高中生物必修一《分子与细胞》知识点总结

第一章走进细胞

笫一节细胞是生命活动的基本单位

一、细胞学说及建立过程I一I

1、建立者：主要是德国的施莱登和施旺。

2、细咆学说的要点：

(1)细胞是一个有机体，一切动植物都由细胞发育而来，并由细胞和细胞产物所构成；

(2)细胞是一个相对独立的单位，既有它自己的生命，又对与其他细胞共同组成的整体生命起作用；

(3)新细胞是由老细胞分裂产生的。

3、分析细胞学说建立的过程

*英国.罗伯特•胡克用显微镜观察植物木栓组织，发现并命名细胞。(死细胞，只有细胞壁)

*荷兰.列文虎克用自制的显微镜观察到不同形态的细菌、红细胞和精子等。(第一次观察到活细胞)

*德国.魏尔肖提出，细胞通过分裂产生新细胞。名言：所有的细胞都来源于先前存在的细胞。

细胞学说局限性的理解

(1)细胞学说仅涉及动植物细胞，并没有涉及原核细胞、病毒等。

(2)细胞学说没有涉及细胞多样性的有关问题。

(3)新细胞并非都由老细胞分裂产生，如受精卵源于精子和卵细胞的融合。

4、意义

(1)揭示了动物和植物的统一性，从而阐明了生物界的统一性。

(2)对生物学发展的意义：

①使生物学的研究进入细胞水平，并为后来进入分子水平打下基础。

②为生物进化论的确立埋下了伏笔。

5、科学方法：归纳法

(1)概念：是指由一系列具体事实推出一般结论的思维方法。

(2)分类：完全归纳法和不完全归纳法。

所有类型的植物细胞都有细胞核T结论：植物细胞都有细胞核。■►完全归纳法

部分植物细胞都有细胞核T结论：植物细胞都有细胞核。T不完全归纳法

通过不完全归纳法得出的结论很可能是可信的，因此可以用来预测和判断，不过也需要注意存在例外的

可能。

二、细胞是基本的生命系统

1.生命活动离不开细胞

⑴病毒：没有细胞结构，只能寄生在活细胞内才能进行生命活动。

(2)单细胞生物：一个细胞就是一个个体，依赖单个细胞完成生命活动。(单细胞生物的运动、繁殖，

常见的单细胞生物有酵母菌、草履虫、衣藻、眼虫、原核生物等)

（3）多细胞生物：依赖各种分化的细胞密切合作共同完成一系列复杂的生命活动。

2.多细胞生物生命活动的基础

（1）生物与环境间的物质和能量交换的基础：细胞代谢。

⑵生长发育的基础：细胞增殖、分化。也也用发包括把他分裂.我材8页练习⑵涉及了

⑶遗传与变异的基础：细胞内基因的传递和变化。

3.生命系统的结构层次

⑴系统：系统是指彼此间相互作用、相互依赖的组分有规律地结合而形成的整体。（不用背）

（2）生命系统的结构层次

①细胞（生物体结构和功能的基本单位）最基本、最小的生命系统。特例：神经元、肌纤维

②组织（由形态相似，结构和功能相同的细胞联合在一起的细胞群）如植物的保护组织、输导组织、营养

组织等

特例：血液、植物的导管、筛管、胃粘膜

③器官（不同的组织按照不同的次序结合在一起构成的行使一定功能的结构）如植物：（植物有六大器官）

根、茎、叶、花、果实、种子。动物：五官、心肝脾肺肾脑胃牙齿皮肤、血管、一块骨骼肌、市场上卖

的西瓜等

④系统（能够完成•种或几种生理活动的多个器官按照•定次序组合在•起），多细胞动物具有此层次

而植物没有。心脏+血管+血液二（血液循环）系统

⑤个体（由各种器官或系统协调配合，共同完成复杂生命活动的生物，单细胞生物由一个细胞构成）例如

一棵松树。

⑥种群（定义：生活在•定区域内的同种生物的全部个体）如•个池塘中所有鲤鱼、•个培养皿中的大肠

杆菌菌落。一个池塘中所有鱼（X）种群是对于某一区域的同一物种而言的。要判断某区域的某种生物

（如羊、鱼、蛇等）是否为一个种群，就要看其是否为同一个物种。如某草地的“一群羊”，其中山羊、

绵羊等，就不能看作一个种群。

⑦群落：生活在一定区域内的所有的生物种群的集合（二全部生物）包括全部动物植物微生物。例：一

个池塘中所有的生物。（不是所有的鱼）

⑧生态系统（由生物群落及其所生活的无机环境相互作用而形成的整体）如一片草地、一片杨树林。

注意：阳光、空气、水分等不是生命系统的层次，但属于生命系统的组成成分。

⑨生物圈（由地球上所有的生物和这些生物生活的无机环境共同组成，是地球上最大的生态系统）

注意：①病毒、核酸、蛋白质等是系统但不属于生命系统的层次。

②单细胞生物无组织、器官、系统层次，既是细胞层次，又是个体层次。

③生命系统的各个层次各自具有特定的组成、结构和功能，但又层层相依、相互联系。

4.病毒

⑴结构：病毒不具细胞结构，一般由核酸（DNA或RNA）和蛋白质组成，体外培养必须要TT活细胞的

培养基。

(2)分类：按照宿主类型划分为：动物病毒：如HIV、流感病毒、禽流感病毒、乙肝病毒、脊髓灰质炎

病毒等

植物病毒:如烟草花叶病毒

细菌病毒:如噬菌体

按照含有的核酸类型分为：DNA病毒：天花病毒、乙肝病毒、噬菌体

RNA病毒：SARS病毒、流感病毒、新冠病毒、

烟草花叶病毒、HIV、埃博抗病毒

(3)生活方式：寄生。(病毒不能用普通的培养基培养，需用含有活细胞的培养基培养)

第二节细胞的多样性和统一性

一、显微镜的使用

1、显微镜的结构

⑴目镜无螺纹目镜越长一放大倍数越小。

(2)物镜有螺纹物镜越长一放大倍数越大一离装片越近，如Hlo

2、成像特点：物像与实际材料卜下、左右均颠倒

如图分别是在S而铺下所规察到的物像,请分析回答F列|-----------□丁丁

问题：bIf

(DA图实物的形状是—图实物的位置在哪里？

左下方・--------------

(2X：图物质的实际流动方向是逆时针还是顺时针方向？ABC

逆时针.

(卷子不翻面旋转180")

像在右上方，实物在左下方，朝右上方移动才能将像移至视野中央

3、放大倍数=物镜倍数X目镜倍数

放大实质：显微镜的放大倍数是指长度或宽度的放大倍数(不是面积或体积)

面积的放大倍数是倍数的平方

4、使用步骤：

低倍镜下：取镜一安放一对光一放装片一调焦一观察

高倍物镜下：①找：低倍镜下找到要观察的细胞

②移：移动装片，将目标移至视野中央

③转：转动转换器换上高倍物镜

④调：调节遮光器（上有光圈）和反光镜，调节亮度（先调亮再调焦）

观察颜色深的材料，视野应适当调亮，反之则应适当调暗。

调节细准焦螺旋使视野清晰

5、低倍镜与高倍镜的比较

物像大细胞数视野亮视野范物镜与装片的距

小目度围离

低倍镜小多亮大近

高倍镜大少暗小远

6、污点位置的判断

污点可能存在的位置：目镜、物镜、装片

依次移动装片、转动目镜，观察污点是否移动判断

」一污物移动一在装片上

移动装工污物不动一转动目摊

I4I

污物移动污物不动

II

在目镜上在物境上

7、视野中细胞数目计算

下图1和图2分别是在目镜放大倍数为10X、物镜放大倍数为10X时观察到的细胞数，若将物镜转换

为40X,观察到的细胞数分别是多少？

（1）一行细胞时，个数比二倍数的反比

共8个细胞共1C个细胞

图1图2

（2）圆形视野被细胞充满时，个数比二倍数的反比的平方

拓展：成像异常的可能原因分析

1、一半亮、一半暗T反光镜角度不对

2、一半清晰、一半模糊T材料厚薄不均匀

3、有带黑边的圆圈一玻片标本中有气泡

4、看不清物象T切片太厚、盖玻片太厚、玻片标本放反等

注意显微镜镜头脏了只能用专门擦镜纸擦拭

二、原核细胞和真核细胞

分类依据：科学家根据细胞内有无以核膜为界限的绢胞核，把细胞分为原核细胞和真核细胞两

大类。

1、原核细胞：细胞内无以核膜为界限的细胞核。（原核细胞构成原核生物，都是单细胞生物，无细胞

分化）

蓝细菌：色球蓝细菌、念珠蓝细菌、颤蓝细菌、发菜等。

①硝化细菌、硫细菌、铁细菌、光合细菌；

细菌：-②带形状的菌：杆菌、球菌、弧菌、螺旋菌等;

原③根瘤菌、固氮菌、乳酸菌、醋酸菌等。

核

生

物放线菌：链霉菌等。

支原体：可能是最小、最简单的单细胞生物，唯一无细胞壁的原核生物

衣原体

-立克次氏体

2、真核细胞：细胞内有以核膜为界限的细胞核。（真核细胞构成真核生物）

如现物

植物［除蓝藻外带“藻”字的都是植物）

真菌［酵母菌、霉菌、食用菌等）

3、蓝细菌与大肠杆菌比较

⑴大肠杆菌⑵蓝细菌

■组成：［①］为竺电的〔②］为拟Q,'组成:［①］为拟核,［⑤］为核糖体

［③］为细胞侦.［⑤］为硒膜,

［@］为细胞联生活方式:因其细胞内含有蛆奉

生活方式：多数种类式背以生或腐生和藻蓝素，所以能进萩有

生活的异养生物

篮细菌含藻蓝素和叶绿素，能进行光合作

细菌大多数为营腐生或寄生生活的异养生物，少数用，为自养生物（无叶绿体）

为自养生物如：铁细菌、硫细菌、硝化细菌等。原蓝藻疯长①淡水T水华

核生物没有线粒体也可以进行有氧呼吸，因为原核②海水T赤潮

生物有与有氧呼吸有关的酶。

4、细胞壁的主要成分：

（1）植物一纤维素、果胶

（2）细菌一肽聚糖

（3）真菌一如几丁质

（4）动物和支原体一无细胞壁

三、细胞的多样性和统一性

1、真核细胞与原核细胞均具有多样性

2、细胞多样性①直接原因：蛋白质的多样性

②根本原因：DNA（基因）的多样性

3、真、原核细胞具有统一性的表现：都含有细胞膜、细胞质和核糖体，都以DNA为遗传物质。

四、原核细胞与真核细胞的比较

项目原核细胞真核细胞

本质区

无以核膜为界限的细胞核有以核膜为界限的真正的细胞核

别

大小较小较大

植物细胞和真菌细胞都有，动物细

细胞壁有（支原体除外）

胞无

细胞质有核糖体，无其他细胞器有核糖体和其他细胞器

拟核，无核膜，该区域有一个环状DNA分子，

细胞核有核膜，核内有染色体（质）

无染色体

从“结曲与功能观〃分析原核细胞与真核细胞

⑴不属于真核生物的不一定就是原核生物，病毒没有细胞结构，既非原核生物也非真核生物。

（2）原核细胞不一定都有细胞壁，如支原体。

⑶能进行光合作用的细胞不一定都含有叶绿体，如蓝细菌细胞。

⑷没有细胞核的细胞不一定都是原核细胞，如哺乳动物的成熟红细胞。

第二章组成细胞的分子

第一节细胞中的元素和化合物

一、生物界与非生物界的统一性和差异性

1、组成细胞（生物体）的化学元素在无机自然界中都能找到（不能反过来说），没有一种元素是细胞

所特有的

表明：生物界与非生物界（无机自然界）在元素种类上具有统一性。

2、细胞与非生物界相比，各种元素含量大不相同

表明：生物界与非生物界具有差异性

原因分析：生物体有选择地从无机自然界获取各种物质来组成自身。

二、组成细胞的元素（常见的有20多种）

1、大量元素：生物体生命活动所必需的，占生物体总重量万分之一以上的元素。

最基菽乐一『"反赢素大量元索微量元素

基本元素

组成生物体的最基本元素：C元素。（碳原子间以共价键构成的碳链，碳链是生物构成生物大分子的基

本骨架，称为有机物的碳骨架。）

（1）Mg2+：组成叶绿素的元素之一，缺乏时叶片变黄，光合作用减弱

（2）Ca2+：血钙过低，抽搐；血钙过高肌无力

2、微量元素：生物体生命活动所必需的，含量较少，占生物体总重量万分之一以下的元素。

Fe、Mn、B、Zn>Mo>Cu等。

铁、镉、硼、锌、铝、铜（铁猛碰新木桶）

（1）B促进花粉的萌发和花粉管的伸长，缺硼时:植物会“花而不实”

（2）碘是甲状腺激素合成原料之一，缺碘时患地方性甲状腺肿

（3）铁是血红蛋白的组成成分之一，缺乏时患缺铁性贫血

补充：动物大量元素Na,微量元素I

3、细胞中元素含量分析

（1）鲜重时，含量最多的4种元素；0>C>H>N羊汤清淡（数量最多的是H）

（2）干重时;含量最多的4种元素：C>O>N>H（玉米细胞干重含量百分比占前四位的元素是：0>C>H>N）

问：干重时含量最多的元素是C；鲜重时含量最多的元素是0。

三、组成细胞的化合物

水：占70%〜90%

无机化合物

无机盐：占1%〜1.5%

‘蛋白质：占7%〜10%

种类4

脂质：占1%〜2%

有机化合物5

糖类'

，占1%〜1.5%

核酸

（1）细胞中化合物含量由多到少顺序：①水〉蛋白质〉脂质>糖类

②水〉蛋白质〉无机盐>糖类

（2）活细胞中含量最多的化合物是水，含量最多的有机物是蛋白质。

（3）细胞干重时含量最多的化合物是蛋白质。

（4）沙漠中仙人掌细胞含量最多的化合物是水。

四、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质

1.还原糖的检测

斐林试剂.还原新嗡竽照沉淀

2.脂肪的检测

（1）检测原理：脂肪+苏丹in染液一橘黄色

（2）检测步骤:

花生种子（浸泡）选最理想的薄片

去种皮，将子叶削I

2〜3滴苏丹III

成薄片

（或苏丹IV）染液染色

I

在低倍镜下找到50%的酒精去浮色

已着色的小颗粒,制作临%装片

然后用高倍镜观

察

花生种子中有脂肪存在

3.蛋白质的检测

h

畀金门版+双《麻法局•拿&反应

,

过材雷清除"液或黄U泵油液

一

片

.

怪

注意：1.实验材料的选择

检测生物组织中的淀粉、还原糖、脂肪和蛋白质的实验均为显色反应，在选择实验材料时应注意哪些问

题？

提示：一是要富含待检测的化合物；二是要颜色较浅（无色或白色最佳）。

2.检测试剂的使用

（1）比较斐林试剂与双缩版试剂

都含有NaOH和CuSO.两种成分，且

一化学成分相同I

同NaOH溶液的质量浓度都为0.1g/mL

斐林试剂的实质是新配制的Cu（OII）2溶液,

「使用原理不同一双缩服试剂的实质是碱性环境中的Ci产

检测还原糖时将甲、乙两液等量混匀后立

不--使用方法不同即使用，旦需水浴加热;检测蛋白质时先加

液摇匀然后加液滴振着摇匀

同A1mLB4

斐林试剂中CuSO溶液的质量浓度为

CuSO溶液4

4双缩麻试剂中溶液

的浓度不同0.05g/mL,CuSO4

的侦量浓度为0.01g/mL

3.易混淆的三个误区

（1）易忽喀斐林试剂本身的颜色。

非还原糖（如蔗糖）+斐林试剂水浴加热后的现象不是无色，而是浅蓝色［Cu（0H）2的颜色］。

（2）易写错“斐”和“腺”字。

“斐核试剂”中的“斐”不可错写成“非”，双缩腺试剂中“腺”不可错写成“尿”。

⑶物质检测实验需要设立对照实验吗？一般不设立，若需设立对照组，则应加入成分已知的物质。

第二节、细胞中的无机物

一、细胞中的水

1.水的含量

（1）在构成细胞的各种化学成分中，水一般占60%〜95%。

（2）生物种类不同，含水量不同。

（3）生物体在不同的生长发育期，含水量不同。

2.水的特性

（1）水为什么是良好的溶剂？

水是极性分子，带有正电荷或负电荷的分子（或离子）都容易与水结合，因此，水是良好的溶剂

（2）常温下为什么呈现液态？

水分子之间形成氢键，氢键弱，易断裂，易形成，使水在常温下保持液体状态，具有流动性

（3）为什么水对于维持生命系统的稳定性十分重要？

氢键的存在使水具有较高的比热容，使水温不易发生改变，对于维持生命系统的稳定性十分重要。

3.水的存在形式和功能

存在形式自由水结合水

细胞中绝大部分以游离的形式存在，与细胞内其他物质相结合的

含义

是可以自由流动的水水

①细胞内的良好溶剂

功能是细胞结构的重要组成部分

②参与许多生物化学反应

③为细胞提供液体环境

④运送营养物质和代谢废物

含量约占细胞内全部水分的95.5%约占细胞内全部水分的4.5%

例如：

①鲜种子放在阳光下暴晒，重量减轻=说明自由水散失。

②干种子用水浸泡后仍能萌发才说明失去自由水的种子仍保持其生理活性。

③烘烤后的种子浸泡后不萌发=>说明失去结合水的种子失去生理活性。

4.水的含量与细胞代谢和抗逆性的关系

①将收获的种子晒干，降低自由水的含量，使代谢减弱，有利于

种子

\/代谢强度

的长期保存；

抗逆性②干种子萌发前，需要吸收水分，增加自由水的含量，使代谢逐

C自由水含限

渐增

强；

③越冬作物减少灌溉，降低自由水含量，提高对低温的抗性

二、细胞中的无机盐

1.存在形式：大多数以离子的形式存在。

‘阳离子主要有：Na\K\Ca2\Mg2\Fe2\Fe3+等

〔阴离子主要有：CF>SO/、POF>HCO,等

2.含量：占细胞鲜重的1%〜1.5%。

3.功能

⑴某些复杂化合物和细胞结构的组成成分，如Mg是构成叶绿素的元素，Fe是构成血红素分子的元素,

P是组成细胞膜、细胞核的重要成分。

(2)维持细胞和生物体的生命活动，如哺乳动物的血液中CM+含量降低，会出现抽搐现象，Na+缺乏会引

起神经、肌肉细胞的兴奋性降低。

⑶维持细胞的酸碱平衡。

⑷维持细胞渗透压平衡(例：注射0.9%的生理盐水)

拓展：

探究某一种无机盐是否为植物必需无机盐，一般利用溶液培养法。具体设计思路如下：

⑴对照组：植物+完全培养液一正常生长。

(2)实验组

植物一|「正常生长今X不是必需无机拉

L生长不正常加入X’.生长正常

缺X的完」4

全培养液x是必需无机盐

实验组加入X盐的目的是二次对照，使实验组前后对照，以增强说服力。

-甲含X的完全营养

售组液+幼苗

对

照生长

-

仍为

生长异常

并常

恢复

正常

（实验前）（实验后）

_I

I自身对则

总结：常见无机盐的作用与缺乏症

种类作用缺乏引起的症状

Fe构成血红素的元素缺铁性贫血

Ca骨骼、牙齿的重要组成成分老人骨质疏松，成人抽搐。血钙过高肌无力

Mg构成口1绿素的元素植物口1绿素合成受阻，叶片变黄，影响光合作用

引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低，最终引发肌肉酸痛、

Na维持动物细胞渗透压

无力

1甲状腺激素的重要组成成分地方性甲状腺肿；呆小症

B促进花粉的萌发和花粉管的伸长油菜缺B时;"花儿不实〃

第三节细胞中的糖类和脂质

一、细胞中的糖类

1.元素组成：一般由C、H、。三种元素组成。

2.主要作用：糖类是重要的能源物质。

3.分类

种类概念举例分布功能

核糖(C5H10O5)组成RNA的成分

不能再水解五碳脱氧核糖动、植物细胞中

组成DNA的成分

单糖的糖，可被糖（C5H10O4）

细胞直接吸六碳葡萄糖（C6Hl2。6）主要的能源物质（生命的

收。糖燃料）

植物细胞提供能量

果糖(CGHI206)

半乳糖（QH.A）动物细胞提供能量

由两分子单蔗糖（葡萄糖+果糖）甘蔗、甜菜等水解成单糖而供能

二糖糖脱水缩合麦芽糖（葡萄糖+葡萄糖）发芽的小麦等谷粒中

(C12H22O1形成的糖，乳糖（葡萄糖+半乳糖）人和动物乳汁中

1)i般要水解

成单糖才能

被细胞吸

收。

由多个单糖淀粉植物细胞、植物变态茎或植物的储能物质

多糖脱水缩合而根等、一些植物的果实当

(CGHWOS)成，构成它中

n们的基本单糖原（肝糖原和肌糖原）人和动物的肝脏和肌肉动物细胞的储能物质

位都是葡萄中

糖。纤维素植物茎秆和枝叶、构成细胞壁的主要成分

所有植物细胞的细胞壁

中

几丁质甲壳类动物和昆虫的外废水处理；制作食品包装

骨骼中纸和食品添加剂；制作人

造皮肤

注意：①多糖的水解产物：淀粉、纤维素和糖原的水解产物都是葡萄糖，三种多糖的不同点：葡萄糖的

数量和连接方式不同。

②要注意二糖的组成：麦芽糖是由两分子的葡萄糖脱水缩合形成的；蔗糖是由一分子的果糖和一分子的

葡萄糖脱水缩合形成；乳糖是由一分子的半乳糖和一分子的葡萄糖脱水缩合形成的。

③肌糖原不能分解产生葡萄糖。

4.糖类的功能

⑴生命活动的主要能源物质：葡萄糖。

（2）细胞中的储能物质：糖原、淀粉。

⑶参与构成细胞的物质：核糖、脱氧核糖、纤维素、几丁质等。

关于糖类物质的5个认识误区

(1)不是所有的糖都有甜味，如纤维素没有甜味。

(2)不是所有的糖都能和斐林试剂反应，如蔗糖、淀粉等都不能。

(3)不是所有的糖都是能源物质，如核糖、脱氧核糖、纤维素。

(4)二糖并不都是由葡萄糖组成的。一分子麦芽糖由两分子葡萄糖组成；一分子蔗糖由一分子果糖和一分

子葡萄糖组成；一分子乳糖由一分子半乳糖和一分子葡萄糖组成。

(5)并不是糖原都能水解为葡萄糖，糖原有肝糖原和肌糖原两种，其中肝糖原能水解为黄萄糖。

二、细胞中的脂质

1.元素组成：脂肪、固醇含C、H、0,磷脂含C、H、0、N、P。相对于糖类，脂质分子中氧的含量低，

氢的含量高。

2.分类和功能

分类组成元素生理功能

①细胞内良好的储能物质；②很好的绝热体，

脂肪(即三酰甘油,

C、H、0保温作用；③具有缓冲和减压作用，可以保护

又称甘油三酯)

内脏器官

构成细胞膜、细胞器膜和核膜等生物膜的重要

璘脂

C、H、0、N、P成分

①构成动物细胞膜的重要成分；②在人体内还

胆固醇

C、H、0参与血液中脂质的运输

固

促进人和动物生殖器官的发育以及生殖细胞的

醇性激素

形成(激发并维持第二性征)

维生素D能有效地促进人和动物肠道对钙和磷的吸收

糖类和脂质的关系：糖类和脂质可以相互转化。

①糖类在供应充足时，可以大量转化为脂肪和某些氨基酸。

②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。

3.脂质的相互关系

储能脂质（储能物质、保温、保护内脏器官）

i功能所质

（参与麻质运蚣、动物

/（feflj）/T5同艺人\细神的成分）

c.ii.p/^J//闪加/而凝、・、、・（激发并维持第二性

@］）3又质出伍赢、【同金醉森竺弘）/形）在成，促）进生殖细胞的

（促进钙、碑的吸收）

结构脂质（生物膜的组成成分）

易错提醒

⑴脂肪W脂质：脂肪只是脂质中的一种，脂质除了脂肪外，还包括磷脂和固醇等。

（2）胆固醇W固醇：固醇和胆固醇虽然都是脂质，但其范围不同，胆固醇是固醇中的一种。

（3）等质量的脂肪与糖类相比，脂肪含C多，含H多，含。少，彻底氧化分解时消耗0”多生成COz多、

乩0多,

（4）糖类是主要的能源物质，ATP是细胞内的直接能源物质，蛋白质是生命活动的主要承担者，脂肪是细胞内

的良好储能物质。

第四节、生命活动的主要承担者一蛋白质

一、蛋白质的功能

1.蛋白质功能举例

功能举例

作为结构蛋白，构成细胞和

羽毛、肌肉、蛛丝、头发、指甲等

生物体

催化作用绝大多数的酶是蛋白质（少数酶是RNA）

运输作用血红蛋白（能运输氧气）

调节作用（或信息传递作

胰岛素等蛋白质类激素

用）

蛋白质是生命活动的主要

免疫作用抗体（可抵御抗原的侵害）

承担者。

二、氨基酸的结构特点及其种类

I.氨基酸的结构

H

I

H,N—C—COOH

⑴结构通式：R。

⑵结构特点

①数量上：至少含有一个氨基（一NH2）和一个竣基（一COOH）。

②位置上：都有一个氨基和一个粉基连在同一个碳原子上。

除此之外，该碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基团。各种氨基酸的区别在于侧链基团（R基）的不同

（不同氨基酸理化形式不同由R基决定）

人体细胞不能合成，必须从食物中获取

种类：8种（婴儿9种一组氨酸）

2.种类＜

特点：人体细胞能够合成

非必需氨基酸

种类:利种

三、蛋白质的结构及其多样性

1、元素组成：除C、H、0、N外，大多数蛋白质还含有S等。

2、基本组成单位：氨基酸（组成蛋白质的氨基酸有21种）

3、形成：许多氨基酸分子通过脱水缩合形成肽键相连而成肤链，多条肽链盘曲折叠形成有功能的蛋白

质

二肽：由2个氨基酸分子脱水缩合而成的化合物。

多肽：由多个（n23）氨基酸脱水缩合而成的化合物，通常呈链状结构，叫作肽链。

4.蛋白质的结构层次

|氨嘉酸］—C、H、0、N等元素组成

r^ti-由两个数一酸缩合成的化合物

|多肽|一由多个氨基酸缩合成的化合物.通常呈链状

।一曲、折一

蛋白质|一具有一定的空间结构

5.脱水缩合的过程

（1）反应原理：一个氨基酸分子的氨基与另一个氨基酸分子的竣基相连接，同时脱去一分子水。H20中H

和0的来源：H既来自氨基又来自竣基，0只来自竣基。

—NHz和一COOH的数量和位置：一条肽链中至少含有一个游离的一NH2和一个游离的YOOH,分别

位于肽链的两端，其余的一NH2和YOOH位于R基中。

（2）过程①名称：脱水缩合。

⑶物质②名称：二肽。

（4）结构③名称：肽键。

6、蛋白质结构的多样性的原因：氨基酸的种类、数目、排到顺序的不同；肽链的盘曲折叠方式及其形

成的空间结构不同

四、蛋白质的相关计算：

1.肽键数=脱水数=氨基酸数-肽链数。（环状多肽肽键数的计算方法

由图知：肽键数=脱水数=氨基酸数。即认为环状多肽中肽链数为零。）

氨基酸数=肽键数十肽链数

2.氨基数、薮基数问题（看清有无至少）

至少含有氨（按）基数二肽链数（认为R基中不存在氨基（段基））

含有氨（蔑）基数二肽链数+R基上的氨（钱）基数

注意：若为环状多肽，则肽链数=（）,公式仍适用，无特殊说明不考虑环状多肽

3.蛋白质中各原子的计算

（1）N原子数=肽键数+肽链数+R基中N原子数二各氨基酸中的N原子总数

（2）。原子数=肽键数+肽链数X2+R基中0原子数二各氨基酸中的0原子总数-脱水数

（3）C原子数=氨基酸数X2+R基上的C原子数

（4）H原子数二各氨基酸中H原子总数一脱水数X2-二硫键数X2

4.蛋白质相对分子质量的计算：

蛋白质的相对分子质量（一般题目会给出氨基酸的平均相对分子质量产氨基酸数X氨基酸的平均相对分

子质量一脱水数义18一二硫键数X2

例：假设n个氨基酸形成m条肽蔻，设氨基酸的平均相对分子质量为a,那么由这些氨基酸形成的蛋白

质的相对分子质量为nXa—（n—m）X18,此外，蛋白质相对分子质量计算中有二硫键（一S—S—）

时，要考虑脱去氢的质量，每形成1个二硫键，脱去2个H。

拓展：1、蛋白质的变性、盐析和水解

（1）变性：蛋白质在某些物理或化学因素作用下，其特定的空间构象被破坏，从而导致其理化性质改

变和生物活性丧失的现象。变性不可逆

使蛋白质变性的因素：高温、辐射、强碱、强酸、酒精、重金属盐。

变性的应用：用酒精、加热、紫外线等来消毒和杀菌；在重金属盐中毒急救时也常常利用蛋白质的这

一特点。

未破坏肽键，可以用双缩麻试剂鉴定

①相对于生鸡蛋，煮熟的鸡蛋更容易消化，这是因为煮熟的过程中，高温使蛋白质变性，蛋白质空间结

构变得伸展、松散，容易被蛋白酶水解。

②高温使蛋白质变性后，其与双缔麻试剂还能有颜色反应吗？为什么？有颜色反应，因为肽键没有断裂。

③若蛋白质空间结构改变一定是蛋白质变性吗？举例说明。不一定，例如载体蛋白在转运物质的过程中

空间构象发生改变。

④人畜因误食铜盐、汞盐、铅盐等重金属盐而中毒，你认为应采用怎样的措施解毒？为什么？服用蛋清、

牛奶或豆浆。因为蛋清、牛奶或豆浆中主要含有蛋白质，它们能与重金属盐迅速发生反应，使蛋白质

在消化道中与重金属盐结合成变性的不溶解物，以阻止有毒的离子吸收入人体内，然后再设法将沉淀

物自胃中洗出，从而保护机体。

（2）盐析：向某些蛋白质溶液中加入某些无机盐溶液后，可以降低蛋白质的溶解度，使蛋白质凝聚而

从溶液中析出，这种作用叫作盐析。盐析并未破坏蛋白质空间结构，仍具有生物活性。结构未破坏，可

以用双缩腐试剂鉴定

（3）水解：在蛋白酶的作用下，肽键被破坏。彻底水解产物，不能用双缩眼试剂鉴定

2、高中生物中常见的化学本质为蛋白质的物质的分类

本质为蛋白质的物质解释

大多数醉绝大多数酶是蛋白质,少数的酶是RNA（如核酶）

部分激素（如生长激索、胰岛素）有些激素是蛋白质,有些激素是氨基酸衍生物或脂质

抗体抗体是浆细胞分泌的分泌蛋白（免疫球蛋白）

抗原大多数抗原是糖蛋白（蛋白质）

受体（激素受体、递质受体、抗原识别受体）受体大多数是糖蛋白•少数是蛋白质

转运蛋白（载体蛋白、通道蛋白）生物膜上参与协助扩散、主动运输的蛋白质（载体蛋白）

第五节、核酸是遗传信息的携带者

一、核酸的种类及其分布

1、元素组成：由C、H、0、N、P5种元素构成

/脱氧核糖核酸，简称DNA

2禾巾类.

、I核糖核酸，简称RNA

3、分布：真核细胞的DNA主要分布在细胞核内。线粒体、叶绿体内也含有少量的DNA,RNA主要分布

在细胞质中。

4.核酸的基本组成单位一核甘酸

核甘酸的组成和种类

元素组

C、H、0、N、P

成

脱氧核糖核甘酸（构成Q四邀含氮碱基：

A、G、C、T

种类（依V4种

DNA的基本单位）

据五破

更型含班硬茶：

核糖核甘酸（构成RNA的Q

糖不同）'f'YdZZlA、G、C、U

V4种

基本单位）。幽

5.核酸的链数

（1）一般情况下,DNA是由脱氧核糖核甘酸聚合成的2条脱氧核糖核甘酸链构成。

（2）一般情况下,RNA是由核糖核甘酸聚合成的1条核糖核甘酸链构成。

6.核酸的信息储存

(1)绝大多数生物其遗传信息储存在DNA分子中。

(2)部分病毒的遗传信息直接储存在RNA中。

7.核酸的功能

⑴核酸是细胞内携带遗传信息的物质。

(2)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。

8.核酸多样性的原因：核甘酸数目不同和排列顺序不同。

二、生物大分子以碳链为骨架

1.生物大分子：多糖、蛋白质、核酸等都是生物大分子。

2.单体：生物大分子的基本单位称为单体。

3.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，由许多单体连接成多聚体。

［重难］

1.细胞中重要有机物的初级水解、彻底水解、氧化分解:

生物大分子初步水解产物彻底水解产物气化分解产物

葡蔺神

淀粉麦芽糖co2+H2O

脂肪日油+脂肪酸CO2+H2O

多肽

蛋白质氨基酸co?+H2O+尿素

脱氧核糖.含N碱基、璘酸CO+HO+

DNA脱氧核苜酸22

含N、P的代谢废物

核糖核苦酸核糖、含N喊基、磷酸co+HO+

RNA22

含N、P的代谢废物

2.生物体内的五碳糖、核昔酸种类与生物种类的关系

生物类别核酸核菩酸碱基遗传物质举例

加胞生物DNA和RNA8种5种DNA细菌、人

病毒只含有4种4种DNA噬菌体

DNA

只含有4种4种RNA艾滋病病

RNA毒3.DNA、RNA和蛋白

质的关系

化学元素(C、组成.脱水盘曲

缄基酸肽链蛋白质

、、等)

HON核

糖

核糖核甘酸RNA体

化学元素(C、组成

染

、、、

HONP)色

脱钝核甘酸DNA体

第三章细胞的基本结构

第一节细胞膜的结构和功能

一、细胞膜的功能

1.将细胞与外界环境分隔开

细胞膜将生命物质与外界环境分隔开，保障了细胞内部环境的相对稳定。

2.控制物质进出细胞

3.进行细胞间的信息交流

（1）通过化学物质传递信息。如内分泌细胞分泌的一些物质（如激素），通过血液的传递运送到作用部位的

细胞（耙细胞），被靶细胞的细胞膜上的受体（成分为糖蛋白）识别，引起靶细胞的生理反应（图示如下）。

内分泌细胞上当激索卜体；液竺叱靶细胞

⑵通过细胞膜直接接触传递信息。相邻两个细胞的细胞膜直接接触，通过糖蛋白识别，将信息从一个细

胞传递给另一个细胞（图示如下）。

信号分子

⑶通过细胞通道传递信息、。植物细胞间的识别主要是通过植物细胞间的胞间连丝来实现的（图示如下）。

二、细胞膜成分和结构的探索

1.对细胞膜成分的探索

⑴对细胞膜成分的早期探索历程

时间（人物）实验依据结论或假说

对植物细胞进行通透性实验，发现

1895年，欧文顿可以溶于脂质的物质更容易通过细细胞膜是由脂质组成的

胞膜

对哺乳动物红细胞的细胞膜进行化细胞膜的脂质有磷脂和胆

部分科学家

学分析固醇，其中磷脂含量最多

将从人的红细胞中提取的脂质铺成

1925年，荷兰科学家细胞膜中的磷脂分子必然

单分子层。其面积是红细胞表面积

戈特和格伦德尔排列为连续的两层

的2倍

1935年，英国学者丹细胞的表面张力明显低于油一水界细胞膜除含脂质分子外，可

尼利和戴维森面的表面张力能还附有蛋白质

吧5冷博,O

将板体外讣磷脂分子储存油时是单层，如左图

若用鸡鸭鹅红细胞或者人的其他细胞，水面脂质面积大于红细胞表面积2倍。原因：有细胞器膜和核膜,

其中也有磷脂。

（2）细胞膜的成分

①细胞膜主要由脂质和蛋白质组成，此外，还有少量的糖类。在组成细胞膜的脂质中，磷脂最丰富，此

外还有少量的胆固醵。

②蛋白质在细胞膜行使功能方面起重要作用，功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类与数量就越多。

2.对细胞膜结构的探索

时间实例（实验）结论（假说）

电镜下细胞膜呈清晰的暗一亮一暗罗伯特森认为所有的细胞膜都由蛋

1959年

的三层结构白质一脂质一蛋白质三层结构构成

1970年人、鼠细胞融合实验细胞膜具有流动性

辛格和尼科尔森提出了生物膜的流

1972年流动镶嵌模型

动镶嵌模型

三、流动镶嵌模型的基本内容

1.结构模型

①流动镶嵌模型认为，细胞膜主要由磷脂分子和蛋白质分子构成。磷脂双分子层是膜的基本支架，其

内部是磷脂分子的疏水端，水溶性分子或离子不能自由通过，因此具有屏障作用。蛋白质分子有的镶在

磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的贯穿于整个磷脂双分子层。

②细胞膜不是静止不动的，而是具有流动性，主要表现为构成膜的磷脂分子可以侧向移动，膜中的蛋白

质大多也能运动。细胞膜的流动性对于细胞完成物质运输、生长、分裂、运动等功能都是非常重要的【流

动性】。

③细胞膜的外表面还有糖类分子，它和蛋白质分子结合形成糖蛋白，或与脂质结合形成糖脂，这些糖

类分子叫作糖被【不对称性】。糖被与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能有密切关系。

♦细胞膜的结构特点：流动性。

♦蒯胞膜的功能特点：选择透过性。

2.结构特点：具有一定的流动性。

⑴结构基础：磷脂分子和大多数蛋白质分子是可以运动的。

⑵生理意义：保证了细胞的物质迄输、信息交流、分裂和融合等正常生命活动的进行。

(3)表现：分泌蛋白的分泌、细胞膜厚度的改变、动物细胞吸水膨胀和失水皱缩、变形虫的运动等，都体

现了细胞膜的流动性。

四、细胞膜成分和功能的实验探究

1.细胞膜成分的鉴定

细胞膜成分鉴定试剂(方法)结果

脂溶剂处