内容正文:
专题一 细胞的分子组成、结构、功能和细胞多样性
重要概念1 细胞由多种多样的分子组成,包括水、无机盐、糖类、脂质、蛋白质和核酸等,其中蛋白质和核酸是两类最重要的生物大分子
说出细胞主要由C、H、O、N、P、S等元素构成,它们以碳链为骨架形成复杂的生物大分子
指出水大约占细胞重量的2/3,以自由水和结合水的形式存在,赋予了细胞许多特性,在生命活动中具有重要作用
(1)说出水的功能?
提示:自由水的功能:细胞内良好的溶剂;参与细胞内的许多生物化学反应;为细胞提供液体环境;运送营养物质和代谢废物。结合水的功能:细胞结构的重要组成部分。
(2)说出水与细胞代谢的关系?
提示:正常情况下,细胞内自由水所占比例越大,细胞的代谢就越旺盛;而结合水越多,细胞抵抗干旱和寒冷等不良环境的能力就越强。
举例说出无机盐在细胞内含量虽少,但与生命活动密切相关
(1)说出无机盐的存在形式?
提示:细胞中的大多数无机盐以离子形式存在,少数以化合物的形式存在。
(2)举例说出无机盐的生理功能?
提示:是某些化合物的重要组成成分,例如Fe2+—血红素,Mg2+—叶绿素,I-—甲状腺激素等;维持细胞和生物体的生命活动,例如Na+、Ca2+等;维持酸碱平衡,例如HCO/H2CO3等。
概述糖类有多种类型,它们既是细胞的重要结构成分,又是生命活动的主要能源物质
(1)细胞中的糖类有哪些种类?
提示:细胞中的糖类有单糖、二糖和多糖。
(2)举例说明各自有何重要的生理功能?
提示:糖类是主要的能源物质,如葡萄糖是细胞生命活动所需要的主要能源物质,淀粉是植物细胞的储能物质,糖原是人和动物细胞储能物质;有些糖类可组成细胞结构,如纤维素是构成植物细胞细胞壁的主要成分。
举例说出不同种类的脂质对维持细胞结构和功能有重要作用
(1)列举不同种类的脂质及其结构组成或种类?
提示:脂肪(C、H、O):是由三分子脂肪酸和一分子甘油发生反应而形成的酯,即三酰甘油。磷脂(C、H、O、N、P):甘油的一个羟基与磷酸及其他衍生物结合,另外两个羟基与脂肪酸结合。固醇(C、H、O):包括胆固醇、性激素和维生素D等。
(2)列举不同种类的脂质功能?
提示:脂肪:是细胞内良好的储能物质;很好的绝热体;有保温作用;还有缓冲和减压的作用。磷脂:构成细胞膜的重要成分,也是构成多种细胞器膜的重要成分。固醇:胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分,在人体内还参与血液中脂质的运输;性激素的功能是促进人和动物生殖器官的发育以及生殖细胞的形成;维生素D的功能是能有效地促进人和动物肠道对钙和磷的吸收。
(3)举例说明细胞中的糖类和脂质是可以相互转化的?
提示:①糖类可以转化为脂肪:家畜、家禽育肥。②脂质可以转化为糖类:某些动物在冬眠时,脂肪可转化为糖类。
阐明蛋白质通常由21种氨基酸分子组成,它的功能取决于氨基酸序列及其形成的空间结构,细胞的功能主要由蛋白质完成
(1)试着说出蛋白质种类多种多样的原因?
提示:氨基酸的种类、数量、排列顺序不同,以及肽链盘曲、折叠方式不同,形成的复杂的空间结构也不同,从而形成了蛋白质种类的多样性。
(2)举例说明细胞中蛋白质的功能?
提示:构成细胞和生物体结构的重要物质,如:细胞膜、染色体、肌肉中的蛋白质等;有些蛋白质有催化作用,如:绝大多数酶;有些蛋白质有运输作用,如:血红蛋白、载体蛋白;有些蛋白质有信息传递的作用,如:胰岛素、生长激素等;有些蛋白质有防御作用,如:抗体等。
(3)举例说明每一种蛋白质都有与它所承担功能相适应的独特结构?
提示:人正常血红蛋白的空间结构呈球状,由它参与组成的红细胞呈两面凹的圆盘状;镰状细胞贫血患者的血红蛋白呈纤维状,红细胞呈镰刀状,血红蛋白运输氧的能力大为削弱。
概述核酸由核苷酸聚合而成,是储存与传递遗传信息的生物大分子
(1)核酸基本单位由哪些基团组成?其排列顺序与遗传信息有什么关系?
提示:核酸的基本组成单位是核苷酸,由磷酸、五碳糖和含氮碱基组成。核苷酸或者碱基的排列顺序就代表遗传信息。
(2)核酸分子多样性的原因是什么?
提示:核酸分子的多样性是由核苷酸排列顺序决定的。
(3)核酸有哪些种类?发挥什么生理功能?
提示:核酸包括DNA和RNA。核酸是细胞内携带遗传信息的物质,在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。
重要概念2 细胞各部分结构既分工又合作,共同执行细胞的各项生命活动
概述细胞都由质膜包裹,质膜将细胞与其生活环境分开,能控制物质进出,并参与细胞间的信息交流
(1)细胞膜组成及其结构?
提示:细胞膜主要由脂质和蛋白质组成,此外,还有少量的糖类。细胞膜的磷脂双分子层是膜的基本支架,具有流动性。蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面,有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中,有的贯穿于整个磷脂双分子层,其中大多数蛋白质分