高中生物竞赛辅导? 生命的物质基礎 一、竞赛中涉及的问题 生命的物质基础是现代生物学的重要组成部分这部分知识在国际IBO竞赛纲要中占据了一定的比例。现行的中学生粅学教材对纲要中提及的很多概念都没有涉及到因此，有必要根据纲要的内容进行补充和深化同时也应当注意，还是要以基础知识为主不可片面地拔高。 （一）组成生物体的化学元素 组成生物体的化学元素有二十多种它们在生物体内的含量不同。含量占生物体总质量的万分之一以上的元素称大量元素，如C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等生物生活所必需，但是需要量却很少的一些元素称微量元素，如Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等这些化学元素对生物体都有重要作用。组成生物体的二十多种化学元素在无机自然界都可以找到，没有一种化学元素是生物所特有的这个事实说明，生物界和非生物界具有统一性 （二）组成生物体的化合物 （－）糖类 1．生物学功能 糖类参与细胞组成，是生命活动的主要能源物质 2．组成元素及种类 糖类的组成元素为C、H、O，分单糖、寡糖、多糖三类 单糖是不能水解的最简单的糖类，其分类Φ只含有一个多羟基醛或一个多羟基酮如葡萄糖、果糖、核糖、脱氧核糖。葡萄糖和果糖都是含6个碳原子的己糖分子式都是C6H12O6，但结构式不同在化学上叫做同分异构体。如下图所示： 寡糖（低聚糖）是由少数几个（10个以内）单糖分子脱水缩合而得的糖常见的是含有2个單糖单位的双糖，如植物细胞内的蔗糖、麦芽糖动物细胞内的乳糖，存在于藻类细菌、真菌和某些昆虫细胞内的海藻糖等蔗糖的形成見下图。 葡萄糖?? 果糖????????蔗糖 多糖是由多个单糖缩聚而成链状大分子与单糖、双糖不同，一般不溶于水从而构成贮藏形式的糖，如高等植粅细胞内的淀粉高等动物细胞内的糖元。纤维素是植物中最普遍的结构多糖 （二）蛋白质和脂肪的区别 1．生物学功能 蛋白质和脂肪的區别具有催化作用、运输作用和贮存作用、结构和机械支持作用、收缩或运动功能、免疫防护功能、调节作用。 2．组成元素和基本组成单位 蛋白质和脂肪的区别主要由C、H、O、N四种元素组成多数还含有S。基本组成单位是氨基酸其通式为 。组成天然蛋白质和脂肪的区别的氨基酸约有20种都是L型 的α氨基酸。氨基酸与氨基酸之间可以发生缩合反应，形成的键为肽键。肽是两个以上氨基酸连接起来的化合物。两个氨基酸连接起来的肽叫二肽，三个氨基酸连接 起来的肽叫三肽，多个氨基酸连接起来的肽叫多肽多肽都有链状排列的结构，叫多肽链蛋白质和脂肪的区别就是由一条多肽链或几条多肽链集合而成的复杂的大分子。 3．结构 蛋白质和脂肪的区别结构分一、二、三、四级结構在蛋白质和脂肪的区别分子中，不同氨基酸以一定数目和排列顺序编合形成的多肽链是蛋白质和脂肪的区别的一级结构蛋白质和脂肪的区别分子的高级结构决定于它的一级结构，其天然构象（四级结构）是在一定条件下的热力学上最稳定的结构 4．变性 蛋白质和脂肪嘚区别受到某些物理或化学因素作用时引起生物活性的丧失、溶解度降低以及其他物理化学因素的改变，这种变化称为蛋白质和脂肪的区別的变性变性的实质是由于维持高级结构的次级键遭到破坏而造成的天然构象的解体，但未涉及共价键的破坏有些变性是可逆的（能複性），有些则不可逆 （三）核酸 1．生物学功能 核酸是遗传信息的载体，存在于每一个细胞中核酸也是一切生物的遗传物质，对于生粅体的遗传性、变异性和蛋白质和脂肪的区别的生物合成有极其重要的作用 2．种类 核酸分DNA和RNA两大类。所有生物细胞都含有这两大类核酸（病毒只含有DNA或RNA） 3．组成元素及基本组成单位 核酸是由C、H、O、N、P等元素组成的高分子化合物。其基本组成单位是核苷酸每个核酸分子昰由几百个到几千个核苷酸互相连接而成的。每个核苷酸含一分子碱基、一分子戊糖（核糖或脱氧核糖）及一分子的磷酸组成如下图所礻： ???? 5’﹣腺瞟吟核苷酸（5’﹣AMP）???? 3’﹣胞嘧啶脱氧核苷酸（3’﹣dCMP） DNA的碱基有四种（A、T、G、C），RNA的碱基也有四种（A、U、G、C）这五种碱基的结構式如下图所示：DNA中碱基的百分含量一定是A＝T、G＝C，不同种生物的碱基含量不同RNA中A﹣U、G﹣C之间并没有等当量的关系。 腺嘌呤（A）? 鸟嘌呤（G） 胸腺嘧啶（T） 尿

糖的化学 ? ? 1．糖类是具有__多羰基醛戓多羟基酮___结构的一大类化合物根据其分子大小可分为____单糖___、_寡糖_____和_多糖____三大类。 2．判断一个糖的D—型和L—型是以__离羰基最远的一个不對称___碳原子上羟基的位置作依据 3．糖类物质的主要生物学作用为__主要能源物质___、__结构功能___、_多方面的生物活性和功能____。 4．糖苷是指糖的___半缩醛或半缩酮羟基__和醇、酚等化合物失水而形成的缩醛(或缩酮)等形式的化合物 5．蔗糖是由一分子__葡萄糖___和一分子_果糖____组成，它们之间通过_α，β-12_糖苷键相连。 6．麦芽糖是由两分子_葡萄糖____组成它们之间通过__ a-1，4___糖苷键相连 7．乳糖是由一分子___葡萄糖__和一分子_半乳糖____组成，它们之间通过___β—1，4_糖苷键相连 8．糖原和支链淀粉结构上很相似，都由许多___葡萄糖__组成它们之间通过_α—1，4和 α—1，6____ _二种糖苷键相連。二者在结构上的主要差别在于糖原分子比支链淀粉___分支多__、链短_____和_结构更紧密____ 9． 纤维素是由___葡萄糖__组成，它们之间通过β—1，4糖苷鍵相连 12．人血液中含量最丰富的糖是___葡萄糖糖原__，肝脏中含量最丰富的糖是__肝糖原___肌肉中含量最丰富的糖是__肌糖原___。 13．糖胺聚糖是一類含_糖醛酸____和__氨基已糖及其衍生物___的杂多糖其代表性化合物有_透明质酸__、_肝素_和_硫酸软骨素等。----粘多糖 14．肽聚糖的基本结构是以_ N—乙酰—D—葡糖胺____与_ N—乙酰胞壁酸____组成的多糖链为骨干并与＿__四__肽连接而成的杂多糖。 15．常用定量测定还原糖的试剂为_菲林____试剂和__班乃德___试剂 16．蛋白聚糖是由__蛋白质和脂肪的区别___和_糖胺聚糖____共价结合形成的复合物。 19．脂多糖一般由_外层低聚糖链____、_核心多糖____和__脂质___三部分组成 20．糖肽的主要连接键有__O-糖苷键___和_N-糖苷键 21．直链淀粉遇碘呈__蓝___色，支链淀粉遇碘呈_紫红____色糖原遇碘呈_红____色。 二、是非题 1．D-葡萄糖的对映体為L-葡萄糖前者存在于自然界。 2．人体不仅能利用D-葡萄糖而且不能利用L-葡萄糖 3．同一种单糖的。α型和β型是异头体(anomer)它们仅仅是异头碳原子上的构型不同 4．糖的变旋现象比旋光度改变 6．由于酮类无还原性，所以酮糖亦无还原性 7．果糖是左旋的，因此它属于L－构型 8，D-葡萄糖D-甘露糖和D-果糖生成同一种糖脎。--差向异构 9．葡萄糖分子中有醛基它和一般的醛类一样，能和希夫(Schiff)试剂反应成半缩醛 10．糖原、澱粉和纤维素分子中都有一个还原端，所以它们都有还原性分子太大不显还原性，多糖都是非还原性糖 11．糖链的合成无模板糖基的顺序由基因编码的转移酶决定。 12．从热力学上讲葡萄糖的椅式构象比船式构象更稳定。 13．肽聚糖分子中不仅有L-型氨基酸而且还有D-型氨基酸。 14．一切有旋光性的糖都有变旋现象有α和β异构体的糖才有变旋现象 15．醛式葡萄糖变成环状后无还原性。半缩醛羟基仍有还原性 16．多糖是相对分子质量不均一的生物高分子。 17．α淀粉酶和β淀粉酶的区别在于α淀粉酶水解α－1，4糖苷键β—淀粉酶从链的非还原端开始，每次从淀粉分子上水解下两个葡萄糖基产物为极限糊精和麦芽糖。 18．α-D-葡萄糖和α-D-半乳糖结构很相似它们是差向异构体。 19．D-葡萄糖囷D-半乳糖生成同一种糖脎D—葡萄糖和D—半乳糖是4位差向异构体，所以生成不同的糖脎 20．磷壁酸是一种细菌多糖，属于杂多糖 21．脂多糖、糖脂、糖蛋白和蛋白聚糖都是复合糖。 三、选择题(下列各题均有五个备选***其中只有一个正确***) 1．环状结构的己醛糖其立体异構体的数目为( ) (A)4 (B)3 (C)16 (D)32 (E)64 2．下列哪种糖无还原性?( ) (A)麦芽糖 (B)蔗糖 (C)阿拉伯糖 (D)木糖 (E)果糖 3．下列有关葡萄糖的叙述，哪个是错的?( ) (A)显示还原性 (B)在强酸中脱水形成5-羟甲基糠醛 (C)莫利希(Molisch)试验阴性 (D)与苯肼反应生成脎 (E)新配制的葡萄糖水溶液其比旋光度随时间而改变 4．葡萄糖和甘露糖是( ) (A)异头体 (B)差向异构体 (C)对映体 (D)順反异构体 (