第2章组成细胞的分子知识清单 高中生物人教版必修1

新教材人教版生物必修1第2章知识点清单目录第2章组成细胞的分子第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第4节蛋白质是生命活动的主要承担者第5节核酸是遗传信息的携带者第2章组成细胞的分子第1节细胞中的元素和化合物一、生物界与无机自然界的统一性和差异性1.统一性：组成细胞的化学元素，在无机自然界中都能找到，没有一种化学元素为细胞所特有。2.差异性：细胞中各种元素的相对含量与无机自然界的大不相同。二、组成细胞的元素1.大量元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等。2.微量元素：Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。温馨提示

(1)谐音巧记组成细胞的微量元素 (2)在组成人体细胞的元素中，占鲜重百分比前四位的依次是O>C>H>N；占干重百分比前四位的依次是C>O>N>H。(3)微量元素在生物体内含量很少，却是不可缺少的。三、组成细胞的化合物1.细胞中的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。2.细胞内含量最多的化合物是水，含量最多的有机化合物是蛋白质。四、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质1.还原糖的检测和观察 温馨提示

斐林试剂需现配现用，且反应需要水浴加热。常见的还原糖有葡萄糖、果糖、半乳糖、麦芽糖、乳糖等。2.脂肪的检测和观察(1)检测原理：脂肪+苏丹Ⅲ染液→橘黄色。(2)检测步骤及结论 3.蛋白质的检测和观察(1)检测原理：蛋白质+双缩脲试剂 紫色。(2)检测步骤和结论 温馨提示

(1)该颜色反应是在碱性条件下，肽键与双缩脲试剂中Cu2+作用，产生的紫色络合物。(2)双缩脲试剂在使用时，先加入双缩脲试剂A液(0.1g/mL的NaOH溶液)1mL摇匀，再加入双缩脲试剂B液(0.01g/mL的CuSO4溶液)4滴，摇匀。五、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质实验的问题剖析 1.实验材料的选择原则：色浅或无色，有关物质含量丰富。(1)鉴定还原糖宜选用苹果汁或梨汁，而不选用西瓜汁、甘蔗汁等。西瓜汁虽含

有丰富的还原糖，但颜色偏重，影响实验结果的观察；甘蔗汁主要含蔗糖，蔗糖不具

有还原性。(2)脂肪检测宜选用花生种子等脂肪含量丰富的生物材料。(3)蛋白质检测常选用豆浆或鸡蛋清稀释液等色浅且蛋白质含量丰富的材料。2.关注实验中的三个注意点预留样品物质检测中，预留组织样液作为对照待测液处理蛋清作为蛋白质检测材料时，必须充分稀释，防止蛋清黏在试管内壁材料处理脂肪检测时，用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色，不能用清水，因为染料易溶于酒精溶液而不溶于水3.理清斐林试剂与双缩脲试剂试剂斐林试剂双缩脲试剂甲液乙液A液B液成分及其浓度0.1g/mLNaOH0.05g/mLCuSO40.1g/mLNaOH0.01g/mLCuSO4添加顺序甲、乙等量混匀立即使用先加A液1mL，摇匀；再加B液4滴，摇匀反应条件50~65℃水浴加热不需加热，摇匀即可反应现象浅蓝色→棕色→砖红色沉淀紫色第2节细胞中的无机物一、细胞中的水1.生物体的含水量一般来讲，水是活细胞中含量最多的化合物。不同生物含水量不同。同种生物，在不同的组织、器官和不同的生长发育期含水量不同。2.不同形式的水形式自由水结合水概念细胞中绝大部分的水呈游离状态，可以自由流动与细胞内其他物质(蛋白质、多糖等物质)相结合的水功能(1)良好的溶剂(2)参与生化反应(代谢)(3)构成多细胞生物体内以水为基础的液体环境(4)运输养料和代谢废物细胞结构的重要组成成分与细胞代谢或抗逆性的关系正常情况下，自由水与结合水比值越小，细胞代谢越缓慢，但抗逆性越强；该比值越大，细胞代谢越旺盛，但抗逆性越差联系自由水和结合水在一定条件下可相互转化：一定范围内，温度升高时，部分结合水转化为自由水；温度降低时，部分自由水转化为结合水应用(1)种子萌发时，需要吸收水分，增加自由水含量。(2)种子储存前晒干是为了降低自由水含量，降低代谢强度，以延长储存时间。(3)越冬作物减少灌溉，可提高作物对低温的抗性温馨提示

种子的含水量并不是越多越好：在一定范围内，种子的萌发率随着水分的增加而升高，超过一定范围，种子的萌发率又会随着水分的增加而降低。3.水的特性(1)水分子是极性分子，带正电荷或负电荷的分子都容易与水结合→水是良好的溶剂。(2)水分子之间的氢键易断裂也易形成，保证水分子具有流动性。(3)氢键的存在使水分子具有较大的比热容，水可以保持稳定性。二、细胞中的无机盐1.存在形式和含量细胞中少数无机盐与其他化合物结合，大多数以离子形式存在，含量很少。2.无机盐的生理功能(1)构成细胞结构和细胞中重要化合物的成分，如Fe2+→血红素，Mg2+→叶绿素，P→细胞膜、细胞核和许多化合物的重要成分。(2)维持细胞和生物体的生命活动，如Na+、Ca2+可调节细胞的兴奋性，血钙过高→肌无力，血钙过低→抽搐。(3)维持生物体内的平衡，如酸碱平衡、渗透压平衡等。三、探究某种无机盐是植物生长所必需的方法1.实验原理：当植物缺乏某种元素时，植物会表现出相应的缺乏症，植物出现相应症状后，可以利用补充该元素的方法使植物的生长恢复正常。2.实验材料：生长状态相同、长势良好的植物幼苗若干，完全培养液，缺X的完全培

养液，无机盐X。3.设计思路：对照原则+单一变量原则。(1)对照组完全培养液+幼苗正常生长(2)实验组特别提醒

(1)实验中应控制好无关变量，如幼苗的种类、实验前幼苗的生长状况等应一致。(2)实验组中，在幼苗生长不正常后加入X的目的是形成二次对照，以增强说服力。二次对照实验中，幼苗生长不正常是对照组，加入X后幼苗生长正常是实验组。第3节细胞中的糖类和脂质一、细胞中的糖类1.糖类的组成元素及功能(1)组成元素：糖类一般由C、H、O三种元素组成。(2)功能：糖类是主要的能源物质。2.糖类的种类(1)单糖：不能水解的糖。种类主要分布主要功能五碳糖核糖动植物细胞核酸的组成成分脱氧核糖六碳糖葡萄糖动植物细胞细胞生命活动所需的主要的能源物质果糖植物细胞提供能量半乳糖动物细胞(2)二糖：由两分子单糖缩合而成，一般要水解为单糖才能被细胞吸收。种类主要分布主要功能麦芽糖植物细胞(如发芽的小麦等谷粒)提供能量蔗糖植物细胞(如甘蔗、甜菜)乳糖动物细胞(如人和动物乳汁)温馨提示

(1)蔗糖无还原性，麦芽糖和乳糖有还原性。(2)一分子麦芽糖由两分子葡萄糖脱水缩合而成，一分子蔗糖由一分子果糖和一分子葡萄糖脱水缩合而成，一分子乳糖由一分子葡萄糖和一分子半乳糖脱水缩合而成。(3)多糖种类主要分布主要功能淀粉植物细胞植物细胞中重要的储能物质糖原人和动物的肌肉和肝脏人和动物细胞中重要的储能物质纤维素植物细胞一般作为结构多糖，参与构成植物的细胞壁几丁质甲壳类动物和昆虫的外骨骼用于废水处理；制作食品的包装纸和食品添加剂；制作人造皮肤等二、细胞中的脂质1.脂质的特点(1)脂质存在于所有细胞中，是组成细胞和生物体的重要有机化合物，常见的脂质有脂肪、磷脂和固醇等，通常不溶于水，溶于脂溶性有机溶剂。(2)与糖类不同的是脂质分子中氧的含量远低于糖类，但氢的含量更高。2.脂质的种类、分布及功能(1)脂肪(三酰甘油、甘油三酯)①元素组成：C、H、O。②分子组成：三分子脂肪酸和一分子甘油发生反应形成的酯。③分布：人和动物皮下和内脏器官周围、植物油料种子等。④主要功能a.细胞内良好的储能物质。b.保温作用。c.缓冲和减压，保护内脏器官。温馨提示

(1)单位质量的脂肪氧化分解释放的能量比糖类多，主要是因为脂肪含有更多的氢。(2)在生物细胞内脂肪的氧化速率比糖类慢，消耗的氧气多。(3)脂肪是细胞内良好的储能物质，淀粉和糖原的储能效果弱于脂肪。(4)脂肪酸种类：不饱和脂肪酸(室温下呈液态)、饱和脂肪酸(室温下呈固态)。(2)磷脂①元素组成：除C、H、O外，还含有P甚至N。②分布：人和动物的脑、卵细胞、肝脏以及大豆的种子。③主要功能：构成细胞膜和细胞器膜的重要成分。(3)固醇①元素组成：C、H、O。②种类：胆固醇、性激素和维生素D等。a.胆固醇功能：动物细胞膜的重要组成成分，参与人体血液中脂质的运输。b.性激素功能：能促进人和动物生殖器官的发育以及生殖细胞的形成。c.维生素D功能：促进人和动物肠道对钙和磷的吸收。三、糖类和脂质的相互转化1.血液中的葡萄糖除供细胞利用外，多余的部分可以合成糖原储存起来；如果葡萄糖还有富余，就可以转变成脂肪和某些氨基酸。2.食物中的脂肪被消化吸收后，可以在皮下结缔组织等处以脂肪组织的形式储存起来。3.糖类和脂肪之间的转化程度是有明显差异的。糖类在供应充足的情况下，可以大量转化为脂肪；而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。四、糖类的不同分类 1.按分布分类植物细胞特有蔗糖、麦芽糖、淀粉、纤维素动物细胞特有半乳糖、乳糖、糖原动植物共有葡萄糖、核糖、脱氧核糖2.按化学性质分类(1)还原糖：单糖、麦芽糖、乳糖。(2)非还原糖：蔗糖、多糖。3.按功能分类(1)参与构成细胞的重要组成成分：纤维素、脱氧核糖、核糖。(2)细胞生命活动的主要能源物质：葡萄糖。(3)细胞的储能物质：淀粉、糖原。五、同质量的脂肪和糖类彻底氧化分解的比较 1.脂肪：碳、氢元素含量高，氧元素含量低，氧化分解时耗氧多，释放的能量多。2.糖类：碳、氢元素含量低，氧元素含量高，氧化分解时耗氧少，释放的能量少。第4节蛋白质是生命活动的主要承担者一、蛋白质的功能1.一切生命活动都离不开蛋白质，蛋白质是生命活动的主要承担者。蛋白质功能如下(1)结构蛋白——如胶原蛋白、角蛋白。(2)催化功能——绝大多数酶，如胃蛋白酶。(3)运输功能——如血红蛋白。(4)调节功能——如胰岛素。(5)免疫功能——如抗体。二、蛋白质的基本组成单位——氨基酸1.元素组成：主要由C、H、O、N组成，有的含有S、Fe。2.结构通式： 3.结构特点(1)组成蛋白质的氨基酸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。(2)这个碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基团，这个侧链基团用R表示。(3)不同的氨基酸具有不同的侧链基团(R)。4.种类：组成人体蛋白质的氨基酸有21种，其中必需氨基酸有8种，是人体细胞不能合成的，需要从外界环境中获取；其余属于非必需氨基酸，可来自食物，可自身合

成。巧学妙记谐音巧记人体内的8种必需氨基酸甲(甲硫氨酸)携(缬氨酸)来(赖氨酸)一(异亮氨酸)本(苯丙氨酸)亮(亮氨酸)色(色氨酸)书(苏氨酸)。三、蛋白质的结构及其多样性1.两个氨基酸脱水缩合生成二肽(1)这种结合方式称为脱水缩合，两个氨基酸分子经该过程形成的化合物是二肽和水。(2)连接两个氨基酸分子的化学键是肽键。2.二肽形成三肽、四肽……乃至多肽(1)由多个氨基酸分子缩合而成的，含有多个肽键的化合物，叫作多肽。多肽通常呈链状结构，叫作肽链。(2)肽链能盘曲、折叠，形成有一定空间结构的蛋白质分子。许多蛋白质分子含有两条或多条肽链，它们通过一定的化学键(如二硫键)相互结合在一起。3.蛋白质结构多样性(1)原因：组成蛋白质的氨基酸数目可能成千上万，氨基酸形成肽链时，不同种类氨基酸的排列顺序千变万化，肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别，这构成了蛋白质分子的结构多样。(2)蛋白质的结构(主要是指空间结构)与其功能相适应。4.蛋白质变性：蛋白质在某些物理和化学因素作用下其特定的空间构象被破坏，从而导致其理化性质的改变和生物活性丧失的现象。变性因素有酸、碱、加热、酒精等。温馨提示

蛋白质变性后，构成蛋白质的肽链内的肽键没有被破坏，与双缩脲试剂反应呈紫色。若蛋白质完全水解后，空间结构和肽键全部被破坏，与双缩脲试剂不发生紫色反应。四、有关蛋白质的计算 1.肽键数与氨基酸数目的关系(不考虑链间的肽键)公式1：肽键数=脱去的水分子数=氨基酸数-肽链数(链式结构)公式2：肽键数=氨基酸数=脱去的水分子数(环状结构)2.蛋白质中游离氨基和羧基的数目公式3：游离氨基或羧基数目=肽链数+R基团上的氨基或羧基个数(链式结构)公式4：游离氨基或羧基数目=R基团上的氨基或羧基个数(环状结构)3.蛋白质相对分子质量的计算在计算蛋白质相对分子质量时，还要考虑蛋白质分子形成过程中是否存在特殊的变化，如二硫键(—S—S—)的形成，每形成一个二硫键，脱去2个H，蛋白质相对分子质量减少2。公式5：蛋白质相对分子质量=氨基酸数×氨基酸平均相对分子质量-脱去的水分子数×18-二硫键数×2第5节核酸是遗传信息的携带者一、核酸的种类、分布及功能1.核酸的种类与分布(1)种类：脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)。(2)分布：真核细胞的DNA主要分布在细胞核中，叶绿体和线粒体内也有少量；RNA主要分布在细胞质中。2.核酸功能：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。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。  2.DNA和RNA的比较种类DNARNA五碳糖脱氧核糖核糖含氮碱基A(腺嘌呤)、T(胸腺嘧啶)、G(鸟嘌呤)、C(胞嘧啶)A(腺嘌呤)、U(尿嘧啶)、G(鸟嘌呤)、C(胞嘧啶)基本组成单位4种脱氧核糖核苷酸4种核糖核苷酸链数一般由2条脱氧核苷酸链构成一般由1条核苷酸链构成两种核酸有异同，腺鸟胞磷能共用。RNA有尿嘧啶，还有核糖在其中。DNA中含有胸(胸腺嘧啶)，脱氧核糖是特征。3.