高中生物有機化合物的教案
一、碳化合物
1.有機化合物的概念：指除一氧化碳、二氧化碳、碳酸鹽等以外的幾乎所有含碳化合物。
2.核心元素：碳是所有生命系統中的核心元素。
�。�1）碳原子結構：一個(gè)碳原子由6個(gè)質(zhì)子、6個(gè)中子和6個(gè)電子構成。
�。�2）碳原子形成的化學(xué)鍵：與氫、氧、氮及硫等形成共價(jià)鍵，碳原子之間以單鍵、雙鍵或三鍵相結合，形成不同長(cháng)度的鏈或環(huán)狀結構，這些結構稱(chēng)為有機物的碳骨架。
3.有機化合物：4大類(lèi)：糖類(lèi)、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和核酸。
二、有機化合物
1.糖類(lèi)的種類(lèi)和功能
�。�1）組成元素：糖類(lèi)由C、H、O三種元素組成。
�。�2）結構單元：?jiǎn)翁恰?/p>
�。�3）種類(lèi)：糖類(lèi)包括單糖、二糖和多糖等。
�。�4）功能：糖類(lèi)是生物體維持生命活動(dòng)的主要能源，也是生物體重要的結構物質(zhì)。
趣味思考:某人患急性腸胃炎，不能進(jìn)食，醫生用5%的葡萄糖溶液進(jìn)行靜脈注射，病人雖未進(jìn)食，但是不感到饑餓，為什么？
提示:葡萄糖是生命活動(dòng)的主要能源，靜脈注射5%的葡萄糖溶液，實(shí)際是為病人補充能源物質(zhì)，所以病人雖未進(jìn)食，并不感到饑餓。
2.脂質(zhì)的種類(lèi)和功能
�。�1）組成元素：主要由C、H、O三種元素組成。氧原子含量較糖類(lèi)中的少。
�。�2）結構單元：甘油和脂肪酸。
�。�3）種類(lèi)和功能
�、倭字毫字菢嫵缮锬さ闹匾镔|(zhì)。
�、谥荆嘿A能物質(zhì)。
�、勰懝檀荚诩毎芯哂兄匾δ�。
趣味思考:我們每天坐在凳子上，能夠輕松愉快地上完每一個(gè)45分鐘，并不感到臀部肌肉疼痛，你知道是什么原因嗎？
提示:是因為臀部有很多脂肪，脂肪有緩沖機械壓力的作用。
3.蛋白質(zhì)的結構和功能
�。�1）組成元素：C、H、O、N，大部分蛋白質(zhì)含S。
�。�2）基本單位：氨基酸。
�、偻ㄊ剑�
�、诠残裕憾加幸粋�(gè)氨基和羧基連在同一個(gè)碳原子上。
�、鄯N類(lèi)：由R基決定。
�、苓B接：肽鍵：通過(guò)兩個(gè)氨基酸的脫水縮合形成。
�。�3）結構：由許多氨基酸通過(guò)肽鍵連接成肽鏈，一條或多條肽鏈通過(guò)一定的化學(xué)鍵連接成蛋白質(zhì)。
�。�4）特點(diǎn)：由于組成蛋白質(zhì)分子的氨基酸和種類(lèi)、數目、排列順序不同，以及構成蛋白質(zhì)的多肽鏈的數目和空間結構差異，蛋白質(zhì)分子具有多樣性。
�。�5）功能：催化、運輸（如載體）、收縮和運動(dòng)、有機體結構、防御（如抗體）等。
趣味思考:人體細胞呼吸作用時(shí)刻需要氧氣的供應，你知道是什么物質(zhì)源源不斷地運輸氧氣到組織細胞嗎？它存在于什么細胞中？
提示:血紅蛋白，它存在于人體的紅細胞中。
4.核酸的結構和功能
�。�1）種類(lèi)：核酸可以分為核糖核酸和脫氧核糖核酸兩類(lèi)。
�。�2）功能：儲存遺傳信息，決定細胞和整個(gè)生物體的遺傳特性。
趣味思考:你家養的大貓生了兩只小貓，為什么沒(méi)有生小豬？
提示:小貓和大貓的核酸相同。生物的遺傳由核酸控制。大貓的核酸攜帶的遺傳信息是控制貓性狀的。
5.鑒定生物組織中的糖類(lèi)
�。�1）鑒定淀粉
�、賹�(shí)驗原理：淀粉＋碘—碘化鉀→變藍。
�、趯�(shí)驗步驟：取2 mL淀粉上清液，放入5滴碘—碘化鉀溶液。
�、蹖�(shí)驗結果：溶液變藍。
�。�2）鑒定（葡萄糖）還原糖
�、賹�(shí)驗原理：還原糖＋本尼迪特試劑 磚紅色沉淀。
�、趯�(shí)驗步驟：取2 mL葡萄糖溶液加入試管→加入2 mL本尼迪特試劑，振蕩試管→熱水浴2～3 min觀(guān)察顏色變化情況。
�、蹖�(shí)驗結果：磚紅色沉淀。
6.檢測生物組織中的油脂
�。�1）實(shí)驗原理：蘇丹Ⅲ＋油脂→出現橙黃色。
�。�2）實(shí)驗步驟：切片→染色→制片→用顯微鏡觀(guān)察。
7.蛋白質(zhì)的鑒定
�。�1）實(shí)驗原理：蛋白質(zhì)＋雙縮脲試劑→紫色。
�。�2）實(shí)驗步驟：取2 mL蛋白質(zhì)溶液加入試管→向試管中先加入2 mL的雙縮脲試劑溶液A→再向試管中加入5滴雙縮脲試劑溶液B→觀(guān)察試管顏色變化。
�。�3）實(shí)驗結果：出現紫色。
8.檢測細胞中的DNA和RNA
�。�1）原理：①DNA主要分布于細胞核，RNA主要分布于細胞質(zhì)。
�、诩谆G使細胞核中的DNA呈現藍綠色，派洛寧使細胞質(zhì)中RNA呈現紅色。
�。�2）實(shí)驗步驟：涂片→水解→漂洗→染色→觀(guān)察。
核心解讀
1．注意各種能源物質(zhì)的區分
�。�1）糖類(lèi)的種類(lèi)和功能
種類(lèi) 分子式 分布 生理功能
單糖ks5u 五碳糖 核糖[高考資源網(wǎng)] C5H10O5 動(dòng)植物細胞 五碳糖是構成核酸的重要物質(zhì)
脫氧核糖 C5H10O4
六碳糖 葡
萄
糖 C6H12O6 五碳糖是構成核酸的重要物質(zhì)
二糖 蔗糖 C12H22O11 植物細胞 能水解成葡萄糖
麥芽糖
乳糖 動(dòng)物細胞
多糖 淀粉 （C6H10O5）n 植物細胞 淀粉是植物細胞中儲存能量的物質(zhì)
纖維素 纖維素是細胞壁的主要成分
糖元 植物細胞 糖元是動(dòng)物細胞中儲存能量的物質(zhì)
�。�2）脂質(zhì)
種類(lèi) 生理功能 元素組成
脂肪 儲能、保溫、緩沖機械壓力 C、H、O
磷脂 構建生物膜 C、H、O、N、P
固
醇 膽固醇 細胞膜的重要成分 C、H、O
性激素 促進(jìn)性腺的發(fā)育和性細胞的生成和正常的性周期 C、H、O
維生素D 促進(jìn)人體對鈣、磷的吸收和利用 C、H、O
規律總結
�、賱�(dòng)植物共有的糖是葡萄糖、核糖和脫氧核糖。
�、谥参锾赜械奶鞘枪�、麥芽糖、淀粉和纖維素。
�、蹌�(dòng)物特有的糖是乳糖和糖元。
�、軇�(dòng)植物共有的貯能物質(zhì)是脂肪，植物特有的貯能物質(zhì)是淀粉，動(dòng)物特有的貯能物質(zhì)是糖元。
�、莺琀多的有機物細胞呼吸時(shí)產(chǎn)生的H多，耗氧多，產(chǎn)生的能量多，產(chǎn)生的水多。
2.氨基酸、肽鍵和肽鏈的分子結構特點(diǎn)
�。�1）氨基酸
每個(gè)氨基酸分子都具有中心碳原子，至少都有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基，并且都有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基連接在該碳原子上。注意理解“至少”的含義，比如當R基含有氨基和羧基時(shí)，這個(gè)氨基酸分子就不止有一個(gè)氨基和羧基了，同時(shí)還要注意氨基酸分子中都有一個(gè)氨基和羧基直接連在同一個(gè)碳原子上。
規律總結
決定氨基酸種類(lèi)和性質(zhì)的是氨基酸的R基。
�。�2）肽鍵：連接兩個(gè)氨基酸分子的那個(gè)鍵（—CO—NH—）叫肽鍵。
�。�3）多肽
�、儆啥鄠�(gè)氨基酸分子縮合而成的含有多個(gè)肽鍵的化合物，因其呈鏈狀，也稱(chēng)肽鏈。
�、谧⒁鈪^分肽、肽鍵和肽鏈：肽鍵是肽的連接結構，而肽鏈是肽的一種形式。
規律總結
�、侔被衢g脫水縮合時(shí)，原來(lái)的氨基和羧基已不存在，形成的化合物即多肽的一端只有一個(gè)氨基，另一端只有一個(gè)羧基（不計R基上的氨基數和羧基數）。所以對于一條多肽來(lái)說(shuō)，至少應有的氨基和羧基數都是一個(gè)。
�、谌粲衝個(gè)氨基酸分子縮合成m條肽鏈，則可形成（n－m）個(gè)肽鍵，脫去（n－m）個(gè)水分子，至少有—NH2和—COOH各m個(gè)。
�、鄣鞍踪|(zhì)分子可以含有一條或m條肽鏈，肽鏈通過(guò)化學(xué)鍵（不是肽鍵）互相連接，具有不同的空間結構。
�、荜P(guān)于蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量的計算：n個(gè)氨基酸形成m條肽鏈，每個(gè)氨基酸的平均相對分子質(zhì)量為a，那么由此形成的蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量為：na－（n－m）18（其中n－m為失去的水分子數，18為水的相對分子質(zhì)量）。
3.蛋白質(zhì)結構層次
規律總結
�、俳Y構多樣性的原因：氨基酸的種類(lèi)、數量、排列順序不同以及肽鏈的空間結構不同。
�、诘鞍踪|(zhì)的種類(lèi)：因功能不同蛋白質(zhì)分為兩大類(lèi)：結構蛋白和分泌蛋白。
�、鄣鞍踪|(zhì)的性質(zhì)：鹽析：可逆。變性：不可逆。
�、荑b定：雙縮脲試劑反應呈紫色。
�、菀饬x：生命活動(dòng)的承擔者，生物性狀的體現者。
4.有關(guān)肽鍵的計算
規律總結
�、冁湢铍挠腥缦碌膶P(guān)系：
氨基酸 肽鍵數 脫去水分子數 氨基 羧基
一條肽鏈 M m-1 m-1 至少1個(gè) 至少1個(gè)
n條肽鏈 m m-n m-n 至少n個(gè) 至少n個(gè)
�、诃h(huán)狀肽：肽鍵數＝脫去水分子數＝氨基酸數。環(huán)狀肽主鏈中無(wú)氨基和羧基，環(huán)狀肽中氨基或羧基數取決于構成環(huán)狀肽氨基酸R基團中的.氨基和羧基的數目。
題例領(lǐng)悟
題型一 糖類(lèi)的種類(lèi)
【例題1】 （2008上海高考，5）下列糖類(lèi)中屬于單糖的是（ ）
A.蔗糖 B.核糖 C.糖元 D.淀粉
解析：蔗糖為二糖，糖元和淀粉都為多糖，核糖為單糖。
答案：B
反思感悟
單糖是不能水解的糖，是組成二糖、多糖的單體。二糖、多糖作為能源物質(zhì)用于生命活動(dòng)時(shí)必須水解成單糖。重要的單糖有五碳糖和六碳糖，五碳糖有核糖和脫氧核糖，六碳糖有葡萄糖和果糖。
題型二 蛋白質(zhì)分子的計算
【例題2】（2008上海高考，15）現有氨基酸800個(gè)，其中氨基總數為810個(gè)，羧基總數為808個(gè)，則由這些氨基酸合成的含有2條肽鏈的蛋白質(zhì)共有肽鍵、氨基和羧基的數目依次分別為（ ）
A.798、2和2 B.798、12和10
C.799、1和1 D.799、11和9
解析：有氨基酸800個(gè)，氨基總數810個(gè)，羧基總數808個(gè)，說(shuō)明R基團中含有氨基10個(gè)，羧基8個(gè)，它們不參與肽鍵的形成；肽鍵數＝氨基酸總數-肽鏈條數＝800－2＝798，氨基數＝肽鏈條＋R基團中氨基數＝2＋10＝12，羧基數＝肽鏈條數＋R基團中羧基數＝2＋8＝10。
答案：B
反思感悟
構成生物體蛋白質(zhì)的氨基酸至少有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基且都連在同一個(gè)碳原子上，由R基決定氨基酸種類(lèi)，不符合這個(gè)特點(diǎn)的氨基酸不是構成生物體的氨基酸，也不能組成生物體的蛋白質(zhì)。
題型三 動(dòng)植物體內的糖類(lèi)
【例題3】 動(dòng)植物體內共有的糖是（ ）
�、偬窃� ②淀粉 ③蔗糖 ④乳糖 ⑤核糖 ⑥葡萄糖
A.①④ B.②③ C.⑤⑥ D.①②
解析：糖元是人和動(dòng)物細胞中的儲能物質(zhì)，淀粉是植物細胞的儲能物質(zhì)，蔗糖是植物中重要的二糖，乳糖是人和動(dòng)物乳汁中豐富的二糖，核糖是構成RNA的成分，RNA普遍存在于動(dòng)植物細胞中，葡萄糖是細胞生命活動(dòng)的主要能源物質(zhì)，廣泛存在于動(dòng)植物細胞中。
答案：C
反思感悟
�、偕锛毎顒�(dòng)的主要能源物質(zhì)：葡萄糖。
�、趨⑴c生物細胞構成的物質(zhì)：核糖、脫氧核糖、纖維素。
�、蹎翁�、二糖、多糖的關(guān)系
重要的單糖有葡萄糖和五碳糖，葡萄糖為白色晶體，易溶于水，是人體主要的能源物質(zhì)，五碳糖分為核糖和脫氧核糖，為環(huán)狀結構。
題型四 大分子物質(zhì)的鑒定
【例題4】 青蘋(píng)果汁遇碘溶液顯藍色，熟蘋(píng)果汁能與本尼迪特試劑發(fā)生反應，這說(shuō)明（ ）
A.青蘋(píng)果汁中有淀粉不含糖類(lèi)
B.熟蘋(píng)果汁中含糖類(lèi)不含淀粉
C.蘋(píng)果轉熟時(shí)，淀粉水解為單糖
D.蘋(píng)果轉熟時(shí)，單糖聚合成淀粉
解析：遇碘溶液顯藍色意味著(zhù)青蘋(píng)果汁中含較多淀粉，而與本尼迪特試劑發(fā)生反應的是還原性糖，如葡萄糖等。由此可推斷出蘋(píng)果由青轉熟的過(guò)程中，淀粉大量轉化為單糖。
答案：C
反思感悟
淀粉的特性是遇碘變藍；本尼迪特試劑與還原糖反應生成磚紅色沉淀；蛋白質(zhì)與雙縮脲試劑反應產(chǎn)生紫色反應。
隨堂訓練
1.（2008上海高考，1）核糖與核酸都不含有的元素是（ ）
A.N B.O C.P D.S
解析：核糖的組成元素為C、H、O，核酸的組成元素為C、H、O、N、P，兩者都不含有S元素。
答案：D
2.（2008江蘇高考，1改編）下列各組物質(zhì)中，由相同種類(lèi)元素組成的是（ ）
A.膽固醇、脂肪酸、脂肪酶
B.淀粉、半乳糖、糖元
C.氨基酸、核苷酸、丙酮酸
D.性激素、生長(cháng)激素、胰島素
解析：淀粉、半乳糖、糖元都屬于糖類(lèi)，都由C、H、O構成。膽固醇、性激素、甘油和脂肪酸都屬于脂質(zhì)，組成元素都是C、H、O，氨基酸、胰島素的組成元素是C、H、O、N、S，核苷酸的組成元素是C、H、O、N、P。
答案：B
3.生物體內的蛋白質(zhì)千差萬(wàn)別，其原因不可能是（ ）
A.組成肽鍵的化學(xué)元素不同
B.組成蛋白質(zhì)的氨基酸種類(lèi)和數量不同
C.氨基酸排列順序不同
D.蛋白質(zhì)的空間結構不同
解析：蛋白質(zhì)分子的多樣性取決于四個(gè)方面：一是組成蛋白質(zhì)的氨基酸種類(lèi)不同；二是組成蛋白質(zhì)的氨基酸數目不同；三是氨基酸的排列順序不同；四是肽鏈的空間結構不同。在題目給出的選項中，組成肽鍵（—NH—CO—）的化學(xué)元素是相同的�？疾榈鞍踪|(zhì)多樣性的原因。
答案：A
4.脂質(zhì)在細胞中具有獨特的生物學(xué)功能，下面有關(guān)脂質(zhì)的生物學(xué)功能中，屬于磷脂的生物學(xué)功能的是…（ ）
�、偈巧锬さ闹匾煞� ②是儲能的分子 ③構成生物體表面的保護層 ④是很好的絕緣體，具有保溫作用 ⑤具有生物學(xué)活性，對生命活動(dòng)起調節作用
A.①③ B.⑤ C.① D.②④
解析：本題考查對各種脂質(zhì)功能的掌握情況。磷脂是構成細胞膜的重要成分，也是構成多種細胞器膜的重要成分。在人和動(dòng)物的腦、卵細胞、肝臟以及大豆的種子中含量豐富。
答案：C
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