第2章 组成细胞的分子-【志鸿优化训练】2024-2025学年新教材高中生物必修1 分子与细胞课前预习10分钟（人教版2019）

第2章 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 思考1：铁属于微量元素，它在生物体内是否可有可 L.生物界与非生物界的统一性和差异性 无？说出你的理由。 (1)统一性：组成生物体的各种元素在 中都能找到。 (2)差异性：细胞中各种元素的 与无机白然界 的大不相同 2.组成细胞的元素 (1)分类：组成细胞的化学元索有20多种，按含量多少 二、组成细胞的化合物 可分为大量元素和 :按作用大小可分为最基本元 1.种类 素、 和主要元索。 组成细胞的化合物分为 和 两大类。 (2)存在形式：大多以 的形式存在 无机化合物主要包括 和 ,有机化合物主 (3)含量：在组成人体细胞的元素中，占鲜重最多的是 要包括 ,其次是C、H、N:占干重最多的是 ,其次 2.含量 是O、N.H ①活细胞中含量最多的化合物是 ,有机化合物 ·5 是 ④观察试管中出现的颜色变化。 ②细胞干重中含量最多的化合物是 (2)脂肪的检测和观察 思考2：组成细胞的元索全部以化合物的形式存在吗？ ①取材：取一粒 的花生种子，去掉种皮。 ②切片：用刀片在花生子叶的 上平行切 下若干薄片，放入盛有 的培养皿中待用。 ③制片：从培养皿中选取 的切片，用毛笔麓取 放在载玻片中央：在花生子叶薄片上滴 三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 染色3min:用吸水纸吸去染液，再滴加1一2滴 1.实验原理 溶液，洗去浮色：用吸水纸吸去花生子叶周围的酒 (1)糖类中的还原糖，与 发生作用，生成 精，滴一滴 ,盖上盖玻片，制成临时装片 ④观察：在低倍镜下找到 处，移到 (2)脂肪可以被 染液染成 ,将物像调节 :换高倍镜观察，视野中被 (3)蛋白质与 发生作用，产生 反应。 染成 的脂肪颗粒清晰可见 2.方法步骤 (3)蛋白质的检测和观察 (1)还原糖的检测和观察 ①向试管内注入待测组织样液 ①向试管内注人 ②向试管内注人 ,摇匀。 ②向试管内注人 ③向试管内注人 ,摇匀。 ③将试管放人盛有 ℃温水的大烧杯中加热约 ④观察组织样液颜色的变化。 2 mina ·6· 第2节 细胞中的无机物 一、细胞中的水 力就 1,水的含量：生物体的含水量随着 的不同而 思考1：种子被晒干后还含有水吗？ 有所差别。水是构成细胞的重要成分，也是活细胞中含量 的化合物。 2.水的存在形式及作用 (1)细胞中绝大部分的水呈 状态，可以自由流 动，叫做自由水。自由水的作用包括：细胞内良好的溶剂： 参与 :为细胞提供液体环境：运送营养物质 和 (2)与细胞内的其他物质相结合的水，叫做结合水。结 合水是 的重要组成部分，存在形式主要是水与蛋 白质，多艚等物质结合，失去流动 3,自由水，结合水的含量与细胞代谢和抗逆性的关系 (1)正常情况下，细胞内自由水比例越大，细胞的代谢 就 (2)结合水越多，细胞抵抗干界和寒冷等不良环境的能 。7 二、细胞中的无机盐 无力。 1.存在形式 ②血液中 的含量太低，动物会出现抽搞等 大多数以 的形式存在。含量很 症状。 细胞鲜重的1%一1.5%。 ③某些无机盐离子如HCO方能推持细胞的 2.种类 平衡。 含量较多的阳离子有 等，阴离子 思考2：豆芽是大豆浸水萌发的产物，豆芽的生长是否 有 等。 不需要无机盐？ 3.作用 (1)细胞内复杂化合物的重要 成分。 实例：叶绿素含 ,血红素含 。P是组 成 的重要成分，也是细胞必不可少的许 多化合物的成分 (2)对于维持细胞和生物体的 有非常重要的 作用。 实例： ①大量出汗要多喝 原因：人体缺Na会引起 细胞的兴奋性降低，引发肌肉酸痛、 ·8· 第3节细胞中的糖类和脂质 一、细胞中的糖类 二、细胞中的脂质 1.元素组成 1,元素组成：组成脂质的元素主要是 ,有 糖类分子一般是由 三种元素组成。被称为 些脂质还含有 和 化合物”，简写为(CHO)。 2.元素特点 2.种类：糖类大致可以分 (1)与糖类相比，氧的含量 ,而氢的含量 等几类 (1)单糖是指 的糖类，常见的单糖有 (2)通常都不溶于水，溶于 性有机溶剂 葡萄糖、果糖、半乳糖，核糖和 等。 3.种类和功能 (2)二糖(C:HO1)是由两分子单糖 而成， (1)脂肪 一般要水解成单糖才能被细胞吸收，常见的二糖有糖、麦 ①组成元素： 芽糖和 等， ②结构：三分子 和一分子 (3)多糖[(C,HO,),]是指水解后生成多个单糖的糖， 发生反应形成的酯，即甘油三酯或三酰甘油。 常见的多糖有淀粉，糖原、纤维素和 等 种类 结构 特点 举例 思考1：某生物体内能发生“淀粉→麦芽糖·葡萄 包和脂肪酸 C一C单键 动物油 糖→糖原”的变化，此生物是动物还是植物？为什么？ 不饱和脂肪酸 C一C双键 植物油 ③功能 b. 9 c. 三、糖类和脂质的转化 (2)磷脂 1,细胞中的糖类和脂质可以相互 血液中的 ①组成元素： 多余的葡萄糖可以合成 储存，也可以转变成 ②功能： 和某些 (3)周醇 2.糖类在供应 的情况下，可以大量转化为 种类 功能 :而脂肪一般只在糖类代谢发生 ,引起 胆固醇 不足时，才会分解供能，而且不能 转化为 雌性激素 性激素 糖类。 雄性激素 雏生素D 思考3：从糖类和脂肪相互转化的角度分析，为什么增 肥容易减肥难？ 思考2：某同学认为“所有的细胞都含有脂质”，请你评 价该说法是否正确。 ·10· 第4节 蛋白质是生命活动的主要承担者 一、蛋白质的功能 上。 1,与生命活动的关系：细胞的各项生命活动都离不开 (2)种类 蛋白质，蛋白质是生命活动的 种，其中有8种 种非必需 2.功能举例 氨基酸 (1)结构蛋白：构成 的重要物质，如肌动 思考1：玉米中含有丰富的谷氨酸，一分子谷氨酸含有 蛋白。 两个羧基，它们位于谷氨酸分子的何处？ (2)功能蛋白：① 作用，如酶：② 作 用，如胰岛素、生长激素：③ 作用，如抗体：④ 作用，如红细胞中的血红蛋白 3.总体来说，蛋白质是细胞的基本组成成分，具有参与 组成细胞 ,催化，运输、 等重要 功能。可以说，细胞的各项生命活动都离不开蛋白质。这 与蛋白质的 有关。人体内有数万种不同的蛋白 质。据估计，生物界的蛋白质种类多达10“~10种。 二、蛋白质的基本组成单位—氨基酸 1,基本组成元素： ,有的还含有S等 2.氨基酸的结构特点及其种类 (1)氨基酸的结构 ①结构通式： ②结构特点：每种氨基酸至少都含有一个 和 一个 ,并且都有一个氨基和一个羧基连在 ·11- 三、蛋白质的结构及其多样性 其功能，如人类的镰状细胞贫血。 1,脱水缩合的过程 (2)蛋白质在某此物理和化学因素作用下其特定的 HO H 被破坏，从而导致蛋白质变性。例如，鸡蛋、 、HN-C一COH+H-N-COOH 肉类在煮熟后，高温使蛋白质分子的空间结构变得 R H R ,容易被蛋白南酶水解，因此吃熟鸡蛋、熟肉容易消化。 H 3 H (3)蛋白质变性的条件包括 思考2：一条肽链中至少含有多少个一NH和多少 个一C()OH?若m条肽链呢？为什么是至少？ R H R 2习 (1)反应原理：一个氨基酸分子的 和另一个氨 基酸分子的 相连接，同时脱去 (2)过程①名称： (3)物质②名称： (4)结构③名称： ,其结构简式为 2.蛋白质结构多样性的原因 (1)不同蛋白质含有的氨基酸的 不同。 (2)肽链的盘曲、折叠方式及其形成的 千差万别 3.蛋白质结构与功能的关系 (1)蛋白质中 改变，就可能会影响 ·12 第5节核酸是遗传信息的携带者 一、核酸的种类及其分布 条核糖核苷酸链构成 1.种类 思考1：SARS病毒的RNA和大肠杆菌的DNA彻底 一类是脱氧核糖核酸，简称 4另一类是 水解的产物相同的有哪些？ ,简称RNA 2.分布 真核细胞的DNA主要分布在 中。 内也含有少量的DNA。RNA主要分布在 中。 二、核酸是由核苷酸连接而成的长链 1.基本单位 (1)核苷酸是 的基本组成单位，一个核苷酸是 由一分子 、一分子五碳糖和一分子磷酸组成的。 (2)根据 的不同，可以将核苷酸分为 和核糖核苷酸。 2.分子结构 (I)DNA和RNA各含有4种碱基，但是组成二者的 有所不同，DNA中含有碱基A ,C、G RNA中含有碱基A, .C.G. (2)DNA是由 连接面成的长链，RNA则由 连接而成。一般情况下，在生物体的细胞中， DNA由 条脱氧核苷酸链构成，RNA由 ·13 3.核酸的信息储存 三、生物大分子以碳链为骨架 (1)绝大多数生物中， 是储存、传递遗传信息 L,单体和多聚体：生物大分子是由许多基本组成单位 的生物大分子，脱氧核苷酸的 储存若生 连接而成的，这些基本单位称为 ,这些生物大分子 物的遗传信息 称为 多糖单体是 ,蛋白质单体是 (2)部分病毒的遗传信息储存在 中，如HV、 ,核酸单休是 SARS等。 2.每一个单体都以若干个相连的 构成的 4.核酸的功能：核酸是细胞内 的物质。 为基本骨架，许多单体连接成多聚体。所以， 在生物体的 ,变异和蛋白质的生物合成中具有极 是生命的核心元素。 其重要的作用 3.(1)多糖 等生物大分 思考2：某同学提出“蛋白质功能的多样性由核酸决 子以碳链作为基本骨架 定”，该同学的说法是否正确？说出你的理由。 (2) 和脂质提供了生命活动的重要能源。 (3)水和 与其他物质一起，共同承担着 构建细胞，参与细胞生命活动等重要功能， (4)细胞中的化合物， 和比例处在不断变化之 中，但又保持相对稳定 ·14·(2)长度宽度 2.(1)微量元素 基本元素 思考1：不是。显微镜的放大倍数是指物体长度或宽度 (2)化合物 的放大倍数，而不是面积或体积的放大倍数 (3)0C 二，1，核膜真核原核真核生物原核生物 思考1：不是。微量元素在生物体内含量很少，但其生 2.(口)富营养化蓝细菌和绿藻水华藻蓝素叶绿 理功能却非常重要，如铁是人体血红蛋白的重要组成元 素光合作用 素，缺铁会导致缺铁性贫血 (2)腐生寄生生活 二，1.有机物无机物 水无机盐糖类 核酸脂质 (3)细胞壁细胞膜 细胞质核膜 细胞核 染色 蛋白质 体环状拟核 2.①水蛋白质②蛋白质 3.核膜核膜肽聚糖纤维素 核糖体核膜 核 思考2：不是，组成细胞的元素大多以化合物的形式存 仁细菌、衣原体，支原体动物、植物、真菌 在，有些以离子形式存在，如钠离子等 4.(1)多种多样多种多样不一样 三，1.(1)要林试剂砖红色沉淀 (2)细胞膜细胞质DNA统一性 (2)苏丹Ⅲ橘黄色 思考2：有无以核膜为界限的细胞核。乳酸菌无核膜 (3)双缩脲试剂紫色 属于原核生物，酵母菌有核膜，属于真核生物。 2.(1)①2ml.待测组织样液②1ml斐林试剂（甲液 第2章组成细胞的分子 和乙液等量混合均匀后再注人)③50一65 (2)①浸泡过②横断面清水②最薄2~3满 第1节细胞中的元素和化合物 苏丹Ⅲ染液体积分数为50%的酒精蒸馏水 一，1.(1)无机自然界 ④花生子叶的最薄视野中央清晰橘黄色 (2)相对含量 (3)①2mL.②双缩脲试剂A液1mL.③双缩脲试 剂B液4满 ·48· (2)脱水缩合乳糖 第2节 细胞中的无机物 (3)几丁质 一、1.生物种类最多 思考1：动物。因为该生物能利用萄萄糖合成糖原，糖 2.(1)游离生物化学反应 代谢废物 原分布在动物细胞中， (2)细胞结构 二.1.C,H、ONP 3.(1)越旺盛 2.(1)少多(2)胎溶 (2)越强 3.(1)①C、H,()②脂肪酸甘油熔点高，容易凝 思考1：种子晒干过程中失去大量的自由水，但是结 固，室温呈固态熔点低，不容易凝固，室温呈液态 合水的含量基本不变。 ③a.细胞内良好的储能物质b.很好的绝热体，有保 二1.离子少 温作用.分布在内脏器官周围的脂肪还具有缓冲 2.Na',K',Ca,Mg'Fet,Fet C1、S0, 和减压的作用，可以保护内脏器宫 PO,HCO (2)①C、H、O、N、P②构成细胞膜和细胞器膜等的 3,(I)组成MgFe,细胞膜细胞核 重要成分 (2)生命活动①淡盐水神经肌肉 ②Ca (3)动物细胞膜的重要成分，在人体内还参与血液中 ③酸碱 脂质的运输促进人和动物生殖器官的发育以及生 思考2：豆芽的生长需要无机盐，因为无机盐在生物体 殖细胞的形成促进人和动物肠道对钙和磷的吸收 内有重要作用。 思考2：该说法正确。因为所有细胞都含有细胞膜，磷 第3节 脂分子是构成细胞膜的重要成分。 细胞中的糖类和脂质 三，1.转化糖原脂肪氨基酸 一，1，C,H、O碳水 2.充足脂肪障碍供能大量 2.单糖二糖多糖 思考3：糖类在供应充足时，多余部分可大量转化为脂 (1)不能水解脱氧核糖 肪。脂防一股在糖类代谢发生障碍，引起功能不足时， ·49· 才会少量转化为糖类。 (3)高温、强酸、强碱、酒精以及重金属盐等 第4节蛋白质是生命活动的主要承担者 思考2：一条肽链中至少含有1个一NH:和1个 一CO)H。m条肽链中至少含有m个一NH和m 一，1.主要承担者 个一COOH。因为R基中可能含有一NH,或 2.(1)细胞和生物体 -COOH. (2)①催化②调节③免疫④运输 第5节核酸是遗传信息的携带者 3.结构 信息传递 防御多样性 二、1.C、HO.N 一，1.DNA核糖核酸 2.(1)① 2.细胞核线粒体和叶绿体细胞质 H-N一C一C一OH 二、1.(1)核酸含氨的碱基 HH (2)五碳糖脱氧核舫核苷酸 ②氨基羧基同一个碳原子上 2.(1)碱基种类TU (2)21必需氨基酸13 (2)脱氧核苷酸核糖核苷酸两 思考1：一个与中心碳原子相连，另一个位于R基上。 思考1：磷酸和腺隳呤(A)、鸟嘌吟(G),胞嘧啶(C)。 三1.(1)腹基氨基一分子水 3.(1)DNA分子排列顺序 (2)脱水缩合 (2)RNA (3)二肱 4.携带遗传信息遗传 (4)肽键 -CO-NH 思考2：正确。核酸携带遗传信息，可控制蛋白质的 2.(1)种类数日 排列顺序 合成 (2)空间构象 三、1.单体多聚体单糖氨基酸 核苷酸 3.(1)氨基酸序列 2.碳原子碳链碳 (2)空间结构伸展、松 3.(1)蛋白质核酸 ·50· (2)榭类 (2)①脂质 蛋白质鰭类磷脂胆固醇 (3)无机盐 ©蛋白质 (4)含量 2.(1)暗—亮一暗 蛋白质脂质蛋白质静态 第3章细胞的基本结构 (2)流动 (3)流动镶嵌 第1节 细胞膜的结构和功能 三1.酵脂分子 2.(1)基本支架水溶性分子 一、1.外界环境 相对 (2)银在嵌人贯穿 2.进出 (3)外表面细胞识别 (1)营养 进入不需要 3.侧向自由移动蛋白质 (2)废物 有用的成分 思考2：糖蛋白或糖脂只分布于细胞膜的外侧，所以有 (3)相对 糖蛋白的一侧为细胞膜的外侧，另一侧为细胞膜的 3.信息交流 内侧 (1)血液肥细胞受体 (2)细胞膜精子卵细胞 第2节细胞器之间的分工合作（一） (3)通道通道胞间连丝 一、1.细胞器溶胶细胞器 思考1：体现了细胞膜的进行细胞间的信息交流的 2.差速离心法 功能： 二，1.(1)内质网基质 二，1.(1)脂质 (2)蛋白质蛋白质 (2)哺乳动物的红细胞 2.(1)膜性管道光面核糖体 (3)连续的两层 (2)蛋白质加工运输 (4)油一水界面蛋白质 3.蛋白质加工分类包装 ·51·