生物 课堂 第三节 有机化合物及生物大分子 碳 化 合 物

思考讨论： 碳为什么是构成细胞的最基本元素？ 在元素周期表中，碳位于第14族，原子序数为6，说明一个碳原子核中含有6个质子，核外有6个电子，在最外层有4个电子。因此，碳原子具有了4个能成键的价电子，能使碳原子之间、碳原子与其他元素之间结合形成更多的化学键。由于每个碳原子可以形成4个化学键，所以就有可能形成含有成千上万个甚至更多个碳原子的物质。

碳原子的结构 C 碳原子的结构和碳骨架决定了有机物的多样性 形成共价键 获得4个电子 成为稳定结构 碳是所有生命系统中的核心元素 4e-

4大类有机化合物 糖类 脂质 蛋白质 核酸 生物大分子

一、糖 类 1、元素组成：碳、氢、氧 2、分类（根据能否水解及水解后的产物） 分类 单糖 二糖 多糖 举例 葡萄糖 果糖 蔗糖 麦芽糖 一、糖 类 1、元素组成：碳、氢、氧 2、分类（根据能否水解及水解后的产物） 分类 单糖 二糖 多糖 举例 葡萄糖 果糖 蔗糖 麦芽糖 纤维素 淀粉 糖元 葡萄糖 最重要的能源物质 3、功能： 淀粉、糖元重要的贮能物质

单糖、二糖和多糖的转化过程 二糖 多糖 单糖

糖尿病人的饮食受到严格的限制，受限制的并不仅是甜味食品，米饭和馒头等主食都须定量摄取。为什么？ 糖尿病人饮食中，米饭、馒头等主食 也需限量，是因为其中富含淀粉， 淀粉经消化分解后生成的是葡萄糖。

二、脂 质 1、元素组成：碳、氢、氧 等 2、分类 分 类 油脂 磷脂 植物蜡 胆固醇 主要是贮能物质 细胞内膜结构重要成分 二、脂 质 1、元素组成：碳、氢、氧 等 2、分类 分 类 油脂 磷脂 植物蜡 胆固醇 主要是贮能物质 细胞内膜结构重要成分 保护植物细胞作用 人体血液中过多可引发心脑血管疾病 说明：动画3表格后，点击链接按钮。 (分子结构差异大、不溶于水、溶于有机溶剂) 3、功能： 贮能物质（能量：1g油脂>2×1g糖类） 组成细胞的必要成分

油 脂 1、油脂的基本结构单元是什么？ 2、你了解甘油和脂肪酸形成甘油三酯的变化吗？请说说其中主要化学键的变化？ 3、请连线： 油 植物 固态 图 甘油三酯 动物 液态 脂

海豹 北极熊 鲸 熊在入冬之前要吃大量的食物。熊冬眠是靠体内的什么物质提供能量，维持基本的生命活动？

资料：糖类是生物体主要利用的能源物质，尤其是大脑和神经所利用的能源必须由糖类来供应。而脂肪是生物体内最好的储备能源。脂肪是非极性化合物，可以以无水的形式储存在体内。虽然糖原也是动物细胞内的储能物质，但它是极性化合物，是高度的水合形式，在机体内贮存时所占的体积相当于同等重量的脂肪所占体积的4倍左右。因此脂肪是一种很“经济”的储备能源与糖类氧化相比，在生物细胞内脂肪的氧化速率比糖类慢，而且需要消耗大量氧气，此外，糖类氧化既可以在有氧条件下也可以在无氧条件下进行，所以对于生物体的生命活动而言，糖类和脂肪都可以作为储备能源，但是糖类是生物体生命活动利用的主要能源物质。 问题：当你因剧烈运动消耗大量能量时，你选何种食物才能尽快补充能量？为什么？

胆固醇含量多的食物有：蛋黄、动物脑、动物肝肾、墨斗鱼（乌贼）、蟹黄、蟹膏等。 螃蟹含胆固醇较高每100克蟹肉中含胆固醇235毫克，每100克蟹黄中含胆固醇460毫克。 猪肝中胆固醇的含量较高，据分析每100克猪肝中，含胆固醇约368毫克。

高胆固醇类食物如动物内脏、蛋黄等过量摄入行吗？ 不行。胆固醇在许多动物性食物中含量丰富。饮食中如果过多地摄入胆固醇，会在血管壁上形成沉积，造成血管堵塞，危及生命。

补充材料：胆固醇它在血液里流动的时候不只它本身，而是脂肪和蛋白质结合的大分子。科学的叫法为脂蛋白。“不好”的胆固醇由低密度的脂蛋白组成，容易沉积在血管内壁。医生说，在15岁少年的血管内壁就可以看见黄色条纹的“不好”的胆固醇了。随着胆固醇的不断沉积，血管的间隙变窄。如果受损的血管壁发炎，导致沉积的胆固醇（胆固醇“垫圈”）出现断层，在断层处会出现血块———血栓。如果主动脉有许多胆固醇“垫圈”，医生会诊断为动脉粥样硬化 。

比较项目 糖 类 脂 质 组成元素 种 类 与细胞组成 的关系 糖类和脂质的比较 比较项目 糖 类 脂 质 组成元素 种 类 与能量的 关系 与细胞组成 的关系 主要由C、H、O组成，还有N、P等 C、H、O 油脂、磷脂、固醇 单糖、二糖、多糖 主要的能源物质，动物细胞中的糖原，植物细胞中的淀粉是重要的储能物质 脂肪是生物体主要的储能物质 磷脂是细胞膜的基本骨架，胆固醇是动物细胞膜的组成成分 糖蛋白是细胞膜的重要组成成分；五碳糖是核酸的成分；纤维素是细胞壁的成分等

三、蛋 白 质（高分子化合物） 想一想:哪些食品富含蛋白质?

☆相关信息 化学元素组成： 蛋白质主要由C、H、O、N 4种化学元素组成。很多重要的蛋白质还含有P、S两种元素，有的也含微量元素Fe、Mn 、Cu、Zn等元素。 相对分子质量： 蛋白质是一种高分子化合物，也就是说的相对分子量很大的生物大分子。蛋白质分子质量的变化范围很大，从几千一直到100万以上。

组成蛋白质的基本单位: ——氨基酸 观察、讨论:氨基酸的结构具有什么共同特点？ 1、氨基酸的结构通式： 2、氨基酸的判断依据： 例： —NH2与—COOH是否连在同一个“C”上。 例： H2N—C— CH2 —CH2 — COOH H CH3 是否属于氨基酸。 (不是）

练习:根据氨基酸通式,写出下面四种氨基酸的R基： H2N—C— C— OH H O CH2 CH3 CH H2N—C— C— OH H O H2N—C— C— OH H O CH CH3 H2N—C— C— OH H O CH3 丙氨酸 甘氨酸 缬氨酸 亮氨酸 CH2 CH3 CH CH CH3 R基分别是: —H, ，—CH3 ，

氨基酸的结合方式： 脱水缩合 OH N H R1 —C— C— O H2 + —N R2 CO + H2O —C NH2 H R1 —C— COOH H2O + （二肽） 肽键

肽键数＝脱水分子数 ＝氨基酸数－肽链数 a、n个氨基酸经脱水缩合形成一条多肽链时， 需脱去_______个水，形成_______个肽键。 b、n个氨基酸经脱水缩合形成2条多肽链时， 需脱去_______个水，形成_______个肽键。 n-2 n-2 c、n个氨基酸经脱水缩合形成m条多肽链时， 需脱去_______个水，形成_______个肽键。 n-m n-m 肽键数＝脱水分子数 ＝氨基酸数－肽链数

f、假设组成蛋白质的20种氨基酸的平均分子量为128，则由100个氨基酸构成的一条多肽链，其分子量约为 。 d、由100个氨基酸构成的一条多肽链中， 至少有____个氨基，____个羧基。 1 1 e、由n个氨基酸构成的m条多肽链中， 至少有____个氨基，____个羧基。 m m f、假设组成蛋白质的20种氨基酸的平均分子量为128，则由100个氨基酸构成的一条多肽链，其分子量约为 。 11018 蛋白质分子量 =氨基酸的总分子量—脱去水的总分子量

算一算：由丙氨酸和甘氨酸混合后，在一定的条件下能生成_____种不同的二肽分子。 4 NH2-CH-CO-NH-CH-COOH CH3 H 丙氨酸—甘氨酸 NH2-CH-CO-NH-CH-COOH H CH3 甘氨酸—丙氨酸 丙氨酸—丙氨酸 甘氨酸—甘氨酸

蛋白质结构的多样性 氨基酸 脱水缩合肽链 一条或几条 蛋白质 盘曲折叠 （空间结构）

蛋白质结构多样性的原因？ ①组成蛋白质的氨基酸种类不同 ②氨基酸数目成百上千 ③氨基酸排列次序变化多端 ④蛋白质空间结构也千差万别

蛋白质的变性 蛋白质因受物理的、化学的因素影响致使蛋白质的理化性质和生物学性质发生改变，这种现象叫变性作用。 思考： 1、变性的蛋白质 ，其氨基酸的种类、数量和排列顺序有没有发生改变？ 2、讲卫生的家庭每天把吃过的碗筷等进行蒸煮，你认为这样做的理由是什么？ 3、鸡蛋为什么要煮熟了吃？

课外知识：鸡蛋为什么要煮熟了吃？ 鸡蛋中含有抗酶蛋白和抗生物蛋白。前者阻碍人体肠胃中的蛋白酶与蛋白质接触，影响蛋白质的消化、吸收。后者能与食物中的生物素结合，形成人体无法吸收的物质。但是上述两种存在于生鸡蛋中的有害物质，一经蒸煮就被破坏，不再影响人体对营养素的吸收。 生鸡蛋的蛋白质结构致密，胃肠里的消化酶难以接触，因而不容易被消化吸收。而煮熟了的鸡蛋蛋白质的结构变得松软，容易被人体消化吸收。 大约10％的鲜蛋带有致病菌、霉菌或寄生虫卵。有的家长用开水冲鸡蛋加糖给孩子喝，由于鸡蛋中的病菌和寄生虫卵不能完全杀死，容易引腹泻和寄生虫病。如蛋中有沙门氏菌，还会引起食物中毒。新近发现，鸡蛋壳上可能带有0—157肠出血性大肠杆菌，即使菌量极少，如果吃生鸡蛋，也足以引起食物中毒。

蛋白质功能的多样性 大头娃娃 2004年“大头娃娃”事件震惊全国，主要原因是食用了劣质奶粉……

蛋白质的承担的具体功能有什么？ 是肌肉、羽毛、指甲等的主要成分 血红蛋白运输氧 生物催化剂酶，大多数是蛋白质 ——结构成分 调节血糖下降的胰岛素 帮助人体抵御病菌等侵害的抗体 肌肉中的肌动蛋白 等等 蛋白质的承担的具体功能有什么？ ——结构成分 ——运输功能 ——催化功能 ——调节功能 ——免疫功能 ——收缩功能 ◆蛋白质----生命活动的主要承担者

探究：如何鉴别蛋白质含量不同的优质、劣质奶粉？

核酸:是细胞内携带遗传信息的物质，在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。 核酸的基本组成单位是核苷酸。 脱氧核糖核酸（DNA） 主要在细胞核 核糖核酸（RNA） 主要在细胞质

O=P－O O=P－O O O 碱基 碱基 CH2 CH2 O O H H H H OH H OH OH 磷 酸 磷 酸 脱氧核糖核苷酸 磷 酸 磷 酸 脱氧核糖核苷酸 核糖核苷酸

P 脱氧 核糖 核酸的结构 P 脱氧 核糖 P 脱氧 核糖 P 脱氧 核糖