2019-2020年高中生物 有機(jī)化合物及生物大分子教案 浙科版必修1.doc

2019-2020年高中生物 有機(jī)化合物及生物大分子教案 浙科版必修1導(dǎo)學(xué)誘思一、碳化合物1.有機(jī)化合物的概念：指除一氧化碳、二氧化碳、碳酸鹽等以外的幾乎所有含碳化合物。2.核心元素：碳是所有生命系統(tǒng)中的核心元素。（1）碳原子結(jié)構(gòu)：一個(gè)碳原子由6個(gè)質(zhì)子、6個(gè)中子和6個(gè)電子構(gòu)成。（2）碳原子形成的化學(xué)鍵：與氫、氧、氮及硫等形成共價(jià)鍵，碳原子之間以單鍵、雙鍵或三鍵相結(jié)合，形成不同長度的鏈或環(huán)狀結(jié)構(gòu)，這些結(jié)構(gòu)稱為有機(jī)物的碳骨架。3.有機(jī)化合物：4大類：糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和核酸。二、有機(jī)化合物1.糖類的種類和功能（1）組成元素：糖類由C、H、O三種元素組成。（2）結(jié)構(gòu)單元：單糖。（3）種類：糖類包括單糖、二糖和多糖等。（4）功能：糖類是生物體維持生命活動(dòng)的主要能源，也是生物體重要的結(jié)構(gòu)物質(zhì)。趣味思考:某人患急性腸胃炎，不能進(jìn)食，醫(yī)生用5%的葡萄糖溶液進(jìn)行靜脈注射，病人雖未進(jìn)食，但是不感到饑餓，為什么？提示:葡萄糖是生命活動(dòng)的主要能源，靜脈注射5%的葡萄糖溶液，實(shí)際是為病人補(bǔ)充能源物質(zhì)，所以病人雖未進(jìn)食，并不感到饑餓。2.脂質(zhì)的種類和功能（1）組成元素：主要由C、H、O三種元素組成。氧原子含量較糖類中的少。（2）結(jié)構(gòu)單元：甘油和脂肪酸。（3）種類和功能磷脂：磷脂是構(gòu)成生物膜的重要物質(zhì)。脂肪：貯能物質(zhì)。膽固醇在細(xì)胞中具有重要功能。趣味思考:我們每天坐在凳子上，能夠輕松愉快地上完每一個(gè)45分鐘，并不感到臀部肌肉疼痛，你知道是什么原因嗎？提示:是因?yàn)橥尾坑泻芏嘀荆居芯彌_機(jī)械壓力的作用。3.蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能（1）組成元素：C、H、O、N，大部分蛋白質(zhì)含S。（2）基本單位：氨基酸。通式：共性：都有一個(gè)氨基和羧基連在同一個(gè)碳原子上。種類：由R基決定。連接：肽鍵：通過兩個(gè)氨基酸的脫水縮合形成。（3）結(jié)構(gòu)：由許多氨基酸通過肽鍵連接成肽鏈，一條或多條肽鏈通過一定的化學(xué)鍵連接成蛋白質(zhì)。（4）特點(diǎn)：由于組成蛋白質(zhì)分子的氨基酸和種類、數(shù)目、排列順序不同，以及構(gòu)成蛋白質(zhì)的多肽鏈的數(shù)目和空間結(jié)構(gòu)差異，蛋白質(zhì)分子具有多樣性。（5）功能：催化、運(yùn)輸（如載體）、收縮和運(yùn)動(dòng)、有機(jī)體結(jié)構(gòu)、防御（如抗體）等。趣味思考:人體細(xì)胞呼吸作用時(shí)刻需要氧氣的供應(yīng)，你知道是什么物質(zhì)源源不斷地運(yùn)輸氧氣到組織細(xì)胞嗎？它存在于什么細(xì)胞中？提示:血紅蛋白，它存在于人體的紅細(xì)胞中。4.核酸的結(jié)構(gòu)和功能（1）種類：核酸可以分為核糖核酸和脫氧核糖核酸兩類。（2）功能：儲存遺傳信息，決定細(xì)胞和整個(gè)生物體的遺傳特性。趣味思考:你家養(yǎng)的大貓生了兩只小貓，為什么沒有生小豬？提示:小貓和大貓的核酸相同。生物的遺傳由核酸控制。大貓的核酸攜帶的遺傳信息是控制貓性狀的。5.鑒定生物組織中的糖類（1）鑒定淀粉實(shí)驗(yàn)原理：淀粉碘碘化鉀變藍(lán)。實(shí)驗(yàn)步驟：取2 mL淀粉上清液，放入5滴碘碘化鉀溶液。實(shí)驗(yàn)結(jié)果：溶液變藍(lán)。（2）鑒定（葡萄糖）還原糖實(shí)驗(yàn)原理：還原糖本尼迪特試劑磚紅色沉淀。實(shí)驗(yàn)步驟：取2 mL葡萄糖溶液加入試管加入2 mL本尼迪特試劑，振蕩試管熱水浴23 min觀察顏色變化情況。實(shí)驗(yàn)結(jié)果：磚紅色沉淀。6.檢測生物組織中的油脂（1）實(shí)驗(yàn)原理：蘇丹油脂出現(xiàn)橙黃色。（2）實(shí)驗(yàn)步驟：切片染色制片用顯微鏡觀察。7.蛋白質(zhì)的鑒定（1）實(shí)驗(yàn)原理：蛋白質(zhì)雙縮脲試劑紫色。（2）實(shí)驗(yàn)步驟：取2 mL蛋白質(zhì)溶液加入試管向試管中先加入2 mL的雙縮脲試劑溶液A再向試管中加入5滴雙縮脲試劑溶液B觀察試管顏色變化。（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)果：出現(xiàn)紫色。8.檢測細(xì)胞中的DNA和RNA（1）原理：DNA主要分布于細(xì)胞核，RNA主要分布于細(xì)胞質(zhì)。甲基綠使細(xì)胞核中的DNA呈現(xiàn)藍(lán)綠色，派洛寧使細(xì)胞質(zhì)中RNA呈現(xiàn)紅色。（2）實(shí)驗(yàn)步驟：涂片水解漂洗染色觀察。核心解讀1注意各種能源物質(zhì)的區(qū)分（1）糖類的種類和功能種類分子式分布生理功能單糖五碳糖核糖C5H10O5動(dòng)植物細(xì)胞五碳糖是構(gòu)成核酸的重要物質(zhì)脫氧核糖C5H10O4六碳糖葡萄糖C6H12O6五碳糖是構(gòu)成核酸的重要物質(zhì)二糖蔗糖C12H22O11植物細(xì)胞能水解成葡萄糖麥芽糖乳糖動(dòng)物細(xì)胞多糖淀粉（C6H10O5）n植物細(xì)胞淀粉是植物細(xì)胞中儲存能量的物質(zhì)纖維素纖維素是細(xì)胞壁的主要成分糖元植物細(xì)胞糖元是動(dòng)物細(xì)胞中儲存能量的物質(zhì)（2）脂質(zhì)種類生理功能元素組成脂肪儲能、保溫、緩沖機(jī)械壓力C、H、O磷脂構(gòu)建生物膜C、H、O、N、P固醇膽固醇細(xì)胞膜的重要成分C、H、O性激素促進(jìn)性腺的發(fā)育和性細(xì)胞的生成和正常的性周期C、H、O維生素D促進(jìn)人體對鈣、磷的吸收和利用C、H、O規(guī)律總結(jié)動(dòng)植物共有的糖是葡萄糖、核糖和脫氧核糖。植物特有的糖是果糖、麥芽糖、淀粉和纖維素。動(dòng)物特有的糖是乳糖和糖元。動(dòng)植物共有的貯能物質(zhì)是脂肪，植物特有的貯能物質(zhì)是淀粉，動(dòng)物特有的貯能物質(zhì)是糖元。含H多的有機(jī)物細(xì)胞呼吸時(shí)產(chǎn)生的H多，耗氧多，產(chǎn)生的能量多，產(chǎn)生的水多。2.氨基酸、肽鍵和肽鏈的分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（1）氨基酸每個(gè)氨基酸分子都具有中心碳原子，至少都有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基，并且都有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基連接在該碳原子上。注意理解“至少”的含義，比如當(dāng)R基含有氨基和羧基時(shí)，這個(gè)氨基酸分子就不止有一個(gè)氨基和羧基了，同時(shí)還要注意氨基酸分子中都有一個(gè)氨基和羧基直接連在同一個(gè)碳原子上。規(guī)律總結(jié)決定氨基酸種類和性質(zhì)的是氨基酸的R基。（2）肽鍵：連接兩個(gè)氨基酸分子的那個(gè)鍵（CONH）叫肽鍵。（3）多肽由多個(gè)氨基酸分子縮合而成的含有多個(gè)肽鍵的化合物，因其呈鏈狀，也稱肽鏈。注意區(qū)分肽、肽鍵和肽鏈：肽鍵是肽的連接結(jié)構(gòu)，而肽鏈?zhǔn)请牡囊环N形式。規(guī)律總結(jié)氨基酸間脫水縮合時(shí)，原來的氨基和羧基已不存在，形成的化合物即多肽的一端只有一個(gè)氨基，另一端只有一個(gè)羧基（不計(jì)R基上的氨基數(shù)和羧基數(shù)）。所以對于一條多肽來說，至少應(yīng)有的氨基和羧基數(shù)都是一個(gè)。若有n個(gè)氨基酸分子縮合成m條肽鏈，則可形成（nm）個(gè)肽鍵，脫去（nm）個(gè)水分子，至少有NH2和COOH各m個(gè)。蛋白質(zhì)分子可以含有一條或m條肽鏈，肽鏈通過化學(xué)鍵（不是肽鍵）互相連接，具有不同的空間結(jié)構(gòu)。關(guān)于蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量的計(jì)算：n個(gè)氨基酸形成m條肽鏈，每個(gè)氨基酸的平均相對分子質(zhì)量為a，那么由此形成的蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量為：na（nm）18（其中nm為失去的水分子數(shù)，18為水的相對分子質(zhì)量）。3.蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)層次規(guī)律總結(jié)結(jié)構(gòu)多樣性的原因：氨基酸的種類、數(shù)量、排列順序不同以及肽鏈的空間結(jié)構(gòu)不同。蛋白質(zhì)的種類：因功能不同蛋白質(zhì)分為兩大類：結(jié)構(gòu)蛋白和分泌蛋白。蛋白質(zhì)的性質(zhì)：鹽析：可逆。變性：不可逆。鑒定：雙縮脲試劑反應(yīng)呈紫色。意義：生命活動(dòng)的承擔(dān)者，生物性狀的體現(xiàn)者。4.有關(guān)肽鍵的計(jì)算規(guī)律總結(jié)鏈狀肽有如下的對應(yīng)關(guān)系：氨基酸肽鍵數(shù)脫去水分子數(shù)氨基羧基一條肽鏈Mm-1m-1至少1個(gè)至少1個(gè)n條肽鏈mm-nm-n至少n個(gè)至少n個(gè)環(huán)狀肽：肽鍵數(shù)脫去水分子數(shù)氨基酸數(shù)。環(huán)狀肽主鏈中無氨基和羧基，環(huán)狀肽中氨基或羧基數(shù)取決于構(gòu)成環(huán)狀肽氨基酸R基團(tuán)中的氨基和羧基的數(shù)目。題例領(lǐng)悟題型一糖類的種類【例題1】 （xx上海高考，5）下列糖類中屬于單糖的是（）A.蔗糖B.核糖C.糖元D.淀粉解析：蔗糖為二糖，糖元和淀粉都為多糖，核糖為單糖。答案：B反思感悟單糖是不能水解的糖，是組成二糖、多糖的單體。二糖、多糖作為能源物質(zhì)用于生命活動(dòng)時(shí)必須水解成單糖。重要的單糖有五碳糖和六碳糖，五碳糖有核糖和脫氧核糖，六碳糖有葡萄糖和果糖。題型二蛋白質(zhì)分子的計(jì)算【例題2】（xx上海高考，15）現(xiàn)有氨基酸800個(gè)，其中氨基總數(shù)為810個(gè)，羧基總數(shù)為808個(gè)，則由這些氨基酸合成的含有2條肽鏈的蛋白質(zhì)共有肽鍵、氨基和羧基的數(shù)目依次分別為（）A.798、2和2B.798、12和10C.799、1和1D.799、11和9解析：有氨基酸800個(gè)，氨基總數(shù)810個(gè)，羧基總數(shù)808個(gè)，說明R基團(tuán)中含有氨基10個(gè)，羧基8個(gè)，它們不參與肽鍵的形成；肽鍵數(shù)氨基酸總數(shù)-肽鏈條數(shù)8002798，氨基數(shù)肽鏈條R基團(tuán)中氨基數(shù)21012，羧基數(shù)肽鏈條數(shù)R基團(tuán)中羧基數(shù)2810。答案：B反思感悟構(gòu)成生物體蛋白質(zhì)的氨基酸至少有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基且都連在同一個(gè)碳原子上，由R基決定氨基酸種類，不符合這個(gè)特點(diǎn)的氨基酸不是構(gòu)成生物體的氨基酸，也不能組成生物體的蛋白質(zhì)。題型三動(dòng)植物體內(nèi)的糖類【例題3】 動(dòng)植物體內(nèi)共有的糖是（）糖元淀粉蔗糖乳糖核糖葡萄糖A.B.C.D.解析：糖元是人和動(dòng)物細(xì)胞中的儲能物質(zhì)，淀粉是植物細(xì)胞的儲能物質(zhì)，蔗糖是植物中重要的二糖，乳糖是人和動(dòng)物乳汁中豐富的二糖，核糖是構(gòu)成RNA的成分，RNA普遍存在于動(dòng)植物細(xì)胞中，葡萄糖是細(xì)胞生命活動(dòng)的主要能源物質(zhì)，廣泛存在于動(dòng)植物細(xì)胞中。答案：C反思感悟生物細(xì)胞生命活動(dòng)的主要能源物質(zhì)：葡萄糖。參與生物細(xì)胞構(gòu)成的物質(zhì)：核糖、脫氧核糖、纖維素。單糖、二糖、多糖的關(guān)系重要的單糖有葡萄糖和五碳糖，葡萄糖為白色晶體，易溶于水，是人體主要的能源物質(zhì)，五碳糖分為核糖和脫氧核糖，為環(huán)狀結(jié)構(gòu)。題型四大分子物質(zhì)的鑒定【例題4】 青蘋果汁遇碘溶液顯藍(lán)色，熟蘋果汁能與本尼迪特試劑發(fā)生反應(yīng)，這說明（）A.青蘋果汁中有淀粉不含糖類B.熟蘋果汁中含糖類不含淀粉C.蘋果轉(zhuǎn)熟時(shí)，淀粉水解為單糖D.蘋果轉(zhuǎn)熟時(shí)，單糖聚合成淀粉解析：遇碘溶液顯藍(lán)色意味著青蘋果汁中含較多淀粉，而與本尼迪特試劑發(fā)生反應(yīng)的是還原性糖，如葡萄糖等。由此可推斷出蘋果由青轉(zhuǎn)熟的過程中，淀粉大量轉(zhuǎn)化為單糖。答案：C反思感悟淀粉的特性是遇碘變藍(lán)；本尼迪特試劑與還原糖反應(yīng)生成磚紅色沉淀；蛋白質(zhì)與雙縮脲試劑反應(yīng)產(chǎn)生紫色反應(yīng)。隨堂訓(xùn)練1.（xx上海高考，1）核糖與核酸都不含有的元素是（）A.NB.OC.PD.S解析：核糖的組成元素為C、H、O，核酸的組成元素為C、H、O、N、P，兩者都不含有S元素。答案：D2.（xx江蘇高考，1改編）下列各組物質(zhì)中，由相同種類元素組成的是（）A.膽固醇、脂肪酸、脂肪酶B.淀粉、半乳糖、糖元C.氨基酸、核苷酸、丙酮酸D.性激素、生長激素、胰島素解析：淀粉、半乳糖、糖元都屬于糖類，都由C、H、O構(gòu)成。膽固醇、性激素、甘油和脂肪酸都屬于脂質(zhì)，組成元素都是C、H、O，氨基酸、胰島素的組成元素是C、H、O、N、S，核苷酸的組成元素是C、H、O、N、P。答案：B3.生物體內(nèi)的蛋白質(zhì)千差萬別，其原因不可能是（）A.組成肽鍵的化學(xué)元素不同B.組成蛋白質(zhì)的氨基酸種類和數(shù)量不同C.氨基酸排列順序不同D.蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)不同解析：蛋白質(zhì)分子的多樣性取決于四個(gè)方面：一是組成蛋白質(zhì)的氨基酸種類不同；二是組成蛋白質(zhì)的氨基酸數(shù)目不同；三是氨基酸的排列順序不同；四是肽鏈的空間結(jié)構(gòu)不同。在題目給出的選項(xiàng)中，組成肽鍵（NHCO）的化學(xué)元素是相同的?？疾榈鞍踪|(zhì)多樣性的原因。答案：A4.脂質(zhì)在細(xì)胞中具有獨(dú)特的生物學(xué)功能，下面有關(guān)脂質(zhì)的生物學(xué)功能中，屬于磷脂的生物學(xué)功能的是（）是生物膜的重要成分是儲能的分子構(gòu)成生物體表面的保護(hù)層是很好的絕緣體，具有保溫作用具有生物學(xué)活性，對生命活動(dòng)起調(diào)節(jié)作用A.B.C.D.解析：本題考查對各種脂質(zhì)功能的掌握情況。磷脂是構(gòu)成細(xì)胞膜的重要成分，也是構(gòu)成多種細(xì)胞器膜的重要成分。在人和動(dòng)物的腦、卵細(xì)胞、肝臟以及大豆的種子中含量豐富。答案：C