第2章組成細(xì)胞的分子高一生物單元復(fù)習(xí)知識歸納（人教版2019必修1）

第2章組成細(xì)胞的分子第一節(jié)細(xì)胞中元素和化合物生物界和非生物界的關(guān)系：統(tǒng)一性：生物界和非生物界種類大致相同差異性：生物界和非生物界含量相差很大二、細(xì)胞中的元素和化合物組成細(xì)胞中的元素和化合物（一）組成細(xì)胞中的元素1.來源：有選擇性地從自然界中吸收2.存在：大多以化合物形式存在3.含量：大量元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等微量元素：Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu等（口訣：鐵錳碰新木桶）（注意：①根據(jù)含量將元素劃分為微量元素和大量元素，而不是根據(jù)作用②無論是大量元素還是微量元素，都是生物體的必需元素③占人體細(xì)胞鮮重最多的4種元素：O＞C＞H＞N占人體細(xì)胞干重最多的4種元素：C＞O＞N＞H）4.作用：最基本元素：C(參與構(gòu)成生物大分子的基本骨架）基本元素：C、H、O、N(干重、鮮重均很多）主要元素：C、H、O、N、P、S（二）細(xì)胞中的主要化合物及相對含量1.無機(jī)化合物:①水（70%90%）：水是細(xì)胞中含量最多的化合物，是細(xì)胞中含量最多的無機(jī)化合物水是鮮重情況下含量最多的化合物②無機(jī)鹽（1%1.5%）：大多數(shù)以離子形式存在，少數(shù)以化合物形式存在（骨骼、牙齒中含有CaCO3）2.有機(jī)化合物：①脂質(zhì)（1%2%）②蛋白質(zhì)（7%10%）：細(xì)胞中含量最多的有機(jī)物，干重情況下含量最多化合物③糖類和核酸（1%1.5%）水浴加熱檢測生物組織中的糖類、脂質(zhì)和蛋白質(zhì)水浴加熱50655065℃還原糖+斐林試劑磚紅色沉淀脂肪+蘇丹Ⅲ橘黃色脂肪+蘇丹Ⅳ紅色蛋白質(zhì)+雙縮脲試劑紫色絡(luò)合物淀粉+碘液藍(lán)色檢測步驟還原糖的鑒定取材：還原糖含量高的，顏色白色或接近無色的植物組織（如蘋果、梨子果肉，不可以用西瓜果肉）顯色反應(yīng)：淺藍(lán)色（斐林試劑顏色）→磚紅色沉淀脂肪的鑒定方法一：花生種子勻漿+2滴蘇丹Ⅲ染液→橘黃色方法二：花生種子子葉切成薄片+2滴蘇丹Ⅲ染液（染色）→洗去浮色（用體積分?jǐn)?shù)為50%的酒精）→制成臨時裝片→顯微鏡下觀察到圓形小顆粒（脂肪）成橘黃色蛋白質(zhì)的檢測：大豆組織研磨液或蛋清稀釋液+先加雙縮脲試劑A液1mL，再加雙縮脲試劑B液4滴顏色反應(yīng)：淺藍(lán)色→紫色比較斐林試劑和雙縮脲試劑比較項目斐林試劑注意：斐林試劑與雙縮脲試劑1.溶液種類相同，溶液濃度不完全相同注意：斐林試劑與雙縮脲試劑1.溶液種類相同，溶液濃度不完全相同——“雙(兩)”分“兩步”：先A后B“兩”個10.1g/mlNaOH;4鑒定物質(zhì)還原糖蛋白質(zhì)成分甲液：0.1g/mlNaOH;4A液：0.1g/mlNaOH;使用方法甲液乙液等量混勻，現(xiàn)配現(xiàn)用先A（1ml）后B(4滴)；反應(yīng)條件水浴加熱(50~65℃)堿性環(huán)境、常溫實驗易錯提示點唯一需要加熱——還原糖鑒定,且必須水浴加熱,不能用酒精燈直接加熱。若不加熱則無磚紅色沉淀出現(xiàn)非還原糖(如蔗糖)+斐林試劑的現(xiàn)象不是無色而是淺藍(lán)色[Cu(OH)2的顏色]。(3)唯一需要顯微鏡——脂肪鑒定,實驗用體積分?jǐn)?shù)為50%的酒精，其作用是洗去浮色。易寫錯別字提示:“斐林試劑”中的“斐”不可錯寫成“非”,雙縮脲試劑中的“脲”不可錯寫成“尿”。第二節(jié)細(xì)胞中的無機(jī)物一、細(xì)胞中的無機(jī)物細(xì)胞中水的存在形式和功能存在形式：自由水（約占95.5%）、結(jié)合水（約占4.5%）(1)自由水：概念：可流動、易散失、易揮發(fā)（例子：種子曬干散失的是自由水）功能：自由水：①細(xì)胞中良好溶劑（西瓜汁里溶解蘋果酸、谷氨酸、葡萄糖、果糖、維生素等物質(zhì)）②參與許多生物化學(xué)反應(yīng)（例子：自由水參與光合作用、呼吸作用）③為細(xì)胞提供液體環(huán)境（血液為血細(xì)胞提供液體生活環(huán)境）④運送營養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物（血細(xì)胞運輸氧氣）結(jié)合水：概念：與糖類、蛋白質(zhì)、核酸等物質(zhì)結(jié)合在一起功能：結(jié)合水是細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要組成部分（曬干后種子灼燒后試管壁上出現(xiàn)水珠是結(jié)合水）注：自由水與新陳代謝有關(guān)：自由水越多，新陳代謝越旺盛結(jié)合水與抗逆性有關(guān)：結(jié)合水越多，抗逆性越強(qiáng)自由水/結(jié)合水比值高：新陳代謝旺盛，但抗逆性弱自由水/結(jié)合水比值低：新陳代謝強(qiáng)度低，抗逆性強(qiáng)細(xì)胞中無機(jī)鹽的存在形式和功能存在形式：主要是以離子形式：組成復(fù)雜化合物（實例：Mg2+→葉綠素Fe2+→血紅素）吸收方式：主要是主動運輸作用：①組成復(fù)雜化合物（實例：Mg2+→葉綠素Fe2+→血紅素）②可維持細(xì)胞和生物體的生命活動（實例：哺乳動物：Na+缺乏→肌肉酸痛、無力血鈣過低→抽搐血鈣過高→肌無力）③對維持細(xì)胞和生物體正常的滲透壓、酸堿平衡非常重要（實例：緩沖對：HCO3、H2PO4）第三節(jié)細(xì)胞中糖類和脂質(zhì)一．課堂筆記糖≠甜（如淀粉、纖維素）甜≠糖（如糖精、甜蜜素）細(xì)胞中糖類①功能：主要能源物質(zhì)②組成元素：C、H、O[H:O=2:1→H2O→最基本化學(xué)式（CH2O）→“碳水化合物”]③種類（水解情況）：單糖、二糖、多糖易錯點（(存在特例）：Ⅰ.所有糖類分子≠H:O=2:1【如：脫氧核糖C5H10O4】Ⅱ.分子中H:O=2:1≠是糖類【如：甲醛（CH2O）】單糖：不能水解的糖類稱之為單糖，可直接被細(xì)胞吸收種類分布功能單糖五碳糖核糖C5H10O5動植物細(xì)胞RNA的重要組成成分脫氧核糖C5H10O4DNA的重要組成成分六碳糖C6H12O6葡萄糖主要能源物質(zhì)（“生命燃料”）果糖植物細(xì)胞提供能量半乳糖動物細(xì)胞二糖：由兩分子單糖脫水縮合而成，一般要水解為單糖才能被細(xì)胞吸收種類分布功能二糖C12H22O11麥芽糖發(fā)芽的小麥/谷粒(植物細(xì)胞)水解成單糖，提供能量蔗糖甘蔗、甜菜(植物細(xì)胞)乳糖人和動物乳汁(動物細(xì)胞)5.多糖：由多分子單糖脫水縮合而成，一般要水解為單糖才能被細(xì)胞吸收生物體內(nèi)的糖類絕大部分以多糖形式存在①淀粉、纖維素、多糖的基本單位都是——葡萄糖分子（但是，并不是所有的多糖的基本單位都是葡萄糖,如:幾丁質(zhì)（特例）種類分布功能多糖淀粉植物糧食作物種子（玉米）、變態(tài)莖（土豆）或根（紅薯）以及果實等儲藏器官儲存能量纖維素植物細(xì)胞的細(xì)胞壁中支持和保護(hù)細(xì)胞糖原肝糖原動物的肝臟中儲存能量調(diào)節(jié)血糖肌糖原動物的肌肉組織中儲存能量幾丁質(zhì)（殼多糖）：組成元素：C、H、O、N（幾丁質(zhì)含N——糖類特例，糖類一般由C、H、O元素組成）水解水解水解①真菌細(xì)胞壁的主要成分②甲殼類動物（如蝦、蟹）和昆蟲的外骨骼的重要組成成分水解水解水解6.單糖、二糖和多糖的轉(zhuǎn)化過程（以淀粉水解為例）單糖二糖淀粉麥芽糖葡萄糖釋放能量（呼吸作用）單糖二糖多糖多糖①.單糖能被細(xì)胞直接吸收，②.二糖和多糖需要水解成單糖才能被吸收7.糖類的功能與化學(xué)性質(zhì)生命活動的主要能源物質(zhì)：葡萄糖細(xì)胞中的儲能物質(zhì)：淀粉（植物）、糖原（動物）參與構(gòu)成細(xì)胞的物質(zhì)：核糖、脫氧核糖、纖維素還原糖：葡萄糖、果糖、麥芽糖、乳糖、半乳糖、核糖、脫氧核糖等非還原糖：蔗糖、淀粉、糖原、纖維素8糖類的功能：（1）作為生物體主要能源物質(zhì)（主要能源物質(zhì)）①葡萄糖是細(xì)胞利用的主要能源物質(zhì)②淀粉是植物的儲能物質(zhì)③糖原是動物的儲能物質(zhì)（2）構(gòu)成細(xì)胞的某些物質(zhì)或結(jié)構(gòu)（結(jié)構(gòu)物質(zhì)）①核糖參與形成RNA②脫氧核糖參與形成DNA③纖維素參與構(gòu)成植物細(xì)胞壁脂質(zhì)1.組成元素:C、H、O,有些還含有N、P（僅磷酸含N、P）2.化學(xué)性質(zhì):通常不溶于水，而溶于脂溶性有機(jī)溶劑（如丙酮，氯仿，乙醇——相似相溶）3.特點:與糖類不同，脂質(zhì)分子中氧含量遠(yuǎn)低于糖類，而氫含量更高（記憶:脂質(zhì)——氧低氫高)與糖類相比，脂質(zhì)O低H高H↑，耗O2↑產(chǎn)生H2O↑，產(chǎn)生能量↑4.常見脂質(zhì)脂肪磷脂膽固醇固醇性激素維生素D5.脂肪（三酰甘油、甘油三酯）①組成:1分子甘油+3分子脂肪酸組成元素:C、H、O②存在形式:大多數(shù)動物含有飽和脂肪酸，熔點較高，室溫時呈固態(tài)植物脂肪大多含有不飽和脂肪酸，熔點較低，室溫時呈液態(tài)③脂肪功能Ⅰ脂肪是細(xì)胞內(nèi)良好的儲能物質(zhì)Ⅱ.保溫作用Ⅲ.緩沖、減壓作用，保護(hù)內(nèi)臟器官6.磷脂：①元素組成:C、H、O、N、P②功能:構(gòu)成細(xì)胞膜和細(xì)胞器膜的重要成分③分布:人和動物的腦、卵細(xì)胞、肝臟以及大豆種子7.固醇：①元素組成:C、H、O膽固醇:構(gòu)成動物細(xì)胞膜的重要成分，參與血液中脂質(zhì)的運輸性激素:能促進(jìn)人和動物生殖器官的發(fā)育和生殖細(xì)胞的形成維生素D:促進(jìn)人和腸道對Ca(鈣)和P(磷）吸收8.細(xì)胞中的糖類和脂質(zhì)可以互相轉(zhuǎn)化可大量轉(zhuǎn)化可大量轉(zhuǎn)化不可大量轉(zhuǎn)化糖類脂肪（吃糖發(fā)胖+“減肥很難”原理）不可大量轉(zhuǎn)化首先細(xì)胞利用首先合成糖原合成糖原儲存起來多余轉(zhuǎn)化為脂肪+某些氨基酸轉(zhuǎn)化為脂肪+某些氨基酸再多余蛋白質(zhì)功能——“狗催運面條”功能舉例結(jié)構(gòu)蛋白羽毛、肌肉、頭發(fā)、蛛絲催化蛋白絕大多數(shù)酶運輸?shù)鞍籽t蛋白、載體蛋白免疫蛋白（防御功能）抗體調(diào)節(jié)功能（傳遞信息）胰島素、生長激素等蛋白質(zhì)類激素一切生命活動都離不開蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔(dān)者氨基化學(xué)結(jié)構(gòu)式：—N—H或—NH2或H2N—羧基化學(xué)結(jié)構(gòu)式：—C—OH或—COOH（1）正確錯誤（舉例）氨基—NH2NH2或—NH3羧基—COOHCOOHO||—C—OHO||C—OH（2）特點:①每種氨基酸分子至少都含有一個氨基(—NH2)和一個羧基(—COOH)，且連接在同一個碳原子上。 ②碳原子還連接一個H原子和一個側(cè)鏈基團(tuán)(用R表示)③分子式：C2H4O2N—R（3）組成元素：C、H、O、N(P、S)（3）判斷是否是氨基酸的步驟：1看:氨基(—NH2)+羧基(—COOH)+氫原子(—H)2看:三者有無鏈接在同一個C原子上3看:剩下部分為R基4.每種氨基酸都只含有一個氨基(—NH2)和一個羧基(—COOH）(?)(因為——R基上可能含有氨基或羧基)每種氨基酸至少含有一個氨基(—NH2)和一個羧基(—COOH）且連接在同一個碳原子上(?)（1）數(shù)目:組成蛋白質(zhì)的氨基酸有21種（2）分類依據(jù):R基不同（3）種類①必需氨基酸(8種）:人體細(xì)胞不能合成，必須從外界中直接獲取的氨基酸②非必需氨基酸(13種):人體細(xì)胞能夠合成的氨基酸易錯點：劃分依據(jù)——人體能否合成?，是否需要?人體需要的氨基酸稱為必需氨基酸(?)21種氨基酸——都是人體需要的脫水縮合脫水縮合脫水縮合脫水縮合脫水縮合脫水縮合2個氨基酸二肽3個氨基酸三肽多個氨基酸多肽（肽鏈）（多肽通常呈鏈狀，叫做肽鏈）氨基酸脫水縮合：脫去的水分子中的H一個來自氨基和一個來自羧基，O來自于羧基7.氨基酸形成蛋白質(zhì)的過程:肽鏈——鏈狀，無空間結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)——有空間結(jié)構(gòu)8.蛋白質(zhì)多樣性原因：氨基酸種類、數(shù)目、排列順序不同，以及多肽鏈的條數(shù)和空間結(jié)構(gòu)等不同9.蛋白質(zhì)鹽析和變性（1）鹽析：可逆，蛋白質(zhì)在鹽溶液中溶解度降低析出（2）變性：不可逆，空間結(jié)構(gòu)被破壞蛋白質(zhì)鹽析和變性——沒有破壞蛋白質(zhì)肽鍵，蛋白質(zhì)（肽鍵）+雙縮脲試劑紫色絡(luò)合物鹽析或變性蛋白質(zhì)（肽鍵）+雙縮脲試劑紫色絡(luò)合物10.相關(guān)計算公式：鏈狀：肽鍵數(shù)=脫去水分子數(shù)=氨基酸數(shù)—肽鏈數(shù)環(huán)狀：肽鍵數(shù)=脫去的水分子數(shù)=氨基酸數(shù)氨基（羧基）數(shù)=肽鏈數(shù)+R基中的氨基（羧基）數(shù)蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量=氨基酸的平均相對分子質(zhì)量×氨基酸數(shù)–18×脫去水分子數(shù)1.真核細(xì)胞DNA分布——細(xì)胞核(主要)，細(xì)胞質(zhì)中的線粒體、葉綠體(少數(shù))真核細(xì)胞RNA分布——細(xì)胞質(zhì)(主要)、細(xì)胞核(少數(shù))2.核酸基本單位：核苷酸=磷酸+五碳糖+含氮堿基DNA基本單位：脫氧核苷酸=磷酸+脫氧核糖+含氮堿基(A、G、C、T)RNA基本單位：核糖核苷酸=磷酸+核糖+含氮堿基(A、G、C、U)RNA基本單位(4種)DNA基本單位(4種)RNA基本單位(4種)DNA基本單位(4種)含N堿基(A/G/C/T)含N堿基(A/G/C/含N堿基(A/G/C/T)含N堿基(A/G/C/U)磷酸磷酸脫氧核糖核糖脫氧核糖核糖