第一章：細(xì)胞的分子組成知識(shí)清單 高一上學(xué)期生物浙科版（2019）必修1

1.1水和無機(jī)鹽是構(gòu)成細(xì)胞的重要無機(jī)物細(xì)胞主要由C、H、O、N、P、S等元素組成細(xì)胞是生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位；組成細(xì)胞的元素在無機(jī)環(huán)境中都能找到，沒有一種元素是生物體所特有的。依據(jù)元素在人體含量的多少，可將元素分為大量元素和微量元素，微量元素含量雖少，但對(duì)維持細(xì)胞結(jié)構(gòu)和生命活動(dòng)均起重要作用大量元素：C、H、O、N、P、S、Ca、K、Na、Cl、Mg等微量元素：Fe、Zn、Cu、I、Mn、B、Cr、Mo、Co、Se、F等水為生命活動(dòng)提供了條件水是生物體內(nèi)含量最多的化合物，是細(xì)胞中某些代謝的反應(yīng)物和產(chǎn)物水是極性分子，使水可作為良好的溶劑，能幫助溶解和運(yùn)輸營養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物水分子的締合：水的分子間可以形成氫鍵，1個(gè)水分子最多可以和4個(gè)水分子形成氫鍵，其中氫原子可以和一個(gè)水分子形成氫鍵，而氧原子最多可以和兩個(gè)水分子形成氫鍵水分子之間存在氫鍵，使水具有調(diào)節(jié)溫度的作用，氫鍵斷裂可以吸收熱量，氫鍵形成可以放出熱量無機(jī)鹽與細(xì)胞生活密切相關(guān)無機(jī)鹽在生物體內(nèi)含量不高，多數(shù)以離子形式存在，可以維持生物體的生命活動(dòng)，也是細(xì)胞的重要組成成分無機(jī)鹽可以維持血漿正常的濃度、酸堿平衡；維持神經(jīng)、肌肉的興奮性（詳見選擇性必修一第1章和第2章）哺乳動(dòng)物血液Ca2+含量過低會(huì)引發(fā)抽搐，過高會(huì)引發(fā)肌無力骨細(xì)胞的重要成分是磷酸鈣無機(jī)鹽少數(shù)以化合物的形式存在：Mg2+是葉綠素的必須成分；Fe2+是血紅蛋白的必須成分同位素示蹤同位素：質(zhì)子數(shù)相同，但中子數(shù)不同的原子，如12C、14C等同位素示蹤法：通過使用放射性同位素進(jìn)行標(biāo)記，該被標(biāo)記的原子成為示蹤原子，通過儀器檢測(cè)，來追蹤該元素在生物體內(nèi)的運(yùn)行和變化，例如：用3H標(biāo)記亮氨酸探究胰蛋白酶的合成和分泌（詳見必修一第2章第5節(jié)）；用14C標(biāo)記CO2探究植物的光合作用（詳見必修一第3章第5節(jié)）。同位素可用于疾病診斷：用放射性的碘元素可治療甲狀腺腫大（大脖子?。?.2生物大分子以碳鏈為骨架碳元素是生命系統(tǒng)中的核心元素，與其他元素可以形成共價(jià)鍵，碳原子之間也可以形成共價(jià)鍵，使碳原子可以串起長長的直鏈、支鏈或環(huán)狀結(jié)構(gòu)，形成碳骨架組成生物體的有機(jī)物都是以碳骨架作為結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的，包括糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、核酸生物大分子：相對(duì)分子量以萬或百萬計(jì)的分子，包括多糖、蛋白質(zhì)、核酸糖類是細(xì)胞的主要能源物質(zhì)組成元素：C、H、O舊稱：碳水化合物分類：根據(jù)聚合程度可分為單糖、二糖、多糖；根據(jù)能否與本尼迪特試劑產(chǎn)生陽性反應(yīng)分為還原糖和非還原糖單糖：可以直接被細(xì)胞吸收利用的、無法進(jìn)一步水解的小分子糖類 葡萄糖（C6H12O6）是細(xì)胞內(nèi)主要的單糖，是細(xì)胞生命活動(dòng)的主要能源物質(zhì) 脫氧核糖（C5H10O4）是細(xì)胞遺傳物質(zhì)DNA的重要組成物質(zhì) 此外還有果糖、半乳糖、核糖等二糖：由2個(gè)單糖脫水縮合形成 蔗糖=葡萄糖+果糖白糖、冰糖、紅糖等都是由蔗糖加工而來的麥芽糖=2×葡萄糖乳糖=葡萄糖+半乳糖多糖：由多個(gè)單糖分子脫水縮合形成的，例如淀粉、糖原、纖維素等都是由多個(gè)葡萄糖聚合形成的 淀粉是植物體內(nèi)重要的儲(chǔ)能物質(zhì) 糖原是動(dòng)物體內(nèi)重要的儲(chǔ)能物質(zhì)，儲(chǔ)存在人的肝臟中稱為肝糖原、在肌肉中稱為肌糖原 纖維素是植物體的結(jié)構(gòu)多糖，是植物細(xì)胞壁的主要成分注：細(xì)菌和真菌細(xì)胞也有細(xì)胞壁，但其成分不是纖維素，細(xì)菌細(xì)胞壁成分為肽聚糖，真菌為幾丁質(zhì)檢測(cè)淀粉的方法：用碘-碘化鉀與樣品混勻呈藍(lán)色 取樣品上清液，加入5滴碘-碘化鉀溶液，若溶液變?yōu)樗{(lán)色，則為淀粉檢測(cè)還原糖的方法：與本尼迪特試劑共熱產(chǎn)生紅黃色沉淀取樣品上清液，加入本尼迪特試劑，振蕩搖勻，于熱水浴中加熱2-3min，若產(chǎn)生紅黃色沉淀，則為還原糖 還原糖主要有葡萄糖、果糖、麥芽糖等 蔗糖和多糖為非還原糖 注：如西瓜汁等帶有顏色干擾的樣品不能通過此方法檢測(cè)還原糖并不是所有糖都是甜的，有些非糖物質(zhì)也具有甜味脂質(zhì)是一類不溶于水的有機(jī)物，具有多種生物學(xué)功能組成元素：C、H、O少量含有N、P 氫原子較糖類多，氧原子較糖類少溶解度：難溶于水，可溶于有機(jī)溶劑常見的脂質(zhì)：油脂、磷脂、固醇等油脂：人和動(dòng)物體內(nèi)的脂肪、植物中的油的統(tǒng)稱 由甘油和脂肪酸組成，甘油是簡(jiǎn)單糖類的衍生物，脂肪酸是長的碳?xì)滏?，一段有羧基?COOH） 油脂是能量的主要儲(chǔ)存形式，可以起到保溫、防震的作用磷脂：細(xì)胞各種膜結(jié)構(gòu)的重要成分（詳見必修一第二章第二節(jié)）固醇：包括膽固醇、性激素和維生素D 膽固醇是構(gòu)成細(xì)胞膜的重要成分（詳見必修一第二章第二節(jié)），膽固醇過高會(huì)引發(fā)心腦血管疾病 性激素用于維持第二性征和促進(jìn)生殖細(xì)胞和生殖器官的發(fā)育（詳見選擇性必修一第三章） 維生素D可以促進(jìn)人和動(dòng)物對(duì)鈣和磷的吸收檢測(cè)油脂的方法：用蘇丹Ⅲ染液使細(xì)胞中油脂呈橙黃色，需用顯微鏡觀察將切好的種子薄片置于培養(yǎng)皿清水中，挑選最薄的薄片置于載玻片中央，用吸水紙吸去多余清水，用滴管將蘇丹Ⅲ染液滴在切片上，靜置2-3min，用吸水紙吸去多余染液，再滴加1-2滴50%的酒精溶液，洗去多余染料，再用吸水紙吸去多余酒精，滴加1-2滴清水，蓋上蓋玻片置于顯微鏡下，可看到橙黃色的脂肪顆粒蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承載者組成元素：C、H、O、N少量含有S基本單位：氨基酸氨基酸種類：20種氨基酸通式：氨基酸的中央碳原子上通過共價(jià)鍵連接著一個(gè)氨基（-NH2）、一個(gè)羧基（-COOH）、一個(gè)H和一個(gè)R基團(tuán)，其中R基團(tuán)決定了氨基酸的種類，R基團(tuán)中也可能是環(huán)狀結(jié)構(gòu)，也可能含有氨基或羧基，也可能含有S原子必須氨基酸：人體需要但又不能自身合成和轉(zhuǎn)化的氨基酸，必須由食物供給肽鍵的形成：一個(gè)氨基酸的羧基與另一個(gè)氨基酸的氨基結(jié)合脫去一分子水后形成的化學(xué)鍵，該過程又叫脫水縮合兩個(gè)氨基酸脫水縮合形成二肽，n個(gè)氨基酸形成的肽鏈叫n肽（當(dāng)n為具體的數(shù)字時(shí)），若n不清楚則叫多肽肽鏈可以是長長的直鏈，也可以有支鏈（某氨基酸R基團(tuán)上的氨基、羧基或S原子與其他氨基酸相連），也可以是個(gè)環(huán)狀鏈（肽鏈頭尾的氨基和羧基脫水縮合）蛋白質(zhì)可以由一條或多肽肽鏈組成，每個(gè)蛋白質(zhì)都有其空間結(jié)構(gòu)（三維立體結(jié)構(gòu)），若空間結(jié)構(gòu)被破壞（如高溫），則其生物活性無法體現(xiàn)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)由組成其氨基酸的種類、數(shù)目、排列順序和該蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)四個(gè)因素決定，因此蛋白質(zhì)種類多種多樣，蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)又決定了蛋白質(zhì)的功能，如肌肉中的收縮蛋白、頭發(fā)中的角蛋白、紅細(xì)胞中的運(yùn)輸?shù)鞍椎鹊葯z測(cè)蛋白質(zhì)的方法：用雙縮脲試劑與樣品混合呈紫色向樣品中先加入2ml雙縮脲試劑A，震蕩混勻后再加入5滴雙縮脲試劑B，可以溶液變成紫色核酸儲(chǔ)存與傳遞遺傳信息組成元素：C、H、O、N、P基本單位：核苷酸每個(gè)核苷酸由一個(gè)五碳糖、一個(gè)磷酸基團(tuán)、一個(gè)含氮堿基組成含氮堿基：A（腺嘌呤）、G（鳥嘌呤）、C（胞嘧啶）、T（胸腺嘧啶）、U（尿嘧啶）五碳