组成细胞的分子

高一生物必修一第二节思维导图，介绍了细胞中的元素和化合物、 细胞中的无机物、细胞中的糖类和脂质、 蛋白质是生命活动的主要承担者等。

组成细胞的分子

• 细胞中的元素和化合物
  • 组成细胞的元素
    • 大量元素
      • C,H,O,P,S,K,Ca,Mg等元素
    • 微量元素
      • Fe,Mn,Zn,Cu,B,Mo等元素
  • 组成细胞的化合物
    • 组成细胞的各种元素大多以化合物的形式存在，如水、蛋白质、核酸、糖类、脂质等
    • 细胞内含量最多的前四位化合物:水>蛋白质>无机盐>脂质
  • 如何检验生物组织中的糖类，脂肪和蛋白质
    • 还原糖的鉴定
      • 常用材料：苹果和梨
      • 试剂： 斐林试剂（甲液： 0.1g/ml的NaOH 、乙液： 0.05g/ml的CuSO4 ）
      • 注意事项
        • ①还原糖有葡萄糖、果糖、麦芽糖、乳糖、半乳糖
        • ②甲乙液必须等量混合均匀后再加入样液中（现配现用）
        • ③必须用水浴加热（50～65℃）
      • 颜色变化：浅蓝色—>棕色—>砖红色沉淀
    • 脂肪的鉴定
      • 常用材料:花生子叶或向日葵种子
      • 试剂： 苏丹Ⅲ染液 或 苏丹Ⅳ染液
      • 注意事项
        • ①切片要薄且均匀，如厚薄不均就会导致观察时有的地方清晰，有的地方模糊。
        • ②染色时间不易过长，体积分数50%酒精的作用是洗去浮色 (苏丹Ⅲ易溶于酒精)
        • ③需使用显微镜观察（是否使用显微镜，要看实验材料，如将材料制成匀浆则不用）
        • ④使用不同的染色剂染色时间不同
      • 颜色变化： 橘黄色 (苏丹Ⅲ染液)或 红色 (苏丹Ⅳ染液)
    • 蛋白质的鉴定
      • 常用材料：鸡蛋清、黄豆组织样液、牛奶
      • 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
        • ①先加A液1ml，再加B液3-4滴
        • ②鉴定前留出一部分组织样液以便对比
        • ③用蛋清时一定要稀释，若稀释不够，与双缩脲试剂反应时，会黏在试管内壁，使得反应不够彻底，且试管不易清洗
        • ④加入双缩脲试剂的顺序不能颠倒，先用A液造成碱性环境后再加入B液
      • 颜色变化: 紫色
        • 注意：双缩脲试剂只是检验物质中是否存在肽键，存在肽键的不一定是蛋白质。
• 细胞中的无机物
  • 细胞中的水
    • 标注
  • 无机盐
    • 存在形式:大多数无机盐以离子的形式存在于细胞中，少数与化合物的相结合。
    • 无机盐的生理作用
      • 常见无机盐的作用与缺乏症
      • 有些无机盐是细胞内某些复杂的化合物的重要组成部分
      • 有许多种无机盐的离子对于维持生物体的生命活动有重要作用
      • 生物体内的无机盐离子，必须保持一定的比例，这对维持细胞内的渗透压和酸碱平衡非常重要，这是生物进行正常生命活动的必要条件。
• 细胞中的糖类和脂质
  • 细胞中的糖类
    • 组成元素:C、H、O三种元素
    • 分类
      • 单糖：不能被水解，可被细胞直接吸收的糖。最常见的是葡萄糖，是细胞生命活动所需主要能源物质。
      • 二糖：由两分子单糖脱水缩合而成的，必须经过水解为单糖才能被细胞吸收。最常见的二糖是蔗糖，还有麦芽糖以及人和动物乳汁中的乳糖。
      • 多糖：由多个单糖脱水缩合而成的糖，是生物体内绝大多数糖存在的形式，必须水解为单糖才能被细胞吸收。最常见的是淀粉，作为植物细胞的储能物质存在于细胞中。另外还有糖原作为动物细胞的储能物质存在于动物细胞中。几丁质也是一种多糖，又称为壳多糖，广泛存在于甲壳类动物和昆虫的外骨骼中。纤维素是构成植物细胞壁的主要成分。
        • 多糖的基本单位都是葡萄糖
    • 种类，分布及功能
      • • 注意：格外要注意二糖的组成 麦芽糖是由两分子的葡萄糖脱水缩合形成的；蔗糖是由一分子的果糖和一分子的葡萄糖脱水缩合形成；乳糖是由一分子的半乳糖和一分子的葡萄糖脱水缩合形成的。
  • 细胞中的脂质
    • 元素组成:C、H、O，有的还含有P和N。
    • 种类和功能
      • 脂肪（C、H、O）:储能物质，维持体温恒定缓冲和减压减少摩擦的作用。
      • 磷脂(C、H、O、N、P):构成细胞膜、细胞器膜和细胞核膜的重要成分
      • 固醇（C、H、O）
        • 胆固醇：构成动物细胞膜的成分，参与血液中脂质的运输。
        • 性激素：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：促进人和动物肠道对钙磷的吸收。
• 蛋白质是生命活动的主要承担者
  • 蛋白质分子的功能
    • 1、运输作用（血红蛋白） 2、免疫作用（抗体） 3、催化作用（酶绝大多数都是蛋白质，少数是RNA） 4、调节功能（某些激素的化学本质是蛋白质，如生长激素和胰岛素） 5、结构蛋白（构成细胞和生物体的结构，如头发和肌肉）
  • 氨基酸是构成蛋白质的基本单位
    • 氨基酸的种类和分类
      • 非必须氨基酸：人体自身能够合成，可以通过其他化合物转化而来。
      • 必须氨基酸：人体内有8种（婴儿9种——组氨酸），必须从食物中获取。
    • 氨基酸的特点
      • 氨基酸分子中至少有一个氨基和一个羧基，且氨基和羧基要连在同一个碳原子上。
      • 不同的氨基酸分子有不同的R基，这就是区分不同氨基酸的关键。
      • 有些氨基酸含多个氨基或羧基，多的氨基和羧基在R基团中，但是R基本身不能是氨基或羧基。
  • 蛋白质的结构及其多样性
    • 氨基酸分子结合方式
      • 一个氨基酸分子的羧基和另一个氨基酸分子的氨基，脱去一分子水而连接起来，这种结合方式叫脱水缩合
    • 肽键:在—CO—NH—结构中的C—N共价键
    • 二肽：由两个氨基酸分子缩合而成的化合物，只含有一个肽键的叫做二肽
      • 肽键数=氨基酸数—肽链数
    • 肽链：是由多个氨基酸相互连接在一起所形成的链状结构。
    • 蛋白质分子具有多样性的原因
      • （1）组成肽链的氨基酸种类、数目、排列顺序不同，所形成的肽链结构不同。
        • 构成肽链的氨基酸角度
      • （2）肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别。
        • 从空间结构角度
• 核酸是遗传信息的携带者
  • 核酸的种类及其分布
    • 种类
      • 脱氧核糖核酸既DNA，核糖核酸既RNA
    • 核酸的分布
      • DNA主要存在于细胞核内，另外线粒体、叶绿体、也含有少量的DNA，原核细胞主要存在于拟核中
      • RNA主要存在于细胞质中，例如核糖体、线粒体、和叶绿体，细胞核中也有少量分布。
  • 核酸是由核苷酸连接而成的长链
    • 核酸的结构
      • 单体：核苷酸，由一分子五碳糖、一分子含氮碱基和一分子磷脂分子组成。
      • 核苷酸链：若干个核苷酸脱水缩合形成磷酸二酯键
    • 核酸的功能： 核酸是遗传信息的携带者，在生物体的遗传变异和蛋白质的合成中具有重要的作用。
    • 细胞中重要有机物的初级水解、彻底水解、氧化分解
  • 生物大分子以碳链为骨架
    • 细胞中生物大分子的种类：多糖、蛋白质、核酸。
    • 结构:每一个单体都以若干个相连的碳链为基本骨架，生物大分子是由许多单体连接成的多聚体。