高中生物思维导图在生物中的应用246;组成细胞的分子知识点

高中生物思维导图在生物中的应用2.组成细胞的分子知识点2.组成细胞的分子2.1元素1一、体现1(生物界与非生物界的统一性:种类相似;组成细胞的元素都能在非生物界中找到;没有一种元素是无机环境特有的2(生物界与非生物界的差异性:含量不同(原因:有选择地物质交换34(形式:在生物体内，元素主要以化合物的形式存在;知识联想:在生物体内，无机盐主要以离子的形式存在二、含量的分析方法:物理学，化学，生物学三、分类1(必需(1)大量元素:C、H、O、N、P、S、Ca、Mg、K?主要元素:C、H、O、N、P、S?基本元素:C、H、O、N;鲜重排行:O>C>H>N;干重排行:C>O>N>H最基本元素:C，生命元素，构成碳链骨架，形成三种大分子，即蛋白质、核酸、多糖??细胞鲜重最多的是O，水是最多的化合物?细胞干重最多的是C，蛋白质是最多的有机物(2)微量元素:Zn、Mo(钼)、Cu、B(硼)、Fe、Mn(锰);特点:含量很少，但其作用是其它元素不可替代2(非必需:有害元素;无害元素3(矿质元素:对植物而言，除CHO外为矿质元素(1)必需:能再利用元素:N、P、K、Mg;若植物缺乏，老叶先受损。不被再利用元素:Ca、S、B;若植物缺乏，幼叶先受损(2)非必需四、元素的数量比较:=相对含量/相对分子质量，即相当于求物质的量n=m/M;活细胞中，H数量最多五、化合物的特征元素1(蛋白质:S2(血红蛋白:Fe3(叶绿素:Mg4(甲状腺激素:I5(核酸、ATP、磷脂:P，磷酸基团2六、物质代谢1(含有C的物质，其代谢产物为CO22(含有H、O的物质，其代谢产物为HO23(含有N的物质，其代谢产物为尿素、NH32.2水3一、地位1(生命之源2(细胞最多的化合物:鲜重最多;最多的无机化合物;50%以上二、分布1(不同生物:体内含水量不同;一般水生生物体内的含水量比陆生生物多2(同一生物体内:(1)不同器官的含水量不同;一般代谢旺盛的组织、器官含水量多(2)生物体在不同的生长发育时期含水量不同;年少的大于年老的(3)不同性别的含水量不同;男人>女人三、分类1(自由水(1)功能?良好的溶剂:许多物质溶解在水中参与细胞内大多数生化反应(光合作用、呼吸作用)??绝大多数细胞必需浸润在以水为基础的液体环境中?运输营养物质或代谢废物(2)特点:流动性强、易蒸发;参与物质代谢(3)含量:95%以上2(结合水(1)功能:细胞结构的重要组成成分(2)特点:不流动、不蒸发;与其他物质结合(3)含量:4.5%3(影响形态:心肌，结合水相对高;血液，自由水相对高，二者含水量相当4(相互转换(1)抗逆性:抗寒，抗旱，抗盐，抗病虫害;结合水相对含量越高，抗逆性相对越强(2)生物体内，自由水与结合水成动态平衡(3)自由水/结合水:比值大，代谢旺盛，温度高，抗逆性差;比值小，代谢缓慢，温度低，抗逆性强(4)应用:储存、越冬作物5(种子(1)鲜种子:比值大4(2)干种子:暴晒处理;用水浸泡后，仍能萌发;失去自由水，具有生理活性(3)死种子:烘干、坏死;用水浸泡后，不再萌发;失去结合水，不具生理活性四、水的产生1(有氧呼吸第三阶段(线粒体内膜)(ATP的合成(叶绿体、线粒体、细胞质基质)23(单糖合成多糖(细胞内)4(氨基酸脱水缩合(核糖体)5(DNA分子复制、转录(细胞核、叶绿体、线粒体)五、水的利用1(光反应(叶绿体类囊体薄膜)2(有氧呼吸第二阶段(线粒体基质)3(水解反应:ATP(叶绿体基质等)，肝糖原水解，淀粉、蛋白质、脂肪消化，DNA、RNA的水解六、水的调节:抗利尿激素七、水的吸收:渗透作用2.3无机盐一、状态1(大多数以离子形式存在2(少数以化合物形式存在(1)Ca形成骨骼和牙齿;过多，肌无力;过少，儿童佝偻病，中老年骨质疏松、痉挛(2)Fe形成血红蛋白:缺铁性贫血症5(3)Mg形成叶绿素:缺Mg叶绿素合成受阻，影响光合作用(4)Zn形成酶:缺Zn，生长发育不良(侏儒症)，性腺功能受阻(5)I形成甲状腺激素:缺I，甲状腺肿大，儿童智力和体格发育出现障碍二、功能1(构成细胞某些复杂化合物的重要组成成分2(维持细胞和生物体的生命活动(1)维持细胞正常形态和功能;细胞的吸水和失水实验+-+(2)维持细胞渗透压平衡:水盐平衡，NaCl维持细胞外液的渗透压平衡;K维持细胞内液的渗透压平衡、(3)维持细胞的酸碱平衡:稳态平衡，NaHCO/HCO、NaHPO/NaHPO维持血浆的酸碱平衡3232424三、验证四、跨膜运输1(植物细胞对矿质元素的吸收方式为主动运输++2(高等动物神经冲动传导过程中，静息时，K外流;兴奋时Na内流;均为协助扩散62.4蛋白质一、元素:CHONS1(CHO2(区别元素:N。含量较稳定，一般约为16%;计算，蛋白质含量=6.25?蛋白氮，6.25为16%的倒数3(R基中的元素:多有S二、地位作用1(生命活动的主要承担者72(占细胞鲜重最多的有机物:第二多的化合物3(占细胞干重最多的化合物、有机物:50%以上三、结构组成1(单体:氨基酸1)种类:20。分为必需和非必需((2)结构通式:CHONR;HN-CHR-COOH2422?数量上:每种氨基酸至少有一个氨基(-NH2)和一个羧基(-COOH，甲酸形成)?位置上:中心碳，并且氨基和羧基连在同一个碳原子上(氨基酸定义的由来);这个碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基团(R表示);各基团可随意变换位置(立体的空间结构，角度问题)?区别在于R基不同:最简单的氨基酸的R基为-H，即甘氨酸?演化过程:甲烷?两个-H元素被-NH2和-COOH取代?另一个-H被-R基取代?保留一个-H2(多肽(1)结合方式脱水缩合?1)肽键:—CO—NH—a)肽链:二肽、多肽(数字以汉字表示);环状肽是由首尾的氨基、羧基反应形成?方式1)中心碳上，—COOH脱下氧、氢，—NH2脱下氢2)R基一般不参与反应:-S-S-(二硫键)是由R基上2个-SH脱去2个H形成;R基间氨基、羧基反应形成肽键?结构1)氨基酸:种类不同;数目成百上千;排列顺序千变万化(n种氨基酸形成m肽，若各种氨基酸数目无限，m则形成m肽的种类为:n;n种氨基酸形成m肽，若各种氨基酸数目唯一，则形成m肽的种类为:n～)2)肽链:肽链空间结构千差万别(2)计算?n个氨基酸形成的m条肽链?要脱去n-m个水分子，形成n-m条肽键?蛋白质的相对分子质量,氨基酸数×氨基酸的平均分子量,水的分子量×失去的水分子数?如果每个氨基酸的平均相对分子质量为a，那么由此形成的蛋白质的相对分子质量为n?a-18(n-m)?二硫键:K对—SH形成K个—S—S—，同时去掉2K个H。蛋白质的相对分子质量为n?a-18(n-m)-2K8?至少含有的氨基(羧基)数,肽链数,m?实际含有的氨基(羧基)数=m+R基中游离数?N原子数=氨基酸数n+R基中N原子数=n+RN=键+m+RN?O=键+2m+ROC=2n+RC?11H=键+3m+n+RH12环状多肽:n=肽键=水(计算时把环当成0，即m=0)3(多聚体:蛋白质(1)方式:α盘曲;β折叠(2)水解:水做反应物，酶催化;分解成氨基酸或肽链;脱水缩合的逆反应;形成多聚体耗能，水解不耗能?类型1)首端/尾端肽键水解酶:按照首/尾端开始，逐个水解;最终形成单个氨基酸)某氨基酸的羧基/氨基端肽键酶:只水解特定的氨基酸的羧基/氨基端的肽键;最终形成氨基酸或多肽23)某氨基酸的两侧肽键酶:水解两侧肽键，使其成游离的氨基酸;最终形成氨基酸或多肽4)肽键水解:单个氨基酸(3)变性:高温，强酸/碱，重金属盐等改变空间结构四、功能1(结构蛋白:组成细胞和生物体2(功能蛋白:(1)催化作用:绝大多数酶(2)运输作用:载体、血红蛋白(3)调节生命活动:激素(4)免疫作用:抗体(5)运动作用:肌动蛋白(6)识别作用:糖蛋白(只在细胞膜外)(7)能源物质:糖不足时，供能3(不同蛋白质/酶可起相同的作用，但效果不同(1)原因:蛋白质的空间结构不同，或氨基酸的排列顺序不同五、物质鉴定91(取材:大豆组织研磨液或蛋清稀释液2(试剂:双缩脲，本质:与肽键反应。?变性的蛋白质也可发生显色反应3(现象:紫色4(备注:AB液先后加;A:0.1g/ml的NaOH，创造碱性环境;B:0.01g/ml的CuSO，不能过量;过量B液会4使溶液呈蓝色，掩盖紫色102.5核酸11一、元素:CHONP;区别元素:N、P二、地位作用:DNA是主要的遗传物质1(所有生物中，核酸是遗传信息的携带者;DNA是主要的遗传物质2(具有细胞结构的生物中，DNA才是细胞的遗传物质1)既有DNA也有RNA时，DNA作为遗传物质携带遗传信息;DNA病毒，遗传物质在DNA中((2)RNA病毒，遗传信息在RNA中3(在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用三、分类:DNA-脱氧(核糖)核酸;RNA-核糖核酸四、结构组成1(单体:核苷酸(1)种类:由五碳糖、碱基种类决定?脱氧(核糖)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?核糖核苷酸: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(2)结构通式:1:1:1=磷酸:五碳糖:含氮碱基?相同点:磷酸;含氮碱基共有AGC?异同点:五碳糖。DNA:脱氧核糖;RNA:核糖。含氮碱基:DNA:T;RNA:U2(多聚体:核酸(1)结合方式?脱水缩合形成磷酸二酯键12?方式:三号碳脱去-OH，磷酸脱去-H;DNA，两条反向链，碱基互补配对，A=T，G?C(越多结构越稳定)，嘧啶数=嘌呤数;RNA，单链?多样性与特异性:核苷酸的种类、数量、排列顺序不同，且特定n(2)计算:一条链由n个碱基构成，则有4五、生物类别与核酸生物类别遗传物质核酸种类核苷酸种类碱基种类真核生物细胞生物2种，DNA和RNA8种5种原核生物DNADNA病毒1种，DNA4种4种非细胞生物RNA病毒RNA1种，RNA4种4种六、物质分布1(取材:人的口腔上皮细胞、洋葱表皮细胞2(试剂:1)0.9%生理盐水，维持细胞渗透压，保持细胞正常形态((2)8%盐酸:改变细胞膜通透性，加速染色，使蛋白质与DNA分离(3)吡罗红甲基绿染色剂:现用现配，混合使用(亲合力不同，染色不同;若单独使用，则DNA、RNA均染色，无法区分)(4)蒸馏水:配制药品;冲洗载玻片上的盐酸(每种染色剂都有其特定的pH值)3(现象:细胞核绿;细胞质红4(操作:取材制片(滴?漱?刮?涂?烘)?水解(质量分数为8%的盐酸，30?保温5min)?冲洗?染色?观察(先用低倍镜找到染色均匀、色泽较深的区域;再用高倍镜观察具体的分布)5(结论:(1)真核细胞的DNA主要分布在细胞核中:线粒体、叶绿体含少量(2)RNA主要分布在细胞质中6(备注(1)制片:选材不可用红细胞——无细胞核;不可用有色细胞——颜色干扰;0.9%的NaCl溶液，保持细胞形态(2)嗽口:防止混杂食物碎屑(3)烘干:迅速杀死细胞，防止溶酶体对核酸的破坏;为了固定装片;要在酒精灯火焰上来回移动，防止受热不均而破裂;烘干至细胞吸附住即可13(4)水浴:受热均匀，充分水解;时间太长会破坏细胞;太短会水解不充分(5)冲洗:用缓水流，防止细胞被水冲走(知识联想:酿酒时冲洗葡萄);同时洗去HCl，以免对染色进行干扰(6)观察:高倍镜二苯胺?(沸水浴)?蓝色七、物质鉴定:DNA溶液(溶于蒸馏水或2mol/L的NaCl溶液中)+14152.6糖类16一、元素:只有CHO二、地位作用1(生命活动的主要能源物质:70%的生命活动2(细胞和生物体的结构成分三、结构组成1(碳水化合物:C(HO);不是H:O=2:1就是糖，如CHO(甲醛);不是所有糖H:O=2:1，脱氧核糖:CHO;n2m25104不是所有糖都甜，单糖、二糖一般有甜味;不是有甜味的都是糖，人造甜味剂2(单体:单糖(1)六碳糖:CHO6126?葡萄糖，存在于动、植物中，细胞中主要能源物质;果糖，存在于植物中，提供能量?半乳糖:存在于动物中，提供能量(2)五碳糖:构成核酸成分;分类，核糖CHO，脱氧核糖CHO510551043(二糖:CHO1222111)分类:麦芽糖=葡萄糖+葡萄糖，存在于植物中;蔗糖=葡萄糖+果糖，存在于植物中;乳糖=葡萄糖+半(乳糖，存在于人和动物中(2)功能:水解成单糖而供能4(多聚体:多糖:(CHO)，生物体内的糖类绝大多数为多糖，高中课本只研究由葡萄糖构成的多糖;糖6105n蛋白中是另一种多糖(1)淀粉，存在于植物中，储存能量。水解:淀粉?麦芽糖?葡萄糖。消化:淀粉?麦芽糖?葡萄糖?糖原(多余的葡萄糖)?脂肪(2)糖原:存在于人和动物中;肝糖原，有氧呼吸分解为葡萄糖，储存能量，调节血糖;肌糖原，无氧呼吸分解为乳酸，分解供能(3)纤维素:存在于植物中;植物细胞壁的成分;很难被消化，借助微生物的协同作用四、分类1(能否被水解及水解产物多少:单糖、二糖、多糖2(来源和归属:17(1)动植物共有:脱氧核糖、核糖、葡萄糖(2)动物特有:半乳糖;乳糖;糖原(3)植物特有:蔗糖、麦芽糖;淀粉、纤维素3(功能1)能源物质:葡萄糖((2)储能物质:淀粉、糖原(3)结构物质:脱氧核糖、核糖、纤维素(4)参与信息交流:糖蛋白4(是否具有还原性(1)还原糖:葡萄糖、果糖、半乳糖;麦芽糖、乳糖(2)非还原糖:蔗糖;淀粉、纤维素、糖原五、物质鉴定1(还原糖1)取材:还原糖含量高、白色或近于白色的植物组织，如苹果、梨的匀浆((2)试剂:斐林试剂，甲:0.1g/ml的NaOH;乙:0.05g/ml的CuSO4(3)现象:浅蓝色?棕色?砖红色沉淀(4)备注:甲乙液等量混合;50-65?水浴加热;沉淀2(淀粉(1)取材:马铃薯的匀浆(2)试剂:碘液(棕红色)(3)现象:蓝18192.7脂质一、元素1(CHO2(区别元素:只有磷脂中含P、N二、特点:1(存在于所有的细胞中，是组成细胞和生物体的重要有机化合物2(O的含量远远少于糖类:?与糖原相比，体积小;?氧化分解(即细胞呼吸)时，与糖原相比，耗氧多3(而H的含量多于糖类:?氧化分解时，与糖原相比，耗氧多，生成水多，供能多，呼吸商小于14(溶于有机溶剂:丙醇，乙醚，氯仿5(不是生物大分子三、种类1(脂肪20(1)功能?贮存脂质?脂肪是细胞内良好的储能物质:氧化分解时，相比糖原，体积小(O含量少，?1/5的体积)，耗氧多(?H含量高?呼吸商小于1)，生成水多(H含量高)，供能多(2倍多的能量?H含量高)绝热体、保温，缓冲和减