问题6:你所知道的蛋白质有哪些?这些蛋白质的共同特点是什么?它们对于细胞和生物体有什么重要生理作用?
说明:引导学生从自己感知的蛋白质出发,分析蛋白质的元素组成及生理功能,在此基础上引导学生分析蛋白质功能的结构基础及结构特点,详细地分析讲解蛋白质的相关知识。最后归纳总结如下:
蛋白质被称做是生命活动的体现物质。在细胞的各种结构中都是非常重要的成分。大约占细胞干重的50%,是一种高分子化合物,或叫生物大分子。
1、相对分子量大
几千到几十万个原子,分子量几万到几百万
如:乳球蛋白3、6万
2、分子结构复杂
1、种类多样性:蛋白质的多样性
分析原因:
(1)氨基酸的种类、数目、序列不同--多肽链多样
(2)空间结构多样
2、功能重要:一切生命活动的体现者
(1)构成细胞和生物体的重要物质(结构蛋白);
(2)有些蛋白质有催化作用(酶);
(3)有些蛋白质有运输作用(载体蛋白);
(4)有些蛋白质有调节作用(激素蛋白);
(5)有些蛋白质有免疫作用(抗体)。
七、核酸:生物大分子
核酸是从细胞核中最初提取出来的酸性物质。分为两类:DNA、RNA
1、分子量大 名称 RNA DNA
分子量 104 106
分布 细胞质 细胞核
2、结构复杂
(1)元素组成:C、H、O、N、P
(2)结构单位:核苷酸
分类:核糖核苷酸:4种
脱氧核糖核苷酸:4种
(3)化学结构:多核苷酸链
(4)空间结构:DNA的双螺旋结构
(注:第六章详细讲解)
3、种类多样:每种生物均不同
4、功能重要:一切生物的遗传物质
(1)控制生物的遗传和变异。
(2)控制蛋白质的生物合成。
过渡:六种化合物,蛋白质是生命活动的体现者,核酸是生命活动的调控者,二者最为重要,都是生物大分子,而糖类和脂类主要是作为能源物质出现的,同时参与一些生命活动调节,水和无机盐作为生命活动的辅助物质,这六种化合物共同组成了细胞的物质,即原生质。
八、原生质
案例1:小实验--科学家研磨活水螅,提取出各种化合物,然后再按真实比例混合,放在适宜的环境下培养,预测一下能否得到活细胞?这个实验能说明什么问题?
分析:当然不能
原生质的具体存在形式是活细胞
原生质具有特定的结构
所以:1、原生质的主要成分是蛋白质和核酸;
2、原生质能表现出生命活动(如自我更新);
3、原生质分化成细胞质、细胞膜、细胞核等结构。
进一步了解生命的本质,需要研究细胞的结构。
板书提纲
第二节 组成生物体的化合物
一、构成细胞的化合物
无机化合物:水、无机盐
有机化合物:蛋白质、核酸、糖类、脂类
二、水
1.含量:最多
(1)不同生物含量不同:水母97%、毛豆60%
(2)不同结构含量不同:骨22%、肌肉76%、脑86%
(3)不同生长阶段含量不同:婴儿72%、成人60%、老人50%
2.存在形式:
(1)结合水(4、5%):与细胞内其它物质结合
(2)自由水(94、5%):以游离形式存在,可自由流动
3.生理作用:水是生命之源
(1)细胞核生物体的组成成分
(2)良好的溶剂,利于体内化学反应的进行
(3)利于细胞内物质运输
三、无机盐
1.含量:很少
2.存在形式:离子态
3.生理作用
(1)细胞内某些复杂的化合物的重要组成部分
(2)维持生命活动
(3)维持细胞渗透压和酸碱平衡
四、糖类
1.组成元素:C、H、O
2.分类(根据水解情况分类)
(1)单糖:
3.生理作用
(1)核糖、脱氧核糖是核酸的重要组成分
(2)生物体生命活动的主要能源物质
(3)糖类与生物体的结构有关
五、脂类
1.组成元素:C、H、O、(N、P)
2.分类及生理作用
(1)脂肪:储能物质、维持体温恒定、减少摩擦、缓冲外界压力等
(2)类脂:磷脂(构成膜的主要成分)
六、蛋白质--生物大分子
1.相对分子量大
2.分子结构复杂
(4)空间结构:蛋白质--一条或多条多肽链形成空间结构
3.种类多样性:蛋白质的多样性
原因:(1)氨基酸的种类、数目、序列不同--多肽链多样
4.功能重要:一切生命活动的体现者
(1)构成细胞和生物体的重要物质(结构蛋白);
(2)有些蛋白质有催化作用(酶);
(3)有些蛋白质有运输作用(载体蛋白);
(4)有些蛋白质有调节作用(激素蛋白);
(5)有些蛋白质有免疫作用(抗体)。
七、核酸--生物大分子
DNA和RNA
1.分子量大 名称 RNA DNA
分子量 104 106
分布 细胞质 细胞核
2.结构复杂
(1)元素组成:C、H、O、N、P
(2)结构单位:核苷酸
(3)化学结构:多核苷酸链
(4)空间结构:DNA的双螺旋结构
3.种类多样:每种生物均不同
4.功能重要:一切生物的遗传物质
(1)控制生物的遗传和变异。
(2)控制蛋白质的生物合成。
八、原生质
1.原生质的主要成分是蛋白质和核酸;
2.原生质能表现出生命活动(如自我更新);
3.原生质分化成细胞质、细胞膜、细胞核等结构。
探究生物组织中的主要化合物
探究目的:探究生物组织中的主要化合物的种类
探究原理:某些化学试剂能够使生物组织中的有关化合物产生特定的颜色反应,生物组织中的有些化合物还可以通过其它方法鉴定它的存在。假设生物组织中含有水、无机盐等化合物,通过特定的方法可以鉴定其的存在。
问题:请你设计一个实验方案,探究生物组织中的主要化合物的种类,先写出实验设计报告(包括实验目的、实验原理、实验材料、实验方法和步骤、实验现象的观察记录等),如果条件允许,亲自做一下自己设计的实验。
方案设计示例:
材料用具:小麦种子及小麦面粉(或其它植物果实、种子等)、酒精灯、解剖针、火柴、试管架及试管若干支、显微镜、载玻片、斐林试剂、苏丹Ⅲ溶液、双缩脲试剂、碘酒
方法步骤:
(1)取小麦种子,置于干燥试管底部放在酒精灯上烘烤,看试管壁上有无水珠出现,证明水的存在。
(2)取烘烤过的小麦种子放在酒精灯上燃烧,说明有有机物的存在,燃烧后剩下的灰分,证明有无机盐的存在。
(3)取小麦种子的胚,做横切,用苏丹Ⅲ溶液染色后,放在显微镜下观察,看到染成的红色的透明物质,证明有脂肪的存在。
(4)小麦面粉制成淀粉溶液,用碘酒、斐林试剂、双缩脲试剂分别进行检验,证明是否有淀粉、还原性糖、蛋白质的存在。
分析讨论:
(1)为了能更有效地证明各种化合物的存在,应采取什么措施处理要检测的实验材料?
(2)不同植物器官中各种化合物的含量是否相同?判断的依据是什么?
参考资料:几种化合物与特定试剂的颜色反应
还原性糖(葡萄糖、果糖)与斐林试剂在加热的条件下发生作用,可以生成砖红色沉淀;
脂肪可以被苏丹Ⅲ溶液染成红色。
蛋白质与双缩脲试剂发生作用,可以出现紫色反应。
淀粉与碘酒会发生兰色反应。