必修一第二章：组成细胞的分子

生物必修一第二章组成细胞的分子 知识点总结 （最好是浙科版）

解题思路：
解题过程：
§2.1细胞中的元素和化合物
n 2.1.1 组成细胞的元素可按不同原则进行分类

² 按含量是否超过万分之一，分为大量元素和微量元素。大量元素主要是指：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等
² 从作用看，C是最基本元素（原因见“生物大分子以碳链为骨架）

n 2.1.2组成细胞的化合物可分为有机化合物和无机化合物

² 组成细胞的化合物分为无机化合物和有机化合物
² 无机化合物包括水和无机盐，其中水在生物体鲜重中含量最多
² 有机化合物包括糖类、脂质、核酸和蛋白质，其中蛋白质在有机化合物中是含量最多的
说明：上述物质含量均是整体而言的，具体组织细胞中可能存在差异。例如，贮存脂肪的脂肪细胞中含量最多的化合物就是脂质，而不是水或蛋白质。

n 2.1.3 检测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质（具体见实验部分）

1) 实验原理：
Ⅰ、还原糖和斐林试剂（现配）在加热条件下生成砖红色沉淀。
Ⅱ、脂肪可以被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色；或可被苏丹Ⅳ染液染成红色。
Ⅲ、蛋白质和双缩脲试剂混合发生反应显紫色。
Ⅳ、碘液和淀粉混合变蓝色。
2) 材料、仪器与用具
Ⅰ、苹果或梨匀浆，马铃薯匀浆，花生种子或花生种子匀浆，豆浆或鲜肝提取液。
Ⅱ、双面刀片，试管，试管夹，试管架，大小烧杯，小量筒，滴管，水浴锅，载玻片，盖玻片，毛笔，吸水纸，显微镜。
Ⅲ、斐林试剂（甲液：0.1g/mL的NaOH，乙液：0.05g/mL的CuSO₄，甲乙液混合后现配现用），双缩脲试剂（A液：0.1g/mL的NaOH，B液0.01g/mL的CuSO₄，A液和B液顺次加入使用），苏丹Ⅲ或Ⅳ染液，50%酒精。


§2.2生命活动的主要承担者
n 2.2.1组成蛋白质的氨基酸及其种类

² 组成蛋白质的氨基酸具有相似的结构：一个氨基（－NH2）和一个羧基（－COOH）连接在同一个碳原子上


² 不同的氨基酸具有不同的R基，生物体内的氨基酸主要约20种
Eg：


² 根据人体能否自身合成，氨基酸可分为必需氨基酸和非必需氨基酸

n 2.2.2 蛋白质是由氨基酸连接而成具有一定空间结构的生物大分子

² 蛋白质的基本单位（或单体）是氨基酸
² 氨基酸通过脱水缩合形成肽键的方式连接成二肽，依次再形成三肽、四肽等多肽……




² 多肽通常呈链状，可折叠盘曲形成具有一定空间结构的有生物活性的蛋白质
说明：每条多肽链至少含有一个游离氨基和一个游离羧基（至少是因为R基上也可能含有氨基或羧基）
说明：在一条肽链中有：
氨基酸数＝肽键数＋1
说明：如蛋白质由多条肽链构成，则：
氨基酸数＝肽键数＋肽链数
（上一个说明可看作是此说明的特例）
Eg:如人胰岛素由2条肽链构成，含有51个氨基酸，具有49个肽键；正常血红蛋白由4条肽链构成，含有574个氨基酸，具有570个肽键。
² 蛋白质的结构具有多样性，这是因为：构成蛋白质的氨基酸的种类、数目和排列次序可以不同，多肽链折叠盘曲形成的空间结构也多种多样


n 2.2.3 蛋白质因结构的多样性而具有多种多样的功能

² 蛋白质具有多种功能，是生命活动的主要承担者
Eg：催化作用（有些蛋白质是生物催化剂——酶）； 结构功能（角蛋白等属于结构蛋白）；运输功能（血红蛋白可运输氧气，属于运输蛋白）；调节功能（有些可以调节机体生命活动的激素是蛋白质，如胰岛素）；免疫功能（抗体是蛋白质）。
² 蛋白质的生物活性依赖特定的空间结构。
变性会破坏蛋白质的空间结构，从而失去生物活性
Eg：高温、过酸过碱或重金属离子等可以使蛋白质的空间结构发生改变，这属于蛋白质的变性，通常剧烈的变性是难以逆转的。
² 蛋白质功能的多样性是由蛋白质结构的多样性所决定的


§2.3遗传信息的携带者
n 2.3.1核酸是遗传信息的携带者

² 核酸可分为两种：脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA）
注意：单独存在的病毒含有一种核酸（DNA或RNA），而细胞同时含有两种核酸（DNA和RNA）。
² 核酸是细胞内携带遗传信息的物质，在生物体的遗传、变异和蛋白质合成中具有极其重要的作用

n 2.3.2 核酸在细胞中的分布——观察DNA和RNA在细胞中的分布

1) 实验原理
Ⅰ、甲基绿和吡啰红与两种核酸的亲和力不同，RNA结合吡啰红显红色，DNA结合甲基绿显绿色。
Ⅱ、盐酸能改变膜的通透性，加速染色剂进入细胞；同时使染色体中DNA和蛋白质分离，有利于DNA与染色剂结合。
2) 材料、仪器与用具
Ⅰ、人口腔上皮细胞
Ⅱ、烧杯，小烧杯，温度计，滴管，消毒牙签，载玻片，盖玻片，铁架台，石棉网，火柴，酒精灯，吸水纸，显微镜
Ⅲ、质量分数0.9%的NaCl溶液，8%的盐酸，吡啰红甲基绿染色剂（现配现用），蒸馏水
3) 实验结果
细胞核主要呈现绿色，细胞质主要呈现红色。说明DNA主要位于细胞核（线粒体和叶绿体也有少量DNA），RNA主要位于细胞质。


n 2.3.3 核酸的结构——核酸是由核苷酸连接而成的长链

² 构成核酸的基本单位（或单体）是核苷酸
Ⅰ、核苷酸可水解成一分子五碳糖、一分子含氮碱基和一分子磷酸


Ⅱ、核糖核酸的单体是核糖核苷酸，其五碳糖为核糖。依据碱基不同，核糖核苷酸可分四种，分别是腺嘌呤核糖核苷酸（碱基A）、鸟嘌呤核糖核苷酸（碱基G）、胞嘧啶核糖核苷酸（碱基C）和尿嘧啶核糖核苷酸（碱基U）。


Ⅲ、脱氧核糖核酸的单体是脱氧核苷酸，其五碳糖为脱氧核糖。依据碱基不同，脱氧核苷酸可分四种，分别是腺嘌呤脱氧核苷酸（碱基A）、鸟嘌呤脱氧核苷酸（碱基G）、胞嘧啶脱氧核苷酸（碱基C）和胸腺嘧啶脱氧核苷酸（碱基T）。


² 核苷酸之间通过磷酸二酯键连接形成核苷酸链




² RNA通常是单链。DNA通常由双链形成双螺旋结构


§2.4细胞中的糖类和脂肪
n 2.4.1糖类是主要的能源物质

² 糖类可分为还原糖和非还原糖；也可依据水解情况分为单糖、二糖和多糖
Eg：葡萄糖、果糖等单糖以及麦芽糖都属于还原糖。蔗糖和多糖是非还原糖。
Ⅰ、单糖不能再被水解。其中核糖、脱氧核糖和葡萄糖极其重要。只有单糖才能被直接吸收利用
说明：核糖和脱氧核糖参与构成RNA和DNA，葡萄糖是最常利用的呼吸作用底物。
Ⅱ、二糖由两分子单糖缩合而成，常见的二糖包括乳糖、蔗糖和麦芽糖等
Eg：乳糖＝葡萄糖＋半乳糖；
蔗糖＝葡萄糖＋果糖；
麦芽糖＝葡萄糖＋葡萄糖
Ⅲ、纤维素、淀粉和糖原（肝糖原和肌糖原）等多糖的单体都是葡萄糖
² 糖类是主要的能源物质；纤维素是植物细胞壁的成分，还具有支持、保护作用

n 2.4.2 脂质可分为脂肪、类脂（如磷脂）和固醇等

² 细胞中的脂质包括脂肪、磷脂和固醇
Ⅰ、脂肪是主要的储能物质（因为单位质量的脂肪氧化分解释放的能量比糖类多），还具有保温、缓冲和减压等作用
Ⅱ、磷脂是细胞膜和细胞器膜的重要成分
注意：磷脂（有胆碱因而）含有N元素。
Ⅲ、固醇包括胆固醇、性激素和维生素D等
①胆固醇是细胞膜的重要成分，在人体内还参与血液中脂质的运输。
②性激素能促进人和动物生殖器官的发育以及生殖细胞的形成。
③维生素D能促进人和动物肠道对Ca和P的吸收。

n 2.4.3 生物大分子以碳链为骨架

² 生物大分子都是由单体经脱水缩合形成的多聚体
² 多糖、蛋白质和核酸等生物大分子都是由单体聚合而成的多聚体，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。正是由于碳原子在组成生物大分子中的重要作用，所以碳是生命的核心元素


§2.5细胞中的无机物
n 2.5.1没有水就没有生命

² 生物体内的水可分为自由水（游离形式存在自由流动）和结合水（与细胞内其他物质结合）
² 自由水的功能和新陈代谢密切相关，代谢强时，自由水/结合水的比值高
Ⅰ、良好的溶剂
Ⅱ、参与重要的生物化学反应
Ⅲ、多细胞生物的绝大多数细胞生存在以水为基础的液体环境中
Ⅳ、运输营养物质和代谢废物
² 结合水是细胞结构的重要组成部分。结合水丢失意味着细胞结构的破坏，会导致细胞死亡
Eg：生长旺盛的植株比种子的自由水含量高，其新陈代谢也更加旺盛；而种子的结合水含量比生长旺盛的植株高，其抗性（抵抗逆境，如干旱等）则更强。

n 2.5.2无机盐主要以离子形式存在，对维持机体正常生命活动有重要作用

² 生物体中的无机盐主要以离子形式存在
² 生物体内无机盐具有重要的作用：
Ⅰ、维持细胞和生物体的生命活动
Eg：缺Ca引起肌肉抽搐，血钙过高会导致肌无力。
Ⅱ、维持酸碱平衡（必修三学习）
Ⅲ、维持渗透压平衡等（必修三学习）