构建《高中生物学概念图》必修一第二章：组成细胞的分子

构建《生物学概念图》——让记忆更加系统玉溪师院附中：李荣凯第二章组成细胞的分子（1）本章核心概念大量元素（macroelement）：细胞内含量较多的元素，如：C、H、O、N、P、K、Ca、Mg等。微量元素（microelement）：细胞内含量较少的元素，如：Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。糖类（carbohydrate）：又称“碳水化合物”，由C、H、O三种元素构成。是主要的能源物质；主要分为单糖、二糖和多糖等。脂质（lipids）：脂肪和类似脂肪物质的统称。组成脂质的化学元素主要是C、H、O，有些脂质还含有P和N。蛋白质（protein）：生物体中广泛存在的一类生物大分子，由核酸编码的α氨基酸之间通过α氨基和α羧基形成的肽键连接而成的肽链，经翻译后加工而生成的具有特定立体结构的、有活性的大分子。蛋白质是组成细胞的有机物中含量最多的物质。蛋白质是生命活动的主要承担者。核酸（nucleicacid）：由核苷酸或脱氧核苷酸通过3′，5′-磷酸二酯键连接而成的一类生物大分子。是细胞内携带遗传信息的物质，对于生物的遗传、变异和蛋白质的合成具有重要作用。水（water）：氢和氧的化合物,化学式为H2O。细胞内的水有两种形式存在：自由水和结合水。自由水和结合水是可以相互转化的，如血液凝固时，部分自由水转化为结合水。自由水/结合水的值越大，新陈代谢越活跃。结合水约4.5％，是细胞结构的重要组成成分。水在细胞内的生理功能有：①、良好溶剂；②、参与多种化学反应；③、运送养料和代谢废物。无机盐（inorganicsalts）：无机化合物中盐类的统称。细胞中大多数无机盐以离子的形式存在。无机盐在细胞内的生理功能有：①、构成某些重要的化合物，如：叶绿素中含有Mg2+、血红蛋白中含有Fe2+等；②、维持生物体的生命活动（如动物缺钙会抽搐）；③、维持酸碱平衡，调节渗透压。（2）本章补充概念元素（element）：指自然界中一百多种基本的金属和非金属物质，它们只由几种有共同特点的原子组成，其原子中的每一核子具有同样数量的质子，质子数来决定元素的种类。化合物（compounds）：组成中含有不同种元素的纯净物。（3）本章重要命题C是构成细胞的最基本的元素。组成细胞的主要有机化合物有：糖类、脂质、蛋白质、核酸。组成细胞的主要无机化合物有：水（自由水和结合水）、无机盐。（4）概念图构建思路简述本章概念图（见图2.2）构建思路为：组成细胞的分子从两个维度来看一个是元素水平，将组成细胞的元素按含量多少分为大量元素和微量元素；另一个是化合物水平，介绍了组成细胞的主要有机化合物有糖类、脂质、蛋白质和核酸，组成细胞的主要无机化合物有水和无机盐。组成细胞的主要有机化合物在文章后面都构建了概念图，这里就没有详细扩展。图2.2组成细胞的分子的概念图Fig2.2conceptmapofCellMolecules

2.2.1第二节生命活动的主要承担者——蛋白质（1）本节重点概念氨基酸（aminoacid）：蛋白质的基本组成单位，组成蛋白质的氨基酸约有20种。每种氨基酸分子至少都含有一个氨基（—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。脱水缩合（dehydrationcondensation）：一个氨基酸分子的氨基（—NH2）与另一个氨基酸分子的羧基（—COOH）相连接，同时失去一分子水。肽键（peptidebond）：肽链中连接两个氨基酸分子的化学键（—NH—CO—）。二肽（dipeptide）：由两个氨基酸分子缩合而成的化合物，只含有一个肽键。多肽（polypeptide）：由三个或三个以上的氨基酸分子缩合而成的链状结构。肽链（polypeptidechain）：多肽通常呈链状结构，叫肽链。（2）本节重要命题氨基酸是组成蛋白质的基本单位。多个氨基酸脱水缩合形成多肽链，多肽链能够盘曲、折叠，形成一定空间结构的蛋白质分子。蛋白质具有的生理功能有：催化作用、调节作用、运输作用和免疫作用等。蛋白质的结构决定蛋白质的生理功能，蛋白质的多样性也决定蛋白质功能的多样性。（3）概念图构建思路简述本节概念图（见图2.3）的构建思路为：形式上参考了河南省滑县第六高级中学李希明老师绘制的概念图。介绍了蛋白质的结构和功能，结构从四个层次来介绍，功能列举了课本中出现的实例。揭示了结构决定功能的哲理，以及结构多样性决定功能多样性。氨基酸经过脱水缩合形成多肽，多肽链盘曲、折叠形成成熟蛋白质。图2.3蛋白质的概念图Fig2.3conceptmapofProtein2.2.2第三节遗传信息的携带者——核酸（1）本节重点概念核酸（nucleicacid）：由核苷酸或脱氧核苷酸通过3′，5′-磷酸二酯键连接而成的一类生物大分子。具有非常重要的生物功能，主要是贮存遗传信息和传递遗传信息对于生物的遗传、变异和蛋白质的合成具有重要作用。包括核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA)两类。脱氧核糖核酸（deoxyribonucleicacid;DNA）：属于核酸的一种，含有的碱基种类有胸腺嘧啶（T）、胞嘧啶（C）、鸟嘌呤（G）、腺嘌呤（A）。核糖核酸（ribonucleicacid;RNA）：属于核酸的一种，含有的碱基种类有尿嘧啶（U）、胞嘧啶（C）、鸟嘌呤（G）、腺嘌呤（A）。核苷酸（nucleotide）：由一分子碱基、一分子五碳糖和一分子磷酸组成。是核酸的组成单位。（2）本节重要命题核酸共分为两种，即脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)。真核细胞的DNA主要分布在细胞核中，线粒体和叶绿体中也含有少量的DNA。RNA主要分布在细胞质中。DNA的组成单位是脱氧核糖核酸，RNA的组成单位是核糖核酸。核苷酸是由一分子碱基、一分子五碳糖和一分子磷酸组成的。脱氧核糖核苷酸的五碳糖为脱氧核糖。DNA含有的四种碱基为胸腺嘧啶（T）、胞嘧啶（C）、鸟嘌呤（G）、腺嘌呤（A），RNA含有的四种碱基为尿嘧啶（U）、胞嘧啶（C）、鸟嘌呤（G）、腺嘌呤（A）。（3）概念图构建思路简述本节概念图（见图2.4）的构建思路为：核酸分为两大类，各自的主要分布和组成单位，比较了组成单位中含有结构的相同点和不同点。图2.4核酸的概念图Fig2.4conceptmapofNucleicAcid2.2.3第四节细胞中的糖类和脂质（1）本节重点概念糖类（carbohydrate）：又称“碳水化合物”，由C、H、O三种元素构成。是主要的能源物质；主要分为单糖、二糖和多糖等。二糖（disaccharide）：是水解后能生成两分子单糖的糖。比如蔗糖、麦芽糖和乳糖。多糖（polysaccharide）：是水解后能生成许多单糖的糖。比如淀粉、纤维素和糖原。多糖的基本组成单位都是葡萄糖。脂质（lipids）：脂肪和类似脂肪物质的统称。组成脂质的化学元素主要是C、H、O，有些脂质还含有P和N。脂肪（fat）：是由甘油和脂肪酸组成的三酰甘油酯，其中甘油的分子比较简单，而脂肪酸的种类和长短却不相同。脂肪酸分三大类：饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸、多不饱和脂肪酸。脂肪在多数有机溶剂中溶解，但不溶解于水。脂肪是细胞内良好的储能物质。皮下脂肪层还可起到保温做用。磷脂（phospholipids）：含有磷酸基团的脂质。磷脂是构成细胞膜的重要成分。固醇（sterol）：固醇类物质包括胆固醇、性激素和维生素D等。（2）补充概念还原性糖（reducingsugar）：是指具有还原性的糖类。还原性糖包括葡萄糖、果糖、半乳糖、乳糖、麦芽糖等。糖原（glycogen）：一种广泛分布于哺乳类及其他动物肝、肌肉等组织的、多分散性的高度分支的葡聚糖，用于能源贮藏。纤维素（cellulose）：是由葡萄糖组成的大分子多糖。不溶于水及一般有机溶剂。是植物细胞壁的主要成分。胆固醇（cholesterol）：胆固醇是动物组织细胞所不可缺少的重要物质，它不仅参与形成细胞膜，而且是合成胆汁酸，维生素D以及甾体激素的原料。性激素（sexhormone）：主要由性腺分泌、负责第二性征的发育和副生殖器官发育的一类激素。如雄激素、雌激素及孕激素。维生素D（vitaminD）：能影响肠道对钙、磷的吸收和贮存，有预防和治疗佝偻病的功效。（3）本节重要命题糖类分为单糖、二糖