高中牛顿第二定律教案
发表时间：2020-09-19第2章(学案) 组成细胞的分子。
本章内容包括五节:第1节《细胞中的元素和化合物》；第2节《生命活动的主要承担者──蛋白质》；第3节《遗传信息的携带者──核酸》；第4节《细胞中的糖类和脂质》；第5节《细胞中的无机物》。在内容编排上基本按照“总括内容──分别介绍”的认知思路，即在介绍细胞中的化学元素的基础上，先让学生检测生物组织，了解组成生物体细胞的各种化合物，然后再分别介绍组成细胞的各种化合物的知识。
本着“物质是基础，结构和功能相适应”的生物学观点，学习好本章内容，将为学习细胞的结构和功能、遗传的物质基础等章节打下坚实的基础。同时通过学习逐渐树立“生命是物质的、生物界在物质组成上具有统一性”的观点。
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第2章(学案) 组成细胞的分子 阅读创新
俗话说，凡事预则立，不预则废。教师在教学前就要准备好教案，做好充分的准备。教案可以让学生更好的吸收课堂上所讲的知识点，帮助教师营造一个良好的教学氛围。你知道如何去写好一份优秀的教案呢？考虑到您的需要，小编特地编辑了“第2章(学案) 组成细胞的分子 阅读创新”，仅供参考，欢迎大家阅读。
蛋白质组、蛋白质组学及研究
基因组(genome)包含的遗传信息经转录产生mRNA，一个细胞在特定生理或病理状态下表达的所有种类的mRNA称为转录子组(transcriptome)。很显然，不同细胞在不同生理或病理状态下转录子组包含的mRNA的种类不尽相同，mRNA经翻译产生蛋白质。一个细胞在特定生理或病理状态下表达的所有种类的蛋白质称为蛋白质组(proteome)。同理，不同细胞在不同生理或病理状态下所表达的蛋白质的种类也不尽相同。蛋白质是基因功能的实施者，因此对蛋白质结构、定位和蛋白质—蛋白质相互作用的研究将为阐明生命现象的本质提供直接的基础。
蛋白质组学的研究，试图比较细胞在不同生理或病理条件下蛋白质表达的异同，对相关蛋白质进行分类和鉴定。更重要的是蛋白质组学的研究要分析蛋白质间相互作用和蛋白质的功能。
蛋白质组学的研究内容包括：
1.蛋白质鉴定：可以利用一维电泳和二维电泳并结合Westernblot等技术，利用蛋白质芯片和抗体芯片及免疫共沉淀等技术对蛋白质进行鉴定研究。
2.翻译后修饰：很多mRNA表达产生的蛋白质要经历翻译后修饰如磷酸化、糖基化、酶原激活等。翻译后修饰是蛋白质调节功能的重要方式，因此对蛋白质翻译后修饰的研究对阐明蛋白质的功能具有重要作用。
3.蛋白质功能确定：如分析酶活性和确定酶底物，细胞因子的生物分析，配基—受体结合分析。可以利用基因敲除和反义技术分析基因表达产物──蛋白质的功能。另外对蛋白质表达出来后在细胞内的定位研究也在一定程度上有助于蛋白质功能的了解。Clontech的荧光蛋白表达系统就是研究蛋白质在细胞内定位的一个很好的工具。
4.对人类而言，蛋白质组学的研究最终要服务于人类的健康，主要指促进分子医学的发展，如寻找药物的靶分子。很多药物本身就是蛋白质，而很多药物的靶分子也是蛋白质。药物也可以干预蛋白质—蛋白质相互作用。
1.根据材料你能否确定基因控制蛋白质合成过程？请你写出该过程中遗传信息传递的过程图。
2.研究蛋白质组有何意义？
第2章(学案) 组成细胞的分子 能力拓展
一、选择题（每题只有一个正确选项）
1．在生物体的组成元素中，最基本的元素和微量元素分别是（）。
A．H和MgB．C和FeC．O和KD．N和Ca
2．当生物体新陈代谢旺盛、生长迅速时，生物体内（）。
A．结合水/自由水的比值与此无关B．结合水/自由水的比值会升高
C．结合水/自由水的比值会下降D．结合水/自由水的比值会固定不变
3．能在柱头和花柱中大量积累，有利于受精作用顺利进行的元素是（）。
A．MnB．ZnC．CuD．B
4．某一多肽链内共有肽键109个，则此分子中含有氨基和羧基数目至少为（）。
A．110110B．109109C．99D．11
5．急性肠胃炎病人严重脱水，除了药物治疗外，还应输入一些生理盐水，生理盐水的浓度及其作用分别是（）。
A．0.7%,维持水的代谢平衡 B．0.1%，维持NaCl的代谢平衡
C．0.9%，维持水的代谢平衡D．0.9%,维持NaCl的代谢平衡
6．在下列减肥和预防肥胖的方法中，正确的是（）。
①加强体育锻炼，养成体育锻炼的习惯②改变不良的生活方式（如作息时间安排不当、长时间看电视等）③控制油腻食物的摄入量，大量进食谷物和蛋白质④在医生的指导下服用减肥药物
A．①②③B．①③④C．①②④D．②③④
7．青苹果果汁遇碘溶液显蓝色，熟苹果果汁能与斐林试剂反应生成砖红色沉淀，这说明（）。
A．青苹果中含淀粉不含糖类B．熟苹果中只含糖类不含淀粉
C．苹果转熟时淀粉水解为还原性糖D．苹果转熟时单糖聚合成淀粉
8．双缩脲试剂可以鉴定蛋白质，是因为（）。
A．蛋白质都有肽键B．蛋白质都含有氨基酸
C．蛋白质都有羧基 D．蛋白质都有氨基
9．下列各项中，前者是被鉴定的有机物、中者是使用的试剂、后者是反应所产生的颜色。前中后三者均正确的是（）。
A．DNA、双缩脲、蓝色B．脂肪、苏丹Ⅲ、橘黄色
C．蛋白质、斐林试剂、紫色D．可溶性还原糖、二苯胺、砖红色
10．除了下列哪一项以外，其余的都是必需的矿质元素在生物体内的生理作用？（）
A．细胞结构物质的组成成分B．参与细胞内酶的调节活动
C．维持细胞的渗透压与酸碱平衡D．细胞内的主要能源物质
11．如下图所示，当含有下列结构片段的蛋白质在胃肠道中水解时，不可能产生的氨基酸是（）。
12．某学生用显微镜观察装片时，见视野中有甲、乙、丙三异物。为判断异物的位置，他先转动目镜，见异物不动，然后转换物镜，三异物仍存在。据此，三异物可能在（）。A．目镜B．物镜C．反光镜D．装片
13．糖类和脂质不一定有，蛋白质也不一定有，而核酸一定有的元素是（）。
A．NB．PC．SD．S、P
14．用含有放射性元素肥料给生长着的植株施肥，在植株中首先探测到含有放射性N的物质是（）。
A．脂肪B．蛋白质C．淀粉D．葡萄糖
15．能参与生物大分子的形成，或影响酶的活性，且在细胞内的含量有一定比例的物质是（）。
A．蛋白质 B．激素C．维生素D．无机盐
16．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（）。
A．4种B．5种C．7种D．8种
17．根据现代科学研究的成果得知，控制生物性状遗传的主要物质是（）。
A．核酸B．脱氧核苷酸C．核糖核酸D．脱氧核糖核酸
18．生物体内最重要的五碳糖是（）。
A．葡萄糖和核糖 B．核糖和脱氧核糖
C．脱氧核糖和葡萄糖D．葡萄糖和麦芽糖
19．氨基酸通式中R基不同，决定了（）。
A．生物种类不同B．肽键数目不同
C．氨基酸的种类不同D．蛋白质的种类不同
20．在探索外星空间是否存在生命的过程中，科学家始终把寻找水作为最关键的一环，这是因为水在生命中的意义主要是（）。
A．水可以在生物体内流动 B．水是生物体的最重要成分
C．生物化学反应都是在水中进行D．水在细胞中含量最多
21．糖原、淀粉和纤维素都是由很多葡萄糖缩合而成的。根据我们学过的关于缩合的知识判断，下列哪种分子式最能体现它们的化学组成？（）
A．（C6H12O6)nB．(C6H10O5)n
C．(C6H10O5)n+H2OD．(C6H10O5)n-H2O
二、非选择题
22．蛋白质是一切生命活动的体现者，请举例说明蛋白质在生物体新陈代谢方面的作用（写出三种不同类型的蛋白质，并说明其作用）。
（1）名称，作用。
（2）名称，作用。
（3）名称，作用。
23．下表显示黄豆和奶内若干营养成分的重量，而某成年人对此类营养成分的每日需求量也一并列出：
养分
100g黄豆内的含量/g
100g奶内的含量/g
成年人每日需求量/g
蛋白质
38.00
3.30
80.00
碳水化合物
31.30
4.70
380.00
脂肪
18.00
3.80
80.00
钙质
0.06
0.12
0.80
若该成年人每日只食用1000g黄豆，请分析回答下面的问题：
（1）表中哪几种养分会超过其每日的需求量？过剩养分在体内的主要处理途径有哪些？若长期营养过剩，就会导致肥胖，常会并发一些严重疾病，试举二例。
（2）为什么奶被视为婴儿的理想食品？
（3）指出确定奶内含有蛋白质的一项检验方法，并简述该项检验法的结果。
（4）市场上出售的少数劣质奶粉中掺有植物淀粉，请问用什么方法鉴别？
24.钙是一种生命必需的元素，也是人体中含量较高的金属元素。请分析回答下面有关钙的问题。
（1）在人体的、等器官中含钙最多。人体中的钙主要以形式存在。若人体缺钙会患等疾病，血钙过低会出现，这说明无机盐具有维持等重要功能。
（2）人体补钙时，必须首先同时吃一些牛奶、鱼肝油等，这是因为。
（3）我国规定饮用水硬度不能超过25度。硬度的表示方法是：将水中Ca2+和Mg2+都看成Ca2+，并将其质量折算成CaO质量，把1L水中含有10mgCaO称为1度。水中Ca2+和Mg2+都可用一定浓度的A溶液滴定，A与Ca2+和Mg2+都可以以相等的物质的量完全反应。现取某地区地下水样品25mL，用0.01mol/L的A溶液滴定，完全反应时消耗A溶液15mL，则该地下水（符合或不符合）饮用水标准。
第2章(学案) 组成细胞的分子 变式训练
1．在生物体内含量极少，但对维持生物体正常生命活动必不可少的元素有（）。
A．Fe、Mn、Zn、MgB．Mn、Cu、Zn、Ca
C．Zn、Mn、Cu、B、D．Mg、Mn、Cu、Mo
2.对细胞中某些物质的组成进行分析，可以作为鉴别真核生物的不同个体是否为同一物种的辅助手段，一般不采用的物质是（）。
A．蛋白质B．DNA C．RNAD．核苷酸
3.合成下列物质一定需要供给氮源的是（）。
A．糖原B．脂肪C．淀粉D．核酸
4.现有含水量①10%②12%③14%④16%的小麦分别储存于条件相同的四个粮仓中，在储存过程中，有机物损耗最少的是（）。
A．①B．②C．③D．④
5.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（—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，如右图所示。请回答下面的问题。
（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，如图所示。容器中自由水量甲比乙。
（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，降低种子的含水量，这是因为：
①；
②。
（5）各地规定的入库粮食的含水量标准不尽相同，其原因是。
6．下图表示细胞内四种有机物的组成及其主要功能，请分析回答下面的问题。
（1）A是指；E在动物中是指，在植物中主要指。
（2）F是指；它是由B脂肪酸和甘油形成的，除此之外，脂质还包括和。
（3）C是指，通式是，C形成G过程的反应叫。
（4）D是指，D形成H，H是。
必修一生物第2章组成细胞的分子学案（附答案）
人教版必修一2.1细胞中的元素和化合物学案
1.学习目标：
①简述组成细胞的主要元素。说出构成细胞的基本元素是碳。
②尝试检测生物组织中的糖类，脂肪和蛋白质，探讨细胞中主要化合物的种类。
③认同生命的物质性
2.重点：
尝试检测生物组织中的糖类，脂肪和蛋白质，探讨细胞中主要化合物的种类。
3.难点：
尝试检测生物组织中的糖类，脂肪和蛋白质，探讨细胞中主要化合物的种类。
“看”—知识经纬
“导”—自主预习
1、生物体总是和外界环境进行着物质交换，归根结底是______地从无机自然界获取各种物质来组成自身。因此，组成细胞的化学元素在___________中都能找到，但是其各元素的相对含量却_______。
2、细胞中常见的化学元素有________多种，其中________________________等含量较多，称大量元素；____________________含量较少，称微量元素。
3、细胞鲜重中元素相对含量高的为O＞____＞_____＞_____；干重中为C＞_____＞_____＞______；此四种元素又称基本元素；其中C为最基本元素。
4、组成细胞的化合物有两大类，即_________和_________；前者包括_______、________；后者包括______、_______、__________、_______；其中含量较多的两种化合物为_____、______。
5、糖类中的还原性糖（如_______，与_____________发生作用，生成砖红色沉淀。脂肪可以被苏丹Ⅲ染液染成______色，也可以被苏丹Ⅳ染液染成_____色。蛋白质与双缩脲试剂发生作用，产生________反应。
6、斐林试剂：甲液_____________乙液___________使用时先混合。双缩脲试剂：A液____________B液_____________使用时先加入________，创造一个碱性环境，再加入________。
“导”—自主预习参考答案
1.有选择无机自然界不大相同2.20CHONPSKCaMgFeMnZnCuBMo等
3.CHNCONH4.无机化合物有机化合物水无机盐糖类脂质蛋白质核酸
蛋白质水5.葡萄糖斐林试剂橘黄红6、0.1g/mlNaOH溶液0.05g/mlCuSO40.1g/ml
NaOH溶液0.05g/mlCuSO4AB
“学”—互动探究
探究一组成细胞的元素和化合物
小组讨论回答下列问题：1.自然界中的任何生物都是由化学元素组成的，在细胞中可找到的至少有62种元素，它们在细胞内主要以化合物形式存在。怎样理解元素、化合物与生命的关系？
提示：细胞是由化合物组成的，而化合物是由分子组成的，分子又是由原子组成的。组成细胞的主要化学元素有20多种，不管元素含量的多少，必需元素在生物体内都有不可替代的作用，没有这些元素，生物体就不能表现出相应的生命活动。从这方面说，它们是生命活动的物质基础。
生命系统内部有严谨有序的结构，我们将细胞内所包含的全部物质按比例配齐也无法构成一个生命系统。组成生物体的化学元素虽然在生物体内都有一定的生理作用，但单一的某种元素不可能表现出相应的生理功能，这些元素只有在机体中在生物体特有的结构基础上，才有机地结合成各种化合物，这些化合物相互作用才能体现出相应的生理功能。因此，这些化合物也是生命活动的物质基础。
2.细胞内最多的有机化合物和无机化合物分别是哪一种，你能推测它们对生命的意义吗？?
提示：细胞中最多的有机化合物是蛋白质，无机化合物是水。蛋白质是组成生物体的重要物质，在生命活动中起重要作用；水是生命之源，离开水，生命活动就无法进行。
3.并不是所有细胞中化合物的含量都一样。根据你的生活经验，说说哪些植物器官的细胞中富含糖类、脂质或蛋白质？怎样从植物器官中提取这些化合物？
提示：植物的叶肉细胞、果实细胞和种子的细胞中通常含有较多的糖类、脂质和蛋白质。如禾谷类的果实、种子中含淀粉（多糖）较多；甘蔗的茎和甜菜的根含蔗糖多；花生、芝麻种子中含脂质多；大豆种子中含蛋白质多等等。要想从植物的果实、种子中获得糖类、脂质和蛋白质，就要设法使细胞破碎，再将这些物质提取出来。
几十年前，新西兰有一个牧场的大片牧草长势很弱，有的甚至发黄枯萎，即使施用了大量氮、磷、钾肥也无济于事。后来，人们偶然发现牧场内的一小片牧草长得很茂盛。经观察和研究后才知道这附近有一座钼矿，矿工上下班总是抄近路走，他们的鞋子上粘有钼矿粉，正是矿工鞋子踩过的地方牧草长得绿油油的。经过科学家的化验和分析，一公顷的牧草只需150克钼就足够了。下列关于这一现象的解释，正确的是()
A.钼是植物必需的微量元素
B.钼是植物必需的大量元素
C.钼是一种高效肥料，植物有了钼就能正常生长
D.钼在植物生长发育过程中的作用是可以替代的
一片长势不良的牧草，被钼矿矿工踩过的地方才长得茂盛，这一方面说明矿工经过后，留下了矿粉，另一方面说明钼矿粉对牧草的生长发育起着十分重要的作用，是植物必需的。但一公顷的牧草只需150克，正好与教材中钼是微量元素的结论相吻合。
答案：A
1.如图1是细胞中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表示细胞鲜重，则A、B化合物依次是H2O、蛋白质
B．若图2表示组成人体细胞的元素含量，则a、b、c依次是O、C、H
C．地壳与活细胞中含量最多的元素都是a，因此说明生物界与非生物界具有统一性
D．若图1表示细胞完全脱水后化合物含量，则A化合物具有多样性，其必含的元素为C、H、O、N
探究二检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
小组讨论回答下列问题：某些化学试剂能够使生物组织中的有关有机化合物产生特定的颜色反应。根据这个原理，我们能够检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质。在这个实验中，应该注意哪些问题？
提示：做好实验，不仅要知道该实验的目的要求、使用什么材料用具，能够独立地正确操作，能够实事求是地观察现象和记录数据，而且还要理解实验原理，能够综合分析所得到的现象和数据，获得正确的结果，进一步推导出结论。
（1）本实验成功的关键在于实验材料的选择。为提高实验效果，应选择那些含糖量较高，富含脂肪、蛋白质的生物组织作为实验材料。要充分理解教材中选用特定材料的意图，比如材料中含有的必须是可溶性还原糖，蔗糖不是还原糖因此不能用，淀粉既无还原性也能溶解，因此也不能用。
（2）在检测组织中的可溶性还原糖时，斐林试剂必须现配现用，混合均匀后一次加入。水浴加热时试管底部不要触及烧杯底部，以防止试管受热不均匀而爆裂。
（3）在检测组织中的脂肪时，切出符合要求的薄切片是实验结果能否满意的关键。要按照教材要求练习徒手切片技术。
（4）在检测组织中的蛋白质时，双缩脲试剂要逐个加入，实验样液要留出一份作为对照，便于最后进行比较。
(2012江西师大附中)在生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定实验中，对实验材料的选择，下列叙述错误的是()。
A．可用斐林试剂甲液和乙液、蒸馏水来鉴定葡萄糖和尿液中的蛋白质
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．食用花生油最好选用苏丹Ⅳ染液来鉴定，而一般不选用苏丹Ⅲ染液来鉴定
D．甘蔗茎的薄壁组织、甜菜的块根等，都含有较多糖且近于白色，因此可以用于进行还原糖的鉴定
鉴定蛋白质用双缩脲试剂，它由两种试剂组成：质量分数为0.1g/mL的NaOH溶液和质量分数为0.01g/mL的CuSO4溶液，斐林试剂也由两种试剂组成：质量分数为0.1g/mL的NaOH溶液和质量分数为0.05g/mL的CuSO4溶液，故双缩脲试剂可由斐林试剂和蒸馏水配制而成，A项正确。食用花生油颜色较深，而苏丹Ⅲ染液可将脂肪染成橘黄色，染色较浅，不易区别，故最好选用苏丹Ⅳ染液，它可以将脂肪染成颜色较深的红色，C项正确。甘蔗茎的薄壁组织、甜菜的块根等含有较多的蔗糖，蔗糖不是还原糖，不能进行还原糖的鉴定，D项错误。
答案 D
2.前项为生物组织，中项为鉴定所用的化学试剂，后项为反应结果所产生的颜色，其中错误的一项是（）?
A.苹果、斐林试剂、砖红色?
B.花生种子、苏丹Ⅲ染液、橘红色?
C.黄豆、双缩脲试剂、紫色?
D.卵清蛋白、苏丹Ⅳ染液、红色?
变式训练参考答案：1C2D
“思”—课堂小结
同学们，通过这节课学习，你有哪些收获和体会，存在哪些疑问，请把它填在下面的表格中，以便及时总结、弥补知识缺漏，不吃夹生饭，不做欠账人。
收获内容
疑点内容
“练”—课堂自测
1、科学家在研究生物体的化学成分时,发现组成生物体的元素在非生物界也存在,这一事实主要说明:（）
A、生物界和非生物界没有区别B、生物界和非生物界具有统一性
C、生物来源于非生物D、生物界和非生物界具有差异性
2、下列哪个实验用到显微镜（）
A、脂肪成分的鉴定B、蛋白质的鉴定C、淀粉的鉴定D、还原糖的鉴定
3、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
4、下列组成活细胞的基本元素中，含量由多到少的正确顺序是（）
A、C＞H＞O＞NB、C＞O＞H＞N
C、O＞C＞N＞HD、O＞C＞H＞N
5、下列健康人的4种液体样本中，能与双缩脲试剂发生紫色颜色反应的是（）
①尿液②胃液③汗液④唾液
A、①③B、①④C、②③D、②④
参考答案：1.B2A3C4D5D
