高中生物必修(一)第二章-组成细胞的元素和化合物-知识点总结.pdf

第第 2 章章 组成细胞的元素和化合物组成细胞的元素和化合物第一节第一节 细胞中的细胞中的元素元素和和化合物化合物知识梳理知识梳理：1.生物界生物界与与非生物界非生物界1统一性统一性：元素种类大体相同；2差异性差异性：元素含量有差异。2.组成细胞的组成细胞的元素元素1微量元素微量元素：Zn、Mo、Cu、B、Fe、Mn（口诀：新木桶碰铁门）；2主要元素主要元素：C、H、O、N、P、S；3含量最高的四种元素含量最高的四种元素：C、H、O、N 基本元素：C（干重下含量最高）；质量分数最大的元素质量分数最大的元素：O（鲜重鲜重下含量最高）。3.组成细胞的组成细胞的化合物化合物 11无机盐无机盐2水水3脂质脂质4蛋白质蛋白质（干重中含量最高的化合物）5核酸核酸6糖类糖类4.检测生物组织中检测生物组织中糖类糖类、脂肪脂肪和和蛋白质蛋白质（1）还原糖的检测和观察还原糖的检测和观察：常用材料常用材料：苹果苹果和梨梨；试剂试剂：斐林试剂斐林试剂（甲液：0.1g/ml 的 NaOH 乙液：0.05g/ml 的CuSO4）；注意事项注意事项：还原糖有葡萄糖葡萄糖，果糖果糖，麦芽糖麦芽糖；甲乙液必须等量混合均匀等量混合均匀后再加入样液中，现配现用现配现用；必须用水浴加热水浴加热；颜色变化：浅蓝色/棕色/砖红色砖红色。（2）脂肪的鉴定脂肪的鉴定：常用材料常用材料：花生子叶花生子叶或向日葵种子向日葵种子；试剂试剂：苏丹苏丹或苏丹苏丹染液；注意事项注意事项：切片要薄切片要薄，如厚薄不均就会导致观察时有的地方清晰，有的地方模糊；酒精的作用是：洗去浮色洗去浮色；需使用显微镜显微镜观察；颜色变化：橘黄色橘黄色或红色红色。（3）蛋白质的鉴定蛋白质的鉴定：常用材料常用材料：鸡蛋清鸡蛋清，黄豆组织样液黄豆组织样液，牛奶牛奶；试剂试剂：双缩脲试剂双缩脲试剂（A 液：0.1g/ml 的 NaOH B 液：0.01g/ml 的CuSO4）；注意事项注意事项：先加 A 液液 1ml 维持碱性环境维持碱性环境，再加 B 液液 4 滴滴；鉴定前，留出一部分组织样液留出一部分组织样液，以便对比对比；颜色变化：变成紫色紫色。（4）淀粉的检测和观察淀粉的检测和观察：常用材料常用材料：马铃薯马铃薯；试剂试剂：碘液碘液颜色变化：变蓝变蓝 第第 2 节节 生命活动的主要承担者生命活动的主要承担者蛋白质蛋白质知识梳理知识梳理：一、一、氨基酸氨基酸及其种类及其种类氨基酸氨基酸是组成蛋白质蛋白质的基本单位基本单位（或单体单体）。结构要点：每种氨基酸都至少含有一个氨基（氨基（NH2）和一个羧基羧基（COOH），并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上连接在同一个碳原子上。氨基酸的种类由 R 基（侧链基团）基（侧链基团）决定。二、二、蛋白质的结构蛋白质的结构 氨基酸氨基酸二肽二肽、三肽三肽、多肽多肽多肽链多肽链一条或若干条多肽链盘曲折盘曲折叠叠蛋白质蛋白质；氨基酸分子相互结合的方式：脱水缩合脱水缩合（一个氨基酸分子的氨基氨基和另一个氨基酸分子的羧基羧基相连接，共失去一分子的水共失去一分子的水）连接两个氨基酸分子的化学键叫做肽键（肽键（CONH）三、三、蛋白质的功能蛋白质的功能 a.结构蛋白结构蛋白：细胞细胞和生物体生物体结构的重要物质（肌肉、毛发、蜘蛛网等）；b.催化作用催化作用：细胞内的生理生化反应生理生化反应大多数酶；c.运输作用运输作用：载体载体细胞膜等生物膜运输某些物质，如离子、氨基酸等（血红蛋白红细胞内运输氧气）d.调节生命活动调节生命活动：调节机体的生命活动调节机体的生命活动，如胰岛素、生长激素、胰高血糖素，位于细胞外；e.免疫作用免疫作用：如抗体内环境中发挥作用，溶菌酶一些外分泌液中，如唾液；f.信息传递信息传递：如糖蛋白细胞膜表面还有保护保护、润滑润滑、识别作用识别作用等。四、四、蛋白质分子多样性的原因蛋白质分子多样性的原因 构成蛋白质的氨基酸的种类种类，数目数目，排列顺序排列顺序，以及空间结构空间结构不同导致蛋白质结构多样性。蛋白质结构多样性导致蛋白质的功能功能的多样性。规律方法规律方法：1、构成生物体的蛋白质的 20 种氨基酸的结构通式结构通式为：根据 R 基基的不同分为不同的氨基酸。氨基酸分子中，至少含有一个氨基（氨基（NH2）和一个羧基羧基（COOH）位于同一个同一个 C 原子原子上，由此可以判断是否属于构成蛋白质的氨基酸。2、n 个氨基酸脱水缩合形成 m 条多肽链时，共脱去（nm）个水分子，形成（nm）个肽键，至少存在 m 个个 NH2 和 m 个个 COOH，形成的蛋白质的分子量为 n 氨基酸的平均分子量氨基酸的平均分子量1818（n nm m）。3、氨基酸数氨基酸数=肽键数+肽链数 4、蛋白质总的分子量蛋白质总的分子量=组成蛋白质的氨基酸总分子量-脱水缩合反应脱去的水的总分子量 第第 3 节节 遗传信息的携带者遗传信息的携带者核酸核酸知识梳理：知识梳理：一、一、核酸的分类核酸的分类 DNA（脱氧核糖核酸脱氧核糖核酸）RNA（核糖核酸核糖核酸）二、二、核酸的结构核酸的结构 基本组成单位核苷酸核苷酸由一分子五碳糖五碳糖、一分子磷酸磷酸、一分子含氮碱基含氮碱基组成DNA 与与 RNA 组成成分比较组成成分比较类别DNARNA基本单位基本单位脱氧核糖核苷酸核糖核苷酸核苷酸腺嘌呤脱氧核苷酸、鸟嘌呤脱氧核苷酸、胞嘧啶脱氧核苷酸、胸腺嘧啶脱氧核苷酸腺嘌呤核糖核苷酸、鸟嘌呤核糖核苷酸、胞嘧啶核糖核苷酸、尿嘧啶核糖核苷酸碱基碱基腺嘌呤（腺嘌呤（A）、鸟嘌呤）、鸟嘌呤（G）、）、胞嘧啶（胞嘧啶（C）、胸腺嘧啶）、胸腺嘧啶（T）腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胞嘧啶（C）、尿嘧啶尿嘧啶（U）五碳糖五碳糖脱氧核糖脱氧核糖核糖核糖结构结构双链螺旋结构双链螺旋结构通常为单链结构功能功能主要遗传物质主要遗传物质部分病毒遗传物质部分病毒遗传物质分布区域分布区域主要分布在细胞核中主要分布在细胞核中，主要在细胞核进行复刻。主要分布在细胞质中主要分布在细胞质中，主要在细胞核进行转录。化学元素组成：化学元素组成：C、H、O、N、P 核酸中的相关计算核酸中的相关计算：（1）若是在含有 DNA 和 RNA 的生物体中，则碱基种类为 5 种；核苷酸种类为 8 种。（2）DNA 的碱基种类为 4 种；脱氧核糖核苷酸种类为 4 种。（3）RNA 的碱基种类为 4 种；核糖核苷酸种类为 4 种。三、三、核酸的功能核酸的功能核酸核酸是细胞内携带遗传信息遗传信息的物质，在生物体的遗传遗传、变异变异和蛋白蛋白质的生物合成中质的生物合成中具有极其重要的作用。观察核酸在细胞中的分布实验观察核酸在细胞中的分布实验：材料材料：人的口腔上皮细胞口腔上皮细胞 试剂试剂：甲基绿甲基绿、吡罗红混合染色剂吡罗红混合染色剂注意事项注意事项：盐酸的作用盐酸的作用：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，同时使染色体中的染色体中的 DNA 与蛋白质分离，有利于与蛋白质分离，有利于 DNA 与染色剂结合。与染色剂结合。现象现象：甲基绿将细胞核中的甲基绿将细胞核中的 DNA 染成绿色，染成绿色，吡罗红将细胞质中的吡罗红将细胞质中的RNA 染成红色。染成红色。DNA 是细胞核中的遗传物质是细胞核中的遗传物质，此外，在线粒体和叶绿体中也有少量的分布。RNA 主要存在于细胞质中主要存在于细胞质中，少量存在于细胞核中。第第 4 节节 细胞中的糖类和脂质细胞中的糖类细胞中的糖类和脂质细胞中的糖类主要的能源物质主要的能源物质知识梳理知识梳理：一、一、糖类的分类，分布及功能糖类的分类，分布及功能种类分布功能核糖(C5H10O5)主要分布在细胞质中组成 RNA 的成分五碳糖五碳糖脱氧核糖(C5H10O4)主要分布在细胞核中组成 DNA 的成分单糖单糖葡萄糖(C6H12O6)细胞中都有主要的能源物质果糖(C6H12O6)植物细胞中提供能量半乳糖(C6H12O6)动物细胞中提供能量麦芽糖(两分子葡萄糖)发芽的小麦、谷控中含量丰富蔗糖(一分子果糖+一分子葡萄糖)甘蔗、甜菜中含量丰富二糖二糖(C12H22O11)乳糖(一分子半乳糖+一分子葡萄糖)人和动物的乳汁中含量丰富都能提供能量淀粉植物粮食作物的种子、变态根或茎等储藏器官中储存能量纤维素植物细胞的细胞壁中支持保护细胞多糖多糖(C6H10O5)n糖原肝糖原动物的肝脏中储存能量调节血糖2、细胞中的脂质及脂质的分类细胞中的脂质及脂质的分类脂肪脂肪(C、H、O)储能、保温、缓冲减压储能、保温、缓冲减压磷脂磷脂(C、H、O、P)构成细胞膜和细胞器膜的主要成分构成细胞膜和细胞器膜的主要成分胆固醇胆固醇构成细胞器膜重要成分，参与人体血液中脂质的运输性激素性激素促进人和动物生殖器官的发育以及生殖细胞的形成，激发并维持第二性征固醇固醇(C、H、O)维生素维生素 D促进人和动物肠道对 Ca 和 P 的吸收 三、三、单体和多聚体的概念单体和多聚体的概念生物大分子如蛋白质是由许多氨基酸连接而成的。核酸是由许多核苷酸连接而成的。氨基酸、核苷酸、单糖分别是蛋白质、核酸和多肌糖原动物的肌肉组织中储存能量糖的单体单体，而这些大分子分别是单体的多聚体多聚体。生物大分子的形成：C 形成 4 个化学键 成千上万原子形成 碳链 单体 生物大分子 第第 5 节节 细胞中的无机物细胞中的无机物知识梳理知识梳理：一、一、细胞中的水细胞中的水a.自由水自由水：(1)细胞内的良好溶剂良好溶剂；(2)为细胞内化学反应提供必需的液体环境液体环境；(3)参与生化反应参与生化反应光合、呼吸、水解等；(4)运输营养物质和代谢废物运输营养物质和代谢废物。b.结合水结合水：(1)组成细胞和生物体结构的成分；(2)稳定大分子结构；(3)在生物体系中，质子的传递对能量的转换起着十分重要的作用。而结合水所形成的有序水的网络，为这种质子传递提供了必要的结构基础；二、二、细胞中的无机盐细胞中的无机盐细胞中大多数无机盐以离子离子的形式存在。无机盐的作用：a.组成组成细胞细胞中的某些重要化合物中的某些重要化合物：Mg2是组成叶绿素分子必需的成分，若缺乏则影响光合作用；Fe2是血红蛋白的必需成分；碳酸钙是动物和人体的骨骼、牙齿中的重要成分；PO43是生物膜中磷脂的组成成分。b.维持维持生物体生物体的正常的生命活动的正常的生命活动：Ca 调节肌肉收缩，血钙过高会造成肌无力，血钙过低会引起抽搐；K 维持人体细胞内液的渗透压、心肌舒张和保持心肌正常的兴奋性，在植物体内可促进光合作用中糖类的合成和运输；B 促进植物花粉的萌发和花粉管的伸长，植物若缺 B 会造成花而不实，影响产量。c.维持维持生物生物体内的平衡体内的平衡：(1)渗透压平衡：Na、Cl对细胞外液渗透压起重要作用，K+则对细胞内液渗透压起决定作用；(2)酸碱平衡(即 pH 平衡)：pH 调节细胞的一切生命活动，如人血浆中 H2CO3/HCO3-对等。