第2章 组成细胞的分子（知识点清单）-2024-2025学年高一生物期中复习提升（人教版2019必修1）

知识章章清 第2章 组成细胞的分子 01 归纳·本章概览 02 速记·考点列阵 03 攻克·重点疑难 重难点1检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 重难点2水和无机盐在细胞中的存在形式和生理作用 重难点3糖类、脂质的种类和功能及其相互转化 重难点4蛋白质的结构和功能 重难点5核酸的种类、结构和功能及生物大分子 01 思维导图 02 考点速记 第1节　细胞中的元素和化合物 一、组成细胞的元素 1.生物界与无机自然界的元素 种类：统一性 含量：差异性（原因：细胞生命活动所需要的物质，是有选择的从无机自然界获取） 2.种类、含量 （1）细胞中常见的化学元素有20多种 其中有些含量较多，如C、H、0、N、P、S、K、Ca、Mg等，称为大量元素； 有些含量很少，如Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等，被称为微量元素。 （2） 组成细胞的元素中C是最基本元素，C、0、H、N这四种元素的含量最多，其原因与组成细胞的化合物有关。 （3） 大量元素和微量元素都是生物体所必需的;生物体内含有的元素不一定是生物所必需的元素，如Pb （4） 细胞中基本元素含量的比较：细胞鲜重：O>C>H>N ，细胞干重：C>O>N>H （5）细胞鲜重中数量最多的元素是H，含量最多的是O （6）存在形式：细胞中的化学元素大多以化合物的形式存在。 二、组成细胞的化合物： 1．组成细胞的主要化合物及相对含量示意图(P17)： 2.种类 无机化合物：水，无机盐 有机化合物：蛋白质，糖类，脂质，核酸 3.细胞中含量最多的化合物/无机化合物是水。细胞中含量最多的有机化合物是蛋白质。 4. 上图中的数据是基于大量不同种类细胞的统计结果，实际上，不同生物组织的细胞中各种化合物的含量是有差别的，有的还相差悬殊。 三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 1.实验原理 1. 50～65 ℃水浴加热 还原糖＋斐林试剂 ―-----------→ 砖红色沉淀 脂肪＋苏丹Ⅲ染液―→橘黄色 蛋白质＋双缩脲试剂―→紫色 2.化学试剂 斐林试剂(甲液:质量浓度为0.1g/mL的NaOH溶液，乙液:质量浓度为0.05g/mL的CuSO4溶液)。双缩脲试剂(A液:质量浓度为0.1g/mL的NaOH溶液，B液:质量浓度为0.01g/mLCuSO4溶液)。 3.需要加热的是还原糖的鉴定，常见的还原糖有葡萄糖、果糖、麦芽糖。需要借助显微镜的是脂肪鉴定。 3.脂肪的检测和观察实验中，切片后，从培养皿中选取最薄的切片，用毛笔蘸取放在载玻片的中央；在花生子叶薄片上滴2～3滴苏丹Ⅲ染液，染色3 min，用吸水纸吸去染液，再用50%酒精 洗去浮色；先在低倍镜下观察，再换高倍镜观察，视野中被染成橘黄色的脂肪颗粒清晰可见。(P19“探究·实践”) 4.蛋白质的检测和观察实验中，加入组织样液2 mL后，先注入双缩脲试剂A液1 mL，摇匀，再注入双缩脲试剂B液4滴，摇匀，可见组织样液变成紫色。(P19“探究·实践”) 易错点： 1.不能选甘蔗，甜菜做鉴定还原糖实验材料，因其所含蔗糖为非还原糖，不能与斐林试剂发生颜色反应 2.不能选西瓜做鉴定还原糖实验材料，虽含还原糖，但西瓜本身的红色可能会掩盖反应后生成的砖红色 3.斐林试剂使用方法：甲液和乙液等量混合、均匀使用，双缩脲试剂商用方法：先加A液（1mL）再加B液(4滴） 第2节 细胞中的无机物 一、细胞中的水 1.水的含量：生物体的含水量随着生物种类的不同有所差别，一般为60％～95％。水是构成细胞的重要成分，也是活细胞中含量最多的化合物。 2.存在形式：水在细胞中以两种形式存在，绝大部分的水以游离的形式存在，可以自由流动，叫做自由水；一部分水与细胞内的其他物质相结合，叫做结合水。 3.作用 存在形式 自由水 结合水 概念 细胞中以游离的形式存在的水 细胞中与其他物质相结合的水 含量 约占细胞内全部水分的95.5% 约占细胞内全部水分的4.5% 功能 ①细胞内的良好溶剂 ②参与细胞内的生化反应 ③为细胞提供液体环境 ④运输营养物质和代谢废物 是细胞结构的重要组成成分 2.自由水与结合水的关系：自由水和结合水在一定条件下可相互转化 3.自由水与结合水相对含量与细胞代谢的关系： ①关系：在正常情况下，细胞内自由水所占的比例越大，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。(P21) ②实例：种子晒干,自由水含量降低,细胞代谢水平降低,便于储藏；北方冬小麦在冬天来临前,自由水比例降低,结合水比例上升,以避免气温下降时自由水过多导致结冰而损害自身。 二、细胞中的无机盐 1．存在形式：细胞中大多数无机盐以离子的形式存在(P21)，少数与其他化合物结合。 2.含量：无机盐是细胞中含量很少的无机物，仅占细胞鲜重的1%～1.5%。 3.作用： ①某些重要化合物的组成部分，如Mg是构成叶绿素的元素，Fe是构成血红素的元素。 ②对于维持细胞和生物体的生命活动有重要作用，如血钙偏低时哺乳动物会抽搐。血钙过高时，会患肌无力，Na＋缺乏会引起神经肌肉细胞的兴奋性降低，最终引发肌肉酸痛，无力等 ③对维持细胞酸碱平衡非常重要。 ④维持正常渗透压，即水盐平衡。(P22) 拓展：生理盐水常用的是质量分数为0.9%的氯化钠溶液。当人体需要补充盐溶液或输入药物时,应输入生理盐水或用生理盐水作为药物的溶剂,以保证人体细胞的生活环境维持在相对稳定的状态。 4. 一种叶绿素分子和血红素分子局部结构简图(P22“思考·讨论”) 第3节　细胞中的糖类和脂质 1、 细胞中的糖类 1. 组成元素及分类：糖类分子大多数是由C、H、O三种元素构成的。特例：几丁质 2. 功能：重要的能源物质 3. 糖类大致可以分为单糖、二糖和多糖等几类。 4. 单糖：不能水解的糖类。可直接被细胞吸收。常见的单糖果糖、半乳糖、葡萄糖、核糖、脱氧核糖（P23） 。葡萄糖是细胞生命活动所需要的主要能源物质，是生物体内的“生命的燃料”。 5. 二糖：由两分子单糖脱水缩合而成的糖类。植物二糖有麦芽糖（两分子葡萄糖）、蔗糖（一分子果糖，一分子葡萄糖）、动物二糖有乳糖（一分子半乳糖， 一分子葡萄糖） 6.生物体内的糖类绝大多数以多糖的形式存在。植物体内的多糖有淀粉(储能多糖)、纤维素(结构多糖)，纤维素很难被动物消化，主要参与构成植物的 细胞壁。动物体内的多糖有糖原，其主要分布在人和动物的肝脏 和 肌肉 中，动物血糖过低， 肝脏 中的糖原可以分解为葡萄糖来补充。是人和动物细胞的储能物质。淀粉、纤维素、糖原的基本单位是葡萄糖分子。（P24） 8.几丁质也是一种多糖，又称壳多糖，广泛存在于甲壳类动物和昆虫的外骨骼中。(P25)几丁质及其衍生物在医药、化工等方面有广泛的用途：废水处理，食品包装纸和添加剂，人造皮肤 9.糖类的分布和作用 糖类的作用： (1)生命活动的主要能源物质：葡萄糖。 (2)细胞中的储能物质：糖原、淀粉。 (3)参与构成细胞的物质：核糖、脱氧核糖、纤维素、几丁质。 10.多糖的“水解”与“氧化分解” 易错点： 1.糖原分为肝糖原(可分解为葡萄糖）和肌糖原（不可分解为葡萄糖） 2.并不是所有的糖类都是甜的，比如：淀粉，纤维素 3.并不是所有的糖类都是能源物质，比如;核糖，脱氧核糖，纤维素构成细胞结构，不做能源物质 4.所有单糖，二糖中麦芽糖和乳糖是还原糖，可以和斐林试剂反应，出现砖红色沉淀 2、 细胞中的脂质 1. 元素组成：主要是C、H、O，有些脂质还含有P、N。 2.脂质的特点 (1)元素含量：脂质分子中氧的含量远远低于糖类，而氢的含量高于糖类。 (2)分子结构不同的脂质分子结构差异很大，通常都不溶于水，而溶于脂溶性有机溶剂。 3.脂质的分类：脂肪、磷脂和固醇等。 分类 生理功能 只有C、H、O脂肪(三酰甘油，又称甘油三酯) ①细胞内良好的储能物质 ②很好的绝热体，有隔热、保温作用 ③具有缓冲和减压作用，可以保护内脏器官 磷脂 构成细胞膜、细胞器膜的重要成分 固醇 胆固醇 ①构成动物细胞膜的重要成分 ②参与血液中脂质的运输 性激素 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 能有效地促进人和动物肠道对钙和磷的吸收 4.糖类和脂质的相互转化 糖类和脂肪之间的转化程度是有明显差异的。糖类在供应充足的情况下，可以大量转化为脂肪；而脂肪一般只在糖类供能不足时，才会分解供能，而且不能大量转化为糖类。 易错点： ①植物细胞和动物细胞中都含有脂肪。 ②脂肪≠脂质，脂肪只是脂质的一种，除了脂肪，脂质还包括磷脂和固醇等。 ③胆固醇≠固醇，胆固醇只是固醇的一种，除了胆固醇，固醇还包括性激素和维生素D等。 ④脂质中并非只有磷脂参与构成细胞膜，胆固醇也是构成动物细胞膜的重要成分，植物细胞膜上不存在胆固醇。 ⑤脂质中只有脂肪可被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色。　　 第4节　蛋白质是生命活动的主要承担者 一、蛋白质的功能及其基本组成单位氨基酸 1.蛋白质的功能：生命活动的主要承担者 2.蛋白质的基本组成单位——氨基酸 (1)氨基酸的种类 ①在人体中，组成蛋白质的氨基酸有21种。 ②分为必需氨基酸(8种)和非必需氨基酸(13种)。 (2)主要组成元素:C、H、O、N(有些含S)。 (3)氨基酸的结构特点 同一个碳原子 二、蛋白质的结构及其多样性 1.蛋白质结构及其多样性 (1)此生理过程①的名称是脱水缩合. (2)写出数字代表的结构或名称：②二肽；③肽键——连接两个氨基酸分子的化学键。 (3)多肽：由多个氨基酸脱水缩合而成的，含有多个肽键的化合物，叫作多肽，通常呈链状结构，叫作肽链. (4)参与脱水缩合的部位：一个氨基酸氨基中的－H和另一个氨基酸羧基中的－OH (5)H2O中H和O的来源：H来自氨基和羧基，O来自羧基。 (6)－NH2和－COOH的数量和位置：一条肽链中至少含有一个游离的－NH2和一个游离的－COOH，分别位于肽链的两端，其余的－NH2和－COOH位于R基中。 4.蛋白质结构多样性的原因 5. 蛋白质的变性 (1)概念：蛋白质变性是指蛋白质在某些物理和化学因素作用下其特定的空间构象被破坏，从而导致其理化性质的改变和生物活性丧失的现象。 (2)应用：①鸡蛋、肉类煮熟后，由于高温使蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散，容易被蛋白酶水解，因而易于消化。②经过加热、加酸、加酒精等引起细菌和病毒的蛋白质变性，可以达到消毒、灭菌的目的。 易错点 1.蛋白质的盐析、变性与水解 2.双缩脲试剂能与蛋白质或多肽中的肽键发生反应形成紫色络合物。盐析和变性均不发生肽键断裂，故盐析和变性后的蛋白质均可与双缩脲试剂产生紫色反应。 第5节 核酸是遗传信息的携带者 一、核酸种类、分布及其组成 1.核酸的种类及其分布 (1)种类　一类是脱氧核糖核酸，简称DNA；另一类是核糖核酸，简称RNA。 (2)分布　真核细胞的DNA主要分布在细胞核中，线粒体、叶绿体内也含有少量的DNA。RNA主要分布在细胞质中。 2.核酸的基本组成单位——核苷酸 元素组成：C、H、O、N、P (1)组成 磷酸 含氮的碱基 (2) 种类：根据五碳糖的不同，分为脱氧核糖核酸和核糖核酸。 (3) ①脱氧核苷酸：构成DNA的基本单位。磷酸 脱氧核糖 A、T、C、G ②核糖核苷酸：构成RNA的基本单位。磷酸 A、U、C、G 核糖 (2) DNA和RNA的比较 (3)通过DNA指纹获得遗传信息的根本原因 生物的遗传信息储存在DNA分子中，而且每个个体的DNA的脱氧核苷酸序列各有特点(特异性)。 (4)核酸的多样性及功能 易错点： (1)误认为真核生物细胞中只有DNA。真核生物细胞一般都有DNA和RNA，但遗传物质都是DNA。 (2)误认为核酸初步水解产物和彻底水解产物相同。核酸初步水解的产物是核苷酸，彻底水解的产物是磷酸、五碳糖和碱基。 (3)误认为遗传信息只储存在DNA中。遗传信息并不只储存在DNA中，少数病毒的遗传信息储存在RNA中。 (4)误认为两种核苷酸不同一定是碱基不同。两种核苷酸不同，可能是碱基不同，也可能是五碳糖不同，还可能是碱基和五碳糖都不同。 二、生物大分子以碳链为骨架 1.单体与多聚体的对应关系 2.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，生物大分子是由许多单体连接成的多聚体。 3.生命的核心元素碳。 4.细胞是由化学元素和化合物构成的 (1)多糖、蛋白质、核酸等生物大分子以碳链作为基本骨架。 (2)糖类和脂质提供了生命活动的重要能源。 (3)水和无机盐与其他物质一起，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，含量和比例处在不断变化之中，但又保持相对稳定，以保证细胞生命活动的正常进行。 易错点： 1.脂肪不属于生物大分子是因为脂肪类化合物是由甘油和脂肪酸结合而成的，而且脂肪的分子量与蛋白质、核酸、多糖相比小很多，一般不称其为生物大分子。 03 重难专攻 易错点1：误认为“生物体内大量元素重要，微量元素不重要。” 精析：组成细胞化学元素的大量元素、微量元素是根据元素的含量划分的，无论是大量元素还是微量元素，都是生物体所必需的元素，对于维持生物体的生命活动都起着非常重要的作用。 易错点2：误认为“C元素是生命的最核心元素，所以也是细胞内含量最多的元素” 精析：组成细胞化学元素的作用和含量并不一一对应，“碳是生命的核心元素”这是基于组成细胞的生物大分子是以碳链为基本骨架的，碳原子在组成生物大分子中的重要作用而言的，并不针对C元素在细胞中含量。 易错点3：误认为“细胞中各种化合物的含量稳定不变” 易错点4：误认为“晒干的干种子中没有水或没有自由水” 精析：种子晒干过程中，大量自由水散失导致自由水的含量降低，但并不是没有自由水，更不能理解为没有水。因此，干种子不浸泡不能萌发的主要原因是自由水含量低，代谢水平低。 易错点5：误认为“细胞中的无机盐都以离子形式存在” 精析：细胞中大多数无机盐以离子的形式存在，部分无机盐以化合态形式存在，如CaCO3构成骨骼、牙齿。 易错点6：混淆糖类与脂质、不同脂质化学元素组成而出错 精析：糖类分子都是由C、H、O三种元素构成的，组成脂质的化学元素主要是C、H、O，由此可见，描述“脂质”的元素组成时不能丢掉“主要”二字。另外，常见的脂质有脂肪、磷脂和固醇，脂肪、固醇的元素组成只有C、H、O三种，磷脂的元素组成除C、H、O外，还含有N、P。 易错点7：忽略脂质（或脂肪）与糖类分子中H与O比例的区别而出错 精析：①相对于糖类分子，脂肪分子中H的比例高，而O的比例小。故在氧化分解时，单位质量的脂肪较糖类消耗的氧气多，产生的水多，产生的能量也多。②油料植物种子萌发过程中脂肪会转变为糖类，与糖类相比，脂肪中氧含量较低，故导致萌发种子干重增加的元素主要是O。③脂肪含氢高，因此氧化分解时消耗的O2多。 易错点8：误认为糖原都可分解补充血糖，误认为葡萄糖富余时只能转变成脂肪。 易错点9：误认为“糖类都可作能源物质”；误认为“生物体内的糖类绝大多数以葡萄糖或单糖形式存在”。 精析：糖类是主要能源物质，这并不等于糖类都可作能源物质，如纤维素、几丁质等多糖。葡萄糖是细胞生命活动所需的主要能源物质，但生物体内的糖类绝大多数以多糖形式存在。 易错点10：混淆氨基酸种类与数目，人体必需氨基酸与非必需氨基酸及食物营养价值而出错。 精析：氨基酸数目≠氨基酸种类：蛋白质分子含有多个氨基酸，构成人体蛋白质的氨基酸种类约有21种；确认氨基酸种类必须依据R基，凡R基相同时无论数目多少，均应视作同一种氨基酸。人体必需氨基酸与非必需氨基酸主要是根据“能不能在人体细胞合成”划分的，在评价食物蛋白质营养价值时，主要看必需氨基酸的各类和含量。 易错点11：对核酸的分布记忆不清而出错 精析：真核细胞的DNA主要分布在细胞核、RNA主要分布在细胞质。因此，在真核细胞的细胞核中有DNA和RNA，细胞质中也有DNA和RNA。在线粒体、叶绿体内也同时含有DNA和RNA。 易错点12：没有理解“遗传信息”的含义而不能准确解释某种物质是或不是遗传信息携带者的原因。 精析：DNA中脱氧核苷酸的排列顺序储存着生物的遗传信息，RNA中核糖核苷酸的排列顺序储存着生物的遗传信息，因此，核酸中核苷酸的排列顺序储存关生物的遗传信息。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 $$