2019高中生物学业水平测试复习 第2讲 组成细胞的分子学案.doc

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1、2第第 2 2 讲讲 组成细胞的分子组成细胞的分子 第一节细胞中的元素和化合物 一、组成生物体的化学元素 组成生物体的化学元素虽然大体相同， 但是含量不同。 根据组成生物体的化学元素， 在生物体内含量的不同，可分为大量元素和微量元素。 其中大量元素有 C H O N P S K Ca Mg；微量元素有 Fe Mn Zn Cu B Mo 等（谐音：猛铁碰新木桶）【主要化学元素种类】 ：（1）C 是最基本的元素（因为生物大分子以碳链为基本骨架）（2）细胞中干重含量最多的元素是C、O、N 、H。（3）占细胞鲜重最多的元素是O（因为鲜重水最多；占细胞干重最多的元素是 C二、组成生物体的化学元素的重要作

2、用大量元素中， C H O N 是构成细胞的基本元素， 其中碳是最基本的元素； 微量元素在生 物体内的含量虽然极少，却是维持正常生命活动不可缺少的。 三、生物界与非生物界的统一性和差异性组成生物体的化学元素， 在自然界中都可以找到， 没有一种是生物界所特有的。 这个事 实说明生物界与非生物界具有统一性； 组成生物体的化学元素， 在生物体内和在无机自然界 中的含量相差很大。这个事实说明生物界与非生物界具有差异性。【生物界与非生物界的统一性与差异性】 统一性：构成生物体的元素在无机自然界都可以找到，没有一种是生物所特有的。 差异性：组成生物体的元素在生物体体内和无机自然界中的含量相差很大。 四、构

3、成细胞的化合物（1）在活细胞中含量最多的化合物是水（8590）；（2）含量最多的有机物是蛋白质（7-10）；（3）占细胞鲜重比例最大的化学元素是O（4）占细胞干重比例最大的化学元素是C（5）占细胞干重比例最大的化合物是蛋白质。第二节 蛋白质一、氨基酸的组成3【元素组成】 ：由C、H、O、N 元素构成，有些含有P、S （R 基中）【基本单位】 ：氨基酸组成生物体的氨基酸约 20 种 （取决于 R 基）【结构特点】 ：每种氨基酸都至少含有一个氨基和一个羧基，并且 都连结在同一个碳原子上（不同点：R 基不同）【氨基酸通式】 ： 见右侧方框 二、多肽的形成及蛋白质多样性的原因氨基酸分子间以肽键的方式互

4、相结合。 由两个氨基酸分子缩合而成的化合物称为二肽，由多个氨基酸分子缩合而成的化合物称为多肽，其通常呈链状结构，称为肽链。 脱水缩合：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，同时失去一分子水。 有关计算：肽键数 = 脱去水分子数 = 氨基酸数目肽链数至少含有的羧基（COOH）或氨基数（NH2）=肽链数蛋白质分子量= 氨基酸分子量 氨基酸个数 脱去水分子的个数 18N 肽含有N 个氨基酸，含有N 1 个肽键【蛋白质多样性的原因】 一个蛋白质分子可能含有一条或几条肽链， 通过盘曲折叠形成复杂 （特定） 的空间结构。蛋白质分子结构具有多样性的特点， 其原因是： 构成

5、蛋白质的氨基酸种类不同、 数目成 百上千、氨基酸排列顺序千变万化、多肽链形成的空间结构千差万别。三、蛋白质的功能 由于结构的多样性，蛋白质在功能上也具有多样性的特点，其功能主要如下：（1）结构蛋白，如肌肉、载体蛋白、血红蛋白；（2）信息传递，如胰岛素；（3）免疫功能，如抗体；（4）大多数酶是蛋白质，如胃蛋白酶；（5）细胞识别，如细胞膜上的糖蛋白。 总而言之，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。4第三节 核酸一、核酸的组成及功能【元素组成】 ：C、H、O、N、P【基本单位】 ：核苷酸（由 1 1 分子磷酸+1 1 分子五碳糖+ +1 1 分子含氮碱基组成）1 分子磷酸脱氧核

6、苷酸1 分子脱氧核糖（4 种）1 分子含氮碱基（A、T T、G、C）1 分子磷酸 核糖核苷酸1 分子核糖（4 种）1 分子含氮碱基（A、U U、G、C）【功能】 ：核酸是细胞内携带遗传信息的物质在生物的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具极其重要的作用种类英文缩写基本组成单位存在场所脱氧核糖核 酸DNA脱氧核苷酸（由碱基、磷 酸和脱氧核糖组成）4 种主要在细胞核中，在叶绿体和线 粒体中有少量存在核糖核酸RNA核糖核苷酸（由碱基、磷 酸和核糖组成）4 种主要存在细胞质中，少数在细胞 核细胞质基质有mRNA 和tRNA,线粒体、叶绿体核糖体也含 RNA【小结】 ：核酸只由C、H、O、N、P 组成，是一

7、切生物的遗传物质，是遗传信息的载体。DNA 和RNA 在化学组成上的区别主要是五碳糖和含氮碱基不同，另外DNA 主要是 双链，RNA 主要是单链(双链 DNA 比单链 RNA 稳定性高)除了少数病毒的遗传物质是 RNA，绝大多数生物的遗传物质都是DNA(DNA 和RNA都能携带遗传信息)第四节 细胞中的糖类和脂质一、糖类的种类与作用（B）【元素组成】 ：C、H、O5【主要功能】 ：构成生物体结构重要成分（植物细胞壁、主要能源物质【种类】 单糖：葡萄糖、果糖、核糖（构成 RNA、脱氧核糖（构成DNA、半乳糖二糖： 蔗糖 （植物；果糖+葡萄糖、麦芽糖 （植物； 2 个葡萄糖；乳糖（动物； 半乳糖+

8、葡萄糖）多糖：淀粉、纤维素（植物； 糖元（动物）【四大能源物质】 ：生命的燃料：葡萄糖 主要能源：糖类直接能源：ATP 根本 能源：太阳能【小结】 ： 淀粉是植物细胞的储能物质，糖原是人和动物细胞的储能物质。 多糖的基本单位是葡萄糖。 所有二糖中都包含一分子葡萄糖。 二糖和多糖是单糖脱水缩合而 形成。细胞只能吸收利用单糖。红糖、白糖、冰糖的主要成分都是单糖。（另：糖蛋白能参与细胞识别，细胞间物质运输和免疫功能的调节等生命活动）二、脂质的种类与作用（A）【元素组成】 ：主要由 C、H、O 组成，有些还含 N、P【分类】 ：脂肪、类脂（如磷脂、固醇（如胆固醇、性激素、维生素 D 等）【共同特征】

9、：不溶于水，溶于有机溶剂【功能】 ：脂肪：储能、维持体温、缓冲和减压的作用，可以保护内脏器官。磷脂：构成膜（细胞膜、液泡膜、线粒体膜等）结构的重要成分固醇： 维持新陈代谢和生殖起重要调节作用； 分为胆固醇、 性激素、 维生素 D ；【小结】 ：脂肪是细胞内良好的储能物质（等质量的脂肪氧化分解释放的能量大约是糖类的2 倍）生物体内能源物质利用顺序：糖类脂肪蛋白质 脂肪的元素组成是 C、H、O；磷脂的元素组成是 C、H、O、N、P三、生物大分子以碳链为骨架（B）多糖、 蛋白质、核酸等都是生物大分子， 组成它们的基本单位分别是单糖（葡萄糖） 氨基酸和核苷酸， 这些基本单位称为单体， 这些生物大分子就

10、称为单体的多聚体， 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，由许多单体连接成多聚体 。第五节 细胞中的无机物 一、细胞中的水1.水是活细胞中含量最多的化合物。6不同种类的生物体中，水的含量不同；不同的组织器官中，水的含量也不同。2.细胞中水的存在形式：自由水和结合水【功能】结合水与其他物质相结合， 是细胞结构的重要组成成分， 约占 4.5； 自由水以 游离的形式存在， 是细胞的良好溶剂， 也可以直接参与生物化学反应， 还可以运输营养物质 和废物。二、细胞中的无机盐【存在形式】细胞内无机盐大多数以离子状态存在，【功能】 （1）有些无机盐是细胞内某些复杂化合物的重要组成成分，如 F

11、e 是血红蛋白 的主要成分，Mg 是叶绿素分子必需的成分（2）许多无机盐离子对于维持细胞和生物体的 生命活动有重要作用， 如血液中钙离子含量太低就会出现抽搐现象； 无机盐对于维持细胞的 酸碱平衡也很重要。三、细胞内有机物质的鉴定 糖类中的还原糖（葡萄糖、果糖）能与斐林试剂发生作用，生成砖红色沉淀； 脂肪可以被苏丹染成橘黄色 ； 蛋白质与双缩脲试剂发生作用，产生紫色反应。在还原糖的检测中，斐林试剂甲液和乙液应等量混合均匀后再使用，并且要水裕加热；在蛋白质的检测中， 在组织样液中应先加入双缩脲试剂A 液 1ml， 再加入双缩脲试剂 B 液 4 滴，不需加热。甲基绿能使 DNA 呈现绿色，吡罗红能使RNA 呈现红色， 因此利用这两种染色剂将细胞 染色，可以显示 DNA 和 RNA 在细胞中的分布。在此实验中，盐酸的作用是改变膜的通透 性，加速色素进入细胞。 用人的口腔上皮细胞做实验材料，此实验的步骤是制片、 水解、 冲 洗涂片、染色、观察