第二节 细胞中的生物大分子
第1课时 生物大分子的基本骨架、糖类与脂质的种类和功能
目标导航 1.结合教材P13,说出生物大分子以碳链为骨架。2.结合教材P14~15,概述糖类的种类、功能和检测方法。3.结合教材P16~17,举例说出脂质的种类、功能和检测方法。
一、生物大分子的基本骨架(阅读P13)
1.碳原子之间可以通过单键相结合,也可以通过双键或三键相结合,形成不同长度的链状、分支链状、环状结构,这些结构称为有机物的碳骨架。
2.碳骨架的结构、长短以及与碳骨架相连接的原子团,决定了有机化合物的基本性质。 二、糖类的种类和功能(阅读P14~15) 1.元素组成:由C、H、O三种元素组成。 2.种类
3.功能
(1)生物体维持生命活动的主要能量来源。 (2)生物体重要的结构物质。
(3)与蛋白质等物质结合形成的复杂化合物,能参与细胞识别、细胞间物质运输和免疫功能的调节等生命活动。 4.糖类的鉴定
单糖、麦芽糖、乳糖是还原性糖,它们与斐林试剂反应可以产生砖红色沉淀,蔗糖、淀粉是
非还原性糖,它们不能发生上述颜色反应。 三、脂质的种类和功能(阅读P16~17)
1.脂质的元素组成:主要由C、H、O三种元素组成。 2.种类和功能
(1)类脂:类脂中的磷脂是构成细胞膜的重要物质。 (2)脂肪:是细胞内重要的储能物质。
(3)固醇:包括维生素D、性激素和胆固醇等,在细胞的营养、代谢中具有重要功能。
一、生物大分子的基本骨架 1.生物大分子的结构层次
2.生物大分子结构图示
1.为何说“碳元素是生命的核心元素”?
答案 碳原子的4个价电子可与许多原子结合,也可以与其他碳原子以共价键的形式形成不同长度的链状、分支链状或环状结构,从而构成有机物的基本骨架。由于碳原子在形成生物大分子中的重要作用,所以说“碳是生命的核心元素”。
2.上图中的淀粉、糖原和纤维素的基本单位都是葡萄糖,为什么它们在化学性质上有很大差异?
答案 三种多糖的基本单位都是葡萄糖,但葡萄糖连接的方式不同,使它们具有了不同的化学性质。
3.碳骨架是如何决定有机化合物的基本性质的?
答案 是通过碳骨架的结构、长短以及与碳骨架相连接的原子团,决定了有机化合物的基本性质的。
1.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。以上事实可以说明( ) A.C元素能组成各种各样的化合物 B.C元素是最基本的元素
C.C元素是各种大分子中含量最多的元素 D.C元素比其他元素重要
问题导析 (1)在组成生物体的化学元素中,C是一种主要元素,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,如蛋白质、核酸,这些化合物是生物体生命活动的物质基础。如果没有碳元素,肯定不会形成这些生物大分子,也就不会表现出各种生命活动。 (2)C元素是基本元素,但并不是所有化合物都含C元素。
(3)C元素在生物体内有重要作用,但并不能排除其他元素的重要性。 答案 B 一题多变
下列不属于构成生物大分子的碳骨架的是( )
答案 D
解析 碳原子在构成生物大分子时,先以共价键形式形成直链、分支或环状的基本骨架,称为碳骨架。D项不是多个碳原子之间形成的骨架结构,不是碳骨架。 二、糖类的种类、功能和鉴定 1.糖类的化学组成和种类
2.糖类的不同分类
??还原性糖:单糖、麦芽糖、乳糖等
(1)按化学性质?
?非还原性糖:蔗糖、淀粉、纤维素等?
(2)按功能分
①
?纤维素:细胞壁的组成成分
参与构成细胞的?
?脱氧核糖:DNA的组成成分
重要组成成分,如?
?核糖:RNA的组成成分
②糖类是主要的能源物质,如蔗糖、葡萄糖、淀粉和糖原等。生物体能量供应主要来自糖类物质的氧化分解。
③细胞的储能物质:淀粉、糖原。
④其他功能:如糖类与蛋白质结合形成糖蛋白,参与细胞识别、细胞间物质运输和免疫功能的调节等生命活动。 3.鉴定生物组织中的糖类
鉴定 淀粉 物质 实验 淀粉与碘液反应,呈现蓝色 原理 实验 蔗糖、淀粉 材料 ①取2支试管,编号A和B ②称取蔗糖和淀粉各2 g,分别溶解实验 在100 mL清水中 方法 ③量取3 mL蔗糖溶液和淀粉溶液,分别注入2支试管中 ③向第3支试管中加入淀粉溶液3 mL后,滴入稀释的唾液1mL 入2支试管中,再滴加1 mL清水 ①取3支试管,编号C、D和E ②量取3 mL蔗糖和淀粉溶液,分别注蔗糖、淀粉 色沉淀 还原性糖与斐林试剂作用,生成砖红还原性糖 ④向2支试管中滴入等量的稀碘液,观察颜色变化 实验 A管不变蓝,B管变为蓝色 结果 设计 思路 对照 ④向3支试管中分别加入2 mL斐林试剂,水浴加热,观察颜色变化 C、D管不出现砖红色沉淀,E管出现砖红色沉淀 利用某些化学试剂能与生物组织中的有机物产生特定的颜色 反应的原理,根据产生颜色的不同,来鉴定有关物质的存在 相互对照 方法
1.糖类是主要的能源物质,是不是意味着所有的糖类都是能源物质? 答案 不是。如核糖、脱氧核糖等均不是能源物质。 2.糖类主要由C、H、O三种元素组成的,对吗?
答案 不对,糖类只由(而不是“主要”)C、H、O三种元素组成。
3.糖尿病患者的饮食会受到严格限制,受限制的并不仅仅是甜味食品,米饭和馒头等主食都需定量摄取,试分析其原因。
答案 米饭和馒头等主食的主要成分为淀粉,淀粉是一种多糖,消化水解后生成的是葡萄糖。
2.下列有关糖类的化学组成和功能的叙述中,正确的是( ) ①淀粉、纤维素和糖原的基本单位均为葡萄糖 ②麦芽糖、乳糖、蔗糖的组成中均有葡萄糖
③葡萄糖、果糖均为还原性糖,由二者缩合而成的蔗糖也具有还原性 ④多糖都是动植物细胞内的储能物质 A.①② C.②④
B.①③ D.③④
问题导析 (1)淀粉、纤维素和糖原等多糖的基本单位是葡萄糖。
(2)麦芽糖是由2分子葡萄糖脱水缩合而成,乳糖是由1分子葡萄糖和1分子半乳糖脱水缩合而成,蔗糖是由1分子葡萄糖和1分子果糖脱水缩合而成。 (3)蔗糖不具有还原性。
(4)多糖中的纤维素是植物细胞壁的组成成分,不属于植物细胞的储能物质。