高中生物复习：组成细胞的分子

干货来了！高中生物复习：专题一组成细胞的分子。下图的内容包含无机化合物（水、无机盐）、有机化合物（蛋白质、糖类、脂质、核酸）、元素三大部分知识要点，内容很全面，带你系统地回顾课本中的考试要点，加深理解记忆！

化合物

无机化合物

水（85-90%）

存在形式

结合水

构成细胞的组成成分

自由水

良好溶剂

参与细胞内多种化学反应（反应介质）

运输养料与代谢中产物

为细胞提供液体环境

参与细胞内多种化学反应

产生

有氧呼吸第三阶段

氨基酸脱水缩合

消耗(利用)

有氧呼吸第二阶段

光合作用

大分子的水解

糖类

植物

麦芽糖→葡萄糖+葡萄糖 蔗糖→果糖+葡萄糖

动物

乳糖→半乳糖+葡萄糖

蛋白质

初步水解→产物：多肽链

彻底水解→产物：氨基酸

核酸

DNA

初步水解→产物：四种脱氧核苷酸

彻底水解→产物：脱氧核糖，含氮碱基，磷酸

RNA

初步水解→产物：四种核糖核苷酸

彻底水解→产物：核糖，含氮碱基，磷酸

脂质

-水解产物：甘油+脂肪酸

植物蒸腾作用

吸收

植物

吸胀作用

基础

亲水性物质(蛋白质，多糖，核酸)[种子]

方式

自由扩散(不需ATP,载体，浓度差)

渗透作用

基础

有选择透过性膜[液泡膜，细胞膜](活细胞)

成熟(有大液泡)

细胞液与外界溶液有浓度差

方式

自由扩散(不需ATP,载体，浓度差)

动物

渗透压

相关知识：内环境(血浆+组织液+淋巴)

影响因素→浓度

吸水方式

自由扩散(不需ATP,载体，浓度差)

协助扩散(极少)

水通道蛋白参与

调节

动物

抗逆尿激素

产生：下丘脑分泌，垂体释放

作用：促进肾小管集合管细胞的重吸收水的作业

无机盐（1-1.5%）

存在形式

离子

兴奋在神经纤维上传导

静息电位：外正内负(K+外流)

动作电位：外负内正(Na+内流)

内环境

缓冲对

HCO3-,NPO4-

化合物

如：骨骼中的CaCO3

作用

构成组织的重要原料

是生物大分子结构的组成成分

是维持机体特殊生理功能性物质的重要成分

Mg→叶绿素

Fe→血红蛋白

I→甲状腺激素

是细胞中许多酶的激活剂

是维持神经肌肉兴奋性和细胞膜通透性的重要因素

维持神经肌肉兴奋性

静息电位：外正内负(K+外流)

动作电位：外负内正(Na+内流)

维持细胞膜通透性

是维持机体酸碱平衡的物质

缓冲对

是维持组织细胞渗透压的成分

如→血浆渗透压的主要影响因素是蛋白质与无机盐(Na+，Cl-)含量

有机化合物

蛋白质（7-10%）

构成:元素→氨基酸→多肽链→蛋白质 拓展:分子伴侣:存在于原核生物或真核生物细胞质中的细胞器，可帮助新生肽链正确折叠是一类蛋白质

组成元素

C H O N

单体：氨基酸

分类（依据:能否在体内合成）

必需氨基酸(成人八种，婴儿九种)

甲硫氨酸，缬氨酸，赖氨酸，异亮氨酸，苯丙氨酸，亮氨酸，色氨酸，苏氨酸，组氨酸

非必需氨基酸(成人十二种，婴儿十一种)

丙氨酸，精氨酸，天冬氨酸，天安酰胺，半胱氨酸，谷氨酰胺，谷氨酸，甘氨酸，脯氨酸，丝氨酸，络氨酸，组氨酸

通式

组成基团

R基

决定氨基酸的种类

公共部分（除R基外）: 决定是否是构成生物体蛋白质的氨基酸 [构成生物的氨基酸：氨基羧基一定位于同一碳原子上]

氨基

与相邻氨基酸上的-COOH脱水缩合形成肽键或游离

羧基

与相邻氨基酸的-NH2脱水缩合形成肽键或游离

结构特点

至少有一个氨基和一个羧基

构成生物体蛋白质的氨基酸都有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上

蛋白质（有生物活性）

由氨基酸脱水缩合而成

产生场所

核糖体

要点

脱去的水分子中，H既来着氨基又来自羧基，O来自羧基

一条肽链至少含一个游离的氨基和一个游离的羧基分别位于肽链两端（质粒除外，质粒是环状DNA）

R基中的氨基和羧基不参与脱水缩合

肽链（无生物活性）≠蛋白质（有生物活性）

肽链盘曲折叠形成蛋白质

结构多样性

直接原因

氨基酸数，排列顺序，肽链盘曲折叠的方式及形成的空间结构不同

根本原因

基因多样性，基因的选择性表达

DNA碱基对排列顺序→mRNA碱基排列顺序→蛋白质中氨基酸排列顺序

盐析与变性

盐析

现象

想鸡蛋清内加入食盐，可见絮状物（在食盐作用下析出的蛋白质）

兑水稀释后，絮状物消失（盐析可逆）

特点

肽键未被破坏（双缩脲试剂遇其仍呈紫色）

可逆

变性

现象

鸡蛋煮熟后无法恢复原状

概念

蛋白质不发生肽键断裂，而主要发生空间结构变化，使肽链从有序状态变为无序状态，溶解度降低，易于形成沉淀

特点

蛋白质空间状态变得松散（破坏空间结构）[双缩脲试剂遇其仍呈紫色] 但高温可能使无机化合物空间更加紧密→化学除有机物方法:灼烧

不可逆

被蛋白酶水解（暴露肽键）[所以煮熟的食物易消化[]

原因

乙醇，尿素，X射线，紫外线，高温，高压，强酸，强碱，重金属盐（汞盐，银盐等）等（低温不会） 拓展:酒精加热，紫外线灭菌原理:紫外线可使蛋白质变性，破坏DNA结构

水解

初步水解产物

多肽

彻底水解产物

氨基酸

代谢终产物

二氧化碳，水和尿素

种类及功能

功能

结构蛋白

羽毛，肌肉，头发，蛛丝(肌球蛋白，肌动蛋白)

催化作用

载体

分布在细胞膜，运输某些物质如离子，氨基酸等

血红蛋白

分布在红细胞内，主要运输氧气和部分二氧化碳

信息传递和调节

胰岛素等蛋白质类激素

由内分泌腺细胞合成分泌至内环境中

免疫作用

抗体

由浆细胞合成并分泌至内环境中，起免疫作用

淋巴因子

由T细胞合成并分泌至内环境中，促进B细胞分裂分化成为浆细胞或者记忆细胞

识别作用

糖蛋白

分布在细胞膜表面

常见的蛋白质或含蛋白质的成分

大部分酶

蛋白酶，肽酶，脂肪酶等

部分激素

胰岛素，生长激素等

抗体（抗毒素，凝集素），干扰素

部分抗原

如决定病毒抗原特异性的衣壳

神经递质的受体

朊病毒

成分为蛋白质，可导致疯牛病等

糖被

位于细胞膜外表面，由蛋白质、多糖组成

载体蛋白

胶原蛋白，血红蛋白（含四条肽链，弹性蛋白

动物细胞膜的组成成分之一

实验材料

黄豆研磨液，蛋清等

检验:双缩脲试剂

原理

双缩脲试剂遇肽键呈紫色

双缩脲试剂

试剂

A液:质量浓度为0.1g／mol的NaOH溶液 B液:质量浓度为0.01g／mol的CuSO4溶液

使用方法

先向装有待测液的试管内注入双缩脲试剂A液，摇匀后再向试管内注入双缩脲试剂B液

糖类（与核酸一起1-1.5%）

元素组成

CHO

种类

单糖（不可被水解）

果糖

葡萄糖，核糖，脱氧核糖

半乳糖

二糖（可水解为两分子单糖）

蔗糖，麦芽糖

乳糖

多糖（可水解为多个单糖）

淀粉，纤维素

糖原

功能

生物体的主要能源物质

淀粉

植物细胞的储能物质

光合作用暗反应合成

糖原

动物细胞的储能物质

葡萄糖

细胞的主要能源物质

细胞与生物体的重要构成成分

五碳糖

构成核酸的主要成分之一

核糖（构成RNA）

脱氧核糖（构成DNA）

纤维素

与果胶一起是构成植物细胞细胞壁的主要成分

高尔基体合成

肽聚糖

构成细菌细胞壁的主要成分

细胞通讯与识别作用的基础，也是细胞膜的成分

在细胞膜上，糖类常与蛋白质一起构成糖蛋白，糖蛋白在细胞与细胞间的相互识别与信息传递过程中起重要作用

水解

植物

麦芽糖

2分子葡萄糖

蔗糖

1分子果糖+1分子葡萄糖

动物

乳糖

1分子半乳糖+1分子葡萄糖

还原糖

常见还原糖

绝大部分单糖

葡萄糖，果糖，半乳糖

部分二糖

麦芽糖，乳糖

检测:斐林试剂

原理

加斐林试剂水浴加热出现砖红色沉淀

斐林试剂

试剂

甲液:质量浓度为0.01g／mol的NaOH溶液 乙液:质量浓度为0.05g／mol的CuSO4溶液

使用方法

将斐林试剂甲液乙液等量混匀后注入装有待测液的试管内，水浴加热（50-65℃）

脂质（1-2%）

分类

脂肪（储存脂质）

元素组成

C，H，O

作用

动物细胞良好的储能物质

保温，缓冲，减压

保护内脏

氧化分解特点“三多”

相对于糖类，蛋白质而言，脂肪分子中的H的比例高，而O的比例小。故在氧化分解时，单位质量的脂肪较糖类、蛋白质消耗的氧气多，产生的水多，产生的能量也多

检测:苏丹Ⅲ溶液或苏丹Ⅳ染液

现象

苏丹Ⅲ染液→橘黄色 苏丹Ⅳ染液→红色

使用方法

法一:直接加入待测液

法二:制作临时切片，用显微镜观察（以花生为例）

取材:取一粒浸泡过的花生种子，去种皮

切片:用刀片在花生子叶横断面上平行切下若干薄片，放入盛有清水的培养皿中待用

制片:从培养皿中选取最薄的切片，用毛笔蘸取放在载玻片中央；在花生子叶薄片上滴2-3滴苏丹Ⅲ（Ⅳ）染液，染色3min（苏丹Ⅳ染液染色1min）； 用吸水纸吸去染液，再滴加1-2滴体积分数为50%的酒精溶液，洗去浮色；用吸水纸吸去花生子叶周围的酒精，滴一滴蒸馏水，盖上盖玻片，制成临时装片

观察:在低倍显微镜下找到花生子叶最薄处，移到视野中央，将物像调节清楚；换高倍镜观察，视野中被染成橘黄色（红色）的脂肪颗粒清晰可见

磷脂（结构脂质）

元素组成

C，H，O，N，P

作用

生物膜的重要组成成分

磷脂双分子层

固醇（仅动物）（功能脂质）

元素组成

C，H，O

作用

胆固醇

构成动物细胞膜，参与脂质运输

性激素

促进生殖器官发育和生殖细胞的形成（调节新陈代谢）

维生素D

促进钙与磷的吸收

核酸（与糖类一起1-1.5%）

分类

按五碳糖分类

DNA（脱氧核糖核酸）

组成元素

C，H，O，N，P

基本组成单位

四种脱氧核苷酸

组成

五碳糖

脱氧核糖

含氮碱基

A（腺嘌呤） T（胸腺嘧啶） C（胞嘧啶） G（鸟嘌呤）

无机酸

磷酸

分布

真核细胞

主要分布在细胞核中，线粒体和叶绿体内也有少量分布

原核生物

主要分布在拟核

一般结构

由两条脱氧核苷酸链构成

RNA（核糖核酸）

元素组成

C，H，O，N，P

基本组成单位

四种核糖核苷酸

组成

五碳糖

核糖

含氮碱基

A（腺嘌呤） U（尿嘧啶） C（胞嘧啶） G（鸟嘌呤）

无机酸

磷酸

分布

真核生物

主要分布在细胞质（核糖体）中，细胞核中有少量分布

原核生物

主要分布在细胞质中

一般结构

由一条核糖核苷酸链构成

按是否具有遗传效应分类

基因片段（有遗传效应）

非基因片段（无遗传效应）

功能

携带遗传信息

DNA

绝大多数生物的遗传信息（包括所有真核生物）

核DNA（遵循孟德尔遗传定律）

质DNA（母系遗传）

RNA

部分病毒的遗传信息，如HIV、SARS病毒

控制遗传，变异与蛋白质合成

RNA的特殊功能了

部分RNA有催化功能（酶）

传递遗传信息（tRNA）

运输遗传信息（mRNA）

组成核糖体（rRNA）

构成

元素：CHONP→小分子：五碳糖，含氮碱基，磷酸→基本单位：核苷酸→核苷酸链→核酸

分布

原核生物与真核生物

含DNA与RNA两种核酸，有八种核苷酸，五种含氮碱基，但遗传物质只能是DNA

举例：细菌，人等 细菌:细菌含环状DNA——质粒（拟核内有大型，拟核外有小型），无游离的磷酸基团

病毒

仅含DNA

含四种核苷酸，四种含氮碱基，遗传物质是DNA

例如：T2噬菌体

仅含RNA

含四种核苷酸，四种含氮碱基，遗传物质是RNA

例如：烟草花叶病毒

水解

初步水解

四种脱氧核苷酸←DNA

四种核糖核苷酸←RNA

彻底水解

四种脱氧核糖、含氮碱基、磷酸←DNA

四种核酸、含氮碱基、磷酸←RNA

水解终产物

二氧化碳，水，尿素 磷酸盐等

多样性与特异性

多样性

成千上万个脱氧核苷酸的排列顺序多种多样

特异性

每个DNA分子的四种脱氧核苷酸的比例与排列顺序是特定的，其特定的脱氧核苷酸排列顺序代表特定的遗传信息（RNA也一样）

元素

分类

大量元素（含量占生物体总质量万分之一）

C H O N P S K Ca Mg等

微量元素（含量占生物体总质量万分之一以下）

Zn Fe B Cu M Mn I等

含量

鲜重（活动，自然状态下，含自由水）

O＞C＞H＞N＞P＞S

干重（晒干的，自由水少）

C＞O＞N＞H＞Ca＞P＞K＞S＞Mg

根据特征元素推测化合物种类

CHO

糖类或蛋白质

+Mg:叶绿素（类胡萝卜素不含Mg）

+Fe或S、N、P:蛋白质（Fe:血红蛋白）

+P:核酸，ATP等

+N:磷酸，ATP，磷脂

+I:甲状腺激素

+S:胰岛素

主要作用

维持生命活动

K+可保持心肌正常兴奋性

B可促进花粉萌发和花粉管伸长

组成化合物

糖类，脂质，蛋白质和核酸中都含有CHO等元素

非生物界与生物界元素含量存在差异性，元素种类存在统一性

基础:物质交换

生物体有选择性（体现细胞膜选择透过性）的从无机自然界获取各种物质来组成自身