第01讲 组成细胞的化学元素和化合物-【拾遗补缺】备战2024年高考生物一轮复习知识清单速记与精练（江苏专用）

第1讲 组成细胞的化学元素和化合物 一、重要合物或结构中的元素 1．单糖、二糖和多糖(几丁质除外)，以及脂肪、 固醇的元素组成都是C、H、O。 2．几丁质的化学元素组成C、H、O、N。几丁质也是一种多糖，又称为壳多糖，广泛存在于甲壳类动物和昆虫的外骨骼中，也是大多数真菌和一些藻类细胞壁的主要成分。几丁质及其衍生物在医药、化工等方面有广泛的用途。例如，几丁质能与溶液中的重金属离子有效结合，因此可用于废水处理；可以用于制作食品的包装纸和食品添加剂；可以用于制作人造皮肤；等等。 3．蛋白质的元素组成为 C、 H、 O、 N、S，有的还含有Fe等。构成生物体蛋白质的氨基酸有21种，其中8种是必须氨基酸。含有硫元素的氨基酸有：甲硫氨酸、半胱氨酸等。 4．叶绿素的元素组成是C、H、O、N、Mg。 血红素的元素组成是C、H、O、N、Fe。 甲状腺激素中含有I 等。 5．DNA、 RNA、 ATP 和 ADP 的元素组成是 C、H、O、N、P。 磷脂含 C、 H、 O、P, 甚至 N。 在构成细胞的结构中, 生物膜、染色体、核糖体和叶绿体等含C、H、O、N、P。 6．玉米在生长过程中缺乏P，植株会特别矮小，根系发育差，叶片小且呈暗绿偏紫色。 二、自由水的生理作用——参与生化反应 1．作为反应物：光合作用光反应阶段水的分解，有氧呼吸的第二阶段、水解反应等 2．作为生成物：脱水缩合反应，有氧呼吸的第三阶段等。其场所有核糖体、内质网、高尔基体、线粒体、叶绿体、细胞核。 三、糖在生物体内的功能 1．糖在生物体内承担诸多功能：糖是生物体内的主要能源物质，通过氧化分解，为生物体提供能量；有些糖是细胞的结构组分，如构成植物细胞壁的纤维素；糖可以作为合成其他生物分子的前体，通过某些代谢中间产物为氨基酸、核苷酸等提供碳骨架；糖还参与细胞与细胞之间的分子识别和信号传导，如某些糖蛋白和糖脂等。有一些寡糖可以与蛋白质或脂质结合成糖蛋白或糖脂，如人红细胞质膜上血型糖蛋白和糖脂，它们是血型的细胞表面抗原物质。 2．体外培养动物细胞时，需要为细胞分裂和生长提供营养。绝大多数情况下，培养基中都会有葡萄糖。 2．人和动物血液中葡萄糖含量低于正常时，肝脏中的糖原便分解产生葡萄糖及时补充。 3．肥胖、高血压、龋齿、某些糖尿病等都直接或间接与长期糖摄入超标有关。 4．并非所有的二糖都不能直接被吸收，如植物可以直接吸收蔗糖，只是速度很慢。 四、氨基酸和蛋白质 1．氨基酸的功能：①参与构成蛋白质；②作为神经递质，如天冬氨酸、谷氨酸和甘氨酸等。③植物体中一些氨基酸是合成其他物质的前体，如色氨酸是合成吲哚乙酸的前体物质；④微生物中一些氨基酸参与细胞构成，如D-谷氨酸和D—丙氨酸是一些细菌细胞壁的成分。 2．蛋白质 ①蛋白质都有自己特定的空间结构。蛋白质的空间结构 对于维持蛋白质生物功能具有重要的作用。强酸、强碱和重金属等能破坏蛋白质的空间结构，导致蛋白质失兴活。 ②双缩脲反应 在碱性溶液中，双缩脲可以与Cu2+结合生成紫色络合物（如图）。由于蛋白质中含有两个或两个以上的—CO—NH—，所以蛋白质在碱性溶液中可以与Cu2+发生双缩脲反应。 3．二硫键形成：由于两个氨基酸的R基上各含有一个巯基(—SH)，每个巯基脱去一个H后形成—S—S—(二硫键)，因此每形成一个二硫键，相对分子质量减少2。 4．几种常考蛋白质的分成和功能 名称 分布 功能 大多数酶 细胞内或细胞外 催化作用 转运蛋白 生物膜 运输某些物质 某些激素（如生长激素、胰岛素） 由内分泌腺或内分泌细胞合成分泌至内环境中 调节生命活动 抗体 由浆细胞合成并分泌至内环境中 免疫作用 细胞因子 由辅助性T细胞合成分泌至内环境中 促进B细胞及细胞毒性T细胞的增殖和分化 血红蛋白 红细胞内 主要运输O2 糖蛋白 细胞外表面 保护、润滑、识别等作用 结构蛋白 细胞膜、肌纤维等 构成细胞和生物体的成分 五、核酸 自然界中绝大多数生物的遗传物质是DNA，少数病毒的遗传物质是RNA。作为生物的遗传物质一般具备以下特点：能储存海量遗传信息；结构比较稳定，但在特殊情况下又能发生突变，并且突变以后既能继续复制，也能遗传给后代；在细胞生长和繁殖的过程中能够精确地自我复制，使得前后代具有一定的连续性；能够指导蛋白质的合成，从而控制生物体的性状和新陈代谢过程。 核酸变性是指核酸中碱基对的氢键断裂，双链变成单链，从而使核酸的天然构象和性质发生变化。引起核酸变性的因素很多，由温度引起的变性称为热变性，由酸碱度引起的变性称为酸碱变性。如高温可以使DNA双链解开，乙二醛或甲醛能够破坏RNA中的碱基对。核酸的降解与变性不同，降解是指核苷酸链中3’，5’一磷酸二酯键断裂，有时核酸的变性和降解