第2章組成細(xì)胞的分子知識清單-高一上學(xué)期生物人教版必修1

2/2新教材人教版生物必修1第2章知識點(diǎn)清單目錄第2章組成細(xì)胞的分子第1節(jié)細(xì)胞中的元素和化合物第2節(jié)細(xì)胞中的無機(jī)物第3節(jié)細(xì)胞中的糖類和脂質(zhì)第4節(jié)蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔(dān)者第5節(jié)核酸是遺傳信息的攜帶者第2章組成細(xì)胞的分子第1節(jié)細(xì)胞中的元素和化合物一、生物界與無機(jī)自然界的統(tǒng)一性和差異性1.統(tǒng)一性：組成細(xì)胞的化學(xué)元素，在無機(jī)自然界中都能找到，沒有一種化學(xué)元素為細(xì)胞所特有。2.差異性：細(xì)胞中各種元素的相對含量與無機(jī)自然界的大不相同。二、組成細(xì)胞的元素1.大量元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等。2.微量元素：Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。溫馨提示

(1)諧音巧記組成細(xì)胞的微量元素?(2)在組成人體細(xì)胞的元素中，占鮮重百分比前四位的依次是O>C>H>N；占干重百分比前四位的依次是C>O>N>H。(3)微量元素在生物體內(nèi)含量很少，卻是不可缺少的。三、組成細(xì)胞的化合物1.細(xì)胞中的元素大多以化合物的形式存在，如水、蛋白質(zhì)、核酸、糖類、脂質(zhì)等。2.細(xì)胞內(nèi)含量最多的化合物是水，含量最多的有機(jī)化合物是蛋白質(zhì)。四、檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)1.還原糖的檢測和觀察?溫馨提示

斐林試劑需現(xiàn)配現(xiàn)用，且反應(yīng)需要水浴加熱。常見的還原糖有葡萄糖、果糖、半乳糖、麥芽糖、乳糖等。2.脂肪的檢測和觀察(1)檢測原理：脂肪+蘇丹Ⅲ染液→橘黃色。(2)檢測步驟及結(jié)論?3.蛋白質(zhì)的檢測和觀察(1)檢測原理：蛋白質(zhì)+雙縮脲試劑?紫色。(2)檢測步驟和結(jié)論?溫馨提示

(1)該顏色反應(yīng)是在堿性條件下，肽鍵與雙縮脲試劑中Cu2+作用，產(chǎn)生的紫色絡(luò)合物。(2)雙縮脲試劑在使用時(shí)，先加入雙縮脲試劑A液(0.1g/mL的NaOH溶液)1mL搖勻，再加入雙縮脲試劑B液(0.01g/mL的CuSO4溶液)4滴，搖勻。五、檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)實(shí)驗(yàn)的問題剖析?1.實(shí)驗(yàn)材料的選擇原則：色淺或無色，有關(guān)物質(zhì)含量豐富。(1)鑒定還原糖宜選用蘋果汁或梨汁，而不選用西瓜汁、甘蔗汁等。西瓜汁雖含

有豐富的還原糖，但顏色偏重，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的觀察；甘蔗汁主要含蔗糖，蔗糖不具

有還原性。(2)脂肪檢測宜選用花生種子等脂肪含量豐富的生物材料。(3)蛋白質(zhì)檢測常選用豆?jié){或雞蛋清稀釋液等色淺且蛋白質(zhì)含量豐富的材料。2.關(guān)注實(shí)驗(yàn)中的三個(gè)注意點(diǎn)預(yù)留樣品物質(zhì)檢測中，預(yù)留組織樣液作為對照待測液處理蛋清作為蛋白質(zhì)檢測材料時(shí)，必須充分稀釋，防止蛋清黏在試管內(nèi)壁材料處理脂肪檢測時(shí)，用體積分?jǐn)?shù)為50%的酒精溶液洗去浮色，不能用清水，因?yàn)槿玖弦兹苡诰凭芤憾蝗苡谒?.理清斐林試劑與雙縮脲試劑試劑斐林試劑雙縮脲試劑甲液乙液A液B液成分及其濃度0.1g/mLNaOH0.05g/mLCuSO40.1g/mLNaOH0.01g/mLCuSO4添加順序甲、乙等量混勻立即使用先加A液1mL，搖勻；再加B液4滴，搖勻反應(yīng)條件50~65℃水浴加熱不需加熱，搖勻即可反應(yīng)現(xiàn)象淺藍(lán)色→棕色→磚紅色沉淀紫色第2節(jié)細(xì)胞中的無機(jī)物一、細(xì)胞中的水1.生物體的含水量一般來講，水是活細(xì)胞中含量最多的化合物。不同生物含水量不同。同種生物，在不同的組織、器官和不同的生長發(fā)育期含水量不同。2.不同形式的水形式自由水結(jié)合水概念細(xì)胞中絕大部分的水呈游離狀態(tài)，可以自由流動與細(xì)胞內(nèi)其他物質(zhì)(蛋白質(zhì)、多糖等物質(zhì))相結(jié)合的水功能(1)良好的溶劑(2)參與生化反應(yīng)(代謝)(3)構(gòu)成多細(xì)胞生物體內(nèi)以水為基礎(chǔ)的液體環(huán)境(4)運(yùn)輸養(yǎng)料和代謝廢物細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要組成成分與細(xì)胞代謝或抗逆性的關(guān)系正常情況下，自由水與結(jié)合水比值越小，細(xì)胞代謝越緩慢，但抗逆性越強(qiáng)；該比值越大，細(xì)胞代謝越旺盛，但抗逆性越差聯(lián)系自由水和結(jié)合水在一定條件下可相互轉(zhuǎn)化：一定范圍內(nèi)，溫度升高時(shí)，部分結(jié)合水轉(zhuǎn)化為自由水；溫度降低時(shí)，部分自由水轉(zhuǎn)化為結(jié)合水應(yīng)用(1)種子萌發(fā)時(shí)，需要吸收水分，增加自由水含量。(2)種子儲存前曬干是為了降低自由水含量，降低代謝強(qiáng)度，以延長儲存時(shí)間。(3)越冬作物減少灌溉，可提高作物對低溫的抗性溫馨提示

種子的含水量并不是越多越好：在一定范圍內(nèi)，種子的萌發(fā)率隨著水分的增加而升高，超過一定范圍，種子的萌發(fā)率又會隨著水分的增加而降低。3.水的特性(1)水分子是極性分子，帶正電荷或負(fù)電荷的分子都容易與水結(jié)合→水是良好的溶劑。(2)水分子之間的氫鍵易斷裂也易形成，保證水分子具有流動性。(3)氫鍵的存在使水分子具有較大的比熱容，水可以保持穩(wěn)定性。二、細(xì)胞中的無機(jī)鹽1.存在形式和含量細(xì)胞中少數(shù)無機(jī)鹽與其他化合物結(jié)合，大多數(shù)以離子形式存在，含量很少。2.無機(jī)鹽的生理功能(1)構(gòu)成細(xì)胞結(jié)構(gòu)和細(xì)胞中重要化合物的成分，如Fe2+→血紅素，Mg2+→葉綠素，P→細(xì)胞膜、細(xì)胞核和許多化合物的重要成分。(2)維持細(xì)胞和生物體的生命活動，如Na+、Ca2+可調(diào)節(jié)細(xì)胞的興奮性，血鈣過高→肌無力，血鈣過低→抽搐。(3)維持生物體內(nèi)的平衡，如酸堿平衡、滲透壓平衡等。三、探究某種無機(jī)鹽是植物生長所必需的方法1.實(shí)驗(yàn)原理：當(dāng)植物缺乏某種元素時(shí)，植物會表現(xiàn)出相應(yīng)的缺乏癥，植物出現(xiàn)相應(yīng)癥狀后，可以利用補(bǔ)充該元素的方法使植物的生長恢復(fù)正常。2.實(shí)驗(yàn)材料：生長狀態(tài)相同、長勢良好的植物幼苗若干，完全培養(yǎng)液，缺X的完全培

養(yǎng)液，無機(jī)鹽X。3.設(shè)計(jì)思路：對照原則+單一變量原則。(1)對照組完全培養(yǎng)液+幼苗正常生長(2)實(shí)驗(yàn)組特別提醒

(1)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)控制好無關(guān)變量，如幼苗的種類、實(shí)驗(yàn)前幼苗的生長狀況等應(yīng)一致。(2)實(shí)驗(yàn)組中，在幼苗生長不正常后加入X的目的是形成二次對照，以增強(qiáng)說服力。二次對照實(shí)驗(yàn)中，幼苗生長不正常是對照組，加入X后幼苗生長正常是實(shí)驗(yàn)組。第3節(jié)細(xì)胞中的糖類和脂質(zhì)一、細(xì)胞中的糖類1.糖類的組成元素及功能(1)組成元素：糖類一般由C、H、O三種元素組成。(2)功能：糖類是主要的能源物質(zhì)。2.糖類的種類(1)單糖：不能水解的糖。種類主要分布主要功能五碳糖核糖動植物細(xì)胞核酸的組成成分脫氧核糖六碳糖葡萄糖動植物細(xì)胞細(xì)胞生命活動所需的主要的能源物質(zhì)果糖植物細(xì)胞提供能量半乳糖動物細(xì)胞(2)二糖：由兩分子單糖縮合而成，一般要水解為單糖才能被細(xì)胞吸收。種類主要分布主要功能麥芽糖植物細(xì)胞(如發(fā)芽的小麥等谷粒)提供能量蔗糖植物細(xì)胞(如甘蔗、甜菜)乳糖動物細(xì)胞(如人和動物乳汁)溫馨提示

(1)蔗糖無還原性，麥芽糖和乳糖有還原性。(2)一分子麥芽糖由兩分子葡萄糖脫水縮合而成，一分子蔗糖由一分子果糖和一分子葡萄糖脫水縮合而成，一分子乳糖由一分子葡萄糖和一分子半乳糖脫水縮合而成。(3)多糖種類主要分布主要功能淀粉植物細(xì)胞植物細(xì)胞中重要的儲能物質(zhì)糖原人和動物的肌肉和肝臟人和動物細(xì)胞中重要的儲能物質(zhì)纖維素植物細(xì)胞一般作為結(jié)構(gòu)多糖，參與構(gòu)成植物的細(xì)胞壁幾丁質(zhì)甲殼類動物和昆蟲的外骨骼用于廢水處理；制作食品的包裝紙和食品添加劑；制作人造皮膚等二、細(xì)胞中的脂質(zhì)1.脂質(zhì)的特點(diǎn)(1)脂質(zhì)存在于所有細(xì)胞中，是組成細(xì)胞和生物體的重要有機(jī)化合物，常見的脂質(zhì)有脂肪、磷脂和固醇等，通常不溶于水，溶于脂溶性有機(jī)溶劑。(2)與糖類不同的是脂質(zhì)分子中氧的含量遠(yuǎn)低于糖類，但氫的含量更高。2.脂質(zhì)的種類、分布及功能(1)脂肪(三酰甘油、甘油三酯)①元素組成：C、H、O。②分子組成：三分子脂肪酸和一分子甘油發(fā)生反應(yīng)形成的酯。③分布：人和動物皮下和內(nèi)臟器官周圍、植物油料種子等。④主要功能a.細(xì)胞內(nèi)良好的儲能物質(zhì)。b.保溫作用。c.緩沖和減壓，保護(hù)內(nèi)臟器官。溫馨提示

(1)單位質(zhì)量的脂肪氧化分解釋放的能量比糖類多，主要是因?yàn)橹竞懈嗟臍洹?2)在生物細(xì)胞內(nèi)脂肪的氧化速率比糖類慢，消耗的氧氣多。(3)脂肪是細(xì)胞內(nèi)良好的儲能物質(zhì)，淀粉和糖原的儲能效果弱于脂肪。(4)脂肪酸種類：不飽和脂肪酸(室溫下呈液態(tài))、飽和脂肪酸(室溫下呈固態(tài))。(2)磷脂①元素組成：除C、H、O外，還含有P甚至N。②分布：人和動物的腦、卵細(xì)胞、肝臟以及大豆的種子。③主要功能：構(gòu)成細(xì)胞膜和細(xì)胞器膜的重要成分。(3)固醇①元素組成：C、H、O。②種類：膽固醇、性激素和維生素D等。a.膽固醇功能：動物細(xì)胞膜的重要組成成分，參與人體血液中脂質(zhì)的運(yùn)輸。b.性激素功能：能促進(jìn)人和動物生殖器官的發(fā)育以及生殖細(xì)胞的形成。c.維生素D功能：促進(jìn)人和動物腸道對鈣和磷的吸收。三、糖類和脂質(zhì)的相互轉(zhuǎn)化1.血液中的葡萄糖除供細(xì)胞利用外，多余的部分可以合成糖原儲存起來；如果葡萄糖還有富余，就可以轉(zhuǎn)變成脂肪和某些氨基酸。2.食物中的脂肪被消化吸收后，可以在皮下結(jié)締組織等處以脂肪組織的形式儲存起來。3.糖類和脂肪之間的轉(zhuǎn)化程度是有明顯差異的。糖類在供應(yīng)充足的情況下，可以大量轉(zhuǎn)化為脂肪；而脂肪一般只在糖類代謝發(fā)生障礙，引起供能不足時(shí)，才會分解供能，而且不能大量轉(zhuǎn)化為糖類。四、糖類的不同分類?1.按分布分類植物細(xì)胞特有蔗糖、麥芽糖、淀粉、纖維素動物細(xì)胞特有半乳糖、乳糖、糖原動植物共有葡萄糖、核糖、脫氧核糖2.按化學(xué)性質(zhì)分類(1)還原糖：單糖、麥芽糖、乳糖。(2)非還原糖：蔗糖、多糖。3.按功能分類(1)參與構(gòu)成細(xì)胞的重要組成成分：纖維素、脫氧核糖、核糖。(2)細(xì)胞生命活動的主要能源物質(zhì)：葡萄糖。(3)細(xì)胞的儲能物質(zhì)：淀粉、糖原。五、同質(zhì)量的脂肪和糖類徹底氧化分解的比較?1.脂肪：碳、氫元素含量高，氧元素含量低，氧化分解時(shí)耗氧多，釋放的能量多。2.糖類：碳、氫元素含量低，氧元素含量高，氧化分解時(shí)耗氧少，釋放的能量少。第4節(jié)蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔(dān)者一、蛋白質(zhì)的功能1.一切生命活動都離不開蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔(dān)者。蛋白質(zhì)功能如下(1)結(jié)構(gòu)蛋白——如膠原蛋白、角蛋白。(2)催化功能——絕大多數(shù)酶，如胃蛋白酶。(3)運(yùn)輸功能——如血紅蛋白。(4)調(diào)節(jié)功能——如胰島素。(5)免疫功能——如抗體。二、蛋白質(zhì)的基本組成單位——氨基酸1.元素組成：主要由C、H、O、N組成，有的含有S、Fe。2.結(jié)構(gòu)通式：?3.結(jié)構(gòu)特點(diǎn)(1)組成蛋白質(zhì)的氨基酸至少都含有一個(gè)氨基(—NH2)和一個(gè)羧基(—COOH)，并且都有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基連接在同一個(gè)碳原子上。(2)這個(gè)碳原子還連接一個(gè)氫原子和一個(gè)側(cè)鏈基團(tuán)，這個(gè)側(cè)鏈基團(tuán)用R表示。(3)不同的氨基酸具有不同的側(cè)鏈基團(tuán)(R)。4.種類：組成人體蛋白質(zhì)的氨基酸有21種，其中必需氨基酸有8種，是人體細(xì)胞不能合成的，需要從外界環(huán)境中獲?。黄溆鄬儆诜潜匦璋被?，可來自食物，可自身合

成。巧學(xué)妙記諧音巧記人體內(nèi)的8種必需氨基酸甲(甲硫氨酸)攜(纈氨酸)來(賴氨酸)一(異亮氨酸)本(苯丙氨酸)亮(亮氨酸)色(色氨酸)書(蘇氨酸)。三、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其多樣性1.兩個(gè)氨基酸脫水縮合生成二肽(1)這種結(jié)合方式稱為脫水縮合，兩個(gè)氨基酸分子經(jīng)該過程形成的化合物是二肽和水。(2)連接兩個(gè)氨基酸分子的化學(xué)鍵是肽鍵。2.二肽形成三肽、四肽……乃至多肽(1)由多個(gè)氨基酸分子縮合而成的，含有多個(gè)肽鍵的化合物，叫作多肽。多肽通常呈鏈狀結(jié)構(gòu)，叫作肽鏈。(2)肽鏈能盤曲、折疊，形成有一定空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)分子。許多蛋白質(zhì)分子含有兩條或多條肽鏈，它們通過一定的化學(xué)鍵(如二硫鍵)相互結(jié)合在一起。3.蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性(1)原因：組成蛋白質(zhì)的氨基酸數(shù)目可能成千上萬，氨基酸形成肽鏈時(shí)，不同種類氨基酸的排列順序千變?nèi)f化，肽鏈的盤曲、折疊方式及其形成的空間結(jié)構(gòu)千差萬別，這構(gòu)成了蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)多樣。(2)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)(主要是指空間結(jié)構(gòu))與其功能相適應(yīng)。4.蛋白質(zhì)變性：蛋白質(zhì)在某些物理和化學(xué)因素作用下其特定的空間構(gòu)象被破壞，從而導(dǎo)致其理化性質(zhì)的改變和生物活性喪失的現(xiàn)象。變性因素有酸、堿、加熱、酒精等。溫馨提示

蛋白質(zhì)變性后，構(gòu)成蛋白質(zhì)的肽鏈內(nèi)的肽鍵沒有被破壞，與雙縮脲試劑反應(yīng)呈紫色。若蛋白質(zhì)完全水解后，空間結(jié)構(gòu)和肽鍵全部被破壞，與雙縮脲試劑不發(fā)生紫色反應(yīng)。四、有關(guān)蛋白質(zhì)的計(jì)算?1.肽鍵數(shù)與氨基酸數(shù)目的關(guān)系(不考慮鏈間的肽鍵)公式1：肽鍵數(shù)=脫去的水分子數(shù)=氨基酸數(shù)-肽鏈數(shù)(鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu))公式2：肽鍵數(shù)=氨基酸數(shù)=脫去的水分子數(shù)(環(huán)狀結(jié)構(gòu))2.蛋白質(zhì)中游離氨基和羧基的數(shù)目公式3：游離氨基或羧基數(shù)目=肽鏈數(shù)+R基團(tuán)上的氨基或羧基個(gè)數(shù)(鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu))公式4：游離氨基或羧基數(shù)目=R基團(tuán)上的氨基或羧基個(gè)數(shù)(環(huán)狀結(jié)構(gòu))3.蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量的計(jì)算在計(jì)算蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量時(shí)，還要考慮蛋白質(zhì)分子形成過程中是否存在特殊的變化，如二硫鍵(—S—S—)的形成，每形成一個(gè)二硫鍵，脫去2個(gè)H，蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量減少2。公式5：蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量=氨基酸數(shù)×氨基酸平均相對分子質(zhì)量-脫去的水分子數(shù)×18-二硫鍵數(shù)×2第5節(jié)核酸是遺傳信息的攜帶者一、核酸的種類、分布及功能1.核酸的種類與分布(1)種類：脫氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)。(2)分布：真核細(xì)胞的DNA主要分布在細(xì)胞核中，葉綠體和線粒體內(nèi)也有少量；RNA主要分布在細(xì)胞質(zhì)中。2.核酸功能：核酸是細(xì)胞內(nèi)攜帶遺傳信息的物質(zhì)，在生物體的遺傳、變異和蛋白質(zhì)的生物合成中具有極其重要的作用。二、核酸是由核苷酸連接而成的長鏈1.核酸的基本組成單位——核苷酸一個(gè)核苷酸是由一分子含氮堿基、一分子五碳糖和一分子磷酸組成。??2.DNA和RNA的比較種類DNARNA五碳糖脫氧核糖核糖含氮堿基A(腺嘌呤)、T(胸腺嘧啶)、G(鳥嘌呤)、C(胞嘧啶)A(腺嘌呤)、U(尿嘧啶)、G(鳥嘌呤)、C(胞嘧啶)基本組成單位4種脫氧核糖核苷酸4種核糖核苷酸鏈數(shù)一般由2條脫氧核苷酸鏈構(gòu)成一般由1條核苷酸鏈構(gòu)成兩種核酸有異同，腺鳥胞磷能共用。RNA有尿嘧啶，還有核糖在其中。DNA中含有胸(胸腺嘧啶)，脫氧核糖是特征。3.