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1、单 元 综 合 提 升,一、从元素的组成、含量分析生物体的生命活动规律 从组成生物体的化学元素的种类、含量及作用入手分析生物 体的生命活动规律： 1从化合物的元素组成上分析代谢产物,2.从化合物元素含量上分析其氧化分解时释放能量多少 (1)等质量的脂肪和糖类分子，脂肪中的氢的含量多于糖类, 彻底氧化分解时，产生的H多于糖类，所消耗的O2比糖类 多，释放的能量多。 (2)糖类彻底氧化分解释放的CO2与吸收O2的量的比值为1， 而脂肪彻底氧化分解释放的CO2与吸收O2的量的比值则小 于1。,3化合物的特有元素组成在同位素标记法中的应用 (1)S是蛋白质的特征元素，仅存在于蛋白质中，P主要存在 于核
2、酸中,因此可分别用同位素S和P标记病毒的蛋白质外壳 和核酸，验证病毒的遗传物质。 (2)N是氨基酸的组成元素,常利用15N同位素标记氨基酸(或 蛋白质),追踪蛋白质(氨基酸)在生物体细胞中转移、代谢情况。 4根据元素含量判断生物种类 比较动物、植物干重，植物含糖类丰富，O含量多，动物含 蛋白质多，N含量高。Mg是组成叶绿素的成分，植物体内Mg 含量高，Ca、P是组成动物骨骼和牙齿的成分，动物含Ca、 P较植物多。,【训练1】 如图1是细胞中3种化合物含量的扇形图，图2是有活 性的细胞中元素含量的柱形图，下列说法不正确的是 (),A若图1表示正常细胞，则A、B两种化合物共有的元素为图 2中的a和
3、c B若图1表示细胞完全脱水后化合物的扇形图，则图2中的a、 b、c是A、B两种化合物共有的元素 C若图1表示正常细胞，则B化合物必含的元素为C、H、O、 N、P D图2中数量(个数)最多的元素是c，这与正常细胞中含量最 多的化合物有关,解析：正常细胞中含量最多的化合物是水，其次依次是蛋白 质、脂质、糖类和核酸，所以图1中A、B、C分别是水、蛋白 质、脂质；有活性的细胞中化学元素含量由多到少依次为O、 C、H、N、P、S，所以图2中a、b、c依次为O、C、H。A正确： 水和蛋白质共有的化学元素是O和H；B正确：细胞完全脱水后 主要含有的有机物是蛋白质，蛋白质和脂质共有的化学元素 是C、H、O；
4、C错误：B化合物为蛋白质，其必含的元素为C、 H、O、N；D正确：水占正常细胞鲜重百分比最高，正常细胞 中水分子数最多，H的含量最多。 答案：C,二、常用染色剂及其作用,注：利用班氏试剂也可鉴定还原糖的存在。 班氏试剂由A液(硫酸铜溶液)和B液(柠檬酸钠和碳酸溶液)配制 而成。将A溶液倾注入B液中，边添加边搅拌，如有沉淀可过 滤。实验原理与斐林试剂相似，所不同的是班氏试剂可长期 使用。 1还原糖鉴定时，斐林试剂需现用现配，并需在5065 温水中水浴加热。 2蛋白质鉴定所用双缩脲试剂化学成分与斐林试剂相同，但 CuSO4的浓度使用方法和反应原理不同。 3鉴定DNA和RNA时，常用甲基绿吡罗红混合
5、染色剂。,【训练2】 下面有关生物实验中实验原理、实验方法或实验结果 的叙述正确的是 () A西瓜汁中含有丰富的葡萄糖和果糖，可用作还原糖鉴定的替 代材料 B脂肪鉴定时，可观察到在细胞中已被苏丹染液染成黄色的 圆形小颗粒 C双缩脲试剂B液为0.01 g/mL CuSO4溶液 D鉴定还原糖时，要先加入斐林试剂甲液，摇匀后再加入乙液 解析：西瓜细胞的液泡中含有色素,不适合用作还原糖鉴定的实 验材料；脂肪被苏丹染液染成红色；鉴定还原糖时，斐林试 剂甲液和斐林试剂乙液混合均匀后再使用。 答案：C,蛋白质相关知识的学习 蛋白质是一切生命活动的承担者。在其学习过程中可以 采用多种方法进行。现简单归纳如下：
6、 1用“迁移法”和“咬文嚼字法”准确掌握氨基酸 “迁移法”是指应用已获得的知识来理解和解决另一方面知 识或问题的方法。因为客观存在的事物是相互联系而又相互 制约的，由此在头脑中形成的知识也必然是相互联系、相互 影响的，所学知识的迁移应用是体现能力的重要方面，如用 化学、物理、数学的知识来理解生物学的知识。所以，在学 习过程中，要善于进行知识的迁移。,“咬文嚼字法”即对教材中的一些概念、定律、结论等抓 住关键字、词来理解和掌握。该法尤其适于新学知识。 迁移应用化学知识可知，要准确认识蛋白质的基本组成 单位“氨基酸”，需从以下几个方面入手：A.每种氨基酸至少 含有一个NH2和一个COOH，那是因为
7、有的氨基酸含有 两个COOH，如谷氨酸；有的含有两个NH2，如赖氨酸。 所以“至少”两个字是不可省的；B.不同氨基酸具有不同的“R” 基团，如把“R”基团具体化便是具体的氨基酸了，所以说， 有大约20种R基团，就有约20种氨基酸了；C.一个NH2和一 个COOH共同连接在同一个C原子上，属于氨基酸，是 合成天然蛋白质的氨基酸。,【例1】 下列物质中，有的属于构成蛋白质的氨基酸，有的不是。 若将其中构成蛋白质的氨基酸缩合成蛋白质,则其中含有的氨基、 羧基和肽键的数目依次是() NH2CH2COOH NH2CH2CH2OH,A2、2、2 B3、3、2 C4、3、3 D3、4、2,解析：用“并列比较
8、法”解。首先依据氨基酸分子的结构 通式判断哪些是构成蛋白质的氨基酸，哪些不是。将上 面五种物质与氨基酸的结构通式进行比较，就可知不 是氨基酸，虽然是氨基酸，但不是构成蛋白质的氨基 酸。然后再根据缩合反应的知识即可做出正确的判断。 答案：A,2用“迁移法”和“图解法”准确掌握蛋白质的合成以及蛋白质分 子中氨基酸数目与肽链数、脱去水分子数、肽键数目等关系 “图解法”就是运用教材中的图表或自己整理的图表，帮助理解、 记忆所学知识的方法。该法能将抽象直观化，能将零散化整，在 学习中经常用到。 蛋白质由许多氨基酸分子互相连接而成，氨基酸分子相结合的方 式：脱水缩合，即一个氨基酸分子的羧基(COOH)与另
9、一个氨 基酸分子的氨基(NH2)相连接，同时失去一分子水的一种化学 反应，连接两个氨基酸分子的化学键叫肽键(NHCO)。 如下图：,由图知，2分子氨基酸脱水缩合而成的化合物，叫二肽。 由3分子以上氨基酸分子缩合而成的含有多个肽键的化合物， 就叫多肽。多肽通常呈链状结构，叫肽链。一个蛋白质分子 可以含有一条或几条肽链。几种数量关系见【例2】的解析。,【例2】 如图为胰岛素分子的模式图,其中链由 21个氨基酸缩合而成，链由30个氨基酸缩合而 成。已知有关氨基酸之间形成三个二硫键(S S)时共脱去6个氢，并设所有氨基酸的平均分 子量为a，请回答： (1)胰岛素分子中至少含有氨基_个，含有肽键_个。
10、(2)该化合物是由氨基酸经过_，失去水分子而形成 的，水分子中的氧来自于_，氢来自于_。 (3)胰岛素分子的相对分子质量为_。 (4)胰岛素是一种蛋白质，其化学性质很多，试举出一项： _。,2,49,脱水缩合,羧基,氨基和羧基,51a888,变性或凝固,解析：用“迁移法”和“图解法”解。迁移应用数学知识解该题。 氨基酸经脱水缩合形成肽链，至少在肽链的一端保留一个没有 发生缩合反应的氨基(NH2),在另一端保留一个羧基(COOH),通常不会形成环状，不必考虑此种情况。所以两条肽链，至少共 含有两个氨基。假设一条肽链由n1个氨基酸缩合而成，则形成的 肽键数应为n11，另一条肽链由n2个氨基酸缩合而
11、成，则形成肽 键数为n21；依次，假设某蛋白质分子共有n个氨基酸缩合而 成，有m条肽链，可推出形成的肽键数为nm。 氨基酸的平均分子量为a，胰岛素共由51个氨基酸缩合而成，形 成肽键49个，则脱去水分子也应该是49分子，题干中明确指出形 成三个二硫键共脱去6分子氢，所以胰岛素的相对分子质量应为 51a(4918)6，得51a888。,点评：此题对知识的考查有一定的综合性，要求对蛋白 质的知识以及相关化学知识有扎实的掌握方能作答，且 该题可以和后面许多章节的知识进行综合，所以，对蛋 白质的知识必须深入理解和掌握。,3用“图解法”“并列比较法”和“观察归纳法”理解蛋白质分子的 多样性和功能的关系
12、实验已经证明蛋白质是由氨基酸通过肽键连接而成的多肽链, 再由一条或一条以上的多肽链按各自特殊方式组合成具有完 整生物活性的分子。随着肽链数目、氨基酸组成及其排列顺 序的不同，并具有不同的三维空间结构就形成了不同的蛋白 质。如图所示：,由以上分析可知，由于：A.构成每种蛋白质所需氨基酸的种类不 同；B.每个蛋白质分子中氨基酸的数目不等；C.氨基酸的排列顺 序变化多端；D.空间结构千差万别，导致蛋白质分子的结构极其 多样。蛋白质分子结构的多样性,导致蛋白质分子功能的多样性， 即结构与功能相统一的生物学思想在此也有很好的体现。 下表为蛋白质的功能的分类比较：,通过上述方法，既掌握了蛋白质组成单位氨基酸的特点、蛋白质 的结构和功能特点,也进一步理解了“蛋白质是生命活动的主要承 担者”的意义。,
