第二章细胞的化学组成
第2节细胞中的生物大分子1
【学习目标】
1.概述糖类的种类和功能。
2.如何鉴定糖类
3.举例说出脂质的种类和功能
4.如何鉴定脂质
5．说明生物大分子以碳链为骨架。
【重难点提示】
1.糖类的鉴定
2.脂质的鉴定
【学习展示】
一、生物大分子以碳链为骨架
1、有机物的碳骨架：碳原子之间可以相结合，也可以或相结合，形成不同长度的链状、分支状或环状结构。
2、有机化合物的基本性质:是由的结构排列和长短以及与碳骨架相连接的某些含氧、氢、硫、磷等的决定的。
二、糖类的种类和功能
1、联系自己的生活经验，思考细胞中除了含有水和无机盐等无机分子外，还含有哪些生物大分子物质？
2、糖类包括哪几类？它们主要分布在哪里？纤维素的单体是什么？
3、糖类物质的组成元素是哪几种？C、H、O的比例如何？
4、结合教材内容，请思考糖类有什么功能？
5、按二人一组，按照实验的方法步骤，分工合作，一人取试管编号，提取唾液，另一人同时称取蔗糖和淀粉，配制蔗糖溶液和淀粉溶液，严格规范地做好实验的探究。
（1）在蔗糖和淀粉溶液中，滴加碘液后，分别出现什么颜色反应？蔗糖这一组实验有什么作用？
（2）若利用斐林试剂鉴定苹果汁或甘蔗汁中是否含有还原糖，哪个实验现象更明显？为什么？
三、脂质的种类和功能
1、课题研究
洋葱根尖细胞中含有脂肪吗？按四人一小组分成若干小组,分别去鉴定洋葱根尖、小麦种子、花生种子、大豆种子是否含有脂肪。要求结合课本内容讨论设计出实验方案,再进行实验。
2、阅读教材P 19～P 20思考讨论：
（1）生物体内除了含有脂肪外还含有哪些种类的脂质？
（2）脂质的主要组成元素有哪些？
（3）各种脂质分别有什么功能？
3、 画出磷脂分子的模式图，描述它的溶解性如何?
【知识整理】
【交流思路】
例1、下列有关糖类生理作用的叙述中，错误的是（ ）
A ．核糖和脱氧核糖是核苷酸的组成成分
B ．葡萄糖是细胞生命活动的主要能源物质
C ．淀粉和糖原是生物体内唯一储备能源的物质
D ．纤维素是高等植物细胞壁的主要成分
例2：下列物质中构成细胞膜的重要成分的是（ ）
A 、磷脂
B 、葡萄糖
C 、纤维素
D 、糖原
例3：下列叙述中，错误的是（ ）
A ．多聚体彻底水解后的产物不一定是它的单体
B ．脂肪彻底氧化分解后的产物是CO 2和H 2O ，所以CO 2和H 2O 是脂肪的单体
C ．淀粉和纤维素的单体都是单糖
D ．糖原和淀粉单体的分子组成相同
【知识拓展】
单糖种类繁多，依据含C 原子的数目分为三碳糖、四碳糖、五碳糖、六碳糖和七碳糖等；
细胞膜的“糖被”也是多糖，是杂多糖。不同生物膜的多糖不同，因此是细胞通讯、识别的基础；
二糖又叫双糖，是由两分子单糖构成，二糖的分子式相同但结构不同，属于同分异构体。
淀粉和糖元是储存能量的物质，它们可以分解成葡萄糖，葡萄糖氧化分解释放能量，供生命活动需要。分子淀粉水解可生成麦芽糖，再水解生成葡萄糖。它们的关系可表示为：
葡萄糖麦芽糖淀粉水解水解??→???→?
碘离子进入淀粉分子中形成蓝色化合物。
还原性糖与斐林试剂反应生成Cu2O砖红色沉淀。
脂肪是储能物质，同等质量的脂肪氧化分解释放的能量是糖氧化分解释放能量的2倍。但储存时所占的体积是糖的1/2。
维生素D与人体Ca、P吸收有关。
什么是主要的生物分子?
第2节细胞中的生物大分子1
A、基础训练
一．选择题
1．构成细胞的最基本元素是（）
A．O B．N C．C D．H
2．麦芽糖和蔗糖的相同点是（）
A．都含有C、H、O三种元素B．分子式相同
C．组成它们的单糖都是六碳糖D．一般都可以在人体细胞中存在
3．在构成玉米植株细胞的糖有（）
A．纤维素B．淀粉C．葡萄糖D．乳糖
4. 下列属于脂质物质的是（）
A．磷脂B．胆固醇C．维生素D D．雌性激素
5．人体的肌肉细胞中含量最多的物质（）
A．脂肪B．水C．蛋白质D．盐类
6．只有元素C、H、O组成的化合物有（）
A．糖原B．脂肪C．磷脂D．乳糖
7．将面团包在纱布中放在清水中搓洗，鉴定粘留在纱布上的黏稠物质和洗出的白浆分别用的试剂是（）
A．碘液、苏丹III染液B．双缩脲试剂、碘液
C．双缩脲试剂、苏丹III D．碘液、斐林试剂
8．检测苹果中是否有还原性糖，可以选用的试剂是（）
A．碘液B．苏丹III染液C．双缩脲试剂D．斐林试剂
9．下列有关组成生物体化学元素的论述，正确的是（）
A．组成生物体和组成无机自然界的化学元素中，碳元素的含量最多
B．人、动物与植物所含的化学元素的种类差异很大
C．组成生物体的化学元素在无机自然界都可以找到
D．不同生物体内各种化学元素的含量比例基本相似
10．在“检测生物组织中糖类、脂肪、蛋白质”的实验中，对实验材料的选择叙述中，错误的是（）
A．甘蔗茎、甜菜块根等都含有较多的糖，且近于白色，因此可以用于进行还原性糖的鉴定
B．花生种子含脂肪多，且子叶肥厚，是用于脂肪鉴定的理想材料
C．大豆种子蛋白质含量高，是进行蛋白质鉴定的理想植物组织材料
D．马铃薯块茎中淀粉含量较高，是进行淀粉鉴定的理想材料
二．非选择题
该配方中属于组成细胞的大量元素是________________________________________，微量元素是_____________________________________。
B．提升探究
1：
⑴糖类和脂质在化学组成上的相同点是。
⑵糖类和脂质在化学组成上的不同点是。
⑶1g葡萄糖氧化分解释放的能量为17.15kJ，而1g脂肪氧化分解释放的能量为38.91kJ。解释原因。
2：组成糖元和磷脂的化学元素分别是（）
A.C、H、O和C、H、O、N、P
B.C、H、O、P和C、H、O、N、S
C.C、H、O、N和C、H、O、N、P、S
D.C、H、O、S和C、H、O、N、P、S
3：根据“检测生物组织中糖类、脂肪、蛋白质的鉴定”实验，回答下列问题：（1）鉴定成熟苹果肉中存在还原性糖所用的试剂是__________________，该试剂与细胞内还原性糖发生作用，形成_______________沉淀，因此，可用该试剂检验糖尿病病人尿液中是否存在____________。
（2）鉴定花生子叶细胞中脂肪的实验中，能将脂肪染成橘黄色的染液是____________，用其染色时，要用酒精来冲洗浮色，这是因为______________________________。
下列在预习下节内容后再做
（3）鉴定黄豆组织中存在蛋白质时，向组织液中加入双缩脲试剂A摇匀，再向样液中加入双缩脲试剂B摇匀。其中双缩脲试剂B的量只有4滴，而不能过量，为什么？
_____________________________________________________________________。
（4）本实验注意事项：
①斐林试剂极不稳定，其甲液和乙液需_______________，使用时再临时混合均匀用
于实验。
②双缩脲试剂的使用，应先加试剂______________，造成碱性环境，再加试剂______。
③在还原糖的鉴定中，对试管中溶液加热时，试管底部不要触及_____________，试
管口不要朝向_____________________，以免溶液沸腾时冲出试管造成烫伤。
④蛋白质的鉴定样品液浓度不能_______________，以免实验后粘住试管壁，洗不净。
【学科资料精编】
生物大分子的研究和进展
生物学是一门既古老又年轻的科学，直到19世纪，学术界首次提出“生物学”（biology）这一名词，生物学家才开始通过观察和实验研究动植物的活动状态。继19世纪出现被恩格斯誉为该世纪科学三大发现之二的细胞学说和达尔文生物进化论之后，生物学在20世纪的发展更是日新月异。20世纪中叶，通过X射线衍射仪的应用，解释了DNA的双螺旋结构和蛋白质的空间构象，从而推动了分子生物学的产生。随着分子生物学的飞速发展，带动了生物学各分支学科向分子水平研究的深入，一方面是在分子水平上对细胞活动、遗传、发育等各种生命现象进行解释。出现了分子遗传学、分子生理学等新兴学科。另一方面是把分子生物学研究手段推广到生物各分支学科，尤其是一些宏观生物学学科，如进化论、分类学、生态学，形成了分子进化生物学、分子系统分类学和分子生态学等，用实验的方法研究传统的生物学问题，使微观研究和宏观研究得到了紧密的结合。分子生物学的诞生使传统生物学研究转变为现代生物实验科学。现代生物实验科学经过50多年的自我发展，促使生命科学成为自然科学中最重要的学科，而分子生物学则成为生命科学的主导力量。生物大分子的结构功能研究（又称结构分子生物学）一个生物大分子，无论是核酸、蛋白质或多糖，在发挥生物学功能时，必须具备两个前提：首先，它拥有特定的空间结构（三维结构）；其次，在它发挥生物学功能的过程中必定存在着结构和构象的变化。
结构分子生物学就是研究生物大分子特定的空间结构及结构的运动变化与其生物学功能关系的科学。它包括结构的测定、结构运动变化规律的探索及结构与功能相互关系的建立3个主要研究方向。最常见的研究三维结构及其运动规律的手段是X射线衍射的晶体学（又称蛋白质晶体学），其次是用二维核磁共振和多维核磁研究液相结构，也有人用电镜三维重组、电子衍射、中子衍射和各种频谱学方法研究生物高分子的空间结构。
所有生物体中的有机大分子都是以碳原子为核心，并以共价键的形式与氢、氧、氮及磷以不同方式构成的。不仅如此，一切生物体中的各类有机大分子都是由完全相同的单体，如蛋白质分子中的20种氨基酸、DAN及RNA中的8种碱基所组合而成的，由此产生了分子生物学的3条基本原理：（1）构成生物体有机大分子的单体在不同生物中都是相同的；（2）生物体内一切有机大分子的建成都遵循着各自特定的规则；（3）某一特定生物体所拥有的核酸及蛋白质分子决定了它的属性。
1．能源物质 C、H、O ⑴不能水解的糖葡萄糖果糖半乳糖核糖脱氧核糖葡萄糖（C6H12O6）生命的燃料核糖脱氧核糖⑵C12H22O11两分子单糖脱水缩合麦
芽糖蔗糖乳糖⑶葡萄糖淀粉纤维素糖原肝脏肌肉淀粉糖原纤维素
2．所有细胞细胞和生物体 C、H、O N、P 氧氢⑴储能物质绝热体缓冲减压⑵细胞膜细胞器膜⑶细胞膜血液中脂质性激素生殖细胞有效地促进人和动物肠道对钙和磷的吸收
3．单体多聚体单体碳碳单体碳