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高中生物必修第二章 組成細(xì)胞的元素和化合物 知識點總結(jié)
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固醇的元素組成第2章組成細(xì)胞的元素和化合物
1.生物界與非生物界
1統(tǒng)一性：元素種類大體相同；
2差異性：元素含量有差異。
2.組成細(xì)胞的元素
1微量元素：Zn、Mo、Cu、B、Fe、Mn（口訣：新木桶碰鐵門）；
2主要元素：C、H、O、N、P、S；
3含量最高的四種元素：C、H、O、N基本元素：C（干重下含量最高）；
質(zhì)量分?jǐn)?shù)最大的元素：O（鮮重下含量最高）。
3.組成細(xì)胞的化合物
1無機(jī)鹽
2水
3脂質(zhì)
4蛋白質(zhì)（干重中含量最高的化合物）
5核酸
6糖類
4.檢測生物組織中糖類、脂肪和蛋白質(zhì)
�。�1）還原糖的檢測和觀察：
常用材料：蘋果和梨；
試劑：斐林試劑（甲液：0.1g/ml的NaOH乙液：0.05g/ml的CuSO4）；
注意事項：
�、龠�原糖有葡萄糖，果糖，麥芽糖；
�、诩滓乙罕仨毜攘炕旌暇鶆蚝笤偌尤霕右褐�，現(xiàn)配現(xiàn)用；
�、郾仨氂盟〖訜幔�
顏色變化：淺藍(lán)色/棕色/磚紅色。
（2）脂肪的鑒定：
常用材料：花生子葉或向日葵種子；
試劑：蘇丹Ⅲ或蘇丹Ⅳ染液；
注意事項：
①切片要薄，如厚薄不均就會導(dǎo)致觀察時有的地方清晰，有的地方模糊；
�、诰凭淖饔檬牵合慈ジ∩�；
�、坌枋褂蔑@微鏡觀察；
顏色變化：橘黃色或紅色。
�。�3）蛋白質(zhì)的鑒定：
常用材料：雞蛋清，黃豆組織樣液，牛奶；
試劑：雙縮脲試劑（A液：0.1g/ml的NaOH B液：0.01g/ml的CuSO4）；
注意事項：
�、傧燃覣液1ml維持堿性環(huán)境，再加B液4滴；
�、阼b定前，留出一部分組織樣液，以便對比；
顏色變化：變成紫色。
�。�4）淀粉的檢測和觀察：
常用材料：馬鈴薯；
試劑：碘液
顏色變化：變藍(lán)
第2節(jié)生命活動的主要承擔(dān)者——蛋白質(zhì)
知識梳理：
一、氨基酸及其種類
氨基酸是組成蛋白質(zhì)的基本單位（或單體）。
結(jié)構(gòu)要點：每種氨基酸都至少含有一個氨基（—NH2）和一個羧基
（—COOH），并且都有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上。氨基酸的種類由R基（側(cè)鏈基團(tuán)）決定。
二、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)
氨基酸—二肽、三肽、多肽—多肽鏈—一條或若干條多肽鏈盤曲折疊—蛋白質(zhì)；
氨基酸分子相互結(jié)合的方式：脫水縮合（一個氨基酸分子的氨基和另一個氨基酸分子的羧基相連接，共失去一分子的水）
連接兩個氨基酸分子的化學(xué)鍵叫做肽鍵（—CO—NH—）
三、蛋白質(zhì)的功能
a.結(jié)構(gòu)蛋白：細(xì)胞和生物體結(jié)構(gòu)的重要物質(zhì)（肌肉、毛發(fā)、蜘蛛網(wǎng)等）；
b.催化作用：細(xì)胞內(nèi)的生理生化反應(yīng)——大多數(shù)酶；
c.運輸作用：載體—細(xì)胞膜等生物膜—運輸某些物質(zhì)，如離子、氨基酸等（血紅蛋白—紅細(xì)胞內(nèi)—運輸氧氣）
d.調(diào)節(jié)生命活動：調(diào)節(jié)機(jī)體的生命活動，如胰島素、生長激素、胰高血糖素，位于細(xì)胞外；
e.免疫作用：如抗體—內(nèi)環(huán)境中發(fā)揮作用，溶菌酶—一些外分泌液中，如唾液；
f.信息傳遞：如糖蛋白—細(xì)胞膜表面—還有保護(hù)、潤滑、識別作用等。
四、蛋白質(zhì)分子多樣性的原因
構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸的種類，數(shù)目，排列順序，以及空間結(jié)構(gòu)不同導(dǎo)致蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性。
蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性導(dǎo)致蛋白質(zhì)的功能的多樣性。
規(guī)律方法：
1、構(gòu)成生物體的蛋白質(zhì)的20種氨基酸的結(jié)構(gòu)通式為：
根據(jù)R基的不同分為不同的氨基酸。
氨基酸分子中，至少含有一個氨基（－NH2）和一個羧基（－COOH）位于同一個C原子上，由此可以判斷是否屬于構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸。
2、n個氨基酸脫水縮合形成m條多肽鏈時，共脫去（n－m）個水分子，形成（n－m）個肽鍵，至少存在m個－NH2和m個－COOH，形成的蛋白質(zhì)的分子量為n ×氨基酸的平均分子量－18（n－m）。
3、氨基酸數(shù)=肽鍵數(shù)+肽鏈數(shù)
4、蛋白質(zhì)總的分子量=組成蛋白質(zhì)的氨基酸總分子量-脫水縮合反應(yīng)脫去的水的總分子量
第3節(jié)遺傳信息的攜帶者——核酸
知識梳理：
一、核酸的分類
DNA（脫氧核糖核酸）
RNA（核糖核酸）
二、核酸的結(jié)構(gòu)
基本組成單位—核苷酸核苷酸由一分子五碳糖、一分子磷酸、一分子含氮堿基組成
DNA與RNA組成成分比較
類別
DNA
RNA
基本單位
脫氧核糖核苷酸
核糖核苷酸
核苷酸
腺嘌呤脫氧核苷酸、
鳥嘌呤脫氧核苷酸、
胞嘧啶脫氧核苷酸、
胸腺嘧啶脫氧核苷酸
腺嘌呤核糖核苷酸、
鳥嘌呤核糖核苷酸、
胞嘧啶核糖核苷酸、
尿嘧啶核糖核苷酸
堿基
腺嘌呤（A）、鳥嘌呤（G）、
胞嘧啶（C）、胸腺嘧啶（T）
腺嘌呤（A）、鳥嘌呤（G）、
胞嘧啶（C）、尿嘧啶（U）
五碳糖
脫氧核糖
核糖
結(jié)構(gòu)
雙鏈螺旋結(jié)構(gòu)
通常為單鏈結(jié)構(gòu)
功能
主要遺傳物質(zhì)
部分病毒遺傳物質(zhì)
分布區(qū)域
主要分布在細(xì)胞核中，主要在細(xì)胞核進(jìn)行復(fù)刻。
主要分布在細(xì)胞質(zhì)中，主要在細(xì)胞核進(jìn)行轉(zhuǎn)錄。
化學(xué)元素組成：C、H、O、N、P
核酸中的相關(guān)計算：
�。�1）若是在含有DNA和RNA的生物體中，則堿基種類為5種；核苷酸種類為8種。
�。�2）DNA的堿基種類為4種；脫氧核糖核苷酸種類為4種。
（3）RNA的堿基種類為4種；核糖核苷酸種類為4種。
三、核酸的功能
核酸是細(xì)胞內(nèi)攜帶遺傳信息的物質(zhì)，在生物體的遺傳、變異和蛋白質(zhì)的生物合成中具有極其重要的作用。
觀察核酸在細(xì)胞中的分布實驗：
材料：人的口腔上皮細(xì)胞
試劑：甲基綠、吡羅紅混合染色劑
注意事項：
鹽酸的作用：改變細(xì)胞膜的通透性，加速染色劑進(jìn)入細(xì)胞，同時使染色體中的DNA與蛋白質(zhì)分離，有利于DNA與染色劑結(jié)合。
現(xiàn)象：甲基綠將細(xì)胞核中的DNA染成綠色，吡羅紅將細(xì)胞質(zhì)中的RNA染成紅色。
DNA是細(xì)胞核中的遺傳物質(zhì)，此外，在線粒體和葉綠體中也有少量的分布。 RNA主要存在于細(xì)胞質(zhì)中，少量存在于細(xì)胞核中。
第4節(jié)細(xì)胞中的糖類和脂質(zhì)細(xì)胞中的糖類
——主要的能源物質(zhì)
知識梳理：
一、糖類的分類，分布及功能
種類
分布
功能
單糖
五碳糖
核糖(C5H10O5)
主要分布在細(xì)胞質(zhì)中
組成RNA的成分
脫氧核糖
(C5H10O4)
主要分布在細(xì)胞核中
組成DNA的成分
六碳糖
葡萄糖
(C6H12O6)
細(xì)胞中都有
主要的能源物質(zhì)
果糖
(C6H12O6)
植物細(xì)胞中
提供能量
半乳糖(C6H12O6)
動物細(xì)胞中
提供能量
二糖
(C12H22O11)
麥芽糖
(兩分子葡萄糖)
發(fā)芽的小麥、谷控中含量豐富
都能提供能量
蔗糖
(一分子果糖+
一分子葡萄糖)
甘蔗、甜菜中含量豐富
乳糖
(一分子半乳糖+
一分子葡萄糖)
人和動物的乳汁中含量豐富
多糖
(C6H10O5)n
淀粉
植物糧食作物的種子、變態(tài)根或莖等儲藏器官中
儲存能量
纖維素
植物細(xì)胞的細(xì)胞壁中
支持保護(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
2、細(xì)胞中的脂質(zhì)及脂質(zhì)的分類
脂肪
(C、H、O)
儲能、保溫、緩沖減壓
磷脂
(C、H、O、P)
構(gòu)成細(xì)胞膜和細(xì)胞器膜的主要成分
固醇
(C、H、O)
膽固醇
構(gòu)成細(xì)胞器膜重要成分，參與人體血液中脂質(zhì)的運輸
性激素
促進(jìn)人和動物生殖器官的發(fā)育以及生殖細(xì)胞的形成，激發(fā)并維持第二性征
維生素D
促進(jìn)人和動物腸道對Ca和P的吸收
三、單體和多聚體的概念
生物大分子如蛋白質(zhì)是由許多氨基酸連接而成的。核酸是由許多核苷酸連接而成的。氨基酸、核苷酸、單糖分別是蛋白質(zhì)、核酸和多糖的單體，而這些大分子分別是單體的多聚體。
生物大分子的形成：C形成4個化學(xué)鍵→成千上萬原子形成→碳鏈→單體→生物大分子
第5節(jié)細(xì)胞中的無機(jī)物
知識梳理：
一、細(xì)胞中的水
a.自由水：
(1)細(xì)胞內(nèi)的良好溶劑；
(2)為細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)提供必需的液體環(huán)境；
(3)參與生化反應(yīng)——光合、呼吸、水解等；
(4)運輸營養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物。
b.結(jié)合水：
(1)組成細(xì)胞和生物體結(jié)構(gòu)的成分；
(2)穩(wěn)定大分子結(jié)構(gòu)；
(3)在生物體系中，質(zhì)子的傳遞對能量的轉(zhuǎn)換起著十分重要的作用。而結(jié)合水所形成的有序水的網(wǎng)絡(luò)，為這種質(zhì)子傳遞提供了必要的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)；
二、細(xì)胞中的無機(jī)鹽
細(xì)胞中大多數(shù)無機(jī)鹽以離子的形式存在。
無機(jī)鹽的作用：
a.組成細(xì)胞中的某些重要化合物：
Mg2＋是組成葉綠素分子必需的成分，若缺乏則影響光合作用；Fe2＋是血紅蛋白的必需成分；碳酸鈣是動物和人體的骨骼、牙齒中的重要成分；PO43－是生物膜中磷脂的組成成分。
b.維持生物體的正常的生命活動：
Ca調(diào)節(jié)肌肉收縮，血鈣過高會造成肌無力，血鈣過低會引起抽搐；K維持人體細(xì)胞內(nèi)液的滲透壓、心肌舒張和保持心肌正常的興奮性，在植物體內(nèi)可促進(jìn)光合作用中糖類的合成和運輸；B促進(jìn)植物花粉的萌發(fā)和花粉管的伸長，植物若缺B會造成花而不實，影響產(chǎn)量。
c.維持生物體內(nèi)的平衡：
(1)滲透壓平衡：Na＋、Cl－對細(xì)胞外液滲透壓起重要作用，K+則對細(xì)胞內(nèi)液滲透壓起決定作用；
(2)酸堿平衡(即pH平衡)：pH調(diào)節(jié)細(xì)胞的一切生命活動，如人血漿中H2CO3/HCO3-對等。
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