第2章 组成细胞的分子——【期末复习】高一生物单元必背知识点梳理（人教版2019必修1）

第2章  组成细胞的分子

第1节  细胞中的元素和化合物

一、组成细胞的元素

1.生物界与无机自然界的元素   种类：统一性

                             含量：差异性（原因：细胞生命活动所需要的物质，是有选择的从无机自然界获取）

2.组成细胞的元素分类

①种类：细胞中常见的化学元素有20多种。

②分类（根据含量多少）

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。

③含量较高的元素（基本元素）：C、H、O、N。

注意：大量元素和微量元素都是生物体所必需的;

生物体内含有的元素不一定是生物所必需的元素，如Pb

④细胞中基本元素含量的比较：

细胞鲜重：O>C>H>N

细胞干重：C>O>N>H

⑤细胞鲜重中数量最多的元素是H，含量最多的是O

二、组成细胞的化合物

(1)组成细胞的各种元素大多以化合物的形式存在

(2)种类

     无机化合物：水，无机盐

     有机化合物：蛋白质，糖类，脂质，核酸

(3)细胞中含量最多的化合物是水。

   细胞中含量最多的有机化合物是蛋白质

三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质

1．实验原理               

还原糖＋斐林试剂―-----------→砖红色沉淀

脂肪＋苏丹Ⅲ染液―→橘黄色

蛋白质＋双缩脲试剂―→紫色

2．实验注意事项

(1)还原糖的检测

①材料的选择：还原糖含量高,白色或接近白色的植物组织样液,例：梨匀浆。

②斐林试剂使用方法

a.甲、乙液必须等量混合均匀再使用。

b.水浴加热(50～65 ℃)。   c.现配现用。

③不能选甘蔗，甜菜做实验材料，因其所含蔗糖为非还原糖，不能与斐林试剂发生颜色反应

④不能选西瓜做实验材料，虽含还原糖，但西瓜本身的红色可能会掩盖反应后生成的砖红色

(2)脂肪的检测

①唯一需要显微镜观察的实验

②用体积分数为50%的酒精洗去浮色

(3)蛋白质的检测

①先加A液1ml，目的:使试管中的溶液呈碱性

②再加B液4滴，目的：蛋白质中的肽键与Cu2＋在碱性条件下发生紫色反应

③双缩脲试剂B液的量不能过多,因为过多的双缩脲试剂B液会与双缩脲试剂A液反应生成Cu(OH)2,使溶液呈蓝色进而掩盖实验生成的紫色

(4)斐林试剂                             双缩脲试剂    

甲液：0.1 g/mL的NaOH溶液        A液：0.1 g/mL的NaOH溶液

乙液：0.05 g/mL的CuSO4溶液      B液：0.01 g/mL的CuSO4溶液

甲液和乙液等量混合均匀使用             先加A液再加B液

第2节 细胞中的无机物

一、细胞中的水

1.水的存在形式及主要作用

2.自由水与结合水的关系

(1)自由水和结合水在一定条件下可相互转化

自由水         结合水

(2)自由水与结合水相对含量与细胞代谢的关系

①关系

 细胞内自由水所占比例越大，细胞代谢越旺盛

 细胞内结合水所占比例越大，细胞抵抗干旱和寒冷等不良环境的能力就越强

②实例

种子晒干,自由水含量降低,细胞代谢水平降低,便于储藏

北方冬小麦在冬天来临前,自由水比例降低,结合水比例上升,以避免气温下降时自由水过多导致结冰而损害自身。

3.水的特点（非重点，了解）
(1)水是良好的溶剂的原因：水分子的空间结构及电子的不对称分布,使水分子成为一个极性分子。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)水在常温下能够维持液体状态,具有流动性的原因：氢键不断地断裂,又不断地形成
(3)水的温度相对不容易发生改变的原因：由于氢键的存在,水具有较高的比热容,使水的温度相对不容易发生改变,对于维持生命系统的稳定性十分重要。
二、细胞中的无机盐
1.存在形式：大多数无机盐以离子形式存在,少数与其他化合物结合
2.无机盐的作用：
(1)维持细胞的酸碱平衡   (2)维持细胞和生物体的生命活动
(3)维持渗透压平衡       (4)构成细胞中某些复杂的化合物

3.举例细胞中常见无机盐的作用

Fe是血红素（血红蛋白）的组成成分     Mg是叶绿素的成分

P是组成细胞膜、细胞核的重要成分，也是细胞必不可少的许多化合物的成分

Ca2＋钙过低时，会出现抽搐现象；血钙过高时，会患肌无力

Na＋缺乏会引起神经肌肉细胞的兴奋性降低，最终引发肌肉酸痛，无力等

4.生理盐水常用的是质量分数为0.9%的氯化钠溶液。当人体需要补充盐溶液或输入药物时,应输入生理盐水或用生理盐水作为药物的溶剂,以保证人体细胞的生活环境维持在相对稳定的状态。

第3节 细胞中的糖类和脂质

一、细胞中的糖类

1.功能：主要的能源物质

2.元素组成：C、H、O ，简写为（CH2O）

3.分类

糖类

4.①单糖：不能被水解，可直接被细胞吸收

两分子单糖脱水缩合形成二糖，一般要水解成单糖才能被细胞吸收

比如葡萄糖可以口服，也可以注射，蔗糖只能口服不能注射

  ②所有单糖，二糖中麦芽糖和乳糖是还原糖，可以和斐林试剂反应，出现砖红色沉淀

  ③糖原分为肝糖原(可分解为葡萄糖）和肌糖原（不可分解为葡萄糖）

  ④并不是所有的糖类都是甜的，比如：淀粉，纤维素

  ⑤并不是所有的糖类都是能源物质，比如;核糖，脱氧核糖，纤维素构成细胞结构，不做能源物质

  ⑥生物体内的糖类绝大多数以多糖的形式存在

  ⑦几丁质的用途：废水处理，食品包装纸和添加剂，人造皮肤

二、细胞中的脂质

  1.元素组成:主要是 C、H、O, 有些脂质还含有N和P。   

2.化学性质:脂质分子结构差异很大，通常不溶于水，而溶于脂溶性有机溶剂。

与糖类不同的是，脂质分子中氢氢多氧少。

3.分类

4.脂肪由甘油和脂肪酸构成

脂肪酸

5.磷脂由甘油，脂肪酸，磷酸及其他衍生物构成

三、糖类和脂质的关系：二者可以相互转化

1.

食物中的脂肪被消化吸收后，在皮下结缔组织等处以脂肪组织的形式储存起来

2.       糖类和脂肪间转化程度有明显差异：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。

第4节 蛋白质是生命活动的承担着

一、蛋白质的功能

二、蛋白质的基本组成单位——氨基酸

(作为手术缝合线的胶原蛋白质之所以能被人体组织吸收，是因为胶原蛋白被分解为可以被人体吸收的氨基酸。)

   1.

2.氨基酸结构通式：   

3.每种氨基酸至少含有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH),连接在同一个碳原子上，这个碳原子还连接着一个H和一个R基

4.氨基酸的组成元素：至少含有C、H、O、N

5.各种氨基酸之间的区别在于R基的不同

三、蛋白质的结构及其多样性

1.氨基酸之间通过脱水缩合连接：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,同时脱去一分子的水。

2.氨基酸脱水缩合过程相关计算公式：

①脱水数＝肽键数＝氨基酸数－肽链数＝水解需水数；

②蛋白质相对分子质量＝氨基酸平均相对分子质量×氨基酸数－18×脱水数；

③至少氨基数＝肽链数；

④至少羧基数＝肽链数；

⑤氨基数＝肽链数＋R基上的氨基数＝各氨基酸中氨基的总数－肽键数；

⑥羧基数＝肽链数＋R基上的羧基数＝各氨基酸中羧基的总数－肽键数。

（注：环状肽脱水数＝肽键数＝氨基酸数；环状肽主链上没有游离的氨基和羧基，若有，只在R基上

3.蛋白质结构多样性原因

①构成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序不同

②肽链盘曲、折叠方式及其形成的空间结构不同。

4.蛋白质结构多样性原因：蛋白质功能具有多样性（结构决定功能）。

5.蛋白质变性破坏的是空间结构，肽键还在，还可与双缩脲试剂发生颜色反应形成紫色

6.加酒精、加热、加酸，会导致蛋白质变性，且变性不可逆。

7.鸡蛋、肉类煮熟易消化,原因是高温使蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散,容易被蛋白酶水解

第5节 核酸是遗传信息的携带者

一、核酸的种类及其分布

1.核酸种类①脱氧核糖核酸简称DNA      ②核糖核酸简称RNA

2.核酸分布：

①真核细胞中DNA主要分布在细胞核中,线粒体﹑叶绿体内也含有少量的DNA。RNA主要分布在细胞质中。

②原核细胞中DNA主要分布在拟核，RNA主要分布在细胞质中。

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

2.核苷酸组成：磷酸、五碳糖、含氮碱基

根据五碳糖的不同分为两类核苷酸：脱氧核糖核苷酸和核糖核苷酸

①脱氧核糖核苷酸：构成DNA的基本单位

②核糖核苷酸：构成RNA的基本单位

3. 碱基：A腺嘌呤，C胞嘧啶，G鸟嘌呤，T胸腺嘧啶（DNA特有），U尿嘧啶（RNA特有）

4.DNA指纹获得遗传信息的根本原因：生物的遗传信息储存在DNA分子中，而且每个个体的DNA的脱氧核苷酸序列各有特点

5.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

6.DNA一般是双链，RNA一般是单链

三、生物大分子以碳链为骨架

1.多糖，蛋白质，核酸是生物大分子，（脂肪不是生物大分子）。

2.单体和多聚体:生物大分子是由许多基本组成单位连接而成，这些基本单位称为单体，这些生物大分子又称为单体的多聚体

3.生物大分子以碳链为基本骨架

4.碳是生命的核心元素，没有碳就没有生命。

四、