第2章组成细胞的分子高一生物单元复习知识归纳（人教版2019必修1）

第2章组成细胞的分子第一节细胞中元素和化合物生物界和非生物界的关系：统一性：生物界和非生物界种类大致相同差异性：生物界和非生物界含量相差很大二、细胞中的元素和化合物组成细胞中的元素和化合物（一）组成细胞中的元素1.来源：有选择性地从自然界中吸收2.存在：大多以化合物形式存在3.含量：大量元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等微量元素：Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu等（口诀：铁锰碰新木桶）（注意：①根据含量将元素划分为微量元素和大量元素，而不是根据作用②无论是大量元素还是微量元素，都是生物体的必需元素③占人体细胞鲜重最多的4种元素：O＞C＞H＞N占人体细胞干重最多的4种元素：C＞O＞N＞H）4.作用：最基本元素：C(参与构成生物大分子的基本骨架）基本元素：C、H、O、N(干重、鲜重均很多）主要元素：C、H、O、N、P、S（二）细胞中的主要化合物及相对含量1.无机化合物:①水（70%90%）：水是细胞中含量最多的化合物，是细胞中含量最多的无机化合物水是鲜重情况下含量最多的化合物②无机盐（1%1.5%）：大多数以离子形式存在，少数以化合物形式存在（骨骼、牙齿中含有CaCO3）2.有机化合物：①脂质（1%2%）②蛋白质（7%10%）：细胞中含量最多的有机物，干重情况下含量最多化合物③糖类和核酸（1%1.5%）水浴加热检测生物组织中的糖类、脂质和蛋白质水浴加热50655065℃还原糖+斐林试剂砖红色沉淀脂肪+苏丹Ⅲ橘黄色脂肪+苏丹Ⅳ红色蛋白质+双缩脲试剂紫色络合物淀粉+碘液蓝色检测步骤还原糖的鉴定取材：还原糖含量高的，颜色白色或接近无色的植物组织（如苹果、梨子果肉，不可以用西瓜果肉）显色反应：浅蓝色（斐林试剂颜色）→砖红色沉淀脂肪的鉴定方法一：花生种子匀浆+2滴苏丹Ⅲ染液→橘黄色方法二：花生种子子叶切成薄片+2滴苏丹Ⅲ染液（染色）→洗去浮色（用体积分数为50%的酒精）→制成临时装片→显微镜下观察到圆形小颗粒（脂肪）成橘黄色蛋白质的检测：大豆组织研磨液或蛋清稀释液+先加双缩脲试剂A液1mL，再加双缩脲试剂B液4滴颜色反应：浅蓝色→紫色比较斐林试剂和双缩脲试剂比较项目斐林试剂注意：斐林试剂与双缩脲试剂1.溶液种类相同，溶液浓度不完全相同注意：斐林试剂与双缩脲试剂1.溶液种类相同，溶液浓度不完全相同——“双(两)”分“两步”：先A后B“两”个10.1g/mlNaOH;4鉴定物质还原糖蛋白质成分甲液：0.1g/mlNaOH;4A液：0.1g/mlNaOH;使用方法甲液乙液等量混匀，现配现用先A（1ml）后B(4滴)；反应条件水浴加热(50~65℃)碱性环境、常温实验易错提示点唯一需要加热——还原糖鉴定,且必须水浴加热,不能用酒精灯直接加热。若不加热则无砖红色沉淀出现非还原糖(如蔗糖)+斐林试剂的现象不是无色而是浅蓝色[Cu(OH)2的颜色]。(3)唯一需要显微镜——脂肪鉴定,实验用体积分数为50%的酒精，其作用是洗去浮色。易写错别字提示:“斐林试剂”中的“斐”不可错写成“非”,双缩脲试剂中的“脲”不可错写成“尿”。第二节细胞中的无机物一、细胞中的无机物细胞中水的存在形式和功能存在形式：自由水（约占95.5%）、结合水（约占4.5%）(1)自由水：概念：可流动、易散失、易挥发（例子：种子晒干散失的是自由水）功能：自由水：①细胞中良好溶剂（西瓜汁里溶解苹果酸、谷氨酸、葡萄糖、果糖、维生素等物质）②参与许多生物化学反应（例子：自由水参与光合作用、呼吸作用）③为细胞提供液体环境（血液为血细胞提供液体生活环境）④运送营养物质和代谢废物（血细胞运输氧气）结合水：概念：与糖类、蛋白质、核酸等物质结合在一起功能：结合水是细胞结构的重要组成部分（晒干后种子灼烧后试管壁上出现水珠是结合水）注：自由水与新陈代谢有关：自由水越多，新陈代谢越旺盛结合水与抗逆性有关：结合水越多，抗逆性越强自由水/结合水比值高：新陈代谢旺盛，但抗逆性弱自由水/结合水比值低：新陈代谢强度低，抗逆性强细胞中无机盐的存在形式和功能存在形式：主要是以离子形式：组成复杂化合物（实例：Mg2+→叶绿素Fe2+→血红素）吸收方式：主要是主动运输作用：①组成复杂化合物（实例：Mg2+→叶绿素Fe2+→血红素）②可维持细胞和生物体的生命活动（实例：哺乳动物：Na+缺乏→肌肉酸痛、无力血钙过低→抽搐血钙过高→肌无力）③对维持细胞和生物体正常的渗透压、酸碱平衡非常重要（实例：缓冲对：HCO3、H2PO4）第三节细胞中糖类和脂质一．课堂笔记糖≠甜（如淀粉、纤维素）甜≠糖（如糖精、甜蜜素）细胞中糖类①功能：主要能源物质②组成元素：C、H、O[H:O=2:1→H2O→最基本化学式（CH2O）→“碳水化合物”]③种类（水解情况）：单糖、二糖、多糖易错点（(存在特例）：Ⅰ.所有糖类分子≠H:O=2:1【如：脱氧核糖C5H10O4】Ⅱ.分子中H:O=2:1≠是糖类【如：甲醛（CH2O）】单糖：不能水解的糖类称之为单糖，可直接被细胞吸收种类分布功能单糖五碳糖核糖C5H10O5动植物细胞RNA的重要组成成分脱氧核糖C5H10O4DNA的重要组成成分六碳糖C6H12O6葡萄糖主要能源物质（“生命燃料”）果糖植物细胞提供能量半乳糖动物细胞二糖：由两分子单糖脱水缩合而成，一般要水解为单糖才能被细胞吸收种类分布功能二糖C12H22O11麦芽糖发芽的小麦/谷粒(植物细胞)水解成单糖，提供能量蔗糖甘蔗、甜菜(植物细胞)乳糖人和动物乳汁(动物细胞)5.多糖：由多分子单糖脱水缩合而成，一般要水解为单糖才能被细胞吸收生物体内的糖类绝大部分以多糖形式存在①淀粉、纤维素、多糖的基本单位都是——葡萄糖分子（但是，并不是所有的多糖的基本单位都是葡萄糖,如:几丁质（特例）种类分布功能多糖淀粉植物粮食作物种子（玉米）、变态茎（土豆）或根（红薯）以及果实等储藏器官储存能量纤维素植物细胞的细胞壁中支持和保护细胞糖原肝糖原动物的肝脏中储存能量调节血糖肌糖原动物的肌肉组织中储存能量几丁质（壳多糖）：组成元素：C、H、O、N（几丁质含N——糖类特例，糖类一般由C、H、O元素组成）水解水解水解①真菌细胞壁的主要成分②甲壳类动物（如虾、蟹）和昆虫的外骨骼的重要组成成分水解水解水解6.单糖、二糖和多糖的转化过程（以淀粉水解为例）单糖二糖淀粉麦芽糖葡萄糖释放能量（呼吸作用）单糖二糖多糖多糖①.单糖能被细胞直接吸收，②.二糖和多糖需要水解成单糖才能被吸收7.糖类的功能与化学性质生命活动的主要能源物质：葡萄糖细胞中的储能物质：淀粉（植物）、糖原（动物）参与构成细胞的物质：核糖、脱氧核糖、纤维素还原糖：葡萄糖、果糖、麦芽糖、乳糖、半乳糖、核糖、脱氧核糖等非还原糖：蔗糖、淀粉、糖原、纤维素8糖类的功能：（1）作为生物体主要能源物质（主要能源物质）①葡萄糖是细胞利用的主要能源物质②淀粉是植物的储能物质③糖原是动物的储能物质（2）构成细胞的某些物质或结构（结构物质）①核糖参与形成RNA②脱氧核糖参与形成DNA③纤维素参与构成植物细胞壁脂质1.组成元素:C、H、O,有些还含有N、P（仅磷酸含N、P）2.化学性质:通常不溶于水，而溶于脂溶性有机溶剂（如丙酮，氯仿，乙醇——相似相溶）3.特点:与糖类不同，脂质分子中氧含量远低于糖类，而氢含量更高（记忆:脂质——氧低氢高)与糖类相比，脂质O低H高H↑，耗O2↑产生H2O↑，产生能量↑4.常见脂质脂肪磷脂胆固醇固醇性激素维生素D5.脂肪（三酰甘油、甘油三酯）①组成:1分子甘油+3分子脂肪酸组成元素:C、H、O②存在形式:大多数动物含有饱和脂肪酸，熔点较高，室温时呈固态植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸，熔点较低，室温时呈液态③脂肪功能Ⅰ脂肪是细胞内良好的储能物质Ⅱ.保温作用Ⅲ.缓冲、减压作用，保护内脏器官6.磷脂：①元素组成:C、H、O、N、P②功能:构成细胞膜和细胞器膜的重要成分③分布:人和动物的脑、卵细胞、肝脏以及大豆种子7.固醇：①元素组成:C、H、O胆固醇:构成动物细胞膜的重要成分，参与血液中脂质的运输性激素:能促进人和动物生殖器官的发育和生殖细胞的形成维生素D:促进人和肠道对Ca(钙)和P(磷）吸收8.细胞中的糖类和脂质可以互相转化可大量转化可大量转化不可大量转化糖类脂肪（吃糖发胖+“减肥很难”原理）不可大量转化首先细胞利用首先合成糖原合成糖原储存起来多余转化为脂肪+某些氨基酸转化为脂肪+某些氨基酸再多余蛋白质功能——“狗催运面条”功能举例结构蛋白羽毛、肌肉、头发、蛛丝催化蛋白绝大多数酶运输蛋白血红蛋白、载体蛋白免疫蛋白（防御功能）抗体调节功能（传递信息）胰岛素、生长激素等蛋白质类激素一切生命活动都离不开蛋白质，蛋白质是生命活动的主要承担者氨基化学结构式：—N—H或—NH2或H2N—羧基化学结构式：—C—OH或—COOH（1）正确错误（举例）氨基—NH2NH2或—NH3羧基—COOHCOOHO||—C—OHO||C—OH（2）特点:①每种氨基酸分子至少都含有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH)，且连接在同一个碳原子上。 ②碳原子还连接一个H原子和一个侧链基团(用R表示)③分子式：C2H4O2N—R（3）组成元素：C、H、O、N(P、S)（3）判断是否是氨基酸的步骤：1看:氨基(—NH2)+羧基(—COOH)+氢原子(—H)2看:三者有无链接在同一个C原子上3看:剩下部分为R基4.每种氨基酸都只含有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH）(✘)(因为——R基上可能含有氨基或羧基)每种氨基酸至少含有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH）且连接在同一个碳原子上(✔)（1）数目:组成蛋白质的氨基酸有21种（2）分类依据:R基不同（3）种类①必需氨基酸(8种）:人体细胞不能合成，必须从外界中直接获取的氨基酸②非必需氨基酸(13种):人体细胞能够合成的氨基酸易错点：划分依据——人体能否合成✔，是否需要✘人体需要的氨基酸称为必需氨基酸(✘)21种氨基酸——都是人体需要的脱水缩合脱水缩合脱水缩合脱水缩合脱水缩合脱水缩合2个氨基酸二肽3个氨基酸三肽多个氨基酸多肽（肽链）（多肽通常呈链状，叫做肽链）氨基酸脱水缩合：脱去的水分子中的H一个来自氨基和一个来自羧基，O来自于羧基7.氨基酸形成蛋白质的过程:肽链——链状，无空间结构蛋白质——有空间结构8.蛋白质多样性原因：氨基酸种类、数目、排列顺序不同，以及多肽链的条数和空间结构等不同9.蛋白质盐析和变性（1）盐析：可逆，蛋白质在盐溶液中溶解度降低析出（2）变性：不可逆，空间结构被破坏蛋白质盐析和变性——没有破坏蛋白质肽键，蛋白质（肽键）+双缩脲试剂紫色络合物盐析或变性蛋白质（肽键）+双缩脲试剂紫色络合物10.相关计算公式：链状：肽键数=脱去水分子数=氨基酸数—肽链数环状：肽键数=脱去的水分子数=氨基酸数氨基（羧基）数=肽链数+R基中的氨基（羧基）数蛋白质的相对分子质量=氨基酸的平均相对分子质量×氨基酸数–18×脱去水分子数1.真核细胞DNA分布——细胞核(主要)，细胞质中的线粒体、叶绿体(少数)真核细胞RNA分布——细胞质(主要)、细胞核(少数)2.核酸基本单位：核苷酸=磷酸+五碳糖+含氮碱基DNA基本单位：脱氧核苷酸=磷酸+脱氧核糖+含氮碱基(A、G、C、T)RNA基本单位：核糖核苷酸=磷酸+核糖+含氮碱基(A、G、C、U)RNA基本单位(4种)DNA基本单位(4种)RNA基本单位(4种)DNA基本单位(4种)含N碱基(A/G/C/T)含N碱基(A/G/C/含N碱基(A/G/C/T)含N碱基(A/G/C/U)磷酸磷酸脱氧核糖核糖脱氧核糖核糖