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1、生命的物质基础生命的物质基础适用学科适用学科生物适用年级适用年级高三适用区域适用区域人教版课时时长（分钟）课时时长（分钟）120知识点知识点细胞中的元素和化合物蛋白质的结构和功能核酸的结构和功能糖类的种类和作用脂质的种类和作用水和无机盐的作用教学目标教学目标1.使同学了解生命是由物质组成的2.让学生建立结构决定功能的基本思想3.使同学掌握细胞中各种物质的结构和功能教学重点教学重点1.认同蛋白质的结构和功能的关系，清楚蛋白质结构和功能的多样性和统一性2.知道 DNA 和 RNA 的分布和功能、区别与联系，RNA 的分类3.列举糖类的主要类别4.说出水在细胞中的含量、存在形式和作用5.说出无机盐在
2、细胞中的含量、存在形式和主要作用教学难点教学难点1.简述氨基酸通过脱水缩合形成蛋白质的过程（计算、能量）2.认同核酸是细胞内携带遗传信息的物质，在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成过程中具有极其重要的作用（核酸功能）3.细胞中的糖类和脂质的分类和功能教学过程教学过程一、课堂导入一、课堂导入生命的构成遵循物质构成结构，结构承担功能的一般规律，物质是进行一些生命活动的基础，一切生命活动也都能在物质中找到答案，想要认清生命，想要学懂生物，就必须要掌握构成细胞的物质，本节课就来复习生命的物质基础。二、复习预习二、复习预习化合物分类元素组成主要生理功能水自由水结合水H、O组成细胞维持细胞形态运输物质提
3、供反应场所参与化学反应维持生物大分子功能调节渗透压无机盐阳离子阴离子略构成化合物（Fe、Mg）组成细胞（如骨细胞）参与化学反应维持细胞和内环境的渗透压）糖类单糖二糖多糖C、H、O供能（淀粉、糖元、葡萄糖等）组成核酸（核糖、脱氧核糖）细胞识别（糖蛋白）组成细胞壁（纤维素）脂质脂肪磷脂（类脂）固醇C、H、OC、H、O、N、PC、H、O供能（贮备能源）组成生物膜调节生殖和代谢（性激素、维生素 D）保护和保温蛋白质功能蛋白（如胰岛素）结构蛋白（如羽毛、蛛丝中的蛋白）C、H、O、N（S、Fe、Cu、P、Mo）组成细胞和生物体调节代谢（激素）催化化学反应（酶）运输、免疫、识别等核酸DNARNAC、H、O、
4、N、P贮存和传递遗传信息控制生物性状催化化学反应（RNA 类酶）三、知识讲解三、知识讲解考点考点1 1 细胞中的元素和化合物细胞中的元素和化合物1.组成生物体的化学元素种类与含量组成生物体的化学元素常见的主要有 20 多种，按照含量可分为（1）大量元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg 等；（2）微量元素：Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo 等。2.生物体内化学元素的功能生物体的化学元素组成多种多样的化合物，这些化合物和化学元素是生物体生命活动的物质基础。化学元素能够影响生物体的生命活动。易错点分析：易错点分析：此处的易错点容易处在教师身上，不要过多的去强调种类和含量，不要引导学生刻意的去
5、背生物的知识点，要引导学生理解为主，记忆为辅。考点考点 2 2 蛋白质的结构和功能蛋白质的结构和功能（一）蛋白质的结构1.蛋白质的基本组成单位氨基酸(1)通式： (2)特点氨基酸分子中的氨基和羧基数目至少一个，也可以是几个，因为 R 基中可能含有氨基或羧基。在构成蛋白质的氨基酸中，都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上，否则就不是构成蛋白质的氨基酸。例如：H2NCH2CH2CH2COOH。不同的氨基酸分子，具有不同的 R 基，这是氨基酸分类的依据。例如甘氨酸的 R 基是H，丙氨酸的 R 基是CH3。2.氨基酸的结合方式-脱水缩合（1）过程（2）规律：氨基酸脱水缩合过程是一种自残式的结合方式
6、，每两个氨基酸在一起时需要脱去一分子的水，形成一个肽键，同时毁了一个氨基和一个羧基。3.蛋白质的结构层次：氨基酸经脱水缩合肽链经盘曲折叠蛋白质由此可见，蛋白质并不知氨基酸机械性的结合在一起形成的，而是有一定的规律和结构的，所以其在结构上必然存在多样性，具体体现在：(1)氨基酸的种类不同，构成的肽链不同。(2)氨基酸的数目不同，构成的肽链不同。(3)氨基酸的排列次序不同，构成的肽链不同(4)空间结构不同，构成的蛋白质不同。易错点分析易错点分析: :1蛋白质相对分子质量的计算中若通过图示或其他形式告知蛋白质中有二硫键形成时，要考虑脱去氢的质量。2若某肽链中有四个肽键，此化合物应叫五肽，不叫四肽，即
7、根据脱水缩合的氨基酸个数命名。3信使 RNA 碱基是氨基酸数的三倍，不考虑终止密码子。4脱去的水分子中，H 既来自氨基又来自羧基，O 来自羧基。5若脱水缩合形成的多肽链构成环状，则脱去的水分子数参与脱水的氨基酸数肽键数，其游离的氨基、羧基只可能出现在 R 基团上。考点考点 3 3 蛋白质的生理功能蛋白质的生理功能蛋白质分子结构复杂、种类繁多，这是蛋白质分子具有多种重要功能的基础。下列列举几例，说明其功能的多样性。(1)结构蛋白 许多蛋白质是构成细胞和生物体的成分。如构成人和动物肌肉的肌动蛋白和肌球蛋白，构成生物膜的蛋白质等。(2)催化作用 生物体各种新陈代谢活动几乎都是由酶催化进行的，而酶几乎
8、都是蛋白质。(3)调节作用 蛋白质类的激素，如胰岛素和生长激素等，能够调节人体的新陈代谢和生长发育。(4)运输作用 红细胞中的血红蛋白是运输 O2和 CO2的工具。(5)免疫作用 对于侵入动物和人体内的细菌和病毒有抵抗作用，从而消除其危害，起到免疫作用。 易错点分析：易错点分析：蛋白质的功能内容很少，但是贯穿了整个高中阶段的学习，在此处应该多与后面的相关的知识关联，更好的体现出结构决定功能的思想。考点考点 4 4 细胞中的核酸细胞中的核酸（一）DNA 与 RNA 的比较核酸 类别 DNA RNA 核苷酸基本单位 脱氧核苷酸 核糖核苷酸 A(腺嘌呤)、C(胞嘧啶)、G(鸟嘌呤) 碱基 T(胸腺嘧
9、啶) U(尿嘧啶) 五碳糖 脱氧核糖 核糖 化学成分 磷酸 磷酸 磷酸空间结构 两条链 一般为一条链 （二）观察 DNA 和 RNA 在细胞中的分布1实验原理甲基绿和吡罗红对 DNA、RNA 的亲和力不同：DNA绿色；RNA红色。利用甲基绿、吡罗红混合染色剂将细胞染色，可以显示甲基绿吡罗红DNA 和 RNA 在细胞中的分布。2实验现象及相关结论现象 结论 绿色明显集中且接近细胞中央 DNA 主要分布于细胞核中 绿色周围的红色范围较广 RNA 广泛分布于细胞质中 3.几种液体在实验中的作用(1)0.9%NaCl 溶液：保持口腔上皮细胞正常形态。(2)8%盐酸：改变细胞膜等的通透性；使染色质中 D
10、NA 与蛋白质分开。(3)蒸馏水：配制染色剂；冲洗载玻片。易错点分析：易错点分析：蛋白质与核酸的关系该图解体现了中心法则的五个方面；生物多样性的直接原因是蛋白质多样性；根本原因是DNA多样性(不能说核酸多样性，因为核酸只有两种)；同一生物不同部位细胞形态功能不同的根本原因是基因选择性表达(mRNA不同)。考点考点5 5 糖类和脂质的种类和功能糖类和脂质的种类和功能（一）糖类分布及关系辨析(1)糖类物质按其归属分类动植物细胞共有的糖：核糖、脱氧核糖、葡萄糖。动物细胞特有的糖：糖原、乳糖。植物细胞特有的糖：果糖、蔗糖、麦芽糖、淀粉、纤维素。(2)按糖类物质的功能分类生物细胞生命活动的主要能源物质：
11、葡萄糖。生物细胞中的储能物质：淀粉、糖原。参与生物细胞构成的物质：核糖、脱氧核糖、纤维素。(3)单糖、二糖、多糖的关系重要的单糖有葡萄糖和五碳糖，葡萄糖为白色晶体，易溶于水，人体血糖浓度为 0.1%，是人体主要的是能源物质，五碳糖分为核糖和脱氧核糖，为环状结构。易错点分析：易错点分析：（1）单糖的葡萄糖、果糖及二糖的麦芽糖是还原糖，可用斐林试剂鉴定，多糖不具还原性。（2）多糖中的纤维素是构成植物细胞壁的主要成分，而原核细胞的细胞壁不含纤维素，是由肽聚糖构成的，因此能否被纤维素酶除去细胞壁，是区分植物细胞和原核细胞的依据之一。(二)脂质的种类和功能种类 生理功能 元素组成 脂肪 储存能量、氧化分
12、解释放能量维持体温恒定 磷脂 是构成细胞膜、线粒体膜、叶绿体膜等膜结构的重要成分 胆固醇 动物的重要成分，代谢失调会引起心血管方面疾病。也是构成细胞膜的重要成分 性激素 促进性器官的发育和两性生殖细胞的形成，激发并维持雌雄性动物第二性征出现 固醇维生素 D 促进人体对钙、磷的吸收和利用 C、H、O有些还含有N、P 等 易错点分析：易错点分析：脂质相关的易错点有一下两点：（1）固醇的组成元素是 CHO，磷脂的组成元素是 CHONP；（2）胆固醇的作用存在感不强，需要多加巩固。考点考点 6 6 细胞中的无机物细胞中的无机物1. 水的含量、分类及生理作用含量 概念 生理作用 结合水 4.5% 与其它
13、物质结合在一起 细胞组成成分 自由水 95.5% 能够自由流动、以游离状态存在 良好溶剂运输作用反应场所原料 2生物体中的无机物无机盐(1)无机盐的含量及存在形式含量：很少，约占细胞鲜重的 1%1.5%。存在形式：大多数无机盐以离子的形式存在于细胞中，少数以化合物的形式存在于细胞中。(2)无机盐的生理作用有些无机盐是细胞内某些复杂化合物的重要组成部分。有许多种无机盐的离子对于维持生物体的生命活动有重要作用。生物体内的无机盐离子，必须保持一定的比例，这对维持细胞内的渗透压和酸碱平衡非常重要，这是生物进行正常生命活动的必要条件。易错点分析：易错点分析：（1）水是细胞中含量最多的化合物，无论何时自由
14、水的含量都比结合水多；（2）无机盐的功能存在感较弱，需要注意。四、例题精析四、例题精析【例题例题 1】1】【题干题干】下图表示细胞内某些有机物的元素组成和功能关系，其中 A、B 代表元素，、是生物大分子，图中 X、Y、Z、P 分别为构成生物大分子的基本单位。(1)图中 X 是_，I 在小麦种子中主要是指_。(2)图中 Z 是_，使用甲基绿、派洛宁(吡罗红)混合染液染色，可使呈现_色。(3)图中 P 的结构通式为_；写出由 P 形成的结构层次_。(4)和两者都有多样性，两者多样性的关系是前者_后者。(5)构成细胞的化合物中，随着年龄增长明显减少的主要是_。【答案】(1)葡萄糖 淀粉(2)核糖核苷
15、酸 红(3) 氨基酸多肽链蛋白质(4)决定 (5)水【解析】(1)葡萄糖是多糖的基本组成单位，在小麦中的多糖主要是淀粉。(2)DNA 主要分布在细胞核中，RNA 主要分布在细胞质中。甲基绿可使 DNA 呈现绿色，吡罗红使 RNA 呈红色。(3)氨基酸形成蛋白质的过程为氨基酸多肽蛋白质。(4)基因控制蛋白质的合成，信使 RNA 决定了蛋白质的种类。(5)在细胞衰老的过程中最主要是水分的减少，代谢缓慢。【例题例题 2】2】【题干题干】下列有关细胞中的元素和化合物的叙述，正确的是( )AC 是构成细胞的基本元素，在人体细胞中含量最多B脂肪分子中含 H 比糖类多，是主要的能源物质C氨基酸脱水缩合产生水
16、，水中的氧来自氨基酸的羧基DP 是脂肪、ATP、DNA 等不可缺少的成分，是组成生物体的大量元素【答案】C【解析】本题主要考查细胞中的元素及化合物的相关内容，意在考查识记、理解能力。C 是构成细胞的基本元素，在人体细胞鲜重中含量最多的元素是 O，在干重中含量最多的元素是 C；糖类是主要的能源物质；氨基酸脱水缩合产生水，水中的氧来自羧基；脂肪的组成元素为 C、H、O，而 ATP、DNA 的组成元素均为 C、H、O、N、P，P 是组成生物体的大量元素。【例题例题 3】3】【题干题干】蛋白质是一切生命活动的体现者，对于生物体而言，蛋白质的“生老病死”至关重要。2004 年诺贝尔化学奖获得者研究发现：一种被称为泛素的多肽在需要能量的蛋白质
