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必修一学业水平考试复习
专题一 组成细胞的分子
知识要点
①大量元素与微量元素对于维持生物体的生命活动都起着非常重要的作用。
②C是生命的核心元素,生物大分子以碳链为基本骨架。
点拨:
一、组成细胞的元素
1.大量元素和微量元素。
(1)大量元素:C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等。
(2)微量元素: Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。
2.生物界与非生物界的统一性和差异性。
(1) 统一性:组成细胞的化学元素在无机自然界中都能够找到,没有一种化学元素为细胞所特有。
(2)差异性:细胞中各种元素的相对含量与无机自然界中的大不相同。
①自由水和结合水在一定条件下可以相互转化。
②自由水/结合水的比值越高,细胞的代谢越旺盛,抵抗不良环境的能力越弱。
点拨:
二、组成细胞的化合物
1.水
(1) 含量:活细胞中含量最多的化合物。
(2)存在形式和作用。
①自由水:细胞内良好的溶剂;参与生物化学反应;提供液体环境;运送营养物质和代谢废物。
②结合水:细胞结构的重要组成部分。
2.无机盐。
(1)存在形式:大多数以离子的形式存在。
(2)作用:组成复杂的化合物,维持生命活动;维持酸碱平衡和渗透压平衡。
3.糖类。
(1)组成元素: C、H、O
(2)种类及作用
种类 作用
单糖 五碳糖(核糖、脱氧核糖) 核酸的组成成分
六碳糖(葡萄糖、果糖等) 主要的能源物质
二糖 蔗糖、麦芽糖 作为能量来源
乳糖
多糖 纤维素 植物细胞壁的基本成分
淀粉 植物细胞的储能物质
糖原 动物细胞的储能物质
几丁质 节肢动物外骨骼的重要成分
①并不是所有的糖类都是能源物质,如核糖、脱氧核糖不是生物体的能源物质。
②淀粉、纤维素、糖原的基本组成单位都是葡萄糖。
③还原糖:葡萄糖、麦芽糖、果糖等;非还原糖:蔗糖、淀粉、糖原、纤维素等。
种类 元素 常见种类 作用
脂肪 C、H、O / 储能、保温、缓冲、减压
磷脂 C、H、O、P、N / 构成生物膜(细胞膜、液泡膜、线粒体膜等)的重要成分
固醇 C、H、O 胆固醇 构成动物细胞膜的重要成分
性激素 维持生物第二性征,促进生殖器官发育及生殖细胞形成
维生素D 促进人和动物肠道对钙和磷的吸收
4.脂质
(1)组成元素:主要是C、H、0,有的还含有N、P。
(2)种类及作用。
5.蛋白质。
(1)基本组成单位——氨基酸。
①组成元素:主要是C、H、O、N。
②氨基酸结构通式为
③结构特点:每种氨基酸分子至少都含有一个氨基(-NH2) 和一个羧基(-COOH),并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上,这个碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基团(R基)。各种氨基酸之间的区别在于R基的不同。组成绝大多数生物体蛋白质的氨基酸有21种。
R
H2N-C-COOH
H
OH
N
H
R1
—C—
C—
O
H2
+
—N
H
R2
OH
—C—
CO
H
H
—C
NH2
H
R1
—C—
O
N—
H
C—
H
R2
COOH
H2O
+
(2)肽链的形成——脱水缩合 。
两个氨基酸脱水缩合形成二肽,连接两个氨基酸分子的化学键叫作肽键。
由多个氨基酸分子缩合而成,含有多个肽键的化合物,叫作多肽。
多肽通常呈链状结构,叫作肽链。
(3)蛋白质的结构及其多样性。
许多蛋白质分子都含有两条或多条肽链,它们通过一定的化学键如二硫键相互结合在一起。这些肽链可盘曲、折叠形成更为复杂的空间结构。构成蛋白质的氨基酸种类、数目、排列顺序千变万化,多肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别,因此蛋白质分子的结构极其多样。
(4)蛋白质的功能(生命活动的主要承担者)。
①构成细胞和生物体的重要物质,即结构蛋白。
②催化作用:如绝大多数酶。
③调节作用,即传递信息:如胰岛素、生长激素。
④免疫作用:如免疫球蛋白(抗体)。
⑤运输作用:如红细胞中的血红蛋白。
6.核酸。
(1)基本组成单位——核苷酸 (8 种)。
组成元素: C、H、O、N、P。
结构:含有一分子磷酸、一分子五碳糖(脱氧核糖或核糖)、一分子含氮碱基(A、T、C、G、U 5种)
(2)核酸的种类。
核酸包括两大类:一类是脱氧核糖核酸,简称DNA;一类是核糖核酸,简称RNA。
(3)核酸的功能。
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。
五碳糖
含氮碱基
磷酸
①核酸的水解产物是核苷酸,彻底水解的产物有磷酸、五碳糖、碱基。
②在同种生物不同细胞中,DNA一般相同,RNA和蛋白质不完全相同。
③构成DNA的核苷酸有4种,构成RNA的核苷酸有4种。
7.探究·实践:检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质。
(1)实验原理。
还原糖(葡萄