1、高考资源网（） 您身边的高考专家组成生物体的化合物【学习目标】1识记原生质的概念及化学成分。2理解组成生物体的几种化合物的化学元素组成,在细胞内的存在形式和重要作用。3理解蛋白质是生物高分子化合物,以及它的分子结构层次和多样性。4知道细胞是这些化合物最基本的结构形式,任何一种化合物都不能单独地完成某一种生命活动。【学习障碍】1理解障碍(1)如何理解原生质的概念？(2)如何理解水的存在形式及其功能？(3)如何理解无机盐的生理功能？(4)如何理解糖类的存在形式及其功能？(5)如何理解脂质的存在形式及功能？(6)如何理解蛋白质的合成、多样性及重要功能？(7)如何理解核酸的种类及功能？2解题障碍化合物
2、的知识与生活实际应用相结合的问题。【学习策略】1理解障碍的突破(1)用“层析综合法”理解原生质。原生质的概念要从三个方面来理解：从成分上，原生质指组成细胞和生物体的各种化合物，它是以蛋白质和核酸为主的多分子体系；从结构上，原生质包括细胞膜、细胞质、细胞核三部分，但不包括细胞壁，由于细胞壁不具有生物活性，所以才可以说“一个动物细胞就是一小团原生质”；从功能上，原生质是指细胞的全部生命物质，这些生命物质只有按照一定的方式有机的组织起来，才能实现各种生命活动，即新陈代谢。例如蛋白质的合成、光合作用、呼吸作用等。例1下列关于原生质的叙述中不正确的是A原生质中含有无机物和有机物B新鲜的叶肉细胞是一小团原
3、生质C雌蛙的卵细胞是一小团原生质D生物体内的原生质能自我更新解析：用“层析综合法”解。从成分上说，原生质是细胞内的生命物质，所以A项正确；从结构上看，这些生命物质分化为细胞膜、细胞质和细胞核三部分，一个动物细胞就是一小团原生质，而植物细胞的细胞壁不是，所以C项正确；从功能上看，原生质能通过新陈代谢不断自我更新。答案：B(2)用“迁移法”理解水的两种存在形式。“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，由此而在头脑中形成的知识也必然相互联系、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
4、学的知识。所以，在学习过程中，要善于进行知识的迁移。在关于生物体内的化合物水的学习中，有两个方面的知识需要我们注意：一是水的含量：水是原生质(细胞)中含量最多的化合物；不同种类的生物体中，水的含量差别很大；同一种类的生物体中，随着发育期和细胞种类(或者说不同的组织、器官)含水量也有很大的差异。二是关于水的两种存在形式，自由水和结合水，而对于水的两种存在形式及其功能，就可以运用“迁移法”来理解和掌握。原生质的化学成分除水外，主要就是由蛋白质组成，蛋白质占细胞干重50%以上，蛋白质分子形成空间结构时，疏水基团(如烷烃基、苯基等)包在分子内部，而许多亲水基团(如NH2、COOH、OH)对水有很大的亲
5、和力，化学中也学习到H2O是极性分子。所以原生质中的蛋白质分子等，其表面就会吸引很多水分子，形成一层很厚的水层(如下图)。水分子距离蛋白质分子越近，吸附力越强；相反，则吸附力越弱。靠近蛋白质而被吸附不易自由流动的水分，就叫结合水；距离蛋白质较远而可以自由流动的水分，叫做自由水。但是注意，这两种状态的水分的划分是相对的，它们之间并没有明显的界限。自由水参与各种代谢作用，它的数量制约着植物的代谢强度，如光合速率、呼吸速率、生长速度等。自由水占总含水量百分比越大，则代谢越旺盛；结合水不参与代谢作用，而生物(主要指植物)要求低微的代谢强度去度过不良的外界条件，因此结合水含量与植物抗逆性(抗不良环境，例
6、如寒、旱等)大小有密切关系，即结合水含量相对高，则抗不良环境的能力就强。由此可见，自由水和结合水的比率往往反映出植物的代谢强度。例2 有机化合物中具有不同的化学基团，它们对水的亲和力不同。易与水结合的基团称为亲水基团(如NH2、COOH、OH)，具有大量亲水基团的一些蛋白质、淀粉等分子易溶于水；难与水结合的基团称为疏水基团，如脂质分子中的碳氢链。脂质分子往往有很长的碳氢链，难溶于水而聚集在一起。请回答:(1)等量亲水性不同的两种物质分散在甲、乙两个含有等量水的容器中，如下图所示。容器中的自由水量甲比乙_。(2)相同质量的花生种子(含油脂多)和大豆种子(含蛋白质多)，当它们含水量相同时，自由水含
7、量较多的是_种子。(3)以占种子干重的百分比计算，种子萌发时干燥大豆种子的吸水量比干燥花生种子吸水量_。(4)种子入库前必须对其干燥处理，降低种子中的含水量，这是因为A_。B_。(5)各地规定的入库粮食的含水量标准不尽相同，其原因是_。解析：用“迁移法”解。这是一道综合性较强的题，在此出现，同学们也许会感觉有一定难度，但经仔细分析，(1)(2)(3)小题是不难做答的，应用“迁移法”结合物理学中的比表面积的知识，甲图中有机分子的总表面积比乙图中有机分子的要大，所以吸引水分子就多，则自由水就少；大豆种子含蛋白质丰富，则蛋白质分子束缚水分子就多，自由水含量就相对减少；种子萌发时，主要靠吸胀作用吸收水
8、分，吸水多少也是取决于亲水性物质的多少，亲水性物质如蛋白质含量丰富的种子，吸水就相应越多；(4)含水量，尤其是自由水含量的多少，直接影响着细胞的代谢旺盛程度，种子入库储存，当然是希望代谢减弱；(5)“迁移”结合地理学知识回答。而(4)(5)小题确实要结合第三章新陈代谢的知识方能答得完全，在此只是提醒同学前后知识的联系，学习不能机械和简单记忆。答案：(1)少(2)花生(3)多(4)种子含水量高，呼吸作用强，种子内贮存的营养物质因分解而损失过多 种子含水量高，呼吸作用强，放出热量多，温度增高，种子易发芽、霉变(5)气候不同，特别是湿度、温度不同(3)用“并列比较法”掌握无机盐的相关知识。注意无机盐
9、的功能与组成元素的功能比较掌握功 能组成元素组成多种多样的化合物，例如蛋白质、核酸、糖类等影响生物体的生命活动，例如B元素影响植物的生殖无机盐某些复杂化合物的重要组成部分，例如Fe2是血红蛋白的主要成分之一，Ca是人体骨骼、牙齿的重要成分维持生物体的生命活动，例如钙盐维持神经系统的兴奋性，含量太低则会出现抽搐；保持细胞的渗透压和酸碱平衡等通过比较可以明确两者的功能有区别，也有相同之处，以便我们加深对无机盐功能的理解和记忆。(4)用“并列比较法”掌握糖类的相关知识。糖类的学习需注意三点：单糖、二糖、多糖之间的相互转化。如2分子单糖缩合可形成二糖，许多单糖缩合可形成多糖，多糖、二糖水解可生成单糖。
10、蔗糖、麦芽糖、乳糖三种二糖水解产生的单糖不同，1分子蔗糖水解可形成1分子葡萄糖和1分子果糖；1分子麦芽糖水解可产生2分子葡萄糖；1分子乳糖水解可形成1分子葡萄糖和1分子半乳糖。糖类的存在形式和存在部位的分类比较同时存在于动植物体中只存在于动物体中只存在于植物体中单糖葡萄糖、核糖、脱氧核糖半乳糖果糖二糖乳糖蔗糖、麦芽糖多糖糖元淀粉、纤维素注：糖元不仅仅存在于肝脏细胞和肌肉细胞中，其他的细胞中也可以少量储存。各种糖的功能的比较五碳糖(核糖、脱氧核糖)核酸的组成成分葡萄糖细胞重要的能源物质纤维素植物细胞壁的基本组成成分淀粉植物细胞中重要的储存能量的物质糖元动物细胞中重要的储存能量的物质糖类在生物体中
11、大多主要用于氧化分解，为生物体的生命活动提供能量。所以，概括地说，糖类是生物体进行生命活动的主要能源物质。(5)用“并列比较法”掌握脂质的相关知识。分类特点举例具体功能元素组成脂肪储存脂质脂肪生物体内储存能量的物质；维持体温恒定；减少内部器官摩擦和缓冲外界压力只有C、H、O类脂结构脂质磷脂是构成细胞膜、细胞器膜结构的重要组成成分C、H、O、N、P固醇功能脂质胆固醇、性激素、VD与调节生物体的新陈代谢、生殖等有关C、H、O(6)用“迁移法”和其他方法相结合掌握蛋白质的相关知识。用“迁移法”和“咬文嚼字法”准确掌握氨基酸“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
12、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，是合成天然蛋白的氨基酸。例3在下列物质中，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
13、目依次是A2、2、2B3、3、2 C4、3、3D3、4、2解析：用“并列比较法”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键数、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。蛋白质是由许多氨基酸分子互相连接而成，氨基酸分子相结合的
14、方式：脱水缩合，即一个氨基酸分子的羧基(COOH)与另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7的解析。例4下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(SS)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_
15、个，含有肽键_个。(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：_。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，共至少含有两个氨基。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
16、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二硫键共脱去6分子氢，所以胰岛素的分子量应为51a(4918)6，得51a888。既然题中指出胰岛素是蛋白质，则结合我们所学的化学知识中蛋白质的特性即可解答。答案：(1)2 49 (2)缩合 羧基 氨基和羧基 (3)51a888 (4)变性、凝固点评：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做答，且该题可以和后面许多章节的知识进行综合，所以，对蛋白质的知识要必须深入理解和掌握。用“图解法”
17、“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，并具有不同的三组度空间结构就形成了不同的蛋白质。如下图所示。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科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类别
18、功能举例结构蛋白许多蛋白质是构成细胞和生物体的成分肌动蛋白、肌球蛋白调节蛋白对细胞和生物体的生命活动有重要的调节作用蛋白类激素，如胰岛素、生长激素催化蛋白细胞中各种化学反应的顺利进行，即新陈代谢，离不开酶的催化绝大多数的酶运输蛋白实现某些物质通过细胞膜结构或物质在体内的转移细胞膜上的载体、血红蛋白免疫蛋白对侵入人或高等动物体内的抗原物质有清除作用抗体据此，也就进一步理解了绪论中告诉我们的“蛋白质是生命活动的承担者”的意义。(7)用“并列比较法”掌握核酸的相关知识 。核酸是细胞中另一种高分子化合物，存在于每个细胞中，由于最初是在细胞核中发现和分离出来，且呈酸性，因此叫核酸。现已知，除了细胞核内存
19、在外，也存在于细胞质中。核酸的种类和分布种类化学名称基本组成单位碱基种类五碳糖分布DNA脱氧核糖核酸脱氧核糖核苷酸A、T、C、GC5H10O4主要存在于细胞核，线粒体、叶绿体中也有少量RNA核糖核酸核糖核苷酸A、U、C、GC5H10O5主要存在于细胞质中功能：核酸是一切生物的遗传物质，但对每一种生物而言，其遗传物质仅是一种，DNA或RNA，不可能两种都承担遗传的功能。2解题障碍的突破用“联想对照法”解决化合物学习与生活实际应用相结合的问题。“联想对照法”是指针对背景材料或题干信息，迅速联想到生活实际的情景，结合自己的一些感性认识再与所学知识对照分析，得出答案或结论的一种思维方法。该法多用于理论
20、联系生活、生产实际或用一些生活中的具体事例来说明生物学理论知识的习题中。该法也是学习掌握生物学知识的有效方法之一，因为我们人本身既是学习活动的主体又是学习活动的客体，学习时自然应该和自身多联系一些，肯定会有助于学好生物学知识。例5酷暑季节，室外作业的工人应多喝A盐汽水 B核酸型饮料 C蛋白型饮料 D纯净水解析：用“联想对照法”解。汗液的主要成分是水，也含有无机盐和尿素等物质。酷暑季节，室外作业的工人出汗多，水、无机盐被排出，造成体内水、无机盐的含量减少。失水过多，会脱水而危及生命。生物体内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很重要，这是生物体进行正常生命活动必要的条件
21、。大量出汗后，除补充水分外，还应该补充无机盐，所以应喝盐汽水。答案：A点评：该题紧密联系生活实际，考查水和无机盐的生理作用以及应用生物学基本知识分析和解决一些日常生活中的有关问题的能力。例6医生给低血糖休克病人在静脉内注射50%的葡萄糖溶液，其目的主要是A供给全面营养 B供给能量 C维持细胞的渗透压 D供给水分解析：用“联想对照法”解。葡萄糖是重要的能源物质。 答案：B例7婴幼儿在阳光下活动有助于骨骼发育，有一个主要原因是阳光中的紫外线可促使人体皮肤中的某种物质的形成，而该种物质又可促使婴幼儿对钙的吸收，该物质是属于A糖类 B脂质 C蛋白质 D核酸解析：用“联想对照法”解。紫外线可使人体皮肤细
22、胞中的7脱氢胆固醇经过一系列反应，转变成了VD，而VD可促使人体对钙的吸收。答案：B例8人体的肌肉主要是由蛋白质构成的，但骨骼肌、心肌、平滑肌的功能各不相同，这是因为A肌细胞形状不同 B在人体的分布位置不同C支配其运动的神经不同 D构成肌细胞的蛋白质分子结构不同解析：用“联想对照法”解。 答案：D例9在玉米根毛细胞所含有的核苷酸中，含有碱基A、G、C、T的核苷酸共有A4种 B5种 C7种 D8种解析：用“层析综合法”解。玉米根毛细胞中含有DNA和RNA。DNA的基本单位是脱氧核苷酸，依据所含碱基的不同分为脱氧腺苷酸(含碱基A)、脱氧鸟苷酸(含碱基G)、脱氧胞苷酸(含碱基C)、脱氧胸苷酸(含碱基
23、T)。RNA的基本单位是核糖核苷酸，依据所含碱基的不同分为核糖腺苷酸(含碱基A)、核糖鸟苷酸(含碱基G)、核糖胞苷酸(含碱基C)、核糖尿苷酸(含碱基U)。本题中只有A、G、C、T四种碱基，对应有四种脱氧核苷酸、三种核糖核苷酸，一共七种核苷酸。答案：C【同步达纲练习】1在下图的原生质各种成分比例图中，唾液淀粉酶属于成分A1和2 B3 C4 D52当生物体新陈代谢旺盛与生长迅速时，通常自由水/结合水的值为 A不变化 B降低 C升高 D波动3夏季，人在高温作业或剧烈活动后，要喝淡盐水；在患急性肠炎时，要及时注射生理盐水；不慎受外伤后，用09%的盐水清洗伤口。这样做的主要目的依次为降温 维持水代谢的平
24、衡 维持无机盐代谢的平衡 消毒是细胞的等渗溶液并有清洁作用A B C D4细胞中脂肪的作用是A性激素的主要成分 B储能的主要物质 C酶的主要成分 D细胞膜的主要成分5(2001年上海高考题)苏云金杆菌是一种对昆虫有致病作用的细菌，其杀虫活性物质主要是一类伴孢晶体蛋白。某亚种苏云金杆菌产生的伴孢晶体蛋白含两条多肽链，共由126个氨基酸组成，经昆虫肠液消化成毒性肽。(1)该伴孢晶体蛋白中含有的肽键数是A123 B124 C125 D126(2)伴孢晶体蛋白消化成毒性肽所需的消化酶是A麦芽糖酶 B淀粉酶 C蛋白酶 D脂肪酶6生物界在基本组成上的高度一致性表现在组成生物体的化学元素基本一致 各种生物的
25、核酸都相同 构成核酸的碱基都相同 各种生物体的蛋白质都相同 构成蛋白质的氨基酸都相同A B C D 参考答案【同步达纲练习】1解析：用“直接判断法”来解。答案：C2解析：用“推理法”来解。水在细胞内以自由水和结合水两种形态存在，并且两种形式的水存在着动态变化。自由水是新陈代谢过程中生化反应的良好溶剂，新陈代谢越旺盛，生化反应就越多，自由水含量也就升高。所以，结合水与自由水的比值就会下降。答案：C3解析：用“联想法”来解。高温作业或剧烈运动后必然有大量水分和无机盐的散失，需补充，但该题落眼点应在淡盐水的“盐”上，要不然喝水即可；急性肠胃炎会导致病人大量脱水，所以需要补充的重点是水。答案：B4解析：用“直接判断法”来解。答案：B5解析：用“迁移法”和“直接判断法”来解。答案：(1)B (2)C6解析：用“直接判断法”来解。答案：B- 8 - 版权所有高考资源网
