内容正文:
必背专题一 细胞的分子组成
考点01 细胞中的元素和化合物
考点02 水和无机盐的作用
考点03 检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质
考点04 糖类的种类和作用
考点05 脂质的种类和作用
考点06 蛋白质的结构和功能
考点07 核酸的结构和功能
考点08 生物大分子
▉考点01细胞中的元素和化合物
知识点1:组成细胞的元素
1.生物界与非生物界的统一性和差异性
(1)组成细胞的化学元素在无机自然界中都能找到,体现了生物界与非生物界的 性。
(2)细胞与非生物相比,各种元素的相对含量大不相同,体现了生物界与非生物界的 性。
2.组成细胞的元素
(1)来源:有选择地从无机环境吸收。
(2)分类:①大量元素:如 等。
②微量元素:含量少,但不可缺少,和大量元素一样重要,如 等。
③主要元素: 6种。
④基本元素(细胞中含量最多的元素): 4种。鲜重下含量高低依次为: ;干重下含量高低依次为: 。
⑤最基本元素: ,因为生物大分子都以 为基本骨架。原子数最多的元素: 。
(3)存在形式:大多数以 的形式存在。
知识点2:组成细胞的化合物
(1)组成细胞的元素大多以 的形式存在。
(2)占细胞鲜重最多的化合物是 ;占细胞鲜重最多的有机化合物是 ;
占细胞干重最多的化合物是 。【归纳小结】
1.元素→ 化合物 →细胞结构→细胞功能。
2.重要化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)蛋白质的元素组成为 C、H、O、N ,有的还含有S等。
(3)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。
(4)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 。
▉考点02 水和无机盐的作用
知识点1:细胞中的水
1.水的分子结构与理化特性
(1)水是极性分子
①水分子的空间结构及电子的不对称分布造成水分子是 分子。
②带有正电荷或负电荷的分子(或离子)都容易与水结合,因此水是 。
(2)水分子间形成 ,氢键实质是一种弱的引力(静电引力)。
①一个水分子的氧端(负电性区)靠近另一个水分子的氢端(正电性区)时,两者之间可以形成 。
②氢键的存在使水具有 和较高的 。
3.水存在的形式及作用
存在形式
特点
主要与 等物质结合
呈游离状态,可以 流动
失去流动性和溶解性
具有流动性和溶解性
含量
很少(约占4.5%)
占细胞内全部水的
生理
作用
细胞结构的重要组成部分
细胞内
是细胞内的 ;参与生物化学反应
细胞外
为细胞生活提供液体环境;运送
生物体的一切生命活动都离不开水
关系
两者可以相互转化
【易错警示】
1.自由水与新陈代谢有关;结合水与抗逆性有关;自由水/结合水的比值高代谢旺盛,但抗逆性差;
自由水/结合水的比值低代谢强度低,但抗寒、抗旱等抗逆性强;
2.将种子晒干,减少了其中的自由水,种子代谢减慢而便于储藏,因减少的为自由水,故仍能萌发;种子加热或炒熟,丧失的是结合水,种子死亡,不能再萌发;
3.不同种子亲水能力不同:大豆(主要含蛋白质)>小麦、玉米(主要含淀粉)>花生(主要含脂肪)。
4.产生水的反应有:光合作用、有氧呼吸第三阶段、ATP的合成、单糖合成多糖、脱水缩合等;
利用水的反应:光合作用、有氧呼吸第二阶段、ATP水解、淀粉、蛋白质、脂肪分解等。
5.水的跨膜运输方式有:协助扩散(主要)、自由扩散。
知识点2:细胞中的无机盐
1.无机盐的含量和存在形式
无机盐在细胞中含量 ,但具有重要的作用。主要以 形式存在,很多无机盐在细胞中有离子和化合物两种存在形式,这两种形式的无机盐是可以相互转化的。
2.无机盐的作用——1个成分、3个维持
(1)参与构成细胞内某些复杂化合物
I—— ;Mg2+—— ;Fe2+—— ;
PO43-—— 等。
(2)维持正常生命活动。如:哺乳动物的血液中 Ca2+含量太低,会出现 等症状;含量过高,会引起 。Na+缺乏会导致神经、肌肉细胞的 ,进而肌肉酸痛、无力。
(3)维持细胞的渗透压平衡。如:Na+(维持细胞外液渗透压),K+(维持细胞内液的渗透压)
(4)维持细胞的酸碱平衡。常见缓冲对(HCO3- 和 H2CO3、HPO42-和H2PO4-)
▉考点03检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质
1.还原糖的检测和观察
(1)常用材料:苹果和梨, 试剂(甲液: 的NaOH 乙液: 的CuSO4)
(2)选材要求:
(3)注意事项:
①还原糖有 葡萄糖 、 果糖 、 半乳糖 、 麦芽糖 、 乳糖 。
②甲乙液必须 后再加入样液中 。
③必须用 加热。
④实验现象: 。
2.脂肪的鉴定
(1)常用材料:花生组织样液、花生子叶或向日葵种子。
(2)试剂: 。
(3)过程:制作花生子叶临时切片,染色后用 观察细胞的着色情况。
(4)注意事项:
①切片要 ,如厚薄不均就会导致观察时有的地方清晰,有的地方模糊。
②50%酒精的作用是: 。 ③需使用 观察 ④颜色变化: 。
3.蛋白质的鉴定
(1)常用材料:鸡蛋清,黄豆组织样液,牛奶
(2)试剂: (A液: 的NaOH B液: 的CuSO4 )
(3)注意事项: ①先加A液 摇匀,再加B液 滴 (4)颜色变化: 。
(5)实质: 条件下 与双缩脲试剂中的Cu2+反应生成紫色络合物。
4.淀粉的检测和观察
(1)常用材料:马铃薯 (2)试剂: (3)颜色变化:
5.归纳小结
唯一需要加热
检测还原糖一般需水浴加热,也可用酒精灯直接加热
唯一需要显微镜
切片法检测生物组织中的脂肪
唯一使用酒精
脂肪的检测实验用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色
6.斐林试剂与双缩脲试剂的“一同、三不同”
一同
化学成分
都含有NaOH和CuSO4两种成分,且NaOH溶液的质量浓度都为0.1g·mL-1
三不同
使用原理
斐林试剂的实质是新配制的Cu(OH)2溶液;双缩脲试剂的实质是碱性环境中的Cu2+
使用方法
检测还原糖时,将甲、乙两液等量混匀后立即使用;检测蛋白质时先加A液1mL,摇匀,然后加B液4滴,摇匀
CuSO4溶液的浓度
斐林试剂中(乙液)CuSO4溶液的质量浓度为0.05g·mL-1;双缩脲试剂中(B液)CuSO4溶液的质量浓度为0.01g·mL-1
▉考点04糖类的种类和作用【易错警示】
(1)易忽略斐林试剂本身的颜色:斐林试剂实际上是新配制的Cu(OH)2,呈蓝色,不是无色。
(2)加热会破坏蛋白质的空间结构不会破坏肽键,因此加热变性后的蛋白质可用双缩脲试剂鉴定。
二肽不可以用双缩脲试剂鉴定(紫色现象出现至少需 2 个肽键)
(3)误认为蔗糖是还原糖。甘蔗、甜菜块根等组织中含有的糖主要是蔗糖,蔗糖不是还原糖,它们不作为鉴定还原糖的实验材料。
1.组成元素:糖类一般由C、H、O 三种元素构成。
2.糖类的种类和作用
种类
分布
主要功能
单糖(不能水解、能直接被吸收)
①
动植物
组成 的物质
脱氧核糖
组成 的物质
②
光合作用产物,有氧呼吸最常利用的物质,细胞的主要能源物质
二糖(可水解为2分子单糖)
蔗糖
植物细胞
能水解成④ ,供能
③
能水解为2分子葡萄糖,供能
乳糖
动物细胞
能水解为半乳糖和葡萄糖,供能
⑤多糖 (可水解为多个单糖)
淀粉
植物细胞
植物细胞中重要的储能物质
⑥
植物⑦ 的主要组成成分之一
糖原(肝糖原、肌糖原)
动物细胞
动物细胞中重要的⑧
⑨ (壳多糖)
甲壳动物和昆虫的外骨骼
外骨骼的重要组成成分,对身体起保护的作用
3.糖蛋白和糖脂
(1)组成:糖类与蛋白质结合成 ,与脂质结合成 。
(2)作用:糖蛋白和糖脂在 等生命活动中发挥重要作用。
▉考点05 脂质的种类和作用【易错警示】
①不是所有的糖都有甜味,如纤维素没有甜味。
②不是所有的糖都能和斐林试剂反应,如蔗糖、淀粉等都不能。
③不是所有的糖都是能源物质,如核糖、脱氧核糖、纤维素 。
④并不是糖原都能水解为葡萄糖,糖原有肝糖原和肌糖原两种,其中肝糖原能水解为葡萄糖。
⑤植物多糖水解过程:纤维素→纤维二糖→葡萄糖; 淀粉→麦芽糖→葡萄糖
⑥淀粉、纤维素、糖原的基本单位/体都是葡萄糖;
⑦淀粉水解终产物是葡萄糖,代谢产物是CO2和H2O;
1. 脂质的元素组成、种类和作用
脂肪(甘油三酯/三酰甘油)
磷脂
固醇
元素
功能
;保温;缓冲;减压;动植物皆有
构成
胆固醇
性激素
维生素 D
构成
运输脂质
促进生殖器官的发育和生殖细胞的形成
促进
和 的吸收
▉考点06 蛋白质的结构和功能【易错警示】
1.脂肪的 H 多,O 少,氧化时需要的氧多,产生的能量多。
2.脂肪由1分子甘油和3分子脂肪酸形成(脂肪不是生物大分子,基本单位是甘油和脂肪酸)。脂肪
酸分为饱和脂肪酸(不含 C=C,一般存在于动物脂肪中)和不饱和脂肪酸(含 C=C,一般存在于植物脂
肪中)。不饱和脂肪酸中的反式脂肪酸不健康,不能摄入。
1.组成元素: 有的还含S等;
2.基本单位: (组成蛋白质的氨基酸约有 ,其中8种是 ,人体不能合成)
①氨基酸结构通式:
②结构特点:至少有一个氨基和一个羧基,并且都有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上;
这个碳原子还分别与一个氢原子和一个侧链基团(R)相连接。
组成蛋白质的氨基酸的不同在 的不同。
3.蛋白质的形成过程:场所: 原料: 一条或几条相同或不同的肽链盘曲、折叠
肽键
脱水缩合
①氨基酸 多肽链 蛋白质
②氨基酸的脱水缩合过程:
③一条多肽链由几个氨基酸分子组成就称为几肽;
④脱去的水中的氢来自 ,脱去的水中的氧来自 ;多肽中N原子主要存在 中。
⑤一条肽链上至少有一个游离的氨基和一个游离的羧基,可能有氨基或羧基位 上;
4.蛋白质的有关计算:
①对于链状肽: ;
②有几条肽链,则至少就有 ;
③对于环状肽: ;
例:a:若8个氨基酸形成链状八肽,则形成肽键数是7个,脱去的水分子数是7个;
b:若8个氨基酸形成环状八肽,则形成肽键数是8个,脱去的水分子数是8个;
④蛋白质分子量=氨基酸的平均分子量×氨基酸的个数—18×脱去的水分子数;
注:若蛋白质中存在二硫键-S-S-,则每形成1个二硫键,蛋白质的相对分子质量再减少2;
⑤链状多肽中各原子数的计算
(1)碳原子数=氨基酸数×2+R基团中的碳原子数。
(2)氢原子数=各氨基酸总的氢原子数-脱水数×2。
(3)氧原子数=肽键数+2×肽链条数+R基团中的氧原子数=氨基酸数+肽链条数+R基团中的氧原子数。
(4)氮原子数=氨基酸数+R基团中的氮原子数。
5.蛋白质的结构多样性的原因:
(1)氨基酸方面:氨基酸的种类、数目、排列顺序不同;
(2)肽链方面:肽链的数目和空间结构不同;
6.蛋白质的功能:
(1)构成细胞和生物体结构的重要物质,称为 结构蛋白 ,如肌肉、羽毛、头发等。
(2)绝大多数酶是 蛋白质 ,有 催化 作用。
(3)红细胞中的血红蛋白、细胞膜上的载体蛋白有 运输 功能。
(4)胰岛素起 信息传递 作用,能够调节机体的生命活动。
(5)抗体有 免疫 功能。
【易错警示】
①多肽≠蛋白质:在核糖体上合成的是 多肽 ,而不是蛋白质,多肽必须经加工后,才能形成具有一定空间结构和特定功能的蛋白质。
②高温使蛋白质变性的原因不是破坏了氨基酸之间的 肽键 ,而是破坏了肽链盘曲折叠形成的空间结构。依然能与双缩脲试剂反应。
③盐析:在鸡蛋清中加入一些 食盐 ,会看到白色絮状物(蛋白质)的现象。兑水稀释后,白色絮状
物又消失,这一过程中蛋白质结构 没有发生 变化,因此可用 盐析 的方法提取分离蛋白质。
④ 高温、过酸、过碱 等因素能破坏蛋白质的 空间结构 (变得伸展、松散),使蛋白质变性失活,
但 肽键 并未断裂,能与 双缩脲 试剂呈紫色反应。
⑤在蛋白酶作用下,肽键断裂,蛋白质分解为短肽,进而彻底水解为氨基酸。
▉考点07核酸的结构和功能
1.核酸的种类和结构
脱氧核糖核酸(DNA)
核糖核酸(RNA)
基本单位
4 种脱氧核苷酸
4 种核糖核苷酸
组成
磷酸
都有磷酸
五碳糖
脱氧核糖
核糖
含氮碱基
都有腺嘌呤( A)、鸟嘌呤( G)、胞嘧啶(C)
胸腺嘧啶(T)
尿嘧啶(U)
分布
主要存在于细胞核(染色质)中,少量
存在于线粒体和叶绿体(环状DNA)中
主要存在于细胞质中
结构
两条脱氧核苷酸链构成双螺旋结构
单链结构(tRNA 是部分双链结构,含有氢键)
功能
主要的遗传物质,控制蛋白质的合成
将遗传信息从DNA传递给蛋白质
多样性
核苷酸的排列顺序
2.不同生物的遗传物质、核酸种类
真核生物
原核生物
DNA 病毒
RNA 病毒
核酸种类
2
2
1( DNA)
1(RNA)
核苷酸种类
8
8
4
4
含氮碱基
5 (ACGTU)
5 (ACGTU)
4(ACGT)
4 (ACGU)
遗传物质
DNA
DNA
DNA
RNA
实例
烟草、人
细菌
噬菌体
SARS,HIV,烟草花叶病毒,新冠病毒
①DNA初步水解产物是 ,DNA彻底水解产物是 。
②RNA初步水解产物是 ,RNA彻底水解产物是 。
▉考点08 生物大分子
1.多聚体和单
(1)在构成细胞的化合物中,________、__________、________都是生物大分子。
(2)生物大分子是由许多_______连接成的_________。单体通过___________或聚合反应(有水生成)生成多聚体。多聚体通过________反应(消耗水)生成单体。
2.生物大分子以碳链为骨架
(1)单体以碳链为骨架
每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的________为基本骨架。
(2)生物大分子也是以碳链为基本骨架
生物大分子由许多单体组成,生物大分子也是以碳链为基本骨架。由于碳原子在组成生物大分子中的重要作用,所以______是生物的核心元素。【易错警示】
有机物的“水解产物”、彻底水解产物和“氧化分解产物”
物质
初步水解产物
彻底水解产物
氧化分解产物
淀粉
麦芽糖
葡萄糖
CO2、H2O
脂肪
甘油、脂肪酸
甘油、脂肪酸
CO2、H2O
蛋白质
多肽、少量氨基酸
氨基酸
CO2、H2O、尿素
核酸
核苷酸
磷酸、五碳糖、碱基
CO2、H2O、尿酸等
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必背专题一 细胞的分子组成
考点01 细胞中的元素和化合物
考点02 水和无机盐的作用
考点03 检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质
考点04 糖类的种类和作用
考点05 脂质的种类和作用
考点06 蛋白质的结构和功能
考点07 核酸的结构和功能
考点08 生物大分子
▉考点01细胞中的元素和化合物
知识点1:组成细胞的元素
1.生物界与非生物界的统一性和差异性
(1)组成细胞的化学元素在无机自然界中都能找到,体现了生物界与非生物界的 统一 性。
(2)细胞与非生物相比,各种元素的相对含量大不相同,体现了生物界与非生物界的 差异 性。
2.组成细胞的元素
(1)来源:有选择地从无机环境吸收。
(2)分类:①大量元素:如 C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg 等。
②微量元素:含量少,但不可缺少,和大量元素一样重要,如 Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo 等。
③主要元素: C、H、O、N、P、S 6种。
④基本元素(细胞中含量最多的元素): C、H、O、N 4种。鲜重下含量高低依次为: O>C>H>N ;干重下含量高低依次为: C>O>N>H 。
⑤最基本元素: C ,因为生物大分子都以 碳链 为基本骨架。原子数最多的元素:H 。
(3)存在形式:大多数以化合物的形式存在。
知识点2:组成细胞的化合物
(1)组成细胞的元素大多以 化合物 的形式存在。
(2)占细胞鲜重最多的化合物是 水 ;占细胞鲜重最多的有机化合物是 蛋白质 ;
占细胞干重最多的化合物是 蛋白质 。【归纳小结】
1.元素→ 化合物 →细胞结构→细胞功能。
2.重要化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)蛋白质的元素组成为 C、H、O、N ,有的还含有S等。
(3)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。
(4)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 。
▉考点02 水和无机盐的作用
知识点1:细胞中的水
1.水的分子结构与理化特性
(1)水是极性分子
①水分子的空间结构及电子的不对称分布造成水分子是极性分子。
②带有正电荷或负电荷的分子(或离子)都容易与水结合,因此水是良好的溶剂。
(2)水分子间形成氢建,氢键实质是一种弱的引力(静电引力)。
①一个水分子的氧端(负电性区)靠近另一个水分子的氢端(正电性区)时,两者之间可以形成氢键。
②氢键的存在使水具有流动性和较高的比热容。
3.水存在的形式及作用
存在形式
结合水
自由水
特点
主要与蛋白质、多糖等物质结合
呈游离状态,可以自由流动
失去流动性和溶解性
具有流动性和溶解性
含量
很少(约占4.5%)
占细胞内全部水的绝大部分
生理
作用
细胞结构的重要组成部分
细胞内
是细胞内的良好溶剂;参与生物化学反应
细胞外
为细胞生活提供液体环境;运送营养物质和代谢废物
生物体的一切生命活动都离不开水
关系
两者可以相互转化
【易错警示】
1.自由水与新陈代谢有关;结合水与抗逆性有关;自由水/结合水的比值高代谢旺盛,但抗逆性差;
自由水/结合水的比值低代谢强度低,但抗寒、抗旱等抗逆性强;
2.将种子晒干,减少了其中的自由水,种子代谢减慢而便于储藏,因减少的为自由水,故仍能萌发;种子加热或炒熟,丧失的是结合水,种子死亡,不能再萌发;
3.不同种子亲水能力不同:大豆(主要含蛋白质)>小麦、玉米(主要含淀粉)>花生(主要含脂肪)。
4.产生水的反应有:光合作用、有氧呼吸第三阶段、ATP的合成、单糖合成多糖、脱水缩合等;
利用水的反应:光合作用、有氧呼吸第二阶段、ATP水解、淀粉、蛋白质、脂肪分解等。
5.水的跨膜运输方式有:协助扩散(主要)、自由扩散。
知识点2:细胞中的无机盐
1.无机盐的含量和存在形式
无机盐在细胞中含量很少,但具有重要的作用。主要以离子形式存在,很多无机盐在细胞中有离子和化合物两种存在形式,这两种形式的无机盐是可以相互转化的。
2.无机盐的作用——1个成分、3个维持
(1)参与构成细胞内某些复杂化合物
I——甲状腺激素;Mg2+——叶绿素;Fe2+——血红素(Fe 不构成血红蛋白的氨基酸、多肽);
PO43-——ATP、核酸、磷脂等。
(2)维持正常生命活动。如:哺乳动物的血液中 Ca2+含量太低,会出现抽搐等症状;含量过高,会引起肌无力。Na+缺乏会导致神经、肌肉细胞的兴奋性降低,进而肌肉酸痛、无力。
(3)维持细胞的渗透压平衡。如:Na+(维持细胞外液渗透压),K+(维持细胞内液的渗透压)
(4)维持细胞的酸碱平衡。常见缓冲对(HCO3- 和 H2CO3、HPO42-和H2PO4-)
▉考点03检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质
1.还原糖的检测和观察
(1)常用材料:苹果和梨, 斐林试剂 试剂(甲液:0.1g/ml 的NaOH 乙液:0.05g/ml 的CuSO4)
(2)选材要求:应选含糖量较高,颜色为白色或浅色的材料
(3)注意事项:
①还原糖有葡萄糖、果糖 、半乳糖、 麦芽糖、 乳糖。
②甲乙液必须 混合摇匀 后再加入样液中现配现用 。 ③必须用 水浴 加热。
④实验现象: 浅蓝色变成砖红色沉淀 。
2.脂肪的鉴定
(1)常用材料:花生组织样液、花生子叶或向日葵种子。 (2)试剂: 苏丹Ⅲ染色液 。
(3)过程:制作花生子叶临时切片,染色后用 显微镜 观察细胞的着色情况。
(4)注意事项:
①切片要 薄 ,如厚薄不均就会导致观察时有的地方清晰,有的地方模糊。
②50%酒精的作用是: 洗去浮色 。 ③需使用 显微镜 观察 ④颜色变化: 苏丹Ⅲ——橘黄色。
3.蛋白质的鉴定
(1)常用材料:鸡蛋清,黄豆组织样液,牛奶
(2)试剂: 双缩脲试剂 (A液:0.1g/ml 的NaOH B液: 0.01g/ml 的CuSO4 )
(3)注意事项: ①先加A液 1ml 摇匀,再加B液 4 滴 (4)颜色变化: 浅蓝色变成紫色 。
(5)实质: 碱性 条件下 蛋白质 与双缩脲试剂中的Cu2+反应生成紫色络合物。
4.淀粉的检测和观察
(1)常用材料:马铃薯 (2)试剂: 碘液 (3)颜色变化: 变蓝色
5.归纳小结
唯一需要加热
检测还原糖一般需水浴加热,也可用酒精灯直接加热
唯一需要显微镜
切片法检测生物组织中的脂肪
唯一使用酒精
脂肪的检测实验用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色
6.斐林试剂与双缩脲试剂的“一同、三不同”
一同
化学成分
都含有NaOH和CuSO4两种成分,且NaOH溶液的质量浓度都为0.1g·mL-1
三不同
使用原理
斐林试剂的实质是新配制的Cu(OH)2溶液;双缩脲试剂的实质是碱性环境中的Cu2+
使用方法
检测还原糖时,将甲、乙两液等量混匀后立即使用;检测蛋白质时先加A液1mL,摇匀,然后加B液4滴,摇匀
CuSO4溶液的浓度
斐林试剂中(乙液)CuSO4溶液的质量浓度为0.05g·mL-1;双缩脲试剂中(B液)CuSO4溶液的质量浓度为0.01g·mL-1
▉考点04糖类的种类和作用【易错警示】
(1)易忽略斐林试剂本身的颜色:斐林试剂实际上是新配制的Cu(OH)2,呈蓝色,不是无色。
(2)加热会破坏蛋白质的空间结构不会破坏肽键,因此加热变性后的蛋白质可用双缩脲试剂鉴定。
二肽不可以用双缩脲试剂鉴定(紫色现象出现至少需 2 个肽键)
(3)误认为蔗糖是还原糖。甘蔗、甜菜块根等组织中含有的糖主要是蔗糖,蔗糖不是还原糖,它们不作为鉴定还原糖的实验材料。
1.组成元素:糖类一般由C、H、O 三种元素构成。
2.糖类的种类和作用
种类
分布
主要功能
单糖(不能水解、能直接被吸收)
①核糖
动植物
组成RNA的物质
脱氧核糖
组成DNA的物质
②葡萄糖、果糖等
光合作用产物,有氧呼吸最常利用的物质,细胞的主要能源物质
二糖(可水解为2分子单糖)
蔗糖
植物细胞
能水解成④果糖和葡萄糖,供能
③麦芽糖
能水解为2分子葡萄糖,供能
乳糖
动物细胞
能水解为半乳糖和葡萄糖,供能
⑤多糖 (可水解为多个单糖)
淀粉
植物细胞
植物细胞中重要的储能物质
⑥纤维素
植物⑦细胞壁的主要组成成分之一
糖原(肝糖原、肌糖原)
动物细胞
动物细胞中重要的⑧储能物质
⑨几丁质 (壳多糖)
甲壳动物和昆虫的外骨骼
外骨骼的重要组成成分,对身体起保护的作用
3.糖蛋白和糖脂
(1)组成:糖类与蛋白质结合成糖蛋白,与脂质结合成糖脂。
(2)作用:糖蛋白和糖脂在细胞免疫、细胞识别、信息传递等生命活动中发挥重要作用。
▉考点05 脂质的种类和作用【易错警示】
①不是所有的糖都有甜味,如纤维素没有甜味。
②不是所有的糖都能和斐林试剂反应,如蔗糖、淀粉等都不能。
③不是所有的糖都是能源物质,如核糖、脱氧核糖、纤维素 。
④并不是糖原都能水解为葡萄糖,糖原有肝糖原和肌糖原两种,其中肝糖原能水解为葡萄糖。
⑤植物多糖水解过程:纤维素→纤维二糖→葡萄糖; 淀粉→麦芽糖→葡萄糖
⑥淀粉、纤维素、糖原的基本单位/体都是葡萄糖;
⑦淀粉水解终产物是葡萄糖,代谢产物是CO2和H2O;
1. 脂质的元素组成、种类和作用
脂肪(甘油三酯/三酰甘油)
磷脂
固醇
元素
C、H、O
C、H、O、P(N)
C、H、O
功能
储能;保温;缓冲;减压;动植物皆有
构成细胞膜、
细胞器膜
胆固醇
性激素
维生素 D
构成动物细胞
膜,运输脂质
促进生殖器官的发育和生殖细胞的形成
促进 Ca 和 P 的吸收
▉考点06 蛋白质的结构和功能【易错警示】
1.脂肪的 H 多,O 少,氧化时需要的氧多,产生的能量多。
2.脂肪由1分子甘油和3分子脂肪酸形成(脂肪不是生物大分子,基本单位是甘油和脂肪酸)。脂肪
酸分为饱和脂肪酸(不含 C=C,一般存在于动物脂肪中)和不饱和脂肪酸(含 C=C,一般存在于植物脂
肪中)。不饱和脂肪酸中的反式脂肪酸不健康,不能摄入。
1.组成元素:C、H、O、N有的还含S等;
2.基本单位:氨基酸(组成蛋白质的氨基酸约有21种,其中8种是必需氨基酸,人体不能合成)
①氨基酸结构通式:
②结构特点:至少有一个氨基和一个羧基,并且都有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上;
这个碳原子还分别与一个氢原子和一个侧链基团(R)相连接。
组成蛋白质的氨基酸的不同在于R基的不同。
3.蛋白质的形成过程:场所:核糖体 原料:氨基酸 一条或几条相同或不同的肽链盘曲、折叠
肽键
脱水缩合
①氨基酸 多肽链 蛋白质
②氨基酸的脱水缩合过程:
③一条多肽链由几个氨基酸分子组成就称为几肽;
④脱去的水中的氢来自氨基和羧基,脱去的水中的氧来自羧基;多肽中N原子主要存在氨基残基中。
⑤一条肽链上至少有一个游离的氨基和一个游离的羧基,可能有氨基或羧基位于R基上;
4.蛋白质的有关计算:
①对于链状肽:脱去的水分子数=肽键数=氨基酸分子数-肽链数;
②有几条肽链,则至少就有几个游离的氨基和几个羧基;
③对于环状肽:肽键数=脱去的水分子数=氨基酸数;
例:a:若8个氨基酸形成链状八肽,则形成肽键数是7个,脱去的水分子数是7个;
b:若8个氨基酸形成环状八肽,则形成肽键数是8个,脱去的水分子数是8个;
④蛋白质分子量=氨基酸的平均分子量×氨基酸的个数—18×脱去的水分子数;
注:若蛋白质中存在二硫键-S-S-,则每形成1个二硫键,蛋白质的相对分子质量再减少2;
⑤链状多肽中各原子数的计算
(1)碳原子数=氨基酸数×2+R基团中的碳原子数。
(2)氢原子数=各氨基酸总的氢原子数-脱水数×2。
(3)氧原子数=肽键数+2×肽链条数+R基团中的氧原子数=氨基酸数+肽链条数+R基团中的氧原子数。
(4)氮原子数=氨基酸数+R基团中的氮原子数。
5.蛋白质的结构多样性的原因:
(1)氨基酸方面:氨基酸的种类、数目、排列顺序不同;
(2)肽链方面:肽链的数目和空间结构不同;
6.蛋白质的功能:
(1)构成细胞和生物体结构的重要物质,称为 结构蛋白 ,如肌肉、羽毛、头发等。
(2)绝大多数酶是 蛋白质 ,有 催化 作用。
(3)红细胞中的血红蛋白、细胞膜上的载体蛋白有 运输 功能。
(4)胰岛素起 信息传递 作用,能够调节机体的生命活动。
(5)抗体有 免疫 功能。
【易错警示】
①多肽≠蛋白质:在核糖体上合成的是 多肽 ,而不是蛋白质,多肽必须经加工后,才能形成具有一定空间结构和特定功能的蛋白质。
②高温使蛋白质变性的原因不是破坏了氨基酸之间的 肽键 ,而是破坏了肽链盘曲折叠形成的空间结构。依然能与双缩脲试剂反应。
③盐析:在鸡蛋清中加入一些 食盐 ,会看到白色絮状物(蛋白质)的现象。兑水稀释后,白色絮状
物又消失,这一过程中蛋白质结构 没有发生 变化,因此可用 盐析 的方法提取分离蛋白质。
④ 高温、过酸、过碱 等因素能破坏蛋白质的 空间结构 (变得伸展、松散),使蛋白质变性失活,
但 肽键 并未断裂,能与 双缩脲 试剂呈紫色反应。
⑤在蛋白酶作用下,肽键断裂,蛋白质分解为短肽,进而彻底水解为氨基酸。
▉考点07核酸的结构和功能
1.核酸的种类和结构
脱氧核糖核酸(DNA)
核糖核酸(RNA)
基本单位
4 种脱氧核苷酸
4 种核糖核苷酸
组成
磷酸
都有磷酸
五碳糖
脱氧核糖
核糖
含氮碱基
都有腺嘌呤( A)、鸟嘌呤( G)、胞嘧啶(C)
胸腺嘧啶(T)
尿嘧啶(U)
分布
主要存在于细胞核(染色质)中,少量
存在于线粒体和叶绿体(环状DNA)中
主要存在于细胞质中
结构
两条脱氧核苷酸链构成双螺旋结构
单链结构(tRNA 是部分双链结构,含有氢键)
功能
主要的遗传物质,控制蛋白质的合成
将遗传信息从DNA传递给蛋白质
多样性
核苷酸的排列顺序
2.不同生物的遗传物质、核酸种类
真核生物
原核生物
DNA 病毒
RNA 病毒
核酸种类
2
2
1( DNA)
1(RNA)
核苷酸种类
8
8
4
4
含氮碱基
5 (ACGTU)
5 (ACGTU)
4(ACGT)
4 (ACGU)
遗传物质
DNA
DNA
DNA
RNA
实例
烟草、人
细菌
噬菌体
SARS,HIV,烟草花叶病毒,新冠病毒
①DNA初步水解产物是 4种脱氧核糖核苷酸 ,DNA彻底水解产物是 磷酸、脱氧核糖、4种碱基 。
②RNA初步水解产物是 4种核糖核苷酸 ,RNA彻底水解产物是 磷酸、核糖、4种碱基 。
▉考点08 生物大分子
1.多聚体和单体核酸
蛋白质
多糖
(1)在构成细胞的化合物中,________、__________、________都是生物大分子。脱水缩合
多聚体
单体
(2)生物大分子是由许多_______连接成的_________。单体通过___________或聚合反应(有水生成)生成多聚体。多聚体通过________反应(消耗水)生成单体。水解
2.生物大分子以碳链为骨架
(1)单体以碳链为骨架碳链
每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的________为基本骨架。
(2)生物大分子也是以碳链为基本骨架
生物大分子由许多单体组成,生物大分子也是以碳链为基本骨架。由于碳原子在组成生物大分子中的重要作用,所以______是生物的核心元素。碳
【易错警示】
有机物的“水解产物”、彻底水解产物和“氧化分解产物”
物质
初步水解产物
彻底水解产物
氧化分解产物
淀粉
麦芽糖
葡萄糖
CO2、H2O
脂肪
甘油、脂肪酸
甘油、脂肪酸
CO2、H2O
蛋白质
多肽、少量氨基酸
氨基酸
CO2、H2O、尿素
核酸
核苷酸
磷酸、五碳糖、碱基
CO2、H2O、尿酸等
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