专题一 细胞的分子组成

高中生物必修一第2单元思维导图知识思维导图，主要内容有：一.组成细胞的元素与有机物；二.蛋白质与核酸；三.糖类与脂质。

专题一 细胞的分子组成

• 一.组成细胞的元素与有机物
  • 组成细胞的元素和化合物
    • 细胞中的元素
      • 来源：从无机自然界有选择地吸收
      • 存在：大多以化合物形式存在
      • 最基本元素C,基本元素C H O P,鲜重含量最多O,主要元素C H O N P S,大量元素C H O N P S K,Ca Mg
      • 微量元素Fe Mn B Zn Mo Cu等
    • 组成细胞的化合物
      • 种类
        • 主要无机化合物：水，无机盐
        • 主要有机化合物：糖类，脂质，蛋白质和核酸
      • 含量
        • 鲜重含量最多的化合物：水
        • 鲜重含量最多的有机物：蛋白质
  • 组成细胞的无机物
    • 细胞中的水
      • 水
        • 产生：①有氧呼吸第三阶段 ②氨基酸脱水缩合 ③多糖的合成，DNA的复制和转录 ④ADP形成ATP
        • 存在形式
          • 结合水 作用 组成细胞结构
          • 自由水 作用
            • ①良好溶剂 ②为细胞提供液体环境 ③参与生化反应 ④运送营养物质和代谢废物
        • 利用
          • ①多糖，蛋白质，脂肪，核酸的分解（水解） ②光反应的水解 ③有氧呼吸第二阶段中水的利用 ④ATP的水解
        • 自由水和结合水比值
          • 比值大
            • 新陈代谢旺盛 抗逆性差
          • 比值小
            • 新陈代谢缓慢 抗逆性强
    • 细胞中的无机盐
      • 无机盐
        • 存在形式：主要以离子形式存在
        • 作用
          • 组成复杂化合物 例如 二价镁离子→叶绿素
          • 维持细胞和生物体的生命活动 哺乳动物
            • 血钙过高：肌无力
            • 血钙过低：抽搐
          • 对维持细胞和生物体正常的渗透压，酸碱平衡非常重要
        • 吸收方式：主动运输
      • 对照法验证无机盐的生理功能
        • ①对照组：植物＋完全培养液→正常生长
        • ②正常植物＋缺X培养液→培养→变现出形状
          • 分两组
            • 加入X：症状消失
            • 不加X：仍表现出症状
• 二.蛋白质与核酸
  • 蛋白质
    • 组成蛋白质的氨基酸
      • 元素组成
        • C,H,O,N等
        • 结构
          • 通式
          • 特点
            • 至少有一个氨基和一个羧基
            • 都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上
        • 种类
          • 能否在人体内合成
            • 能：非必须氨基酸
            • 不能：必需氨基酸
    • 肽的形成（举例）
      • 水中的H一个来自氨基，一个来自羧基；O来自羧基
    • 结构与变性
      • ①蛋白质结构层次：氨基酸→脱水缩合→多肽→盘曲，折叠→蛋白质
      • ②蛋白质变性及原因：高温、强酸、强碱、重金属盐和紫外线等理化因素改变蛋白质空间结构，使其失活
    • 分子结构与功能的多样性
      • 结构多样性（4个原因）
        • ①氨基酸的种类不同 ②氨基酸的数目不同 ③氨基酸的排列顺序不同 ④肽链的盘曲、折叠方式及空间结构不同
      • 功能多样性（5种功能）
        • 功能蛋白
          • 催化：大多数酶
          • 运输：血红蛋白，载体蛋白
          • 调节：蛋白质类激素
          • 免疫：抗体和淋巴因子
      • 结构蛋白
        • 如肌肉、头发中的蛋白质
    • 检测
      • （1）原理：肽键结构在碱性溶液中与二价Cu结合生成紫色络合物 蛋白质＋双缩脲试剂→紫色
      • （2）步骤
        • 选材与制备：大豆组织液研磨液
        • 显色反应
        • 结论：大豆组织样液中含有蛋白质
        • 注意：用双缩脲试剂检测蛋白质时，先加入A试剂营造碱性环境 见原理（1）
  • 核酸
    • 结构层次
      • 元素组成：C,H,O,N,P
      • 核苷酸
        • 种类
          • 脱氧核苷酸（4种）DNA: A T C G
          • 核糖核苷酸（4种）RNA: A U C G
        • 组成
          • 一分子含氮碱基
          • 一分子五碳糖
          • 一分子磷酸
      • 核酸
        • DNA:双链
        • RNA:单链
    • 功能与分布
      • 功能
        • 携带遗传信息
        • 控制遗传、变异和蛋白质合成
      • 分布
        • DNA:细胞核
        • RNA:细胞质
    • 观察细胞中DNA和RNA的分布
      • 原理:甲基绿+DNA→绿色 吡罗红+RNA→红色
      • 步骤
        • 制片:a.载玻片上滴质量分数为0.9％的NaCl溶液 b.用消毒牙签取口腔上皮细胞并涂抹 c.烘干载玻片
        • 水解:a.小烧杯中放入质量分数8％的盐酸和烘干的载玻片 b.30℃水浴保温5min
        • 冲洗:用蒸馏水的缓水流冲洗载玻片10S
        • 染色:用吡罗红甲基绿染色剂（2滴）染色5min
        • 观察:低倍镜→高倍镜
      • 结论
        • DNA:细胞核
        • RNA:细胞质
• 三.糖类与脂质
  • 细胞中的糖类
    • C,H,O
      • 单糖
        • 五碳糖
          • 核糖:RNA组成部分
          • 脱氧核糖:DNA组成部分
        • 六碳糖
          • 葡萄糖:生命活动主要能源
          • 果糖，半乳糖
      • 二糖
        • 植物
          • 麦芽糖→水解→葡萄糖+葡萄糖
          • 蔗糖→水解→果糖＋葡萄糖
        • 动物
          • 乳糖→水解→半乳糖＋葡萄糖
      • 多糖
        • 植物
          • 淀粉:植物细胞中重要的储能物质
          • 纤维素:植物细胞壁的主要组成部分
        • 动物
          • 糖原:人和动物细胞中重要的储能物质
    • 还原糖的检测
      • 原理:还原糖＋斐林试剂→砖红色沉淀（水浴加热）
      • 步骤
        • 取材:还原糖含量高，颜色为白色或浅色的植物组织
        • 制备组织样液:制浆→纱布过滤→取液
        • 颜色反应
        • 结论:组织样液中含有可溶性还原糖
  • 细胞中的脂质
    • 细胞中脂质的种类及其功能
      • C,H,O
        • 储存脂质:脂肪（储能，保温，缓冲和减压）
        • N,P结构脂质:磷脂（生物膜的组成部分）
        • 功能脂质:固醇
          • 胆固醇（参与脂质运输，动物细胞膜的成分）
          • 维生素D（促进钙，磷的吸收）
          • 性激素（促进生殖器官的发育以及生殖细胞的形成）
    • 脂肪的检测
      • 原理:脂肪+苏丹3（4）染液→橘黄色（红色）
      • 步骤
        • 方法一:花生种子匀浆＋3滴苏丹3（4）染液→橘黄色（红色）
        • 方法二
          • 取材→花生种子（浸泡）去种皮，将子叶削成薄片
          • 制片:选最理想的薄片→2～3滴苏丹3（4）染液染色→体积分数为50％的酒精去浮色→制成临时装片
          • 观察:低倍镜找到已着色的圆形小颗粒然后用高倍镜观察
          • 结论:花生种子中有脂肪存在