生物必修一第二章

这是一篇关于生物必修一第二章的思维导图，主要内容有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等。

组成细胞的分子

• 细胞中的元素和化合物
  • 生物界与非生物界的统一性 生物界与非生物界的差异性
  • 微量元素：Mn Fe Cu Zn B Mo 大量元素
  • 组成细胞的各种元素大多以化合物的形式存在
    • 有机化合物
      • 蛋白质
      • 脂质
      • 糖类
      • 核酸
    • 无机化合物
      • 水
      • 无机盐
  • 检验生物组织中的糖类，脂肪，蛋白质
    • 糖类
      • 还原糖与斐林试剂发生作用生成砖红色沉淀
      • 斐林试剂甲液0.1克每毫升的氢氧化钠溶液，斐林试剂液0.05克每毫升的硫酸铜溶液
      • 水浴加热
      • 还原糖所有的单糖，乳糖，麦芽糖，蔗糖和多糖不是还原糖
    • 脂肪
      • 脂肪可以被苏丹三液染成橘黄色
      • 使用显微镜
      • 使用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色
    • 蛋白质
      • 蛋白质与双缩脲试剂产生紫色反应
      • 双缩脲试剂A液0.1克每毫升的氢氧化钠溶液，B液0.01克每毫升的硫酸铜溶液
      • 在碱性条件下，铜离子与碳键发生络合反应，生成紫色络合物，不能检测二胎肽
• 细胞中的无机物
  • 细胞中的水
    • 水的功能
      • 良好的溶剂
      • 运输作用
      • 参与生化反应
      • 缓和温度变化
    • 水分子的特点
      • 溶解性
      • 流动性
      • 具有较高比热容
    • 存在形式
      • 呈游离状态，可以自由流动，自由水
        • 细胞内良好的溶剂
      • 与细胞内的其他物质相结合，叫做结合水
        • 是细胞结构的重要组成部分
  • 细胞中的无机盐
    • 细胞中大多数无机盐以离子的形式存在
    • 无机盐的作用
      • 构成细胞某些复杂化合物的重要组成成分
      • 维持细胞的正常渗透压
      • 维持细胞的酸碱平衡
      • 维持细胞和生物体的生命活动
• 细胞中的糖类和脂质
  • 细胞中的糖类
    • 主要作用
      • 糖类是主要的能源物质
      • 构成细胞成分的重要组成部分
    • 主要元素：C H O
    • 分类标准
      • 能否水解
      • 能否直接被细胞吸收
      • 被水解后，有几分子单糖
    • 单糖
      • 五碳糖
        • 核糖
        • 脱氧核糖
      • 六碳糖
        • 葡萄糖
          • 是细胞生命活动所需要的主要能源物质常常被形容为生命的燃料
        • 果糖
          • 植物中
        • 半乳糖
          • 动物中
      • 可直接被细胞吸收，不能水解
    • 二糖
      • 由两分子单糖脱水缩合而成，一般要水解成单糖才能被细胞吸收
      • 蔗糖
        • 一分子葡萄糖和一分子果糖
      • 麦芽糖
        • 两分子葡萄糖
        • 存在于发芽的小麦谷粒中
      • 乳糖
        • 一分子葡萄糖和一分子半乳糖
        • 在人和动物乳汁中
    • 多糖
      • 淀粉
        • 植物通过光合作用产生淀粉作为植物体内的储能物质，存在于植物细胞中
        • 存在于种子，根，茎
      • 糖原
        • 主要存在于人和动物的肝脏和肌肉中
        • 是人和动物细胞的储能物质
        • 分类
          • 肝糖原
            • 在人和动物中，葡萄糖低于正常含量时，能够分解
          • 肌糖原
            • 只能合成被氧化，在剧烈运动中被消耗
      • 纤维素
        • 所有植物细胞的细胞壁
        • 在人和动物体内，很难被消化
        • 作用能够促进肠道蠕动
      • 几丁质
  • 脂质
    • 组成元素：C H O(P N)
    • 特点
      • 脂质分子中的氧含量远远低于糖类，而氢含量更高
      • 通常不溶于水，而溶于脂溶性的有机溶剂
    • 脂肪
      • 构成：三分子脂肪酸与一分子甘油发生反应，而形成
      • 植物脂肪太多含有不饱和脂肪酸，在室温时呈液态 大多数动物脂肪含有饱和脂肪酸，室温时呈固态
      • 结构特点
        • 甘油部分简单且不可
        • 脂肪酸部分可变：脂肪酸种类和分子长短不同，可以是饱和脂肪酸，也可以是不饱和脂肪酸
      • 作用
        • 是细胞内良好的储能物质
        • 保温
        • 缓冲和减压
    • 磷脂
      • 组成元素
        • C H O，还含有P甚至N
      • 功能
        • 构成细胞膜的重要成分
        • 构成多种细胞器膜的重要成分
      • 分布：人和动物的脑，卵细胞，肝脏以及大豆种子
    • 固醇
      • 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以及生殖细胞的形成
      • 维生素D
        • 有效地促进人和动物肠道对钙和磷的吸收
    • 糖类在供应充足的情况下，可以大量转化为脂肪
    • 脂肪一般只在糖类代谢发生障碍，引起供能不足时，才会分解供能，而且不能大量转化为糖类
• 蛋白质是生命活动的主要承担者
  • 蛋白质的功能
    • 结构蛋白
    • 调节机体的生命活动
    • 催化
    • 运输
    • 免疫
  • 组成的蛋白质的氨基酸有21种，氨基酸是组成蛋白质的基本单位
    • 结构通式，每种氨基酸至少含有一个氨基和一个羧基，并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上，这个碳原子上还连接着一个氢原子和一个侧链基团
    • 组成元素：C H O N (S P)
    • 氨基酸分为必需氨基酸和非必需氨基酸
  • 蛋白质的结构及其多样性
    • 一个氨基酸分子的羧基和另一个氨基酸分子的氨基相连接，同时脱去一分子的水，这种结合方式叫做脱水缩合
    • 1. 肽键数=脱去水分子数=氨基酸数－肽链条数. 环状肽肽键数=氨基酸数=脱去水分子数 2. 最少的氨（羧）基数=肽链数 所有氨（羧）基数=肽链数+R基氨（羧）基 3. 蛋自质相对分子质量＝氨基酸平均相对分子质量-脱去的水分子数x18-（二硫键数x2） 4. 多肽N原子数=肽键数+肽链数+R基中N原子数 多肽O原子数=肽键数+2×肽链数+R基中的O原子数
    • 多样性的原因
      • 氨基酸的种类不同，数目成千上万，排列顺序千变万化
      • 蛋白质多肽链盘曲，折叠的方式及蛋白质的空间结构千差万别
  • 水解
    • 完全水解：氨基酸
    • 不完全水解：小分子肽
  • 变性
    • 蛋白质在某些物理和化学因素作用下，特定的空间结构被破坏，从而导致其化学性质的改变和生物活性丧失的现象
    • 因素
      • 化学因素:强碱,强酸,重金属离子,酒精
      • 物理因素：加热，剧烈震荡，超声波，射线
    • 实质
      • 蛋白质的空间结构发生了改变，但在变性过程中，碳键没有断裂，化学组成也没有改变
  • 蛋白质的盐析
    • 指蛋白质在水溶液中加入轻金属盐或氨盐，随着盐浓度增大，使蛋白质沉淀析出的现象，但是蛋白质结构并没有改变的过程，可逆，用于分离或提纯蛋白质
• 核酸是遗传信息的携带者
  • 分布
    • 对于细胞来说，都有两种核酸
      • DNA，主要分布在细胞核中
      • RNA，主要分布在细胞质中
    • 病毒只含有一种遗传物质
      • DNA:乙肝病毒，噬菌体，HPV，天花病毒
      • RNA:新冠病毒，HIV，流感病毒，轮状病毒，烟草花叶病毒，艾博拉病毒
  • 核酸是由核苷酸连接而成的长链
    • 元素组成:C H O N P
    • 构成:一个核苷酸是由一分子含氮碱基，一分子五碳糖和一分子磷酸组成的
    • 脱氧核糖核苷酸（DNA)
      • 五碳糖为脱氧核糖
      • 碱基：胸腺嘧啶T，胞嘧啶C，腺嘌呤A，鸟嘌呤G
      • 双螺旋结构
    • 核糖核苷酸
      • 五碳糖为核糖
      • 碱基：尿嘧啶U 胞嘧啶C，腺嘌呤A，鸟嘌呤G
      • 单螺旋结构
    • 脱水缩合，一个五碳糖的三号位的碳原子与另一个核苷酸的磷酸集团相连，形成磷酸二酯键
    • 生物的遗传信息取决于核苷酸的排列顺序
    • 核酸是细胞内携带遗传信息的物质，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
    • 核酸多样性的原因，核苷酸的数目和排列顺序
  • 生物大分子以碳链为骨架
    • 生物大分子为多聚体
    • 每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架