必修一第二章:组成细胞的分子
来源:学生作业帮 编辑:搜搜考试网作业帮 分类:生物作业 时间:2024/08/18 00:22:30
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)
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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)
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
![](http://img.wesiedu.com/upload/3/d2/3d2155bd6f7767ccc10894a92150ead0.png)
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
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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
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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
![](http://img.wesiedu.com/upload/3/d2/3d2155bd6f7767ccc10894a92150ead0.png)
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……
![](http://img.wesiedu.com/upload/8/77/877962d3842939504a81af42a4eee33b.jpg)
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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
![](http://img.wesiedu.com/upload/3/d2/3d2155bd6f7767ccc10894a92150ead0.png)
![](http://img.wesiedu.com/upload/3/d2/3d2155bd6f7767ccc10894a92150ead0.png)
氨基酸数=肽键数+1
![](http://img.wesiedu.com/upload/3/d2/3d2155bd6f7767ccc10894a92150ead0.png)
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)
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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
![](http://img.wesiedu.com/upload/3/d2/3d2155bd6f7767ccc10894a92150ead0.png)
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)
![](http://img.wesiedu.com/upload/3/d2/3d2155bd6f7767ccc10894a92150ead0.png)
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
![](http://img.wesiedu.com/upload/7/69/76905be8a1fa5b036db1674a3c9e5e8a.jpg)
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)。
![](http://img.wesiedu.com/upload/e/de/ede64912d831a8356b148b6b87a05ef7.jpg)
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)。
![](http://img.wesiedu.com/upload/a/c3/ac3013dd3bedacba5a76aa128468a009.jpg)
² 核苷酸之间通过磷酸二酯键连接形成核苷酸链
![](http://img.wesiedu.com/upload/7/f9/7f943a7c4a0008763b05c65727472a6a.jpg)
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
![](http://img.wesiedu.com/upload/3/d2/3d2155bd6f7767ccc10894a92150ead0.png)
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
![](http://img.wesiedu.com/upload/3/d2/3d2155bd6f7767ccc10894a92150ead0.png)
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
![](http://img.wesiedu.com/upload/3/d2/3d2155bd6f7767ccc10894a92150ead0.png)
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
![](http://img.wesiedu.com/upload/3/d2/3d2155bd6f7767ccc10894a92150ead0.png)
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
![](http://img.wesiedu.com/upload/3/d2/3d2155bd6f7767ccc10894a92150ead0.png)
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
![](http://img.wesiedu.com/upload/3/d2/3d2155bd6f7767ccc10894a92150ead0.png)
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)