高中生物必修一第二章组成细胞的分子知识点.doc

第二章 组成细胞的分子
元素 基本元素：C、H、O、N（90%）
（20种）大量元素：C、H、O、N、P、S（97%）K、Ca、Mg等
物质基础 微量元素：Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu等
最基本元素：C，主要元素：C、H、O、N、S、P
说明生物界与非生物界的统一性和差异性。
化合物 无机化合物 水：生物体内最多的化合物，一切生命活动都离不开水。
无机盐：对维持生物体的生命活动有重要作用
有机化合物 蛋白质：生命活动（或性状）的主要承担者（体现者）---生命物质
核酸：携带遗传信息----遗传物质
糖类：生命活动主要的能源物质------能源物质
脂质：生物体主要的储能物质-------储能物质
生物界与非生物界
统一性： 元素种类大体相同
差异性： 元素含量有差异
在活细胞中含量最多的化合物是水（85％-90％）；含量最多的有机物是蛋白质（7％-10％）；占细胞鲜重比例最大的化学元素是O、占细胞干重比例最大的化学元素是C。

一、蛋白质（占细胞鲜重的7%~10%，占干重的50%）
结构
元素组成
C、H、O、N，有的含有P、S、Fe、Zn、Cu、B、I等
单体
氨基酸（约有20种，必需氨基酸8种，非必需氨基酸12种）
化学结构
由多个氨基酸分子脱水缩合而成，含有多个肽键的化合物，叫多肽，多肽呈链状结构，叫肽链，一个蛋白质分子含有一条或几条肽链
高级结构
多肽链形成不同的空间结构
结构特点
由组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列次序不同，肽链的空间结构千差万别，因此蛋白质分子的结构式极其多样的
功能
蛋白质的结构多样性决定了它的特异性和功能多样性
 1.构成细胞和生物体的重要物质，如肌动蛋白； 
2.有些蛋白质有催化作用：如酶； 
3. 有些蛋白质有调节作用：如胰岛素、生长激素； 
4. 有些蛋白质有免疫作用：如抗体，抗原； 
5. 有些蛋白质有运输作用：如红细胞中的血红蛋白。 
备注
○连接两个氨基酸分子的键（—NH—CO—）叫肽键。
 ○氨基酸结构通式： 
①每种氨基酸至少都含有一个氨基和一个羧基连同一碳原子上；
②各种氨基酸的区别在于R基的不同。
○ 变性：高温、强酸、强碱（熟鸡蛋）
计算
○由N个氨基酸形成的一条肽链围成环状蛋白质时，产生水=肽键= N 个； 
○N个氨基酸形成一条肽链时，产生水=肽键 =N－1 个； 
○N个氨基酸形成M条肽链时，产生水=肽键 =N－M 个； 
○N个氨基酸形成M条肽链时，每个氨基酸的平均分子量为α，那么由此形成的蛋白质的分子量为 N×α－（N－M）×18 ； 

二、核酸 
是一切生物的遗传物质，是遗传信息的载体，是生命活动的控制者。
  元素组成  
C、H、O、N、P
分类
 脱氧核糖核酸（DNA双链） 
 核糖核酸（RNA单链）
成分  磷酸
五碳糖
碱基
 H3PO4 
脱氧核糖 
核糖 
A、G、C、T 
A、G、C、U 
功能  

主要的遗传物质，编码、复制遗传信息，并决定蛋白质的生物合成
将遗传信息从DNA传递给蛋白质。 
存在  
主要存在于细胞核，少量在线粒体和叶绿体中。（甲基绿）
主要存在于细胞质中。（吡罗红） 
盐酸的作用：改变细胞膜的通透性.加速染色剂进入细胞.同时使染色体中的DNA与蛋白质分离.有利于DNA与染色剂结合。
1分子磷酸
脱氧核苷酸 1分子 脱氧核糖
（4种） 1分子含氮碱基（A、 T 、G、C）
核苷酸
1分子磷酸
核糖核苷酸 1分子 核糖
（4种） 1分子含氮碱基（A、 U 、G、C）
1.原核生物和真核生物的遗传物质都是 DNA .病毒的遗传物质是 DNA或RNA 。
2.①在病毒体内含核酸1种；核苷酸4种；碱基4种
②在细胞内含核酸2种；核苷酸8种；碱基5种
3、DNA初步水解→脱氧核苷酸（彻底水解）→磷酸、脱氧核糖、四种碱基
三、糖类和脂质 

元素   
类别
存在
生理功能 
糖类 
C、
H、
O 
单糖
核糖（C5H10O5） 
主细胞质
核糖核酸的组成成分； 
脱氧核糖C5H10O4 
主细胞核
脱氧核糖核酸的组成成分 
六碳糖：葡萄糖 果糖C6H12O6 
主细胞质
是生物体进行生命活动的重要能源物质
二糖C12H22O11 
 麦芽糖、蔗糖
植物 

乳糖 
 动物

多糖  

淀粉、纤维素  
植物
细胞壁的组成成分，重要的储存能量的物质； 
糖原（肝、肌）
 动物
脂质 
C、H、O有的 还有N、P
脂肪； 
动\植物
 储存能量、维持体温恒定
类脂、磷脂（C、H、O、N、P）
脑.豆类
构成生物膜的重要成分； 
固醇    

胆固醇
动物

 动物细胞膜的重要成分； 
性激素
性器官发育和生殖细形成
维生素D
促进钙、磷的吸收和利用； 
每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架，由许多单体连接成多聚体。

 四、鉴别实验 

试剂   
成分
实验现象
常用材料 
蛋白质
 双缩脲试剂

A: 0.1g/mL NaOH 
紫色 
大豆 、蛋清
B: 0.01g/mL CuSO4 
脂肪  
苏丹Ⅲ 

橘黄色
花生 
苏丹Ⅳ

红色
还原糖  

菲林试剂、班氏（加热）
甲: 0.1g/mL NaOH 
砖红色沉淀
 苹果、梨、白萝卜 
乙: 0.05g/mL CuSO4 
淀粉  
 碘液
I2 
蓝色
马铃薯 
注意事项：
1还原糖有葡萄糖.果糖.麦芽糖
2斐林试剂 （甲液： 0.1g/ml的NaOH .乙液： 0.05g/ml的CuSO4 ）甲乙液必须等量混合均匀后再加入样液中.现配现用，必须用水浴加热（50～65℃）
双缩脲试剂 （ A液： 0.1g/ml的NaOH .B液： 0.01g/ml的CuSO4 ）先加A液1ml.再加B液4滴
五、无机物 

存在方式
生理作用 
水 

 结合水4.5% 

部分水和细胞中其他物质结合。
细胞结构的组成成分，不易散失，不参与代谢。

自由水95.5%
绝大部分的水以游离形式存在，可以自由流动。
1．细胞内的良好溶剂； 
2．参与细胞内许多生物化学反应； 
3．水是细胞生活的液态环境； 
4．水的流动，把营养物质运送到细胞，并把 废物运送到排泄器官或直接排出； 
无机盐
 多数以离子状态存，  如K+ 、Ca2+、Mg2+、Cl--、PO42-等 
1．细胞内某些复杂化合物的重要组成部分，如Fe2+是血红蛋白的主要成分； 
2．持生物体的生命活动，细胞的形态和功能； 
3．维持细胞的渗透压和酸碱平衡； 
自由水/结合水的比值越高，新陈代谢越旺盛，生长发育越迅速，抗旱、抗寒、抗热性能相对较弱
自由水/结合水的比值越低，新陈代谢越缓慢，生长发育越迟缓，抗旱、抗寒、抗热性能相对较强
鲜种子放在阳光下暴晒，质量减轻，自由水散失
干种子用水浸泡后仍能萌发，说明失去自由水的种子仍能保持其生理活性
干种子不浸泡则不能萌发，说明自由水越多，新陈代谢越旺盛
干种子放在试管中，用酒精灯加热，试管壁上有水珠，说明失去结合水
失去结合水的种子浸泡后不能萌发，说明失去结合水的细胞失去生理活性