导图社区 高中 生物 人教版 必修一 第二章 组成细胞的分子
高中生物人教版必修一第二章组成细胞的分子相关知识点,主要内容有第1节细胞中的元素和化合物、第2节细胞中的无机物、第3节细胞中的糖类和脂质等。
编辑于2022-12-17 09:13:14 山东省中心主题
第1节 细胞中的元素和化合物
一、组成细胞的元素和化合物
1.组成细胞的元素
(1)生物界和非生物界的统一性和差异性
❶统一性:从化学元素的种类分析,组成细胞的化学元素,在无机自然界中能找到。
❷差异性:从各种元素的相对质量分析,细胞与无机自然界大不相同。
(2)种类
构成细胞的化学元素,常见的有20多种。
(3)分类
人体的必需元素
大量元素
C、H、O、N
基本元素
P、S
主要元素
K、Ca、Mg
微量元素
Mo(mù)、Fe、Mn、Zn、Cu、B
*
1.大量元素和微量元素划分的依据是含量的多少,而不是生理作用,含量少的不一定不重要。
2.大量元素和微量元素都是必需元素,而生物体中含有的元素不一定是生物所需要的元素,如Pb(具有神经毒性)。
2.组成细胞的化合物
(1)概念: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、脂质等等。
*脂质≠脂肪,脂肪包含在脂质内。
(2)组成
糖类:C、H、O
脂质:C、H、O有些还含有N和P。
核酸:C、H、O、N、P
蛋白质:C、H、O、N有些还含有P、S、I、Fe、Zn、Cu等。
(3)地位
❶鲜细胞中含量最多的化合物是水。
❷干细胞中含量最多的化合物是蛋白质。
*
按干重计,糖类占植物体85%~90%。
种子细胞中含量最多的有机化合物是糖类。
干重=鲜重-自由水
二、检验生物组织中的糖类、脂肪和脂质
1.还原糖的检测与观察
示意图
*
❶化学原理:新配置的氢氧化铜悬浊液,还原糖含有醛基,具有还原性,与斐林试剂发生氧化还原反应,把正二价Cu还原成Cu₂O(氧化亚铜)
❷斐林试剂要现配,甲乙两液混合均匀和直接加入。
2.脂肪的检测与观察
示意图
*
❶用酒精洗去浮色而不是用蒸馏水的原因:苏丹III染液只溶于酒精,不溶于水。
❷检测的是脂肪,不是脂质!!!
❸苏丹IV做染液时,细胞中脂肪呈现红色。
3.蛋白质的检测与观察
示意图
*
❶化学原理:蛋白质中的肽键在碱性环境下与正二价Cu发生络合反应,生成紫色络合物。(仅供了解)
❷与双缩脲试剂发生紫色反应的化合物至少有两个肽键。
❸先加入A液,再加入B液,不得一同混合加入。
4.斐林试剂与双缩脲试剂的比较
第2节 细胞中的无机物
一、细胞中的水
1.水的含量
水是活细胞中含量最多的化合物。
*
(1)水生生物的含水量一般高于陆生生物的含水量。(生物体的含水量随着生物种类的不同而有所差别)
(2)一般来讲,含水量的变化:幼嫩细胞>成熟细胞>衰老细胞。(生物体的含水量随着生物年龄的不同而有所差别)
(3)同一生物体不同组织中的含水量也有很大差别。
2.水的存在形式及作用
(1)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,占细胞内全部水分的95.5%。
作用
❶细胞内的良好溶剂;
❷参与细胞内的许多生物化学反应;
*光合作用
❸为细胞提供液体环境;
❹运输营养成分及代谢废物。
(2)结合水:与细胞内其他物质相结合的水,如蛋白质、多糖等,约占细胞内全部水分的4.5%。
作用:使细胞结构的重要组成部分。
3.水的理化特性与分子结构的关系
❶水是极性分子,易与带正电荷或负电荷的分子(或离子)结合,是良好的溶剂。
❷水的氢键不稳定,使水在常温下保持液态。
❸水分子间的氢键使水具有较高的比热容,可作为热的缓冲剂。
4.水的含量与代谢和抗逆性的关系
正常情况下,细胞内自由水所占比例越大,细胞的代谢就越旺盛;而结合水越多,细胞体抗干旱和寒冷等不良环境的能力就越强。
二、细胞中的无机盐
1.无机盐的含量即存在形式
无机盐是细胞中含量很少的无机物,尽占细胞鲜重的1%~1.5%。
细胞中大多数无机盐以离子的形式存在。含量较多的阳离子有Na⁺、K⁺、Ca²⁺,Mg²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺等,阴离子有Cl⁻,SO₄²⁻,PO₄³⁻、HCO₃⁻等。
*缓冲对
CO₃²⁻和HCO₃⁻
HPO₄²⁻和H₂PO₄⁻
2.无机盐的生理功能
(1)组成某些复杂化合物
❶Mg是构成叶绿素的元素;
❷Fe是构成血红素的元素;
❸P是组成细胞膜、细胞核的重要成分,也是细胞内许多化合物必不可少的成分。
(2)维持细胞和生物体的生命活动
❶Na⁺缺乏会引起肌肉酸痛,无力等。
❷哺乳动物血液中Ca²⁺的含量太低,会出现抽搐等症状;Ca²⁺的含量太高,会出现肌无力等症状。
❸植物体缺乏B会引起“花而不实”(只开花,不结果)。
❹缺I会导致甲状腺肿大。
(3)维持生物体的平衡
❶渗透压的平衡
溶液中溶质微粒对水的吸引能力,其大小取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目。
体液中无机盐提供的渗透压最大。
❷酸碱平衡
如H₂CO₃/NaHCO₃/NaH₂PO₄/Na₂HPO₄等物质,可以调节体液酸碱度。
*人体血浆pH值:7.35~7.45。
第3节 细胞中的糖类和脂质
一、细胞中的糖类
1.元素组成和功能
(1)元素组成:仅有C、H、O三种元素组成,多数糖类中H和O之比为2:1。
(2)功能:细胞中主要的能源物质。
*
❶并非所有糖类分子中H和O之比都为2:1,如脱氧核糖(C₅H₁₀O₄)。
❷并非分子中H和O之比为2:1的物质都是糖类,如甲醛(CH₂O)。
2.分类
(1)单糖
❶含义:不能水解的糖类。
❷种类
葡萄糖、
果糖、
半乳糖、
六碳糖
核糖、
脱氧核糖等。
五碳糖
其中葡萄糖是细胞生命活动所需要的主要能源物质。
(2)二糖
❶含义:由两分子的单糖脱水缩合形成的糖。
❷种类
蔗糖(一分子的蔗糖由一分子的果糖和一分子的葡萄糖组成)
分布:植物细胞
麦芽糖(一分子的麦芽糖由两分子的葡萄糖组成)
分布:植物细胞
乳糖(一分子的乳糖由一分子的葡萄糖和一分子的半乳糖组成)
分布:动物细胞(乳脂)
❸作用:水解成单糖来供能。
*
二糖无法直接被细胞吸收利用。
二塘与多糖必须先水解成单糖后才能被吸收利用。
(3)多糖
❶含义:可水解为多个单糖的糖类。
❷种类:淀粉、糖原、果胶、纤维素、几丁质(壳多糖)等。
❸地位:生物体内绝大多数糖类的存在形式。
❹作用
淀粉:植物体内的储能物质。
糖原:人和动物细胞的储能物质。
纤维素:构成植物细胞壁的主要成分。
几丁质:甲壳类动物和昆虫外骨骼的重要组成部分(也在动物细胞、植物细胞【绿藻】和真菌细胞【细胞壁】中存在)。
应用
❶能与重金属离子有效结合,用于废水处理。
❷用于制作食品包装纸和食品添加剂。
❸用于制造人造皮肤。
*
构成淀粉、糖原、纤维素的单糖都是葡萄糖。并非所有多糖的基本单位都是葡萄糖,如果胶、几丁质(壳多糖)等。
膳食纤维:纤维素和果胶——“第七大营养素”
动植物合成糖类的细胞器
1.动物:内质网。
2.植物:内质网、叶绿体、高尔基体。
3.作用
❶作为生物体的结构成分。
❷作为生物体主要的能源物质。
❸在生物体内转变为其他物质。可转变为脂肪酸、氨基酸、核苷酸等。
❹作为细胞识别的信息分子,如糖蛋白。
4.总结
❶生物体的主要能源物质——糖类。
❷细胞生命活动所需要的主要能源物质——葡萄糖。
❸最常见的单糖——葡萄糖。
❹生物体内绝大多数糖类的存在形式——多糖。
❺最常见的多糖——淀粉。
❻自然界中分布最广泛、含量最丰富的多糖——纤维素。
❼动物细胞中特有的糖类:糖原、乳糖、半乳糖。
❽植物细胞中特有的糖类:蔗糖、麦芽糖、纤维素、淀粉。
❾动植物细胞共有的糖类:葡萄糖、核糖、脱氧核糖、几丁质。
二、脂质
1.元素组成和特点
(1)元素组成:主要是C、H、O有的还有N、P
(2)特点:相较于糖类,脂质分子中中O含量低、H含量高。
原因
❶等质量的糖类和脂肪彻底氧化分解时,脂肪消耗的氧气多,产生的水多、释放的能量多。
❷单位质量的脂肪体积比糖原小很多,有利于储藏。
2.性质
脂质通常不溶于水,而溶于脂溶性有机溶剂
*脂质为非极性分子
3.分类和功能
(1)脂肪(又称:甘油三酯【zhǐ】,三酰【xiān】甘油)
❶组成:三分子的脂肪酸和一分子的甘油。
❷生理功能
【1】细胞内良好的储能物质。
【2】很好的绝热体,具有隔热、保温作用。
【3】具有缓冲和减压作用,可以保护内脏器官。
*
(1)饱和脂肪酸熔点较高,容易凝固,大多数动物脂肪含有饱和脂肪酸,室温时呈固态。 (在化学中称为“脂”)
饱和脂肪酸示意图
(2)不饱和脂肪酸熔点较低,不容易凝固,植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸,室温时呈液态。(在化学中称为“油”)
不饱和脂肪酸示意图
(3)羟基与羧基示意图
羟(qiǎng)基
羧(suō)基
(2)磷脂
❶组成:甘油、脂肪酸(一条饱和脂肪酸+一条不饱和脂肪酸)、磷酸及其他衍生物。
❷生理功能:构成细胞膜、细胞器膜等生物膜的重要组成部分。
(3)固醇
❶胆固醇
【1】构成动物细胞膜的重要成分;
【2】参与血液中脂质的运输。
❷性激素
【1】促进人和动物生殖器官的发育和生殖细胞的形成;
【2】激发并维持人的第二性征。
❸维生素D
【1】促进人和动物肠道对钙和磷的吸收。
*
【1】胆固醇在代谢过程中可以转化为性激素和维生素D。
【2】糖原水解后生成葡萄糖;脂肪水解后生成脂肪酸、甘油。
【3】糖类可以大量转化成脂肪;而脂肪只能少量转化成糖类。
第5节 核酸是遗传信息的携带者
一、核酸的种类分布
1.种类
一类是脱氧核糖核酸,简称DNA;
另一类是核糖核酸,简称RNA。
2.分布
真核细胞的DNA主要分布在细胞核中,线粒体、叶绿体内也含有少量的DNA。RNA主要分布在细胞质中。
*细胞核中也含有少量RNA
*含有RNA的细胞器:线粒体、叶绿体、核糖体
二、核酸是由核苷酸连接而成的长链
1.核酸的基本组成单位——核苷酸
(1)组成
(2)种类(分类依据:五碳糖的不同)
核酸(基本单位:核苷酸)
DNA(又称脱氧核糖核酸,基本单位:脱氧核糖核苷酸)
RNA(又称核糖核酸,基本单位:核糖核苷酸)
(3)元素组成:C、H、O、N、P
*核苷酸的脱水缩合
2.DNA与RNA的区别
(1)分子组成不同
❶五碳糖不同
❷碱基种类不同
*
(2)分子结构不同
❶DNA是由脱氧核苷酸连接而成,一般由两条链构成。
❷RNA则是由核糖核苷酸连接而成的,由一条链构成。
*原核生物DNA、质粒DNA、细胞器DNA都是环状双链DNA。
3.核酸的多样性及功能
(1)多样性的原因
核苷酸的数目和排列方式不同
种类不同(×)
原因:对于细胞生物来说,都具有DNA和RNA,故都具有八种核苷酸
(2)功能
❶核酸是细胞内携带遗传信息的物质
*决定遗传信息的是核苷酸的排列顺序(亦可称碱基的排列顺序)
❷核酸在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用
*各类生物间核酸与遗传物质的区别
*绝大多数生物的遗传物质是DNA(DNA是主要的遗传物质),核酸≠遗传物质。
*DNA与RNA水解的各类产物
三、生物大分子以碳链为骨架
1.单体和多聚体
生物大分子是由许多基本单位连接而成的,这些基本单位称为单体,这些生物大分子又称为单体的多聚体。
*多聚体最终水解的物质不一定是单体,如核酸最终水解的物种为磷酸基团、五碳糖和含氮碱基。
2.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,有许多单体连接成多聚体。
3.碳是生命的核心元素。
第4节(补) 蛋白质的相关计算
一、蛋白质的相对分子质量、氨基(羧基)数、肽键数和脱去水分子数的计算
1.肽键数=失去水分子数=氨基酸数-肽链数(专指链状肽链)
2.蛋白质的相对分子质量=氨基酸数*氨基酸的平均相对分子质量-脱去水分子数*18(若有P个二硫键形成,则还应减去2P)
二、蛋白质种各原子数的计算
1.氧原子数=肽键数+肽链数*2+R基上的氧原子数=各氨基酸上氧原子总数-脱去水分子数。
2.氮原子数=肽键数+肽链数+R基上氮原子的个数=各氨基酸上氮原子总数。
三、氨基酸的排列与多肽种类的计算
1.假若有m种氨基酸形成一个n肽,那么形成多肽种类有mⁿ种。
2.假若有n(n≥3)种氨基酸形成一个m肽,且每种氨基酸只有一个,则形成三肽的种类有n(n-1)*(n-2)*(n-3)*…………*【n-(m-1)】*(n-m)个。
四、环状肽的相关计算
1.环状肽中氨基酸数=脱去水分子数=肽键数
2.环状肽中主链无氨基或羧基,环状肽中氨基或羧基数目取决于构成环状肽的氨基酸R基中的氨基和羧基数目。
第4节 蛋白质是生命活动的主要承担者
一、蛋白质的功能
1.蛋白质的含量
组成细胞有机物含量最多的就是蛋白质。
2.蛋白质功能的多样性
蛋白质是生命活动的主要承担者。
(1)构成细胞和生物体结构的重要物质,称为结构蛋白。
(2)信息传递和调节功能,如胰岛素等蛋白质类激素及细胞膜上的受体蛋白。
(3)催化功能,绝大多数的酶都是由蛋白质构成的,如胃蛋白酶。
*
【1】少数酶的化学本质是RNA
【2】有催化功能的且由C、H、O、N等元素构成的物质可能是蛋白质,也可能是RNA,少数RNA也具有催化作用。
(4)运输功能,如血红蛋白能运输氧气和二氧化碳。
(5)免疫防御功能,如人体内的抗体为蛋白质。
*运动功能,如肌纤维中的肌球蛋白和肌动蛋白。
二、蛋白质的基本组成单位——氨基酸
1.氨基酸的种类
组成蛋白质的氨基酸有21种,其中8种是人体细胞不能合成的,称为必需氨基酸,主要从食物中获取;另外13种氨基酸是人体细胞能够合成的,称为非必需氨基酸。
2.氨基酸的元素组成及结构特点
(1)组成氨基酸的共有元素是C、H、O、N,有的氨基酸还含有S、Se(硒)等元素。
(2)氨基酸的结构特点
结构示意图
❶每种氨基酸分子至少还有一个氨基(—NH₂)和一个羧基(—COOH),并且都有一个氨基和羧基连接在同一个碳原子上。
❷碳原子上连接一个氢原子和一个侧链基团,侧链基团用R表示。
❸氨基酸的区别在于侧链基团的不同。
*氨基酸分子的氨基和羧基不一定都连在同一个碳原子上
如:天冬氨酸
三、蛋白质的结构及其多样性
1.蛋白质的结构层次
2.脱水缩合的过程
示意图
(1)细胞中氨基酸脱水缩合的场所:核糖体。
*R基上的羧基与另一个中心碳原子上的氨基或R基上的氨基与另一个中心碳原子上的羧基也能发生脱水缩合反应,所形成的键为异肽键。但发生的几率很小。
*二硫键的形成
—SH 巯(qiú)基
—S—S— 二硫键
示意图
3.蛋白质种类多样性的原因(直接原因)
(1)氨基酸水平
❶氨基酸的种类不同
❷氨基酸的数目不同
❸氨基酸的排列方式不同
(2)多肽链水平
多肽链的数目、盘曲和折叠方式及其所形成的空间结构的不同
*根本原因
遗传物质的多样性
4.蛋白质的变性
(1)定义
蛋白质其特定的空间结构被破坏(但肽键并未发生断裂),从而导致其理化性质的改变和生物活性丧失的现象。
(2)应用
❶鸡蛋、肉类煮熟后,由于高温使蛋白质分子的空间结构变得松散,易于水解,因而易于消化。
❷经过加热、加酸、加酒精等引起细菌和病毒的蛋白质变性可以达到消毒、杀菌的作用。
(3)条件
蛋白质在高温、过酸过碱以及重金属的环境下变性。
*有的蛋白质的变形作用不过于剧烈,那么变性是可逆的。但蛋白质的变性常常是不可逆的。
*拓展——蛋白质的盐析
(1)定义:指蛋白质在盐的浓溶液中溶解度降低而发生析出的现象,降低浓度后,析出的蛋白质又重新溶解。
(2)特点:盐析是物理变化,蛋白质可复原,结构未被破坏。
*分解蛋白质所用的酶
胃蛋白酶、胰蛋白酶、肠肽酶等。
背诵版
*核糖体的构成
rRNA(又称核糖体DNA)
蛋白质
*细胞质的构成
细胞器
细胞质基质
天冬氨酸结构示意图
C、H、O、N、P
C、H、O
内脏周围的脂肪
皮下脂肪
细胞内脂肪
糖原
1.位置
主要存在于肝脏与骨骼肌中。
2.分类
(1)肝糖原(可分解为葡萄糖来补充血糖。)
(2)肌糖原(不能分解为葡萄糖,直接被骨骼肌吸收利用。)
组成DNA
组成RNA
示意图
示意图
点开即可放大
生命的特殊性
生命的物质性
中心主题
第1节 细胞中的元素和化合物
一、组成细胞的元素和化合物
1.组成细胞的元素
(1)生物界和非生物界的统一性和差异性
❶统一性:从化学元素的▁▁▁分析,组成细胞的化学元素,在无机自然界中能找到。
❷差异性:从各种元素的▁▁▁▁▁分析,细胞与无机自然界大不相同。
(2)种类
构成细胞的化学元素,常见的有▁▁▁▁种。
(3)分类
人体的必需元素
大量元素
▁▁、▁▁、▁▁、▁▁
基本元素
▁▁、▁▁
主要元素
▁▁、▁▁▁、▁▁▁
微量元素
▁▁▁、▁▁▁、▁▁▁、▁▁▁、▁▁▁、▁▁
*
1.大量元素和微量元素划分的依据是▁▁▁▁▁▁▁▁,而不是生理作用,含量少的▁▁▁▁▁(填“一定”或“不一定”)不重要。
2.大量元素和微量元素都是▁▁▁▁元素,而生物体中含有的元素▁▁▁▁▁(填“一定”或“不一定”)是生物所需要的元素,如▁▁▁(具有神经毒性)。
2.组成细胞的化合物
(1)概念:组成细胞的各种元素大多以▁▁▁▁的形式存在,如水、蛋白质、核酸、糖类、脂质等等。
*脂质▁▁▁脂肪,脂肪▁▁▁▁▁脂质内。
(2)组成
糖类:▁▁、▁▁、▁▁
脂质:▁▁、▁▁、▁▁有些还含有N和P。
核酸:▁▁、▁▁、▁▁、▁▁、▁▁
蛋白质:▁▁、▁▁、▁▁、▁▁有些还含有▁▁、▁▁、I、Fe、Zn、Cu等。
(3)地位
❶鲜细胞中含量最多的化合物是▁▁▁。
❷干细胞中含量最多的化合物是▁▁▁▁▁。
*
按干重计,▁▁▁▁占植物体85%~90%。
种子细胞中含量最多的有机化合物是▁▁▁▁。
干重=▁▁▁-▁▁▁▁
二、检验生物组织中的糖类、脂肪和脂质
1.还原糖的检测与观察
示意图
*
❶化学原理:新配置的氢氧化铜悬浊液,还原糖含有▁▁▁,具有▁▁▁▁,与斐林试剂发生▁▁▁▁▁▁反应,把正二价Cu还原成▁▁▁▁(▁▁▁▁)
❷斐林试剂要▁▁▁▁,甲乙两液混合均匀和直接加入。
2.脂肪的检测与观察
示意图
*
❶用酒精洗去浮色而不是用蒸馏水的原因:▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁,▁▁▁▁▁▁▁▁。
❷该实验检测的是▁▁▁▁。
❸苏丹IV做染液时,细胞中脂肪呈现▁▁▁▁。
3.蛋白质的检测与观察
示意图
*
❶化学原理:蛋白质中的肽键在碱性环境下与正二价Cu发生络合反应,生成紫色络合物。
❷与双缩脲试剂发生紫色反应的化合物至少有▁▁个肽键。
❸先加入▁▁液,再加入▁▁液,不得一同混合加入。
4.斐林试剂与双缩脲试剂的比较
第2节 细胞中的无机物
一、细胞中的水
1.水的含量
水是活细胞中含量最▁▁的化合物。
*
(1)▁▁▁▁生物的含水量一般高于▁▁▁▁生物的含水量。(生物体的含水量随着▁▁▁▁▁▁的不同而有所差别)
(2)一般来讲,含水量的变化:▁▁▁▁细胞>▁▁▁▁细胞>▁▁▁▁细胞。(生物体的含水量随着▁▁▁▁▁▁的不同而有所差别)
(3)同一生物体▁▁▁▁▁▁中的含水量也有很大差别。
2.水的存在形式及作用
(1)自由水:细胞中绝大部分的水以▁▁▁▁的形式存在,可以自由流动,占细胞内全部水分的95.5%。
作用
❶细胞内的▁▁▁▁▁▁▁▁;
❷参与细胞内的▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁;
*光合作用
❸为细胞提供▁▁▁▁▁▁;
❹运输▁▁▁▁▁▁及▁▁▁▁▁▁。
(2)结合水:与细胞内其他物质▁▁▁▁的水,如蛋白质、多糖等,约占细胞内全部水分的4.5%。
作用:使细胞结构的重要组成部分。
3.水的理化特性与分子结构的关系
❶水是▁▁▁▁分子,易与带正电荷或负电荷的分子(或离子)结合,是良好的溶剂。
❷水的氢键不稳定,使水在常温下保持▁▁态。
❸水分子间的氢键使水具有较高的▁▁▁▁,可作为▁▁▁▁▁▁。
4.水的含量与代谢和抗逆性的关系
正常情况下,细胞内自由水所占比例越大,细胞的▁▁▁▁就越旺盛;而结合水越多,细胞体▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁就越强。
二、细胞中的无机盐
1.无机盐的含量即存在形式
无机盐是细胞中含量很少的无机物,尽占细胞鲜重的1%~1.5%。
细胞中大多数无机盐以▁▁▁▁的形式存在。含量较多的阳离子有Na⁺、K⁺、Ca²⁺,Mg²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺等,阴离子有Cl⁻,SO₄²⁻,PO₄³⁻、HCO₃⁻等。
*缓冲对
CO₃²⁻和HCO₃⁻
HPO₄²⁻和H₂PO₄⁻
2.无机盐的生理功能
(1)组成某些复杂化合物
❶Mg是构成▁▁▁▁素的元素;
❷Fe是构成▁▁▁▁素的元素;
❸P是组成▁▁▁▁▁▁、▁▁▁▁▁▁的重要成分,也是细胞内许多化合物必不可少的成分。
(2)维持细胞和生物体的生命活动
❶Na⁺缺乏会引起▁▁▁▁▁▁,▁▁▁▁等。
❷哺乳动物血液中Ca²⁺的含量太低,会出现▁▁▁▁等症状;Ca²⁺的含量太高,会出现▁▁▁▁等症状。
❸植物体缺乏B会引起“▁▁▁▁▁”(只▁▁▁▁,不▁▁▁▁)。
❹缺I会导致▁▁▁▁▁▁▁▁。
(3)维持生物体的平衡
❶▁▁▁▁的平衡
溶液中溶质微粒对水的吸引能力,其大小取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目。
体液中▁▁▁▁▁提供的渗透压最大。
❷▁▁▁▁平衡
如H₂CO₃/NaHCO₃/NaH₂PO₄/Na₂HPO₄等物质,可以调节体液酸碱度。
*人体血浆pH值:7.35~7.45。
第3节 细胞中的糖类和脂质
一、细胞中的糖类
1.元素组成和功能
(1)元素组成:仅有▁▁、▁▁、▁▁三种元素组成,多数糖类中H和O之比为▁▁:▁▁。
(2)功能:▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁。
*
❶并非所有糖类分子中H和O之比都为2:1,如脱氧核糖(C₅H₁₀O₄)。
❷并非分子中H和O之比为2:1的物质都是糖类,如甲醛(CH₂O)。
2.分类
(1)单糖
❶含义:不能水解的糖类。
❷种类
▁▁▁▁▁▁、
▁▁▁▁、
▁▁▁▁▁▁、
六碳糖
▁▁▁▁、
▁▁▁▁▁▁等。
五碳糖
其中▁▁▁▁▁▁是细胞生命活动所需要的主要能源物质。
(2)二糖
❶含义:由两分子的单糖脱水缩合形成的糖。
❷种类
蔗糖(一分子的蔗糖由一分子的▁▁▁▁和一分子的▁▁▁▁组成)
分布:▁▁▁▁细胞
麦芽糖(一分子的麦芽糖由两分子的▁▁▁▁组成)
分布:▁▁▁▁细胞
乳糖(一分子的乳糖由一分子的▁▁▁▁和一分子的▁▁▁▁组成)
分布:▁▁▁▁细胞
❸作用:▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁。
*
二糖▁▁▁▁(填“能”或“否”)直接被细胞吸收利用。
二塘与多糖必须先水解成▁▁▁▁后才能被吸收利用。
(3)多糖
❶含义:可水解为多个单糖的糖类。
❷种类:淀粉、糖原、果胶、纤维素、▁▁▁▁▁▁(壳多糖)等。
❸地位:生物体内▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁的存在形式。
❹作用
淀粉:▁▁▁▁▁▁的储能物质。
糖原:▁▁▁▁▁▁▁▁的储能物质。
纤维素:构成▁▁▁▁▁▁的主要成分。
几丁质:▁▁▁▁动物和▁▁▁▁▁▁▁▁的重要组成部分(也在▁▁▁▁▁▁、▁▁▁▁▁▁【绿藻】和▁▁▁▁▁▁【细胞壁】中存在)。
应用
❶能与重金属离子有效结合,用于▁▁▁▁▁▁。
❷用于制作食品包装纸和食品添加剂。
❸用于制造▁▁▁▁▁▁。
*
构成淀粉、糖原、纤维素的单糖都是▁▁▁▁。并非所有多糖的基本单位都是葡萄糖,如▁▁▁▁、▁▁▁▁▁▁(▁▁▁▁)等。
膳食纤维:▁▁▁▁和果胶——“第▁▁大营养素”
动植物合成糖类的细胞器
1.动物:▁▁▁▁。
2.植物:▁▁▁▁、▁▁▁▁、▁▁▁▁▁▁。
3.作用
❶作为生物体的▁▁▁▁▁▁。
❷作为生物体▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁。
❸在生物体内▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁。可转变为脂肪酸、氨基酸、核苷酸等。
❹作为▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁,如糖蛋白。
4.总结
❶生物体的主要能源物质——▁▁▁▁。
❷细胞生命活动所需要的主要能源物质——▁▁▁▁▁。
❸最常见的单糖——▁▁▁▁▁。
❹生物体内绝大多数糖类的存在形式——▁▁▁▁。
❺最常见的多糖——▁▁▁▁。
❻自然界中分布最广泛、含量最丰富的多糖——▁▁▁▁▁▁。
❼动物细胞中特有的糖类:▁▁▁▁、▁▁▁▁、▁▁▁▁▁。
❽植物细胞中特有的糖类:▁▁▁▁、▁▁▁▁▁、▁▁▁▁▁、▁▁▁▁。
❾动植物细胞共有的糖类:▁▁▁▁▁、▁▁▁▁、▁▁▁▁▁▁、▁▁▁▁▁。
二、脂质
1.元素组成和特点
(1)元素组成:主要是▁▁、▁▁、▁▁有的还有N、P
(2)特点:相较于糖类,脂质分子中中O含量▁▁、H含量▁▁。
原因
❶等质量的糖类和脂肪彻底氧化分解时,脂肪消耗的氧气▁▁,产生的水▁▁、释放的能量▁▁(都填“多”或“少”)。
❷单位质量的脂肪体积比糖原▁▁▁▁(填“大”或“小”),有利于储藏。
2.性质
脂质通常▁▁溶于水,而溶于脂溶性有机溶剂
*脂质为非极性分子
3.分类和功能
(1)脂肪(又称:甘油三酯【zhǐ】,三酰【xiān】甘油)
❶组成:三分子的▁▁▁▁▁和一分子的▁▁▁。
❷生理功能
【1】细胞内良好的▁▁▁▁▁▁。
【2】很好的绝热体,具有▁▁▁▁、▁▁▁▁作用。
【3】具有▁▁▁▁和▁▁▁▁作用,可以保护内脏器官。
*
(1)饱和脂肪酸熔点较▁▁,(填“容易”或“不容易”)▁▁▁▁凝固,大多数▁▁▁▁脂肪含有饱和脂肪酸,室温时呈▁▁态。 (在化学中称为“▁▁”)
饱和脂肪酸示意图
(2)不饱和脂肪酸熔点较▁▁,(填“容易”或“不容易”)▁▁▁▁凝固,▁▁▁▁脂肪大多含有不饱和脂肪酸,室温时呈▁▁态。(在化学中称为“▁▁”)
不饱和脂肪酸示意图
(3)▁▁▁▁与▁▁▁▁示意图
▁▁▁▁
▁▁▁▁
(2)磷脂
❶组成:甘油、脂肪酸(一条饱和脂肪酸+一条不饱和脂肪酸)、磷酸及其他衍生物。
❷生理功能:构成▁▁▁▁、▁▁▁▁▁▁▁等▁▁▁▁的重要组成部分。
(3)固醇
❶胆固醇
【1】构成▁▁▁▁▁▁▁▁▁的重要成分;
【2】参与血液中▁▁▁▁的运输。
❷性激素
【1】▁▁▁▁人和动物▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁和▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁;
【2】▁▁▁▁并维持人的▁▁▁▁▁▁▁▁。
❸维生素D
【1】促进人和动物肠道对▁▁和▁▁的吸收。
*
【1】胆固醇在代谢过程中可以转化为▁▁▁▁▁和▁▁▁▁▁▁。
【2】糖原水解后生成▁▁▁▁;脂肪水解后生成▁▁▁▁▁、▁▁▁▁。
【3】糖类可以▁▁▁▁转化成脂肪;而脂肪只能▁▁▁▁转化成糖类。(都填“大量”或“少量”)
第5节 核酸是遗传信息的携带者
一、核酸的种类分布
1.种类
一类是▁▁▁▁▁▁▁▁,简称DNA;
另一类是▁▁▁▁▁▁,简称RNA。
2.分布
真核细胞的DNA主要分布在▁▁▁▁▁中,▁▁▁▁▁、▁▁▁▁▁内也含有少量的DNA。RNA主要分布在▁▁▁▁▁中。
*细胞核中也含有少量▁▁▁▁
*含有RNA的细胞器:▁▁▁▁▁、▁▁▁▁▁、▁▁▁▁▁
二、核酸是由核苷酸连接而成的长链
1.核酸的基本组成单位——▁▁▁▁▁▁
(1)组成
(2)种类(分类依据:▁▁▁▁的不同)
核酸(基本单位:▁▁▁▁▁▁)
DNA(又称▁▁▁▁▁▁▁▁,基本单位:▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁)
RNA(又称▁▁▁▁▁▁,基本单位:▁▁▁▁▁▁▁▁)
(3)元素组成:▁▁、▁▁、▁▁、▁▁、▁▁
*核苷酸的脱水缩合
2.DNA与RNA的区别
(1)分子组成不同
❶▁▁▁▁▁▁不同
❷▁▁▁▁▁▁不同
*
(2)分子结构不同
❶DNA是由▁▁▁▁▁▁▁▁连接而成,一般由▁▁条链构成。
❷RNA则是由▁▁▁▁▁▁▁▁连接而成的,由▁▁条链构成。
*▁▁▁▁▁▁DNA、▁▁▁▁DNA、▁▁▁▁▁▁DNA都是环状双链DNA。
3.核酸的多样性及功能
(1)多样性的原因
核苷酸的▁▁▁▁和▁▁▁▁▁▁不同
种类不同(【填“√”或“×”】▁▁,原因:▁▁▁▁▁▁▁▁)
(2)功能
❶核酸是细胞内▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁的物质
*决定遗传信息的是▁▁▁▁▁▁的排列顺序(亦可称▁▁▁▁的排列顺序)
❷核酸在生物体的▁▁▁▁、▁▁▁▁和▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁中具有极其重要的作用
*各类生物间核酸与遗传物质的区别
*绝大多数生物的遗传物质是▁▁▁▁,核酸▁▁(填“=”或“≠”)遗传物质。
*DNA与RNA水解的各类产物
三、生物大分子以碳链为骨架
1.单体和多聚体
生物大分子是由许多基本单位连接而成的,这些基本单位称为▁▁▁▁,这些生物大分子又称为单体的▁▁▁▁▁▁。
*多聚体最终水解的物质▁▁▁▁(填“一定”或“不一定”)是单体,如核酸最终水解的物种为▁▁▁▁▁▁、▁▁▁▁▁和▁▁▁▁▁▁。
2.每一个单体都以若干个相连的▁▁▁▁▁构成的▁▁▁▁为基本骨架,有许多单体连接成多聚体。
3.▁▁是生命的核心元素。
第4节(补) 蛋白质的相关计算
一、蛋白质的相对分子质量、氨基(羧基)数、肽键数和脱去水分子数的计算
1.▁▁▁▁=▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁=▁▁▁▁▁▁-▁▁▁▁▁(专指链状肽链)
2.蛋白质的相对分子质量=▁▁▁▁*▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁-▁▁▁▁▁▁▁▁*▁▁(若有P个二硫键形成,则还应▁▁▁▁)
二、蛋白质种各原子数的计算
1.氧原子数=▁▁▁▁+▁▁▁▁*▁▁+▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁=▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁-▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁。
2.氮原子数=▁▁▁▁▁+▁▁▁▁▁+▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁=▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁。
三、氨基酸的排列与多肽种类的计算
1.假若有m种氨基酸形成一个n肽,那么形成多肽种类有▁▁种。
2.假若有n(n≥3)种氨基酸形成一个m肽,且每种氨基酸只有一个,则形成三肽的种类有▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁个。
四、环状肽的相关计算
1.▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁=▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁=▁▁▁▁▁
2.环状肽中主链(填“有”或“无”)▁▁氨基或羧基,环状肽中氨基或羧基数目取决于构成环状肽的氨基酸▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁的数目。
第4节 蛋白质是生命活动的主要承担者
一、蛋白质的功能
1.蛋白质的含量
组成细胞有机物含量最多的就是▁▁▁▁▁。
2.蛋白质功能的多样性
蛋白质是生命活动的主要承担者。
(1)构成▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁的重要物质,称为▁▁▁▁蛋白。
(2)▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁功能,如▁▁▁▁▁▁等蛋白质类激素及细胞膜上的▁▁▁▁蛋白。
(3)▁▁▁▁功能,绝大多数的酶都是由蛋白质构成的,如▁▁▁▁▁▁酶等。
*
【1】少数酶的化学本质是▁▁▁▁
【2】有催化功能的且由C、H、O、N等元素构成的物质可能是蛋白质,也可能是▁▁▁▁,少数▁▁▁▁也具有催化作用。
(4)▁▁▁▁功能,如▁▁▁▁蛋白能运输氧气和二氧化碳。
(5)▁▁▁▁▁▁功能,如人体内的▁▁▁▁为蛋白质。
*运动功能,如肌纤维中的肌球蛋白和肌动蛋白。
二、蛋白质的基本组成单位——氨基酸
1.氨基酸的种类
组成蛋白质的氨基酸有▁▁种,其中8种是人体细胞不能合成的,称为▁▁▁▁▁▁▁▁,主要从食物中获取;另外▁▁种氨基酸是人体细胞能够合成的,称为▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁。
2.氨基酸的元素组成及结构特点
(1)组成氨基酸的共有元素是▁▁、▁▁、▁▁、▁▁,有的氨基酸还含有S、Se(硒)等元素。
(2)氨基酸的结构特点
结构示意图
❶每种氨基酸分子至少还有一个▁▁▁▁(—NH₂)和一个▁▁▁▁(—COOH),并且都有一个氨基和羧基连接在▁▁▁▁▁▁▁▁上。
❷碳原子上连接一个▁▁▁▁和一个▁▁▁▁▁▁,侧链基团用▁▁表示。
❸氨基酸的区别在于▁▁▁▁▁▁的不同。
*氨基酸分子的氨基和羧基▁▁▁▁▁▁(填“一定”或“不一定”)都连在同一个碳原子上
如:▁▁▁▁▁▁▁
三、蛋白质的结构及其多样性
1.蛋白质的结构层次
2.脱水缩合的过程
示意图
(1)细胞中氨基酸脱水缩合的场所:▁▁▁▁▁▁。
*R基上的羧基与另一个中心碳原子上的氨基或R基上的氨基与另一个中心碳原子上的羧基也能发生脱水缩合反应,所形成的键为异肽键。但发生的几率很小。
*二硫键的形成
—SH 巯(qiú)基
—S—S— ▁▁▁▁▁▁(填名称)
示意图
3.蛋白质种类多样性的原因(直接原因)
(1)氨基酸水平
❶氨基酸的▁▁▁▁不同
❷氨基酸的▁▁▁▁不同
❸氨基酸的▁▁▁▁▁▁不同
(2)多肽链水平
多肽链的▁▁▁▁、▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁及其所形成的▁▁▁▁▁▁的不同
*根本原因
▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁
4.蛋白质的变性
(1)定义
蛋白质其特定的▁▁▁▁▁▁被破坏(肽键▁▁▁▁(填“是”或“否”)发生断裂),从而导致其理化性质的改变和生物活性丧失的现象。
(2)应用
❶鸡蛋、肉类煮熟后,由于高温使蛋白质分子的空间结构变得松散,易于水解,因而易于消化。
❷经过加热、加酸、加酒精等引起细菌和病毒的蛋白质变性可以达到消毒、杀菌的作用。
*有的蛋白质的变形作用不过于剧烈,那么变性是▁▁▁▁的。但蛋白质的变性常常是▁▁▁▁▁▁的(都填"可逆"或"不可逆")。
(3)条件
蛋白质在▁▁▁▁、▁▁▁▁▁▁▁▁以及▁▁▁▁▁的环境下变性。
*拓展——蛋白质的盐析
(1)定义:指蛋白质在盐的浓溶液中溶解度降低而发生析出的现象,降低浓度后,析出的蛋白质又重新溶解。
(2)特点:盐析是(填"物理"或"化学")▁▁▁▁变化,蛋白质可复原,结构未被破坏。
*分解蛋白质所用的酶
▁▁▁▁▁▁、▁▁▁▁▁▁、▁▁▁▁▁▁等。
原版
*核糖体的构成
rRNA(又称核糖体DNA)
蛋白质
*细胞质的构成
细胞器
细胞质基质
▁▁、▁▁、▁▁、▁▁、▁▁
▁▁、▁▁、▁▁
内脏周围的脂肪
皮下脂肪
细胞内脂肪
糖原
1.位置
主要存在于▁▁▁▁与▁▁▁▁▁中。
2.分类
(1)▁▁▁▁(可分解为▁▁▁▁来补充血糖。)
(2)▁▁▁▁(▁▁【填“能”或”否“】分解为▁▁▁▁,直接被▁▁▁▁吸收利用。)
组成DNA
组成RNA
示意图
示意图
点开即可放大
生命的特殊性
生命的物质性