专题一细胞的分子组成

1、专题一 细胞的分子组成考点一 组成细胞的化学元素1. 细胞中元素的种类（1）组成生物体的化学元素在不同的生物体内种类大体相同；不同的生物体内各种化学元素的含 量一般相差很大。（2）大量元素和微量元素依含量而分，高于 1/10 000 为大量元素。（3）微量元素尽管在生物体内含量少，但它是必需元素。（4）微量元素的记忆窍门新（Zn）铁（Fe）臂（B）阿童（Cu）木（Mo） 猛（Mn）2.细胞中元素的存在方式及作用（1）组成化合物元素参与形成的物质及结构N蛋白质、ATP、NADP+、叶绿素、核苷酸等PATP、NADP+、核苷酸、磷脂Mg叶绿素的组成成分S甲硫氨酸、半胱氨酸等含硫氨基酸的组成成分；蛋

2、白质的特征元素Fe动物血红蛋白I甲状腺激素等（2）影响生命活动Ca 可调节肌肉收缩和血液凝固，血钙过高会 造成肌无力，血钙过低会引起抽搐。Na+与 K+能参与可兴奋细胞（如肌细胞、腺细 胞、神经细胞等）的兴奋性变化。例如，神经 细胞受到刺激之后膜内外的电位变化；维持人 体细胞外液渗透压。B 可促进植物花粉的萌发和花粉管的伸长，植物缺 B 会造成“花而不实”。挖掘教材据教材 P17 图 2-1 和图 2-2 可得出如下信息 在干重和鲜重的情况下，人体细胞中含量最多的 元素不同。在鲜重中含量最多的元素是 O,其次是 C、H、N, 而在干重中含量最多的元素是 C,其次 是 O、N、H。考点二 蛋白质

3、的结构与功能1.氨基酸结构通式的信息解读信息 1 通式：元素组成：基本元素 C、H、O、N。R 基团中可能含有 S。信息 2 结构特点（1）氨基酸分子中的氨基和羧基数目至少含一个，也可以是几个，因为 R 基中可能含有氨基或 羧基。例如：谷氨酸（R 基上含COOH）赖氨酸（R 基上含NH2）（2）在构成蛋白质的氨基酸中，都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上，否则就不是 构成蛋白质的氨基酸。 例如：H2NCH2CH2CH2 COOH。（3）不同的氨基酸分子，具有不同的 R 基，这是氨基酸分类的依据。例如甘氨酸的 R 基是H，丙氨酸的 R 基是CH3。信息 3 利用 N 原子个数求氨基酸的个数

4、氨基酸通式中 N 的数目最少、最简单，一般只出现在氨基中。若氨基酸 R 基中没有氨基，则 N 原子数=氨基酸数；若 R 基中含 1 个氨基，则氨基酸个数=N 原子个数-1。信息 4 分子式求某种氨基酸中各原子个数分子式：C2H4O2NR 在此基础上告诉具体的 R 基 团即可求解。知识拓展基因表达时，从信使 RNA 起始密码子开始，两个起始密码子分别对应甲硫氨酸和缬氨酸，即蛋白质中的第一个氨基酸是这两种中的一个，所以可以推测绝大多数蛋白质含“S”元素，但并非所有的蛋白质都含“S”。所以基本元素为 C、H、 O、N，特征元素为“S”，且 S 一定存在于 R 基团上。2蛋白质的合成过程及相关计算（1

5、）.氨基酸、多肽、肽键的关系图解提醒肽键的正确写法是CONH。脱去的水分子中，H 既来自氨基又来自羧基，O 来自羧基。（2）.氨基酸数、肽键数、失去水分子数及多肽的相对分子质量之间的关系氨基酸平均相分对子质量氨基酸数肽键数目脱去水分子数目肽链相对分子质量氨基数目羧基数目一条肽链amm-1m-1ma-18(m-1)至少1 个至少1 个n 条 肽amm-am-ama-18(m-n)至少至少链n 个n 个（3）.氨基酸与相应 DNA、RNA 片段中碱基数目之间的关系转录翻译DNA（基因）mRNA蛋白质（性状） 碱基数 6碱基数 3氨基酸数 1说明真核生物中由已知氨基酸数目计算求得 DNA 片段中的碱

6、基数目，相当于基因结构中外显子的碱基数目。3.蛋白质的结构和功能（1）.蛋白质多样性原因识图析图蛋白质分子结构多样性可以从以下四个层次加以理解氨基酸的种类不同，构成的肽链不同。氨基酸的数目不同，构成的肽链不同。氨基酸的排列次序不同，构成的肽链不同。空间结构不同，构成的蛋白质不同。提醒 若两个肽链中的氨基酸的数目、种类都相同，但功能不同，是由排列次序不同造成的；若仅数目相同，则是由氨基酸的种类和排 列次序不同造成的； 若两个蛋白质分子的结构 和功能都不同，则答全四个方面。（2）.蛋白质与多肽的区别蛋白质多肽有无空间结构有无多样性四个方面三个方面，无空间结构的差异联系蛋白质可由一条或几条肽链形成提

7、醒翻译的直接产物多肽，不叫蛋白 质，必须经内质网和高尔基体再加工 后，形成一定的空间结构才叫蛋白质（3）蛋白质结构与功能的关系结构多样性决定结构蛋白：构成细胞和生物体功能多样性表现功能蛋白信息传递与调节催化作用运输作用免疫作用考点三 核酸的结构与功能1.核酸的基本组成单位核苷酸核苷酸的组成如图图示信息:DNA 和 RNA 结构组成区别即判断依 据：核糖和碱基 U 为 RNA 特有；脱氧核糖和碱基 T 为 DNA 特有。若图示中碱基为 A，五碳糖为核糖，则两部分之和为腺苷，为 ATP 中 A 代表的含义。2.核酸的分类和结构比较项目核酸DNARNA基本单位核苷酸脱氧核苷酸核糖核苷酸分布细胞核（主

8、要）、线粒体、叶绿体细胞质（主要）空间结构由两条脱氧核苷酸长链构成，呈规则双螺旋结构由一条核糖核苷酸长链构成化学成分碱基A、G、CTU五碳糖脱氧核糖核糖核酸磷酸3.不同生物的核酸、核苷酸及碱基的情况生物类别核酸核苷酸种类碱基种类遗传物质原核生物和真核生物DNA 和RNA85DNA病毒只含 DNA44DNA只含 RNA44RNA4.蛋白质与核酸的联系（1）该图解体现了中心法则的五个方面。（2）生物多样性的直接原因是蛋白质多样性；根 本原因是 DNA 多样性（不能说核酸多样性，因为 核酸有两种）；同一生物不同部位细胞形态功能不同的根本原因是基因的选择性表达（转录形成的 mRNA 不同）。考点四 糖

9、类和脂质比较项目糖类脂质区别元素C、H、OC、H、O（N、P）种类单糖、二糖、多糖脂肪、磷脂、固醇合成部位叶绿体、内质网、高 尔基体、肝脏和肌肉主要是内质网生理作用主要的能源物质构成细胞结构，如糖被、细胞壁核酸的组成成分，如核糖生物体的储能物质，如脂肪 构成生物膜的重要成分，如磷脂调节新陈代谢和生殖，如性激素联系可以相互转化特别提醒1.参考教材 P31 中图 2-11 比较记忆：麦芽糖由 2 分子葡萄糖形成，蔗糖由 1分子葡萄糖和 1 分子果糖形 成,乳糖由 1 分子葡萄糖和 1 分子半乳糖形成。2.除蔗糖和多糖外，其余皆为还原糖。3.五碳糖中核糖和脱氧核糖分别是 RNA 和 DNA 的组成成

10、分。4.淀粉和糖原分别是植物、动物细胞内的储能物质，而纤维素为非储能物质， 脂肪是生物体的储 能物质。5.脂质中磷脂含有 N、P 元素，脂肪只含有 C、H、O 元素。6.单糖、二糖、多糖的划分根据是能否水解及水解后产生单糖的多少。7.单糖不经消化直接被吸收，但二糖、多糖必须被 消化后才能被吸收。尽管淀粉无甜味，但可以在 口腔里经淀粉酶水解成麦芽糖而产生甜味。8.纤维素是构成植物细胞壁的主要成分，而原核细 胞的细胞壁不含纤维素，是由肽聚糖构成的。因 此细胞壁能否被纤维素酶分解是区分植物细胞和 原核细胞的依据之一。考点五 细胞中的无机物水和无机盐1.水的含量、分类及生理作用含量概念生理作用自由水4

11、.5%与其它物质结合在一起细胞组成成分结合水95.5%能够自由流动、以游离状态存在良好溶剂运输作用反应场所原料2.不同生物的含水量特点（1）细胞和生物体中含量最多的物质（如精肉中的水，沙漠植物中的水）。（2）含水量：水生陆生、幼年成年老年、代谢旺盛代谢缓慢、幼嫩细胞 衰老细胞。3.无机盐的生理作用及实例牙齿、骸骨中的 Ca、叶绿素中的 Mg、血红蛋白中的 Fe、甲状腺激素中的 I 都是生物体组成的代表实例；血钙含量、Zn2+等主要考查维持生命活动； Na+、Cl-考查维持渗透压；HCO-3、H2PO-4 等则考查维持酸碱平衡。知识拓展1.水的存在形式与器官形态的关系心肌和血液总的含水量差不多，但心肌呈固态，血液呈液态，原因是二者自由水和结合水的比例不同。2.水的存在形式与代谢的关系若细胞内自由水比例升高，则代谢旺盛，反之代谢缓慢。3.水的存在形式与抗逆性的关系细胞中的结合水含量升高，自由水含量降低，可以提高抗旱、抗寒、抗盐碱等抗逆性。（同时伴随可溶性糖、氨基酸等含量的升高。）4.水的存在形式与温度的关系在活细胞内，受温度的影响，自由水和结合水可相互转化