.规律归纳

(1)在一定浓度范围内，协助扩散或主动运输速率不再随物质浓度的增大而加快时，主要是因为细胞膜上运输该物质的载体蛋白的数量有限。主动运输还可能受细胞内能量供应的限制。

二、方法技巧点拨

(一)如何快速准确判定物质出入细胞的方式

1.根据分子大小判断。

2.根据运输方向判断：逆浓度梯度的跨膜运输方式是主动运输。

3.列表比较：大分子物质出入细胞的方式――膜泡运输。运输方向图解实例备注

胞吞细胞外→细胞内白细胞吞噬细菌等

胞吐细胞内→细胞外神经递质的分泌、蛋白质类激素释放等①结构基础：细胞膜的流动性②需消耗能量，不需载体蛋白的协助

(二)特殊情况下物质的穿膜问题

1.分泌蛋白从合成、运输到排出细胞外是通过出芽形成小泡

的方式即胞吐进行的，不穿过细胞膜，因而通过的膜的层数应为0层。

2.细胞核内外的大分子如蛋白质、信使RNA通过核孔进出细胞核，未通过膜结构，因而通过膜的层数为0层。

三、易混知识点睛

(二)细胞内其他物质

1.RNA和蛋白质等大分子物质进出细胞核是通过核孔，而不是通过胞吞、胞吐。

2.植物吸收水分的方式是自由扩散，而对无机盐离子则以主动运输方式吸收，因此可以说植物对水分和无机盐的吸收是两个相对独立的过程。

3.胞吞和胞吐不是跨膜运输：(1)跨膜运输包括主动运输(转运)和被动运输(转运)，是由物质直接穿过细胞膜完成的，是小分子物质进出细胞的物质运输方式，其动力来自于ATP或物质浓度差。

(2)胞吞(内吞)和胞吐(外排)是借助于膜的融合完成的，是大分子和颗粒物质进出细胞的方式，与膜的流动性有关，靠ATP 提供动力。

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化学生物学期末考试问答题

化学生物学导论期终复习题1 1.化学物质与生物大分子相互作用的化学本质是什么？即主要作用力是什么？本质，化学物质与生物大分子（蛋白质、酶和核酸）之间作用力。分子间相互作用力分为两类，即强相互作用(主要指共价键)和弱相互作用(又称分子间力，包括范德华力、氢键等)。前者通常维持分子的基本结构，它是使分子中或分子间的原子之间结合的主要相互作用，这些作用决定着生物大分子的一级结构。也有部分药物是通过强相互作用起作用的，其结合能远远超过分子的平均热动能。弱相互作用在数值上虽比强相互作用小得多，但它在维持生物大分子的二级、三级、四级结构中以及在维持其功能活性中起着相当重要的作用，也是药物与生物大分子相互作用的重要识别方式非共价键的相互作用：离子键，离子-偶极作用和偶极-偶极作用，氢键，电荷转移，疏水性相互作用，范德华力，螯合作用。 2.如何通过诱导契合理论解释不同蛋白质与同一种化合物的相互作用。构象的改变和生物活性的呈现密切相关。诱导契合学说就是指，酶在与底物相互作用下，具有柔性和可塑性的酶活性中心被诱导发生构象变化，因而产生互补性结合。这种构象的诱导变化是可逆的，可以复原。不同蛋白质，对于同一种化合物，各自产生不同的诱导契合变化从而发生各自的相互作用。构象因素，同一种化合物与不同蛋白质相互作用，有可能发生离子配位或（受体学说）化合物不同的构象可以与不同的蛋白质结合产生不同的效果（当然结合部位不同），蛋白质有诱导契合作用，令化合物的构象发生改变，两个构象都发生改变。 3.化学物质的立体化学因素如何影响与生物大分子的相互作用？药物与底物契合程度的好坏，直接影响药物的生物活性。几何异构：由于化合物分子中存在刚性或半刚性结构部分，如双键或脂环，使分子内部分共价键的自由旋转受到限制而产生的顺(Z)反(E)异构现象称为几何异构。几何异构体中的官能团或与受体互补的药效基团的排列相差极大，理化性质和生物活性也都有较大差别。光学异构：由于分子中原子或基团的排列方式不同，使两个分子无法叠合的一种立体异构现象，二者具有实物和镜像的关系。异构体生物活性的差异归因于受体的特异性，如果受体的立体特异性不高或结合部位不包括手性碳或双键上的所有基团，则异构体的生物活性就没有差异；反之，受体的立体特异性越大，则异构体活性的差别也越大。手性药物光学异构体之间的生物活性差异较为复杂。如果两种异构体在体内转运过程中受到手性生物大分子(酶、受体、载体)立体选择性的影响,则可使两种异构体表现出不同的药理作用及毒副作用。构象异构：分子内各原子和基团的空间排列因单键旋转而发生动态立体异构现象，为构象异构。只有能为受体识别并笼受体结构互补的构象，才产生特定的药理效应，称为药效构象。作为药物不同异构体可能导致一种有效一种无效或显示不同生理作用或强度不同。 4.化学物质引起蛋白质沉淀的原理是什么？哪些物质可以引起蛋白质沉淀？盐析：当向蛋白质溶液中逐渐加入无机盐时，开始，蛋白质的溶解增大，这是由于蛋白质的活度系数降低的缘故，这种现象称为盐溶。但当继续加入电解质时，另一种因素起作用，使蛋白质的溶解度减小，称为盐析。这是由于电解质的离子在水中发生水化，当电解质的浓度增加时，水分子就离开蛋白质的周围，暴露出疏水区域，疏水区域间的相互作用，使蛋白

高中生物细胞中的生物大分子同步练习题

高中生物细胞中的生物大分子同步练习题高中生物细胞中的生物大分子同步练习题 1.组成核酸的必要物质是（） A.蔗糖和麦芽糖 B.葡萄糖和乳糖 C.核糖和脱氧核糖 D.淀粉和纤维素解析：核酸是生物体的遗传物质，分为DNA和RNA。由核糖、脱氧核糖、磷酸和碱基构成。答案：C 2.糖元、磷脂、胰岛素和DNA共有的化学元素为（） A.C、H、O B.C、H、O、N C.C、H、O、N、P D.C、H、O、N、P、S 解析：糖类、脂类、蛋白质、核酸都有着本质的不同，但也有相同之处。它们共有C、H、O三种化学元素。答案：A 3.由一分子含N碱基、一分子五碳糖和一分子磷酸构成的'化合物是（） A.氨基酸 B.核苷酸 C.淀粉 D.糖元解析：核苷酸的组成与核酸的组成是不同的概念，核苷酸是核酸的基本单位。核苷酸是由一分子含N碱基、一分子五碳糖和一分子磷酸构成的。答案：B

4.动物细胞中以储存能量的形式存在的糖类是（） A.葡萄糖 B.乳糖 C.淀粉 D.糖元答案：D 5.所有的核苷酸分子中都含有（） A.核糖 B.含N碱基 C.脱氧核糖 D.葡萄糖解析：核苷酸可以组成DNA，也可以组成RNA，两种核酸不同在于核苷酸的不同。DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸，RNA是核糖核苷酸。答案：B 6.下列各组糖中既存在于植物体内，又存在于动物体内的是（） A.淀粉、核糖、糖元 B.葡萄糖、乳糖、麦芽糖 C.脱氧核糖、葡萄糖、核糖 D.糖元、乳糖、蔗糖解析：动植物体内共同含有的单糖有葡萄糖、核糖和脱氧核糖。答案：C 7.下列物质中属于固醇类的物质是（） A.维生素D B.磷脂 C.菜油 D.猪油解析：脂类包含脂肪、类脂、固醇三大类物质，每一种有着不同的结构和功能，其中性激素、维生素D、胆固醇属于固醇类，磷脂属于类脂，猪油、菜油属于脂肪。

细胞中的生物大分子蛋白质的结构和功能

第二节细胞中的生物大分子(蛋白质的结构和功能) 第二节细胞中的生物大分子(蛋白质的结构和功能) （第一课时）【学习目标】知识目标：1、说出蛋白质的组成元素及基本组成单位(A) 2、说明氨基酸的种类(A) 3、简述氨基酸通过脱水缩合形成蛋白质的过程（A）能力目标：培养学生分析推理能力。情感目标：关注蛋白质研究的新进展。【学习重点】氨基酸的结构特点,以及氨基酸形成蛋白质的过程。【学习难点】氨基酸形成蛋白质的过程。【方法指导】合作探究、自主归纳【知识链接】回顾初中学过的有关蛋白质的相关知识。【自主探究】知识点一：蛋白质的组成元素、基本单位【阅读】P20第一、二段内容完成下列填空。 A级1、蛋白质的含量、组成元素蛋白质是细胞中含量最多的化合物，除含等元素外，大多数蛋白质还含有。有的还有P、Fe、Zn、Cu、B、Mn、I等。 2、蛋白质的基本组成单位无论蛋白质的分子质量多大，结构多复杂，但各种蛋白质的基本组成单位都是，自然界中已经发现的氨基酸有100多种，而组成蛋白质的氨基酸约有种。 3、氨基酸的结构特点组成蛋白质的氨基酸在结构上有共同的特点，每个氨基酸分子至少都含有一个氨基( )和一个羧基( )，并连在碳原子上。可用结构通式来表示：。20种氨基酸的区别就在于的不同。【思考与交流】 A级1、观察以下几种氨基酸的结构，写出它们的R基。 B级2、如何判断一种氨基酸是不是组成生物体内蛋白质的氨基酸？知识点二：蛋白质分子的结构【阅读】P20～21相关内容完成下列填空。蛋白质是生物大分子，由许多氨基酸分子通过形成相连而成。 A级1、氨基酸的结合方式是，（是指一个氨基酸分子的（－COOH）和另一个氨基酸分子的（－NH2）相连接，同时脱去分子的的结合方式。） 2、蛋白质的形成过程（见课本图2-12） 3、肽键的结构式： 4、结果最简单的肽由两个氨基酸分子脱水缩合而成，称为，二肽含有个肽键。由n个氨基酸分子以肽键相连形成的肽链，称为，也可以称为（n?R3）。一条多肽链的一端含有个氨基，另一端含有个羧基（一条多肽链至少含有一个氨基和一个羧

苏教版必修一细胞中的生物大分子第1课时作业

苏教版必修一细胞中的生物大分子第1课时生物大分子的基本骨架糖类、脂质的种类和功能课时作业 1?原子的质量数是指（） A ?原子核中的质子数和中子数之和 B ?质子数和电子数之和 C.中子数和电子数之和 D ?质子数和电子数、中子数之和解析：选A。原子的质量数是指原子核中的质子数和中子数之和。 2?生物大分子在生物体生命活动中具有重要的作用。碳原子本身的化学性质使它能够通过化学键连接成链状或环状，从而形成生物大分子。以上事实可以说明（） ①碳元素参与生物体内所有化合物的组成 ②地球上的生命是在碳兀素的基础上建立起来的 ③碳元素是各种化合物中含量最多的元素 ④碳元素是组成生物体内有机化合物的最基本元素 A ?②③④ B ?③④ C.②④ D ?①③④ 解析：选C。由题意可知，在生命活动中具有重要作用的生物大分子是在碳元素的基础上建立起来的，这与碳原子本身的化学性质有关，因此可以得出②④的结论。作为生物体重要组成物质的水中无碳元素，有些化合物如糖和水中含量最多的元素是氧，故①③无法从上述事实中得出。 3?医生给低血糖休克病人注射50%的葡萄糖溶液，其主要目的是（） A ?供给全面营养 B ?供给能源 C.维持细胞渗透压 D ?供给水分

解析：选B。糖类是生物体进行生命活动的主要能源物质。葡萄糖氧化分解时释放出大量的能量，可供给生物体生命活动的需要血糖过低时，会出现头昏、心慌、四肢无力甚至休克等低血糖症状。注射葡萄糖的目的是升高血糖浓度，给病人提供营养，增加能量。 4.如图表示一个反应过程，图中的黑球表示两个相同的单糖，则图中的A、B分别表示（） e ? A B A .淀粉、葡萄糖 B .麦芽糖、葡萄糖 C.蔗糖、果糖 D .乳糖、葡萄糖解析：选B。题目中黑球表示两个相同的单糖，判断A为二糖，而淀粉为多糖。麦芽糖由两分子葡萄糖脱水缩合而成，符合题目中的条件；蔗糖则是由1分子葡萄糖和1分子果糖脱水缩合形成，乳糖则是由1分子葡萄糖和1分子半乳糖脱水缩合形成，都不符合两个相同的单糖的条件。 5?关于生物体内糖类物质的叙述中，正确的是（） A .麦芽糖在动、植物细胞中都能检测到 B ?糖类物质在细胞内不能贮存 C.糖类物质都是细胞内的能源物质 D .单糖、二糖和多糖在细胞内可以相互转化解析：选D。麦芽糖只存在于植物细胞中，A错误；单糖类物质较多时可以转化为多糖，在细胞内贮存，B错误；植物细胞的纤维素构成细胞壁，不能提供能量，C错误；单糖、二糖和多糖在细胞内可以相互转化，D正确。 6.用苏丹川染液检测脂肪时，脂肪颗粒被染成橘黄色，但要立即观察，否则脂肪颗粒将被溶解。能够溶解脂肪的是（） A ?染液中的苏丹川粉 B ?染液中的酒精 C.颜色反应产生的热量 D .颜色反应中的生成物解析：选B。脂肪不溶于水，易溶于酒精等有机溶剂。染液中的苏丹川粉是染色剂，不是用来溶解脂肪的。 7.某生物体内能发生如下反应：淀粉 -麦芽糖-葡萄糖-糖原，则下面的说法不正确的是（） A ?此生物一定是动物，因为能合成糖原

计算化学在生物大分子研究中的应用

计算化学及其在生物大分子研究中的应用摘要：生物分子动态模拟技术是运用计算机对生物大分子的结构、功能、质子运动轨迹以及生物分子间的相互作用进行预测,是研究生物分子结构和功能的重要手段。本文综述了近年来报道的研究生物大分子体系的量子化学计算方法(HF、MP、DFT等),简单介绍分子动态模拟技术在生物大分子研究中的应用和研究进展,分析了目前存在的问题,并展望了该领域的研究前景。关键词：生物大分子；计算化学；分子动态模拟引言理论与计算化学是一门应用量子力学和统计力学研究化学问题的化学分支学科。以1998年沃尔特·库恩(Walter Kohn)和约翰·波普尔(John Pople)获得诺贝尔化学奖为标志,化学这一传统实验科学进一步走向严密科学的趋势越加明朗。理论与计算化学在其中的重要作用,也愈加为人们所重视。作为一门独立的学科，它和物理化学、化学物理、分子物理、生物物理、计算科学等相关学科有很强的交叉和渗透。理论化学的重要性在于，它研究的是化学学科最核心和普遍的规律。大分子体系的理论计算一直是具有挑战性的研究领域,尤其是生物大分子体系的理论研究具有重要意义。由于量子化学可以在分子、电子水平上对体系进行精细的理论研究,是其它理论研究方法所难以替代的。因此要深入理解有关酶的催化作用、基因的复制与突变、药物与受体之间的识别与结合过程及作用方式等,都很有必要运用量子化学的方法对这些生物大分子体系进行研究。毫无疑问,这种研究可以帮助人们有目的地调控酶的催化作用,甚至可以有目的地修饰酶的结构、设计并合成人工酶；可以揭示遗传与变异的奥秘,进而调控基因的复制与突变,使之造福于人类；可以根据药物与受体的结合过程和作用特点设计高效低毒的新药,等等。可见运用量子化学的手段来研究生命现象是十分有意义的。随着理论的发展与计算机技术的提高,目前量子化学计算方法和计算程序已能对由几个甚至几十个原子组成的中小分子的性质进行十分精确的理论研究。特别是分子的总能量,许多计算方法(如MP、DFT、QCISD等方法)的计算结果都能与精确实验结果很好地吻合。J.A.Pople小组创建的Gaussian-1(G1)、Gaussian-2(G2)、G2(MP2)和G2(MP3)理论,其能量方面的计算值与精确实验结果的差异在2kcal/mol范围以内,而所需的计算机资源相对较小,计算结果甚至可以用来评判有关实验测定结果的可靠性。然而,到目前为止,还没有一种成熟的理论和普遍可接受的计算程序用于对由数以千计乃至数以万计个原子组成的大分子体系(如核酸、蛋白质和固体材料等)进行量子化学计算研究。这主要是由于计算量与分子大小呈指数(电子数的3次方或更高)关系。因此,大分子体系的量子化学计算方法的研究便成为当今计算化学领域中极具挑战性的研究热点之一。 1.计算化学方法与应用 1.1 Abinitio Hartree-Fock (HF) SCF方法从头算法在上个世纪70年代被逐渐开展,是求解多电子体系问题的量子理论

同课异构：高中生物第二章细胞的化学组成2.2细胞中的生物大分子(第1课时)教案苏教版必修1

第二节细胞中的生物大分子从容说课本节教材主要讲述了生物大分子的基本骨架以及糖类、脂质、蛋白质、核酸的组成、种类、结构和功能。细胞中的四种生物大分子都是由C、H、O等元素组成的。因此，本节内容的学习是以前一节所学的细胞中的原子和分子的知识为基础，同时又是学习细胞代谢、增殖、分化、衰老和凋亡的物质基础，因此，细胞中生物大分子的知识是学习本模块后续知识的基础，同时也是学习“遗传与进化”“稳态与环境”等其他模块知识的基础。糖类、脂质、蛋白质和核酸等有机大分子的组成和功能的知识是中学生物学中重要的基础知识，因此，有关糖类、脂质、蛋白质和核酸四种有机大分子的组成和功能的知识是本节教学的重点。有关糖类知识教学可从学生熟悉的糖类入手，展开内容的教学，以激发学生学习的兴趣。利用表解，使学生弄明白糖类的种类。组织学生做好鉴定淀粉和麦芽糖的实验，联系低血糖等与人体健康密切相关的事例，使学生理解糖类的功能。通过教材中探究性实验，利用学生对脂质有关的生活经验，让学生认识脂质的种类、结构和功能。蛋白质的结构和功能是本节教学的重点，同时氨基酸形成蛋白质的过程以及蛋白质结构多样性的原因，又是本节教学的难点。教学中，可引导学生观察多种氨基酸的结构，通过比较、分析、讨论，发现氨基酸结构的共同特点，进而归纳出氨基酸结构通式。运用多媒体动画演示氨基酸形成蛋白质的过程，并引导学生分析肽链结构和蛋白质分子结构多样性，使抽象知识直观化。实验教学是生物学科学习和研究的重要手段，新课程对实验教学特别重视。本节教材安排了多项鉴定实验，这也是本节教学的重点之一。认真组织好有关的实验教学，让学生学会正确使用实验材料用具，进行科学探究，既体现新课程提高科学素养的理念，也是培养学生能力的重要手段之一。本节教材中设置了2个“边做边学”、1个“课题研究”、1个“积极思维”、1个“继续探究”和1个“拓展视野”。第一个“边做边学”的活动内容是“鉴定生物组织中的糖类”，包括鉴定淀粉和鉴定麦芽糖，这两项实验都遵循对照性实验设计原则，教学中要引导学生在认真完成实验的基础上，分析、理解实验设计的原则和方法。“课题研究”的研究目的是尝试鉴定脂肪，教学中可将学生分成几组，各组分别鉴定洋葱根尖、小麦种子、花生种子、大豆种子等不同植物组织。各小组合作鉴定后，以小组为单位在全班内进行汇报交流鉴定方法、过程和结果。“继续探究”是本教材的一个重要学习栏目，可引导学生先认真设计好实验的方案，并给予必要的指导，教师应开放实验室，以便学生进行探究，并参与讨论分析。教学重点 1.细胞中四种生物大分子的种类、结构和功能。 2.鉴定生物细胞中的糖类、脂肪、蛋白质实验。 3.生物大分子的基本骨架。教学难点 1.鉴定生物细胞中的糖类、脂肪、蛋白质的实验。 2.糖类的种类。 3.氨基酸形成蛋白质的过程及蛋白质结构多样性的原因。 4.生物大分子的基本骨架。教具准备 “鉴定生物组织中的糖类”“鉴定脂肪”“鉴定蛋白质”等实验器材、氨基酸形成蛋白质过程及蛋白质结构多样性的多媒体课件,淀粉、蛋白质、脂肪、DNA分子结构示意图等。课时安排 1

生物化学与分子生物学重点

生物化学与分子生物学重点(1) https://www.360docs.net/doc/9d7848996.html, 2006-11-13 23:44:37 来源：绿色生命网第一章绪论一、生物化学的的概念：生物化学（biochemistry)是利用化学的原理与方法去探讨生命的一门科学，它是介于化学、生物学及物理学之间的一门边缘学科。二、生物化学的发展： 1．叙述生物化学阶段：是生物化学发展的萌芽阶段，其主要的工作是分析和研究生物体的组成成分以及生物体的分泌物和排泄物。 2．动态生物化学阶段：是生物化学蓬勃发展的时期。就在这一时期，人们基本上弄清了生物体内各种主要化学物质的代谢途径。 3．分子生物学阶段：这一阶段的主要研究工作就是探讨各种生物大分子的结构与其功能之间的关系。三、生物化学研究的主要方面： 1．生物体的物质组成：高等生物体主要由蛋白质、核酸、糖类、脂类以及水、无机盐等组成，此外还含有一些低分子物质。 2．物质代谢：物质代谢的基本过程主要包括三大步骤：消化、吸收→中间代谢→排泄。其中，中间代谢过程是在细胞内进行的，最为复杂的化学变化过程，它包括合成代谢，分解代谢，物质互变，代谢调控，能量代谢几方面的内容。 3．细胞信号转导：细胞内存在多条信号转导途径，而这些途径之间通过一定的方式方式相互交织在一起，从而构成了非常复杂的信号转导网络，调控细胞的代谢、生理活动及生长分化。 4．生物分子的结构与功能：通过对生物大分子结构的理解，揭示结构与功能之间的关系。 5．遗传与繁殖：对生物体遗传与繁殖的分子机制的研究，也是现代生物化学与分子生物学研究的

一个重要内容。第二章蛋白质的结构与功能一、氨基酸： 1．结构特点：氨基酸(amino acid)是蛋白质分子的基本组成单位。构成天然蛋白质分子的氨基酸约有20种，除脯氨酸为α-亚氨基酸、甘氨酸不含手性碳原子外，其余氨基酸均为L-α-氨基酸。 2．分类：根据氨基酸的R基团的极性大小可将氨基酸分为四类：① 非极性中性氨基酸(8种)； ② 极性中性氨基酸(7种)；③ 酸性氨基酸(Glu和Asp)；④ 碱性氨基酸(Lys、Arg和His)。二、肽键与肽链：肽键(peptide bond)是指由一分子氨基酸的α-羧基与另一分子氨基酸的α-氨基经脱水而形成的共价键(-CO-NH-)。氨基酸分子在参与形成肽键之后，由于脱水而结构不完整，称为氨基酸残基。每条多肽链都有两端：即自由氨基端(N端)与自由羧基端(C端)，肽链的方向是N端→C端。三、肽键平面(肽单位)：肽键具有部分双键的性质，不能自由旋转；组成肽键的四个原子及其相邻的两个α碳原子处在同一个平面上，为刚性平面结构，称为肽键平面。四、蛋白质的分子结构：蛋白质的分子结构可人为分为一级、二级、三级和四级结构等层次。一级结构为线状结构，二、三、四级结构为空间结构。 1．一级结构：指多肽链中氨基酸的排列顺序，其维系键是肽键。蛋白质的一级结构决定其空间结构。 2．二级结构：指多肽链主链骨架盘绕折叠而形成的构象，借氢键维系。主要有以下几种类型： ⑴α-螺旋：其结构特征为：①主链骨架围绕中心轴盘绕形成右手螺旋；②螺旋每上升一圈是3.6个氨基酸残基，螺距为0.54nm；③ 相邻螺旋圈之间形成许多氢键；④ 侧链基团位于螺旋的外侧。影响α-螺旋形成的因素主要是：① 存在侧链基团较大的氨基酸残基；② 连续存在带相同电荷的氨基酸残基；③ 存在脯氨酸残基。 ⑵β-折叠：其结构特征为：① 若干条肽链或肽段平行或反平行排列成片；② 所有肽键的C=O和

生物化学与分子生物学第一篇生物大分子结构与功能第一章蛋白质的结构与功能

第一章蛋白质的结构与功能Structure and Function of Protein 作者 : 陈舌单位 : 复旦大学

目录第一节蛋白质的分子组成第二节蛋白质的分子结构第三节蛋白质结构与功能的关系第四节蛋白质的理化性质

重点难点熟悉了解掌握组成蛋白质的20种氨基酸的结构特点、分类及其三字母缩写符号；蛋白质一级结构的概念，理解肽键、肽单元等概念及其结构特点；蛋白质的二级、三级、四级结构的概念及其特点；模体、结构域的概念；蛋白质各级结构与功能的关系，掌握别构效应、协同效应的概念氨基酸、蛋白质的理化性质及有关的基本概念，如两性解离与等电点、变性、紫外吸收等蛋白质的重要生理功能；重要的生物活性肽；蛋白质分离纯化的主要方法及其基本原理；多肽链中氨基酸的序列分析方法及其原理；蛋白质空间结构测定的基本原理

n什么是蛋白质? 蛋白质（protein）是由许多氨基酸（amino acids）通过肽键（peptide bond）相连形成的高分子含氮化合物。

n蛋白质研究的历史 1833年 Payen和Persoz分离出淀粉酶。 1838年荷兰科学家 G. J. Mulder引入“protein”（源自希腊字 proteios，意为primary）一词。 1864年 Hoppe-Seyler从血液分离出血红蛋白，并将其制成结晶19世纪末 Fischer证明蛋白质是由氨基酸组成的，并将氨基酸合成了多种短肽。

1951年 Pauling采用X（射）线晶体衍射发现了蛋白质的二级结构——α-螺旋（α-helix）。 1953年 Frederick Sanger完成胰岛素一级序列测定。 1962年 John Kendrew和Max Perutz确定了血红蛋白的四级结构。20世纪90年代以后随着人类基因组计划实施，功能基因组与蛋白质组计划的展开，使蛋白质结构与功能的研究达到新的高峰。

有机化合物及生物大分子教学设计

《有机化合物及生物大分子》教学设计教学内容：（浙科版）《普通高中课程标准实验教科书生物必修1 分子与细胞》第一章第三节“有机化合物及生物大分子” 教材分析：本节课主要介绍有机化合物中的糖类和脂质，由于有机化合物都是碳化合物所有在介绍糖类之前先重点讲解了碳骨架，为之后学习糖类、脂质、蛋白质等奠定知识基础。在次之前学生已经学习了细胞内的分子、离子及无机物，对细胞内的化学组成成分有一定的了解，而本节课介绍的有机化合物及生物大分子为细胞内最为重要的组成成分。同时又为后续学习细胞器、酶、光合作用等奠定了基础。学情分析：学生对于糖类和脂质并不陌生，生活中也经常接触糖类和脂质，但是在学生原有认知结构内对于糖类的化学结构以及糖类、脂质的分类并没有鲜明的认识，从而本节课主要帮助学生解决认知上的缺失。本节课的学生已经是高中二年级，其认知体系基本形成、认知结构迅速发展、认知能力逐步提高，观察力、记忆力、想象力等都有了明显的提高。结合学生以上的特点，我主要采用小组合作学习的形式，由学生自己总结归纳，锻炼合作交流、总结归纳的能力。教学目标：【知识目标】 1．说出有机化合物种类繁多的原因 2．描述糖类和脂质的功能。 3．举例说明糖类和脂质的种类【能力目标】 1．以小组合作形式学习脂质，锻炼了合作交流、语言表达的能力。【情感态度价值观】 1．学习糖类和脂质的功能，了解摄取食物对人体的重要性，形成科学的饮食观念。 2．通过对糖类和脂质的结构的学习，形成生物体结构和功能相适应的生物学观点。教学重难点：教学重点： 1．碳原子形成的几种结构 2．糖类的结构和脂质的功能

教学难点：糖类和脂质的结构教法选择：结合教材分析和学情分析，本节课我主要采用合作教学法，并结合自辅式教学法和多媒体辅助教学等多种方法进行教学。本节课学习的内容较抽象，而高二学生的抽象思维还在逐步形成，所以我通过展示图片、视频等多媒体帮助学生将抽象的概念形象化、具体化，便于学生的理解。由于学生个人探究脂质的结构超出了其能力范围，所以采用合作教学法减轻学生的思维负担。课时安排：本小节共五个课时，本节课为第一课时，时间45min 教学内容：

细胞中的生物大分子

细胞中的生物大分子第二节细胞中的生物大分子(蛋白质的结构和功能) （第一课时）【学习目标】知识目标：1、说出蛋白质的组成元素及基本组成单位(A) 2、说明氨基酸的种类(A) 3、简述氨基酸通过脱水缩合形成蛋白质的过程（A）能力目标：培养学生分析推理能力。情感目标：关注蛋白质研究的新进展。【学习重点】氨基酸的结构特点,以及氨基酸形成蛋白质的过程。【学习难点】氨基酸形成蛋白质的过程。【方法指导】合作探究、自主归纳【知识链接】回顾初中学过的有关蛋白质的相关知识。【自主探究】知识点一：蛋白质的组成元素、基本单位【阅读】P20第一、二段内容完成下列填空。 A级1、蛋白质的含量、组成元素蛋白质是细胞中含量最多的化合物，除含等元素外，大多数蛋白质还含有。有的还有P、Fe、Zn、Cu、B、Mn、I等。 2、蛋白质的基本组成单位无论蛋白质的分子质量多大，结构多复杂，但各种蛋白质的基本组成单位都是，自然界中已经发现的氨基酸有100多种，而组成蛋白质的氨基酸约有种。 3、氨基酸的结构特点组成蛋白质的氨基酸在结构上有共同的特点，每个氨基酸分子至少都含有一个氨基( )和一个羧基( )，并连在碳原子上。可用结构通式来表示：。20种氨基酸的区别就在于的不同。【思考与交流】 A级1、观察以下几种氨基酸的结构，写出它们的R基。B级2、如何判断一种氨基酸是不是组成生物体内蛋白质的氨基酸？知识点二：蛋白质分子的结构【阅读】P20～21相关内容完成下列填空。蛋白质是生物大分子，由许多氨基酸分子通过形成相连而成。 A级1、氨基酸的结合方式是，（是指一个氨基酸分子的（－COOH）和另一个氨基酸分子的（－NH2）相连接，同时脱去分子的的结合方式。） 2、蛋白质的形成过程（见课本图2-12） 3、肽键的结构式： 4、结果最简单的肽由两个氨基酸分子脱水缩合而成，称为，二肽含有个肽键。由n个氨基酸分子以肽键相连形成的肽链，称为，也可以称为（n?R3）。一条多肽链的一端含有个氨基，另一端含有个羧基（一条多肽链至少含有一个氨基和一个羧基且位于肽链的两端）。一条多肽链中形成的肽键数比氨基酸分子数少个。【思考与交流】 B级1、脱去的水分子中氧来自哪里？氢

2.2细胞中的生物大分子(一)

2.2细胞中的生物大分子（一）【学习目标】 1、了解生物大分子的基本骨架 2、理解糖类、脂质等有机分子的组成、功能【自学质疑】（一）生物大分子的基本骨架 1．形成：碳原子的_________个价电子可与多种原子结合。 (1)主要与氢、氧、氮及硫结合形成____________。 (2)碳原子之间也可形成共价键，可以____________、____________或____________相结合，形成不同长度的____________、____________或环状结构，这些结构称为有机物的____________。 2．作用：碳骨架的____________和____________以及与碳骨架相连接的某些____________决定了有机化合物的基本性质。 3．重要有机化合物：____________、____________、蛋白质和核酸。（二）糖类的种类和功能 1．元素组成：由____________3种元素组成。 2．种类 (1)单糖 ①五碳糖（含有5个碳原子的单糖）：____________和脱氧核糖。 ②六碳糖（含有6个碳原子的单糖）：____________、果糖和____________。 (2)二糖能被水解成____________的糖，如麦芽糖、____________。 (3)多糖 ①概念：属于____________，一般由许多____________形成的，水解后可生成许多____________，如淀粉、糖原、____________。 ②分布 a．植物中的多糖主要是____________和____________。 b．动物中的多糖主要是____________。 3．功能 (1)生物体维持生命活动的主要____________。 (2)生物体重要的____________。 (3)与____________等物质结合形成的复杂化合物，能参与____________、细胞间____________和____________的调节等生命活动。 4．鉴定 (1)单糖、____________、____________是还原性糖，可与____________反应产生____________沉淀。 (2)淀粉、蔗糖是____________，不能与斐林试剂发生颜色反应。 (3)淀粉在____________的作用下产生的____________能与斐林试剂发生颜色反应。淀粉遇____________变____________。（三）脂质的种类和功能 1．元素组成：主要由____________3种元素组成。 2．种类及特性：脂质包括____________、类脂和____________等，它们的共同特性是____________。 3．功能 (1) ____________是细胞代谢所需能量的主要储存形式。 (2)类脂中的____________是构成____________的重要物质。 (3)固醇类物质，如____________、性激素和____________等，在细胞的营养、____________和代谢中具有重要功能。 4．鉴定：脂肪可以被___________染液染成____________。【质疑讨论】 1．与植物相比，动物特有的具有还原性的糖为哪些？ 2．糖都是甜的吗？举例说明。 3．为什么说脂肪是良好的储能物质？【矫正反馈】 1．下列关于碳元素的说法，错误的是( ) A．碳原子之间可以形成共价键 B．碳元素在活细胞中含量最多，所以是生物体的主要成分 C．碳原子之间可以形成单键、双键或三键 D．碳骨架的结构排列和长短等因素决定了一些重要有机化合物的性质 2．下列叙述中，哪些是淀粉、纤维素和糖原的共同特征( ) A．都是细胞内储存能量的主要物质B．都含有C、H、O、N四种元素 C．基本组成单位都是五碳糖D．基本组成单位都是六碳糖 3．下列关于脂肪鉴定实验的说法，错误的是( ) A．材料可选用小麦、花生、大豆等的种子B．染色试剂可以用苏丹Ⅲ染液 C．颜色反应为橘黄色D．用电子显微镜观察被染色的脂肪颗粒4．构成纤维素、胆固醇和糖原三种物质共有的元素是( ) A．C、H、O B．C、H、O、N C．C、H、O、N、P D．C、H、O、N、S 5．回答下列糖类和脂质的问题： (1)生物体内的主要能源物质是_____________，主要的储能物质是_____________。 (2)生活在南极寒冷环境中的企鹅，体内有很厚的脂肪层，其意义在于________________。 (3)磷脂是构成_____________的重要物质。 (4)激素在机体中有着重要的作用，其中，性激素属于_____________类物质。【迁移应用】 1．下列有关糖类生理作用的叙述中，错误的是( ) A．核糖和脱氧核糖是核酸的组成成分B．葡萄糖是重要的能源物质 C．淀粉和糖原是生物体内惟一的储备能源物质D．纤维素是植物细胞壁的主要成分2．种子萌发的需氧量与种子所贮存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 3．生物大分子在生物体的生命活动中具有重要的作用。碳原子本身的化学性质，使它能够通过化学键连接成链或环，从而形成各种生物大分子。可以说，地球上的生命是在碳元素的基础上建立起来的。以上事实可以说明( ) A．碳元素能组成各种各样的化合物B．碳元素是最基本的元素 C．碳元素是各种生物大分子中含量最多的元素D．碳元素比其他元素重要 4．植物细胞和动物细胞中储存能量的糖类依次是( ) A．纤维素和糖原B．麦芽糖和乳糖C．淀粉和糖原D．葡萄糖和纤维素5．通常情况下，正常人的尿液中没有葡萄糖，当一次食用大量糖时，尿液中是否有葡萄糖存在?试运用对照的方法设计实验方案并写出实验步骤②③。 (1)实验材料：正常人尿液，大量食糖者的尿液，葡萄糖，试管若干，斐林试剂，酒精灯，试管夹等。 (2)实验步骤： ①取3支试管，分别标号为1、2、3； ②在1号和2号试管内各加入2 mL正常人的尿液，________________________________； ③_________________________________________________________________________； ④将这3支试管隔水加热2 min左右，在加热过程中，随时仔细观察试管中溶液颜色的变化。

2.2《细胞中的生物大分子》(4)

第2节细胞中的生物大分子教材分析任何物质的组成都有特定形式，正是由于不同的空间结构才有了物质之间的本质区别。一、生物大分子的基本骨架 C元素是构成生物体的主要成分之一。C原子含有6个质子、6个中子和6个电子。C原子的4个价电子可与许多原子结合，但主要是与H、O、N和S 结合，也可以与其他C原子形成共价键。C和C之间以共价键形成的长链可以是直链，也可以是支链。相邻的C原子之间还可以结合成双键或三键。种类繁多的生物大分子都是以C链为基本骨架的。二、糖类的组成和功能存在于动植物体内，是生物体的重要组成成分和基本营养物质。糖类由C、H、O三种元素组成，糖类分为单糖、二糖和多糖三大类。 1.单糖是只含有一个羰基的多羟基化合物单位的最简单的糖。光合作用的产物葡萄糖（C 6H 12 O 6 ），它与果糖（C 6H 12 O 6 ，一种最普通和最甜的己酮糖）是生物界最普遍的六碳糖。核糖（C 5H 10 O 5 ）和脱氧核糖（C 5H 10 O 4 ）是相差一个O的两种五碳糖，属于单糖。常见的单糖还有半乳糖。 2.二糖在植物细胞中有蔗糖和麦芽糖。蔗糖由一分子果糖和一分子葡萄糖脱水缩合而成。麦芽糖是由两分子葡萄糖组成。在动物的乳汁中含有一分子葡萄糖和一分子半乳糖缩合而成的二糖——乳糖。这3种二糖分子式相同，但结构不同。 3.多糖多糖是由多个单糖分子脱水缩合而成的链状大分子，是糖的储藏形式，是自然界含量最多的糖类。在动物细胞中的多糖主要是淀粉。淀粉是高等植物中糖的主要储藏形式，以直链淀粉和支链淀粉两种形式存在。长链呈螺旋状盘曲。在动物中最重要的结构多糖是糖元（又叫动物淀粉），分为肝糖元和肌糖元两种。三、边做边学——鉴定生物组织中的糖类 1.原理淀粉遇碘变蓝色；还原性糖遇斐林试剂变为砖红色沉淀，而非还原糖无此反应。 2.步骤用碘液鉴定，淀粉遇之变蓝；用斐林试剂鉴定，淀粉在淀粉酶作用下分解为麦芽糖，麦芽糖是还原性糖，可与斐林试剂反应。四、脂质的组成和功能脂类主要由C、H、O三种化学元素组成，很多种脂类物质还含有N和P等元素。脂类包括脂肪、类脂全析提示 C元素是组成生物体的最基本的元素。思给拓展单糖种类繁多，依据含C原子的数目分为三碳糖、四碳糖、五碳糖、六碳糖和七碳糖等。全析提示二糖又叫双糖，是由两分子单糖构成，二糖的分子式相同但结构不同，属于同分异构体。思给拓展细胞膜的“糖被”也是多糖，是杂多糖。不同生物膜的多糖不同，因此是细胞通讯、识别的基础。全析提示淀粉和糖元是储存能量的物质，它们可以分解成葡萄糖，葡萄糖氧化分解释放能量，供生命活动需要。要点提炼碘离子进入淀粉分子中形成蓝色化合物。斐林试剂是由0.1 g/mL的NaOH溶液与0.05 g/mL的CuSO 4溶液配制而成。还原性糖与斐林试剂反应生成Cu 2 O砖红色沉淀。全析提示脂肪是储能物质，同等质量的脂肪氧化分解释放的能量是糖氧化分解释放能量的2倍。但储存时所占的体积是糖的1/2。

2.2 细胞中的生物大分子(一)

2012-2013学年度第一学期高一生物备课组 2.2 细胞中的生物大分子（一）学案编号：02 编制：程方艳审核：徐德杰【学习目标】 1.概述糖类的种类和功能； 2.举例说出脂质的种类和功能； 3.了解糖类和脂质的鉴定原理。【自学质疑】一、生物大分子的基本骨架 1、组成生物体的最重要的有机化合物有哪些？ 2、这些有机化合物的基本骨架有哪些元素构成？最主要的是哪种元素？二、糖类的种类和功能 1、糖类由哪些元素组成？ 2、什么是单糖、二糖、多糖？试举例说明。单糖：二糖：多糖：三、脂质的种类和功能 1、脂质主要由哪些元素组成？ 2、脂质的种类和功能。四、还原糖和脂肪的鉴定原理还原糖的鉴定原理：脂肪的鉴定原理：【矫正反馈】 1、生物大分子在生物体的生命活动中具有重要的作用。构成生物大分子基本骨架的元素是（） A．C B．H C．O D．N 2、下列糖类中，是动物细胞具有的还原性糖是（） A.麦芽糖 B.乳糖 C.蔗糖 D.糖原 3、下列属于植物二糖的是（） A.蔗糖、纤维素 B.麦芽糖、葡萄糖 C.淀粉、纤维素 D.蔗糖、麦芽糖 4、下列有关糖类生理作用的叙述中，错误的是（） A.核糖和脱氧核糖是核酸的组成成分之一 B.葡萄糖是重要能源物质 C.淀粉和糖原是各种生物体唯一储存能源的物质 D.纤维素是植物细胞壁的主要成分 5、组成糖原和脂肪的化学元素分别是（） A．C、H、O和C、H、O B．C、H、O和C、H、O、N C．C、H、O、N和C、H、O D．C、H、O和C、H、O、N、P 6、下列选项中，属于动植物细胞共有的糖类是（） A．葡萄糖、核糖、脱氧核糖B．葡萄糖、淀粉、果糖 C．淀粉、脱氧核糖、乳糖D．麦芽糖、果糖、乳糖 7、下列叙述中，哪些是淀粉、纤维素和糖原的共同特征( ) A．都是细胞内储存能量的主要物质B．都含有C、H、O、N四种元素 C．基本组成单位都是五碳糖D．基本组成单位都是六碳糖 8、植物细胞和动物细胞中储存能量的糖类依次是( ) A．纤维素和糖原B．麦芽糖和乳糖C．淀粉和糖原 D．葡萄糖和纤维素9、构成纤维素、胆固醇和糖原三种物质共有的元素是( ) A．C、H、O B．C、H、O、N C．C、H、O、N、P D．C、H、O、N、S 10．下列关于脂肪鉴定实验的说法，错误的是( ) A．材料可选用小麦、花生、大豆等的种子B．染色试剂可以用苏丹Ⅲ染液 C．颜色反应为橘黄色D．用电子显微镜观察被染色的脂肪颗粒【迁移应用】回答下列糖类和脂质的问题： (1)生物体内的主要能源物质是_____________，主要的储能物质是_____________。 (2)生活在南极寒冷环境中的企鹅，体内有很厚的脂肪层，其意义在于________________。 (3)磷脂是构成_____________的重要物质。 (4)激素在机体中有着重要的作用，其中，性激素属于_____________类物质。

生物大分子之间的联系

生物大分子论文环境与化学工程学院 09级生物工程02班 40904020202 李俊明 2011年11月01日

生物大分子之间的联系生命科学是是一门非常复杂的先进科学，随着科学技术的发展，以及人们生活水平的提高，对生命科学的研究已经是迫在眉睫，我们要进入现代化,要发展先进学科，提高认识，就必须对其深入的了解。生物化学是一门基础性的学科，在生命科学研究领域占有不可替代的作用。我们要对生命科学研究，首先是对生物化学的研究，是对各个生物打分子的研究。一、大分子的结构与性质生物大分子主要包括糖类，脂质，蛋白质,核酸等大分子，由于其分子量大，故称为生物大分子。现在将生物大分子做以下总结：一．糖类（1）糖类的主要生物学功能：提供大量的能量；可以转化为生命所必须的其他物质；可以作为生物体的结构物质；可以做为细胞识别信息分子。（2）糖的分类与结构可以分为单糖（葡糖糖，果糖），寡糖（十个碳以下的糖，），多糖（又分为同多糖与杂多糖）。糖类是多羟基醛与多羟基酮及其缩聚物和某些衍生物组成。其结构有链状的，有环状的。（3）单糖的性质物理性质:有旋光性，变旋性以及甜度。化学性质：1.单糖的氧化（生物体能量的来源）；2.单糖的还原

（糖类与其他物质的转化）；3.单糖的成杀作用(鉴别单糖)；4. 发酵作用（生成物质）5.成脂作用；6.脱水作用；7.氨基化（与其他物质的转化）。（4）重要的糖单糖:葡糖糖，果糖。二糖：分为还原性二糖(麦糖、纤维二糖、乳糖) 非还原性二糖（庶糖） 1.蔗糖。物理性质：白色晶体，易容于水，有甜味有旋光作用。无变旋作用。化学性质：没有还原性，可以被强碱破坏。 2.麦芽糖。物理性质：白色晶体，易溶于水，熔点185，比旋光度为+66.5o，有甜味，有变旋作用。化学性质：有还原性，有单糖的性质。3.乳糖。物理性质：白色晶体，微溶于水，有边旋作用。化学性质：有还原性有单糖的性质。三塘：甘露三塘，鼠李三糖，棉子糖。多糖：是重要的天然高分子化合物，是由单糖通过苷键连接而成的高聚体。淀粉（又分为直链淀粉与支链淀粉），纤维素（β-D-葡萄糖单元1,4糖苷键的聚合体。植物纤维的主要成分），糖原，果胶，琼脂，壳多糖。复合糖：β-D-葡萄糖单元1,4糖苷键的聚合体。植物纤维的主要成分。脂多糖：脂多糖是重要的细胞组成份，外层寡糖往往