高三生物一轮复习知识总结02 组成细胞的分子.docx

02 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生物界与非生物界的统一性和差异性(1)统一性：从元素种类看，组成生物体的元素在无机自然界都能找到，没有一种元素是生物界所特有的。(2)差异性：从元素含量看，各化学元素在生物体内和无机自然界中的相对含量大不相同。2组成细胞的元素(1)种类：常见的有20多种。(2)类型巧记：细胞中的微量元素“铁猛碰新木桶”即Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu。3.组成细胞元素的三点提醒(1)O在细胞鲜重中含量最多，C在细胞干重中含量最多。(2)大量元素和微量元素都是生物体所必需的元素，但生物体内含有的元素不一定都是必需元素，如Pb。(3)微量元素在细胞中含量虽少，但仍是生命活动必不可少的元素。二、组成细胞的化合物1细胞内含量最多的化合物：水。2细胞内含量最多的无机化合物：水。3占细胞鲜重最多的化合物：水。4细胞内含量最多的有机化合物：蛋白质。5占细胞干重最多的化合物：蛋白质。三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质1原理(1)还原糖斐林试剂 。(2)脂肪苏丹染液橘黄色。(3)蛋白质双缩脲试剂紫色。2选择实验材料的要求(1)含量较高。如检测还原糖时宜选用苹果，苹果含大量还原糖，不能选择甘蔗、甜菜等，因为这两种实验材料中含蔗糖较高，蔗糖不具有还原性。(2)颜色为白色或浅色。白色或浅色的材料可以避免材料本身的颜色遮盖反应产生的颜色，如检测还原糖时一般不选择西瓜，检测蛋白质时一般不选择血红蛋白等。3三类有机物检测在操作步骤上的差异(1)唯一需要加热还原糖检测。且必须水浴(5060)加热，不能用酒精灯直接加热，若不加热，则无砖红色沉淀出现。(2)唯一可能需要显微镜脂肪检测。(3)混合后加入斐林试剂。分别加入双缩脲试剂(先加A液，后加B液，且B液不能过量)。4斐林试剂与双缩脲试剂的比较项目斐林试剂双缩脲试剂甲液乙液A液B液成分质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液质量浓度为0.05 g/mL的CuSO4溶液质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液质量浓度为0.01 g/mL的CuSO4溶液鉴定物质还原糖蛋白质添加顺序甲、乙两液等量混匀后立即使用先加入A液1 mL，摇匀，再加入B液4滴，摇匀反应条件5065 °C水浴加热不需加热，摇匀即可反应现象浅蓝色棕色砖红色沉淀紫色第2节细胞中的无机物一、细胞中的水1水的含量及特性(1)含量：活细胞中含量最多的化合物。生物体的含水量随着生物种类的不同有所差别。(2)特性：水分子之间靠氢键结合，呈液态，具有较高的比热容。2水的存在形式及作用项目自由水结合水形式在细胞中以游离的形式存在与细胞内其他物质相结合含量约占95.5%约占4.5%作用细胞内的良好溶剂；参与化学反应；为细胞提供液体环境；运送营养物质和代谢废物是细胞结构的重要组成部分3自由水与结合水相对含量与细胞代谢的关系自由水和结合水的比值会影响新陈代谢和抗逆性：在一定范围内，自由水的含量越高，新陈代谢越强；自由水含量越低，抗逆性越强。4关于生物体内水的三个“并不是”(1)水是生命之源，但并不是水分越多越好，如长期浸泡在水中的陆生植物会死亡。(2)晒干的种子失去自由水，并不是不含有自由水，而是自由水含量大幅度降低。(3)细胞内的结合水并不是在细胞内单独存在，而是吸附在纤维素、淀粉和蛋白质等大分子表面，形成水合物，作为细胞的结构成分。二、细胞中的无机盐1存在形式：大多数以离子的形式存在。2含量：占细胞鲜重的1%1.5%。3功能(1)某些重要化合物的组成成分，如Mg2是构成叶绿素的主要成分。(2)维持细胞和生物体的生命活动，具有重要作用，如哺乳动物的血液中Ca2含量降低，会出现抽搐现象等。(3)维持细胞的酸碱平衡。易错辨析对组成细胞化学元素的含量和作用界定不清(1)活细胞内含量最多的元素是O而不是C,占细胞干重最多的元素是C。(2)大量元素、微量元素是根据生物体内元素的含量划分的。无论是大量元素还是微量元素,都是生物体必需的元素,对于维持生物体的生命活动都起着非常重要的作用。第3节细胞中的糖类和脂质一、细胞中的糖类1元素组成：只含C、H、O三种元素。2种类和作用概念常见种类分布功能单糖不能水解的糖核糖、脱氧核糖动植物细胞组成DNA、RNA的物质葡萄糖细胞的主要能源物质半乳糖主要在动物细胞果糖主要在植物细胞二糖水解后能够生成两分子单糖的糖蔗糖、麦芽糖植物细胞乳糖主要在动物细胞多糖水解后能够生成多分子单糖的糖淀粉植物细胞植物细胞中的储能物质纤维素植物细胞壁的主要成分糖原动物细胞动物细胞中的储能物质几丁质甲壳类动物和昆虫的外骨骼中外骨骼的重要组成成分3多糖的水解产物淀粉、纤维素和糖原的水解产物都是葡萄糖。二、细胞中的脂质1脂质的元素组成：主要是C、H、O，有些脂质还含有N、P。2脂质的化学性质：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。3脂质的特点：与糖类不同，脂质分子中氧的含量远远低于糖类，而氢的含量更高。4脂质的分类及功能5糖类和脂质的关系：糖类和脂质可以相互转化。(1)糖类在供应充足时，可以大量转化为脂肪和某些氨基酸。(2)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主要承担者一、蛋白质的功能1一切生命活动都离不开蛋白质，蛋白质是生命活动的主要承担者。2蛋白质功能举例功能实例1作为结构蛋白羽毛、肌肉、头发、蛛丝2催化作用绝大多数酶3运输作用载体蛋白、血红蛋白4调节作用胰岛素、生长激素等蛋白质类激素5免疫作用抗体二、蛋白质的基本组成单位氨基酸1结构(1)组成氨基酸的共有元素是C、H、O、N。有的氨基酸含有S。(2)氨基酸结构式的特点：氨基或羧基的数量：每种氨基酸分子至少含有一个氨基(NH2)和一个羧基(COOH)。氨基或羧基的位置：每种氨基酸都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。氨基酸不同的区别依据：各种氨基酸之间的区别在于R基的不同。2种类(1)组成人体蛋白质的氨基酸有21种，其区分为R基不同。(2)根据人体细胞能否合成分类人体细胞不能合成的是必需氨基酸(共8种)。人体细胞能合成的是非必需氨基酸(共13种)。三、蛋白质的结构1氨基酸的脱水缩合(1)此生理过程的名称是脱水缩合。(2)写出字母代表的结构或名称：a.肽键，b.二肽。(3)判断产物H2O中原子的来源(4)多肽中氨基或羧基的含量：至少一个。2蛋白质的结构层次元素：C、H、O、N等氨基酸：蛋白质的基本组成单位 脱水缩合二肽：由两个氨基酸分子脱水缩合而成的化合物多肽(链)：由多个氨基酸分子脱水缩合而成的化合物，通常呈链状结构蛋白质：具有一定的空间结构3蛋白质多样性的原因组成蛋白质的氨基酸种类、数目、排列顺序不同，多肽链空间结构千变万化。四、蛋白质分子的相关计算1蛋白质相对分子质量、氨基酸数、肽链数、肽键数和失去水分子数的关系(1)肽键数失去水分子数氨基酸数肽链数。(2)蛋白质相对分子质量氨基酸数目×氨基酸平均相对分子质量脱去水分子数×18。(不考虑形成二硫键)肽链数目氨基酸数肽键数目脱去水分子数多肽链相对分子量氨基数目羧基数目1条mm1m1am18(m1)至少1个至少1个n条mmnmnam18(mn)至少n个至少n个注：氨基酸平均分子质量为a。若肽链间有二硫键(SS)，则蛋白质的相对分子质量ma18(mn)2k(k为二硫键的个数)。2蛋白质中游离氨基或羧基数目的计算(1)至少含有的游离氨基或羧基数肽链数。(2)游离氨基或羧基数目肽链数R基中含有的氨基或羧基数。3蛋白质中含有N、O原子数的计算(1)N原子数肽键数肽链数R基上的N原子数各氨基酸中N原子总数。(2)O原子数肽键数2×肽链数R基上的O原子数各氨基酸中O原子总数脱去水分子数。易错辨析不能准确进行蛋白质的相关计算(1)在蛋白质的计算中,要特别注意题中设问的是“氨基酸的数量”还是“氨基酸的种类”。(2)计算O原子和H原子的数量变化时,不要漏掉增加H2O中的O原子、H原子。(3)氨基酸与相应DNA、RNA片段中碱基数目之间计算时,当出现关键词“最多”“至少”时,不应考虑该计算过程中终止密码的碱基数。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种类(1)脱氧核糖核酸：简称DNA。(2)核糖核酸：简称RNA。2分布真核细胞原核细胞二、结构和功能1结构(1)核酸的基本组成单位核苷酸脱氧核苷酸：构成DNA的基本单位，如下图。核糖核苷酸：构成RNA的基本单位，如下图。(2)核酸的构成2功能(1)核酸是细胞内携带遗传信息的物质。(2)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。3核酸分子的多样性(1)原因：核苷酸数目不同和排列顺序多样性。(2)核酸中遗传信息的贮存绝大多数生物的遗传信息贮存在DNA分子中。部分病毒的遗传信息直接贮存在RNA中，如HIV(人类免疫缺陷病毒)、SARS(严重急性呼吸综合征)病毒、流感病毒等。三、生物大分子以碳链为骨架1生物大分子：多糖、蛋白质、核酸都是生物大分子。2多聚体：由许多单体连接而成。3单体和多聚体的关系4碳为生命的核心元素的原因氨基酸、核苷酸、葡萄糖等单体都是以碳链为骨架形成的，单体连接成多聚体，多聚体参与细胞和生物体的形成。易错辨析对组成细胞的化合物混淆不清(1)脂肪与脂质:脂肪是脂质中的一类物质,脂质除包括脂肪外还包括磷脂和固醇。(2)蛋白质的水解与变性:蛋白质的水解是在蛋白酶的作用下,破坏了肽键,得到多肽和氨基酸的过程;蛋白质的变性是在过酸、过碱、重金属、温度过高等条件下,蛋白质的空间结构发生改变,而肽键没有破坏。(3)水解产物与氧化产物:水解产物是在水解酶的作用下,大分子有机物水解形成的小分子有机物;氧化产物是有机物参与细胞呼吸,氧化分解的产物。第10页 共8页学科网（北京）股份有限公司