导图社区 生物
- 2.8k
- 253
- 89
- 举报
生物
初中的同学开过来！细胞的分子组成思维导图，该导图从细胞的发现和建立开始展开，介绍了细胞被发现的过程，随后介绍了水、无机盐、蛋白质、核酸、脂质等内容，供您参考。
编辑于2020-02-23 06:50:04
- 相似推荐
- 大纲
细胞的分子组成
细胞的发现，细胞学说的建立
维萨里 比夏 从组织器官层次观察细胞 但是没有深入到分子水平
虎克首次观察了细胞，并且给细胞命名 但是观察的是死的细胞壁。
列文虎克观察到活细胞 但是没有上升到理论
施莱登施旺建立细胞学说，细胞学之父
（1） 细胞是有机体，一切动植物都是由细胞发育而来，并由细胞和细胞产物所构成（不可描述成“一切生物都是由细胞和细胞产物构成”，因为病毒并不是细胞构成，
（2）所有细胞在结构和组成上基本相似
（3） 细胞是一个相对独立的单位，既有它自己的生命，又对与其他细胞共同组成的整体生命起作用。
（4）细胞学说揭示了细胞结构的统一性，生物体结构的统一性，把生物界由细胞而联系到一起，标志生物学研究进入细胞水平
魏尔肖 细胞通过分裂产生新细胞“所有的细胞都来源于先前的细胞”
…
蛋白质——生命活动的主要承担者（体现者）
氨基酸及其种类
蛋白质的基本组成单位（大分子单体）
蛋白质的基本组成单位（大分子单体）
分子结构
每种氨基酸都至少含有一个氨基(-NH2)和一个羧基(-COOH)，并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。氨基酸的种类由R基(侧链基团)决定。
细节知识点
甘氨酸是分子量最小的氨基酸，它的R基是最简单的氢
氨基酸分为必需氨基酸12和非必需氨基酸8，必需氨基酸只能从食物中获取，人体内不能合成
未知氨基酸分子式推断的公式：氨基酸1+氨基酸2→二肽+H2O，氨基酸1+氨基酸2+氨基酸3→三肽+2H2O
根据分子式推断氨基酸个数的方法： ①利用N原子个数求氨基酸的个数 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。 ②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
蛋白质的结构
氨基酸，二肽 ，三肽，多肽， 多肽链 (一条或若干条多肽链盘曲折叠)， 蛋白质
脱水缩合
—NH—CO-
氨基酸分子相互结合的方式：脱水缩合一个氨基酸分子的氨基和另一个氨基酸分子的羧基相连接，同时失去一分子的水。
多肽的应用
脱水缩合反应过程中，一条肽链至少有一个游离的氨基，所以n个氨基酸共有m个氨基，则这些氨基酸缩合成的一个多肽中的氨基数必为m-n+1，若是环状肽链则为m-n（考虑问题不要忘记特殊情况）
构成蛋白质的元素
构成蛋白质的基本组成元素：C、H、O、N（有的还有P、S等）。含量占细胞干重的50%以上
在 鲜重状态下，含量最多的是 O； 在 干重状态下，含量最多的是 C
细胞中化合物的含量 细胞鲜重中，含量最多的化合物是水； 细胞 干重中，含量最多的化合物是 蛋白质。 细胞中含量最多的 有机化合物是 蛋白质。
蛋白质的多样性
直接原因： （1）氨基酸分子的种类不同； （2）氨基酸分子的数量不同； （3）氨基酸分子的排列次序不同； （4）多肽链的空间结构不同．
根本原因：DNA分子的多样性
生命活动的功能
结构蛋白
头发肌肉
催化作用
酶大部分是蛋白质
运输作用
血红蛋白
免疫作用
抗体都是蛋白质
调节作用
胰岛素等
狗催运面条
蛋白质的合成
过程（胞内蛋白）
整个过程由线粒体提供能量
氨基酸→核糖体（进行脱水缩合，形成肽链） →细胞质基质→胞内蛋白
内质网（剪切、折叠、糖基化和二硫键的形成）
高尔基体（进一步修饰加工、浓缩、分选、包装）
细胞膜（具膜小泡与细胞膜融合实现外排） ↓ 分泌蛋白到细胞外
分泌蛋白的过程
核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜 （合成）（加工、运输）（加工、分泌）（外排）
分泌蛋白有：抗体、消化酶、蛋白质类激素等 血红蛋白、呼吸酶、光合酶、载体、解旋酶不属于分泌蛋白
分泌蛋白与细胞内蛋白的区别 ①作用部位不同：分泌蛋白分泌到细胞外起作用，细胞内蛋白则在细胞内起作用； ②合成部位不同：分泌蛋白是由粗面内质网上的核糖体所合成的，由粗面内质网加工；而细胞内蛋白质是由细胞质基质中游离的核糖体所合成的，加工则与滑面内质网有关
计算应用！（难点）
①脱水数=肽键数=氨基酸数-肽链数=水解需水数 ②氨基数=肽链数+R基上的氨基数=各氨基酸中氨基的总数-肽键数 ③羧基数=肽链数+R基上的羧基数=各氨基酸中羧基的总数-肽键数 ④蛋白质相对分子质量=各氨基酸平均相对分子质量×氨基酸数-18×脱水数 ⑤N原子数=肽键数+肽链数+R基上的N原子数=各氨基酸中N的总数 ⑥O原子数=肽键数+2×肽链数+R基上的O原子数=各氨基酸中O的总数-脱水数 ⑦H原子数=各氨基酸中H的总数-2×脱水数 ⑧若是环状蛋白质：氨基酸数=肽键数=脱去的水分子数（与链肽相差1） ⑨-S-S-的形成：侧链脱去2个H．
【易错点分析】 ①脱去的水分子中的氢来自氨基和羧基，氧来自羧基；③多肽中具体有几个氨基或几个羧基，应关注R基中是否有氨基或羧基； ④若形成的多肽链是环状：氨基酸数=肽键数=失去水分子数； ⑤在蛋白质分子量的计算中若通过图示或其他形式告知蛋白质分子中含有二硫键时，要考虑脱去氢的质量，每形成一个二硫键，脱去2个H
氨基酸800个，其中氨基总数为810个，羧基总数为808个，则游离的氨基为810-800=10个，游离的羧基为808-800=8个．这些氨基酸合成的含有2条肽链的蛋白质共有肽键为800-2=798个，氨基至少为2和羧基至少为2，所以总的氨基为10+2=12个，总的羧基数目为8+2=10个．
m条肽链、n个氨基酸组成的蛋白质，在脱水缩合过程中脱去水分子数=氨基酸数目-肽链数=n-m，每分子水含1个O；蛋白质含氧原子个数=各氨基酸中氧原子总数-脱去水分子数=2n-（n-m）=n+m．
蛋白质的变性
肽键没有断裂，就可以和双缩脲试剂反应
蛋白质的水解：蛋白质在酸性、碱性、酶等条件下发生水解，水解的最终产物是氨基酸
盐析：盐析为蛋白质在水溶液中溶解度的降低，不影响活性。加水后还可以溶解，结构没有变
变性：蛋白质的变性：受热、酸碱、重金属盐、某些有机物（乙醇、甲醛等）、紫外线等作用时蛋白质可发生变性，失去其生理活性；变性是不可逆过程，是化学变化过程
只是破坏空间结构，肽键不会断裂 用双缩脲试剂本质是和肽键反应 温度也不会影响肽链，要用水解酶
EXPERIMENT
蛋白质的检测
蛋白质与双缩脲试剂发生作用，产生紫色反应．（蛋白质分子中含有很多肽键，在碱性NaOH溶液中能与双缩脲试剂中的Cu2+作用，产生紫色反应．）
蛋白质+双缩脲试剂→紫色反应．（要先加A液NaOH（0,01）溶液再加B液CuSO4（0,01）溶液） 两种溶液不混用，分别加是微为了使溶液呈碱性
可设计一只加底物的试管，不加双缩脲试剂，进行空白对照，说明颜色反应的引起是蛋白质的存在与双缩脲试剂发生反应，而不是空气的氧化引起
还原糖的检测
葡萄糖、果糖、麦芽糖和蔗糖 蔗糖不是还原糖不可检验
可溶性还原糖+斐林试剂→砖红色沉淀．（水浴加热60-65温度强调条件！） 实验现象:浅蓝 棕红 砖红色沉淀
斐林试剂（0.1g/mL的NaOH溶液+0.05g/mL的CuSO4溶液） 不可分别加入，要等量混合摇匀，现用现配
为何要现混现用？答：混合后使用；产生氢氧化铜；氢氧化铜不稳定
加石英砂是为了使研磨更充分．不加石英砂会使组织样液中还原性糖减少，使鉴定时溶液颜色变化不明显
应选含糖高，颜色为白色的植物组织，如苹果、梨．（因为组织的颜色较浅，易于观察．）经试验比较，颜色反应的明显程度依次为苹果、梨、白色甘蓝叶、白萝卜．
脂肪的检测
染色--洗浮色--制片--观察
脂类的主要功能是氧化供能．脂肪可以被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色或橙红色（或被苏丹Ⅳ染液染成红色）
脂肪小颗粒+苏丹Ⅲ染液→橘黄色小颗粒．（要显微镜观察） 实验前一般要浸泡3～4小时
染色后要用50%的酒精溶液洗去浮色 先在低倍镜下，找到材料的脂肪滴，然后，转为高倍镜观察
成功的关键是获得只含有单层细胞理想薄片． ③滴苏丹Ⅲ染液染液染色2-3min，时间不宜过长，以防细胞的其他部分被染色．
苏丹Ⅲ染液与苏丹Ⅳ染液的比较 都是用来鉴定脂肪．苏丹Ⅳ染液更易溶于脂肪，所以染色更深，同时要求染色时间更短
核酸——一切生物的遗传物质
核酸的种类
C H O N P五种元素
核糖核苷酸RNA
单链 4种
少数病毒的遗传物质 病毒的遗传物质是DNA或RNA不可能一种病毒同时含有DNA和RNA ✔RNA病毒: HIV SARS NCP 禽流感 ✔DNA病毒:烟草花叶病毒
主要存在细胞质中，细胞器都有少量分布 ✔一种生物只有一种遗传物质，不存在主次之分 ✔细胞生物体内的核酸有DNA和RNA两类，但遗传物质只能是DNA
脱氧核糖核苷酸DNA
双链 4种
构成DNA的是4种脱氧核苷酸，但成千上万个脱氧核苷酸的排列顺序是多种多样的，DNA分子具有多样性
主要存在细胞核中
原核细胞虽然，没有成形的细胞核，但具有DNA和RNA 一般细胞生物中:8种核苷酸，5种碱基 病毒4种核苷酸4种碱基
凡是有细胞结构的生物的遗传物质都是DNA，核酸是一切生物的遗传物质
核酸初步水解的产物是核苷酸，彻底水解的产物是磷酸、五碳糖和含氮碱基．
多样性
核酸的多样性 （1）原因：核苷酸的数量不同和种类不同排列顺序的多样化．
功能
①贮存和传递遗传信息 ②控制生物性状 ③催化化学反应（RNA类酶）
核酸有遗传、变异的功能，极少数RNA还有催化功能，但无调节、供能等作用
组成结构
一分子磷酸 一分子五碳糖（核糖or脱氧核糖） 一分子含氮碱基 DNA:A腺嘌呤C胞嘧啶G鸟嘌呤T胸腺嘧啶 RNA:AGCU尿嘧啶
EXPERIMENT
实验原理 ①DNA主要分布于细胞核中，RNA主要分布于细胞质中． ②甲基绿和吡罗红对DNA、RNA的亲和力不同：利用甲基绿、吡罗红混合染色剂将细胞染色，可以显示DNA和RNA在细胞中的分布． ③盐酸（HCl）能够改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞，同时使染色体中的DNA与蛋白质分离，有利于DNA与染色剂结合．
实验的操作步骤是：取口腔上皮细胞→制作装片→用盐酸水解→冲洗装片→用甲基绿和吡罗红混合染色剂进行染色→观察
DETAILS:将小烧杯置于加入30℃温水的大烧杯中保温5min
材料选取的注意事项 ①若选用动物细胞，不能用哺乳动物成熟的红细胞，因为其没有细胞核． ②若选用植物细胞，应该选用无色的材料，不宜用叶肉细胞，防止光合色素的干扰．选口腔上皮细胞而不选植物叶肉细胞，是为了避免叶绿体中色素的干扰．
细节考察 0.9%NaCl溶液--保持口腔上皮细胞的正常形态和生理功能． 8%盐酸改变细胞膜的通透性使染色体的DNA和蛋白质分离 蒸馏水配制染色剂冲洗涂片
脂质
脂肪
元素:C H O
供能 贮备能源 H的含量高(在和糖质量相同时放出的能量更多） 保温作用 缓冲保护器官
固醇 C H O
胆固醇
参与体内血液循环 细胞膜的重要成份，与细胞膜的流动性有关
性激素
生殖器官的生长发育
维生素D
促进体内Ca P的吸收
磷脂
元素:C H O N P
是细胞膜、细胞器膜和细胞核膜的重要成份
糖类
糖类组成元素 C H O
糖种类
注意:动植物特有的 共有的糖类
单糖
主要存在于动物细胞中
六碳糖:葡萄糖是糖类基本组成单位，是主要的能源物质
五碳糖:脱氧核糖 核糖
多糖
淀粉（植物细胞中的主要能源物质，储存能量的物质） 糖原（动物细胞中的主要能源物质）肝糖原 肌糖原（不可分解） 纤维素（不提供能量，是细胞壁的组成部分）
二糖
蔗糖（一分子葡萄糖 一分子果糖）植物中的非还原糖 乳糖（半乳糖 葡糖糖 ）动物中的特有糖类 麦芽糖（两分子葡萄糖）植物中的糖类
水解产物中都有葡萄糖，但不是全部
ATP由三分子磷酸基团、一分子核糖和一分子腺嘌呤组成的； 染色体由DNA和蛋白质组成，DNA中含有脱氧核糖； 细胞膜由磷脂、蛋白质和少量的多糖组成
糖类作用
①供能（淀粉、糖原、葡萄糖等） ②组成核酸（核糖、脱氧核糖） ③细胞识别（糖蛋白） ④组成细胞壁（纤维素）
供能物质关系
主要的能源物质：糖类，为生物体提供所需能量的70%以上． 主要的储能物质：脂肪，含能量高．其他储能物质还有动物细胞中的糖原、植物细胞中的淀粉． 直接能源物质：ATP．
水
自由水
细胞中绝大部分的水以游离的形式存在， 可以自由流动约占细胞内全部水分的95% 但是不是所有细胞中水的含量都是最大的
作用 ①细胞内良好的溶剂 ②参与生化反应 ③为细胞提供液体环境 ④运送营养物质和代谢废物 （体内含水量是新陈代谢强度的标志，衰老的体现）
结合水
与细胞内的其他物质相结合的水
是细胞结构的重要组成成分 抗逆性的重要体现
当自由水向结合水转化较多时，代谢强度就会下降，抗寒、抗热、抗旱的性能提高。 旱生植物比水生植物具有较强抗旱能力，其生理原因之一就是结合水含量较高
水对生命活动的影响 a．对代谢的影响：自由水含量高--代谢强度强。 b．对抗性的影响：结合水含量高--抗寒、抗旱性强。
应用:自由水与结合水的存在及其功能的验证 a、鲜种子放在阳光下暴晒，重量减轻--自由水散失。 b、种子用水浸泡后仍能萌发--失去自由水的种子仍保持其生理活性 c、干种子不浸泡则不萌发--自由水减少，代谢缓慢。 d、干种子放在试管中，用酒精灯加热试管壁上有水珠--失去结合水 e、失去结合水的种子浸泡后不萌发失去结合水的细胞失去生理活性
自由水和结合水能够随新陈代谢的进行而相互转化
无机盐
化合物:骨骼Ca
对维持细胞的形态有重要作用
大部分以离子形式存在
作用: 叶绿素中的Mg、血红蛋白中的Fe等以化合态 a、复杂化合物的组成成分： b、维持正常的生命活动：如Ca2+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． c、维持酸碱平衡和渗透压平衡．
实验:植物必需无机盐的实验验证： ①对照组：正常植物+完全培养液→生长正常． ②实验组： 正常植物+缺X“完全培养液” ↓ a．若生长正常⇒则X不是必需无机盐． b．若出现病症⇒则X是必需无机盐．
无机盐离子在体内的影响 I-甲状腺激素的组成成分 缺乏时患地方性甲状腺肿 Fe2+血红蛋白的组成成分缺乏时患贫血 Ca2+ 降低神经系统的兴奋性血钙过低时，会出现抽搐现象；血钙过高时，会患肌无力 Mg2+ 组成叶绿素的元素之一缺乏时叶片变黄，无法进行光合作用 B促进花粉的萌发和花粉管的伸长油菜缺硼时，会出现“花而不实” K+促进植物体内淀粉的运输；动物细胞内液渗透压的维持缺乏时植物抗逆能力减弱，易受病害侵袭 Na+ 维持细胞外液的渗透压缺乏会导致细胞外液渗透压下降
！
生物大分子:葡萄糖 核酸 蛋白质 构成生物大分子的骨架是碳链
磷脂双分子层是构成生物膜的基本骨架