专题04 细胞的分子组成、结构和功能（知识清单）-2024-2025学年高二生物下学期期末考点大串讲（人教版2019）

专题04 细胞的分子组成、结构和功能 知识建构 1．(必修1 P22思考·讨论)N、Mg是构成 的元素，N、P是构成叶绿体 的元素，N也是构成光合酶的元素，因此植物缺少N、Mg、P会影响光合作用。 2．(必修1 P22正文)人体内Na＋缺乏会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低的原因：Na＋主要存在于人体的细胞外液中，人体内Na＋缺乏引起神经细胞、肌肉细胞的 的峰值变小。 3．(必修1 P25正文)几丁质是一种多糖，又称为壳多糖。 4．(必修1 P27正文) 的情况下，可以大量转化为脂肪；而脂肪一般只在 时，才会分解供能，而且不能大量转化为糖类。 5．(必修1 P30图2－11)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 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 。 4．(必修1 P31相关信息)人类的许多疾病与人体细胞内肽链的 有关，如囊性纤维化、阿尔茨海默病、帕金森病等，这体现了蛋白质的结构决定蛋白质的功能。 6．(必修1 P32与社会的联系)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 被破坏，从而导致其 的改变和 丧失的现象。高温使蛋白质分子的 ，容易被 水解，因此吃熟鸡蛋、熟肉容易消化。又如，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。 7．(必修1 P37本章小结)多糖、蛋白质和核酸分别以 为单体组成多聚体，相对分子质量很大，称为生物大分子。生物大分子以 为骨架。 8．(必修1 P40问题探讨)用台盼蓝染色法鉴定死细胞和活细胞，只有死细胞会被染成蓝色，而活细胞不会着色，主要原因是死细胞的细胞膜丧失了 。 9．(必修1 P42思考·讨论)组成动物细胞膜的脂质有磷脂和 ，其中磷脂含量最多。 10．(必修1 P45正文)细胞膜的流动性对于细胞完成 等功能都是非常重要的。 11．(必修1 P47科学方法)差速离心主要是采取逐渐提高离心速率分离 颗粒的方法。 12．(必修1 P52正文)分泌蛋白的合成：首先在游离的核糖体中以氨基酸为原料开始多肽链的合成，当合成了一段肽链后，这段肽链会与核糖体一起转移到 上继续其合成过程。 13．(必修1 P53与社会的联系)透析型人工肾替代病变的肾行使功能，体现了细胞膜的 。 考点一 细胞中的元素和化合物 1.组成细胞的元素与非生物界的关系 （1）统一性（种类上） 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，这说明了生物界与无机自然 界具有 ； （2）差异性（含量上） 细胞与无机自然界相比，各种元素的 又大不相同，这说明了生物界与无机自然界具有 2.组成细胞的元素：常见 20 多种 （1）最基本元素（生物的核心元素）： （2）基本元素： （3）大量元素： （4）微量元素： （口诀：铁猛碰新木桶） 3.各化合物的元素组成 （1）糖类的元素组成：一般为 （2）脂质的元素组成：C、H、O（N、P） ①脂肪、固醇： ；②磷脂：C、H、O、N、P （3） 蛋白质的元素组成：C、H、O、N（S、P）（血红蛋白中有 F e ) 氨基酸的组成元素： （4）核酸的元素组成：C、H、O、N、P （5）ATP 的元素组成： 4.还原糖、脂肪、蛋白质、淀粉的鉴定 （1）还原糖（葡萄糖、果糖、麦芽糖、乳糖、半乳糖） ①鉴定试剂：斐林试剂（甲液：0.1g/ml 的 NaOH 乙液：0.05g/ml 的 CuSO4） ② 甲液、乙液 后， ；必须用 ③现象： （2）脂肪的鉴定 ①鉴定试剂： ②现象：橘黄色脂肪颗粒 ③实验中用到 洗去浮色 （3）蛋白质的鉴定 ①鉴定试剂：双缩脲试剂（A 液：0.1g/ml 的 NaOH B 液： 0.01g/ml 的 CuSO4 ） ②先加 A 液 1ml，再加 B 液 4 滴 ③现象：紫色反应 5.细胞中的水 （1）水在细胞中以两种形式存在： 和 ①自由水：可以自由流动的水 ②结合水：与细胞内蛋白质、多糖等物质结合，这样水就失去 和 ，成为生物体的构成成分 （2） 自由水的作用 ①细胞内 ，许多种物质能够在水中溶解； ②细胞内的 需要水的参与； ③运输养料和废物 ④多细胞生物体的绝大多数细胞，必须浸润在以水为基础的 环境中。 （3）结合水的作用：是 的重要组成部分 （4）自由水与结合水的关系： 自由水和结合水可在一定条件下可以 。细胞内自由水比例越大，细胞代谢活动越 。 结合水越多，细胞抵抗干旱和寒冷等不良环境的能力 6.细胞中的无机盐 （1）细胞中大多数无机盐以 的形式存在 （2）作用： ①某些 的组成部分。如：Mg 是构成 的元素；Fe 是构成 的元素； ②对于维持 有重要作用。如：人体内 Na+ 缺乏会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低→肌肉酸痛、无力。Ca2+的含量太低→抽搐； Ca2+的含量太高→肌无力 ③对维持 非常重要。 ④维持正常 ，即 。 7.糖类 （1）糖类包括： ①单糖（不能 的糖）：核糖、脱氧核糖、葡萄糖、果糖、半乳糖 ②二糖（由两个单糖 而成，一般要水解为单糖才能被细胞吸收）：麦芽糖、蔗糖、乳糖 ③多糖（生物体内的糖类绝大多数以 的形式存在，需水解为单糖才能被细胞吸收）： 淀粉、糖原、纤维素、几丁质（壳多糖） （2） 几丁质： ①广泛存在于甲壳类动物和昆虫的 ； ②能与溶液中的 有效结合，因此可以用于废水处理； ③可以用于制作食品的包装纸和食品添加剂； ④用于制造人造皮肤 ⑤真菌 的主要成分 （3）纤维素：不溶于水，在人和动物体内很难被消化，即使草食类动物有发达的消化器官，也需借助某些 的作用才能分解这类多糖 8.脂质 （1）脂肪（C、H、O） :由三分子 和一分子甘油构成，即 （也叫甘油三酯） ①脂肪酸分为：饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸 ②植物脂肪大多含有 ，室温呈 ③大多动物脂肪含有 ，室温呈 ④脂肪不仅是 ，还是一种很好的 。皮下厚厚的脂肪层起到 的作用。分布在内脏器官周围的脂肪 还具有 的作用，可以保护内脏器官。 （2）磷脂（C、H、O、N、P）：构成细胞膜以及各种 重要成分。 （3） 固醇（C、H、O）包括：胆固醇、性激素、维生素 D ①胆固醇----构成动物细胞膜重要成分；参与人体血液中 的运输。 ②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。 ③维生素 D----促进人和动物肠道对 的吸收。 （4）脂质和糖类的关系 ①脂质分子中氧的含量远远低于糖类，而 的含量更高，所以氧化分解时，需氧量更高，释放的能量更 ②细胞中的糖类和脂质是可以 的。 但是转化程度有明显差异：糖类在 的情况下，可以大量转化为脂肪；而脂肪一般只在糖类代谢发生障碍，引起供能不足时，才会分解供能，而且 大量转化为糖类。 9.蛋白质是生命活动的主要承担者 （1）组成人体的氨基酸有 21种 ①8 种 氨基酸：人体细胞不能合成的，必须从外界环境中获取的氨基酸。 包括：赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、蛋(甲硫)氨酸、苏氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、缬氨酸（记为： 甲携来一本亮色 书）13 种非必需氨基酸：人体细胞能够合成的 （2）氨基酸的结构通式： （3）氨基酸的结构特点：每种氨基酸都至少含有一个氨基（-NH2 ）和一个羧基（-COOH），并且都有一个氨基和一个羧基连接在 原子上。这个碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基团。侧链基团用R 表示。 （4）各种氨基酸之间的区别在于 不同 （5）蛋白质结构多样性的原因：构成蛋白质的氨基酸的 ， ， ，以及肽链的空间结构不同导致蛋白质结构多样性。 （6）蛋白质的功能（结、催、运、免、调） 结构蛋白：构成细胞和生物体结构的重要物质。如，肌肉、毛发 作用：绝大多数酶是蛋白质 运输作用：如，载体蛋白、通道蛋白、血红蛋白 功能：如，抗体 机体的生命活动：如，胰岛素 （7）蛋白质的盐析、变性和水解 盐析：是由溶解度的变化引起的，蛋白质的 没有发生变化。 如：在鸡蛋清中加入一些食盐，就会看到白色的絮状物，这是在食盐作用下析出的蛋白质。兑水稀释后，你 会发现絮状物消失在上述过程中，蛋白质的结构没有发生变化。 变性：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。肽键 ，仍能与双缩脲试剂发 生颜色反应 （1）熟鸡蛋更容易消化的原因 : 高温引起蛋白质的空间结构变得伸展，松散,易被蛋白酶水解 （2）用酒精、加热、紫外线等方法进行消毒、杀菌的原因是： 以上方法使蛋白质变性失活，使病菌失去繁殖能力 和致病性 水解：在蛋白酶作用下， 断裂，蛋白质分解为短肽和 。（水解和脱水缩合的过程相反：脱水缩合脱去几分子水，水解就消耗几分子水） 10.核酸是遗传信息的携带者 （1）核酸包括：脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA） DNA 和 RNA 的不同： ①化学组成上： 不同、碱基种类不同 ②结构上：DNA 一般由 脱氧核苷酸链构成。RNA 一般由 核糖核苷酸连构成。 （2）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。 （3）生物大分子以碳链为骨架 ①多糖、 、核酸等生物大分子的基本单位分别是：单糖、氨基酸、核苷酸，这些基本单位称为 ②生物大分子是由许多单体连接成的 ③生物大分子是以碳链为基本骨架。因此：碳是生命的 元素 【易错提醒】 1、种子萌发与成熟过程中的物质变化 非油料作物种子（如小麦） 油料作物种子（如大豆） 种子形成时 可溶性糖（还原糖）→淀粉 糖类→脂肪 种子萌发时 淀粉→可溶性糖（还原糖） 脂肪→甘油、脂肪酸→糖类 种子形成时，光合作用产物的输入导致其干重增加。种子萌发时，吸收水分导致其鲜重增加，非油料作物的种子由于只进行细胞呼吸导致干重减少，油料作物种子萌发初期干重有所增加（是因为脂肪转化为糖类的过程中增加了氧元素），然后再减少。 2、不同生物的遗传物质及所含核酸、核苷酸、碱基的种类 生物类别 核酸 核苷酸 碱基 遗传物质 举例 细胞生物 原核生物、 真核生物 DNA和RNA 8 5 DNA 细菌、人等 非细胞生物 病毒 DNA 4 4 DNA T2噬菌体，天花病毒 RNA 4 4 RNA 烟草花叶病毒，SARA病毒，禽流感病毒，HIV 考点二 细胞的结构和功能 1．细胞膜功能 (1)将细胞和 分开； (2)控制物质 ； (3)进行细胞间的 。 ①通过体液的作用完成 的交流。内分泌细胞分泌的激素(如胰岛素)，随血液到达全身各处，与靶细胞的细胞膜表面的受体结合，将信息传递给靶细胞。 ②相邻两个细胞的 接触，信息从一个细胞传递给另一个细胞。例如，精子和卵细胞之间的识别和结合。 ③相邻两个细胞之间形成通道，携带信息的物质通过通道进入另一个细胞。如高等植物细胞之间通过 相互连接，进行细胞间的信息交流。 2．细胞膜的结构--流动镶嵌模型：细胞膜主要是由 分子和 分子构成的。 (1)脂质：磷脂双分子层构成膜的 。 ①磷脂分子的排布特点：亲水的“头部”排在外侧；疏水的“尾部”排在内侧。 ②作用：具有屏障作用，因为水溶性的分子或离子不能自由通过。 ③特点：具有一定的 (2)蛋白质分子以不同方式 在磷脂双分子层中：有的镶在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的贯穿于整个磷脂双分子层。这些蛋白质分子在物质运输等方面具有重要作用。 (3)细胞膜不是静止不动的，而是具有 ，主要表现为构成膜的磷脂分子可以侧向 ，膜中的蛋白质 也能运动。 3．细胞膜结构特点——具有一定的 性。如质壁分离与复原、变形虫的变形运动、胞吞和胞吐、白细胞的吞噬作用等。 4．细胞膜功能特点— 性：水分子、细胞需要的离子和小分子可以通过，而其他的离子、小分子和大分子不能通过。 5.细胞质 （1）分离各种细胞器的方法： 法 （2）双层膜的细胞器：叶绿体、线粒体 ①叶绿体：进行光合作用的场所，“养料制造车间 ”和“能量转换站 ”。 ②线粒体：细胞进行 的主要场所。“动力车间 ”， 内膜向内折叠形成嵴 （叶绿体和线粒体均含少量 和酶，还有核糖体） （3）单层膜的细胞器： 内质网、高尔基体、液泡、溶酶体 ①内质网：蛋白质合成、加工场所和运输通道，有 内质网（有核糖体附着）和 内质网。 ②高尔基体：对来自内质网的 和包装的“车间 ”和“发送站 ”，参与了植物 的形成。 （动植物细胞内都有，但功能不同） ③液泡：主要存在于植物细胞中，内有细胞液，含糖类、无机盐、色素（不可进行光合作用）和蛋白质等，可以 。与植物细胞渗透吸水和失水有关。 ④溶酶体：主要分布在动物细胞，“消化车间 ”，内含有多种水解酶，能 。 （4）无膜的细胞器：核糖体、中心体 ①核糖体：合成 的主要场所。 由 RNA 和蛋白质构成。有的附着在内质网上，有的游离在细胞质基质中。 ②中心体：分布在动物和某些 植物细胞，由两个相互垂直排列的中心粒及周围物质组成，与细胞的 有关。（在动物细胞有丝分裂时，它发出星射线形成纺锤体） （5）有色素的细胞器：液泡和叶绿体 （6）植物细胞都有 ，但不一定有叶绿体和液泡，如根细胞没有叶绿体，未成熟的细胞没有液泡。 （7）植物细胞有，但是动物细胞没有的结构有： （8）能形成囊泡的细胞结构： 内质网、高尔基体、细胞膜 6、分泌蛋白的合成和运输 （1）有些蛋白质是在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用，这类蛋白叫 。 如消化酶（催化作用）、抗体（免疫）和一部分激素（信息传递）、唾液淀粉酶 （2）与分泌蛋白的合成和分泌有关的主要细胞结构包括：核糖体、 内质网、高尔基体、细胞膜、线粒体 ①核糖体：合成蛋白质 ②内质网： 蛋白质 ③高尔基体：加工、分类、包装、运输蛋白质 ④线粒体：提供能量 ⑤分泌蛋白合成后的运输方向：核糖体→ 内质网→高尔基体→细胞膜 7.细胞核 （1）细胞核的功能： 。 （2）细胞核的结构 核膜： 膜，把核内物质与细胞质分开 核仁：与 的合成以及 的形成有关。蛋白质合成旺盛，核仁相对 染色质：主要由 组成，DNA 是遗传信息的载体 核孔：实现核质之间频繁的物质交换和信息交流。 （3）染色质和染色体： 同一物质在细胞不同时期的两种存在状态。容易被 染料染成深色。 【易错提醒】 1、生物模型辨析 (1) 物理模型：以实物或图片形式直观地表达认识对象的特征。(如：细胞亚显微结构模式图、DNA双螺旋结构模型、流动镶嵌模型等) (2)概念模型：用文字或符号突出表达对象的主要特征和联系。(如：光合作用和呼吸作用、血糖平衡、体温调节图解等) (3)数学模型：用来描述一个系统或它的性质的数学形式。(如：方程式、关系式、曲线、表格等) 2、明辨细胞核认识的四个误区 误区(1) 误认为物质进出细胞核都要通过核孔 指正 ①核孔是蛋白质、RNA等大分子进出细胞核的通道；②小分子物质可通过核膜进出细胞核 误区(2) 误认为所有物质都能通过核孔 指正 核孔是由多种蛋白质构成的复合结构，表现出明显的选择性，如细胞核中的DNA不能通过核孔进入细胞质 误区(3) 误认为核仁是遗传物质的储存场所 指正 核仁参与rRNA的合成及核糖体的形成，细胞核中的遗传物质分布于染色体(染色质)上 误区(4) 误认为核孔的数量和核仁大小是固定的 指正 核孔的数量、核仁的大小与细胞代谢强度有关，如代谢旺盛、蛋白质合成量大的细胞，核孔数多，核仁较大 考点三 物质进出细胞的方式 物质出入细胞的方式总结 物质出入 细胞的方式 被动运输 主动运输 扩散 扩散 运输方向 浓度→ 浓度 一般为 浓度→ 浓度 是否需要载体 不需要 需要 是否消耗能量 不消耗 消耗 图例 举例 O2、CO2、H2O、甘油、乙醇、苯等出入细胞的方式 红细胞吸收葡萄糖；H2O借助水通道蛋白进出细胞 小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸等 2．影响物质跨膜运输的因素及相关曲线分析 (1)浓度差对物质跨膜运输的影响 浓度差主要影响 。自由扩散中，浓度差越大，运输速率越大；协助扩散中，浓度差达到一定程度后运输速率不再继续增加的原因是受 数量的限制。主动运输不受浓度差的影响。 (2)载体数量对跨膜运输的影响 主要影响协助扩散和主动运输。其他条件适宜的情况下，载体数量越多，运输速率 。自由扩散不受 的影响。 (3)氧气含量对跨膜运输的影响 通过影响 进而影响主动运输的速率。 (4)温度对跨膜运输的影响 自由扩散 协助扩散和主动运输 一方面升高温度通过影响 而影响自由扩散和协助扩散，另一方面温度直接影响蛋白质的活性，通过影响呼吸作用中 而影响主动运输。 【易错提醒】 1、质壁分离实验的两个“并非” (1)并非所有细胞都可发生质壁分离。具有中央大液泡的成熟植物细胞可发生质壁分离及复原现象。死细胞、动物细胞及未成熟的植物细胞(如根尖分生区细胞)不发生质壁分离及复原现象。 (2)并非所有溶液都使植物细胞发生质壁分离及复原 ①一定浓度的溶质不能透膜的溶液中只会发生质壁分离现象，不能自动复原，如0.3 g/mL蔗糖溶液。 ②一定浓度的溶质可透膜的溶液中可发生质壁分离后自动复原现象，如KNO3溶液、甘油、尿素、乙二醇等。 ③在高浓度溶液(如0.5 g/mL蔗糖溶液)中可发生质壁分离现象，但不会发生质壁分离复原现象。 2、膜上的两种转运蛋白比较 名称 转运对象 特点 载体蛋白 只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过 每次转运时都会发生自身构象的改变 通道蛋白 只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过 转运分子或离子不需要与通道蛋白结合 1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题04 细胞的分子组成、结构和功能 知识建构 1．(必修1 P22思考·讨论)N、Mg是构成叶绿素的元素，N、P是构成叶绿体类囊体膜和ATP的元素，N也是构成光合酶的元素，因此植物缺少N、Mg、P会影响光合作用。 2．(必修1 P22正文)人体内Na＋缺乏会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低的原因：Na＋主要存在于人体的细胞外液中，人体内Na＋缺乏引起神经细胞、肌肉细胞的动作电位的峰值变小。 3．(必修1 P25正文)几丁质是一种多糖，又称为壳多糖。 4．(必修1 P27正文)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。 5．(必修1 P30图2－11)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．(必修1 P31相关信息)人类的许多疾病与人体细胞内肽链的折叠错误有关，如囊性纤维化、阿尔茨海默病、帕金森病等，这体现了蛋白质的结构决定蛋白质的功能。 6．(必修1 P32与社会的联系)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。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，因此吃熟鸡蛋、熟肉容易消化。又如，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。 7．(必修1 P37本章小结)多糖、蛋白质和核酸分别以单糖、氨基酸和核苷酸为单体组成多聚体，相对分子质量很大，称为生物大分子。生物大分子以碳链为骨架。 8．(必修1 P40问题探讨)用台盼蓝染色法鉴定死细胞和活细胞，只有死细胞会被染成蓝色，而活细胞不会着色，主要原因是死细胞的细胞膜丧失了选择透过性。 9．(必修1 P42思考·讨论)组成动物细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇，其中磷脂含量最多。 10．(必修1 P45正文)细胞膜的流动性对于细胞完成物质运输、生长、分裂、运动等功能都是非常重要的。 11．(必修1 P47科学方法)差速离心主要是采取逐渐提高离心速率分离不同大小颗粒的方法。 12．(必修1 P52正文)分泌蛋白的合成：首先在游离的核糖体中以氨基酸为原料开始多肽链的合成，当合成了一段肽链后，这段肽链会与核糖体一起转移到粗面内质网上继续其合成过程。 13．(必修1 P53与社会的联系)透析型人工肾替代病变的肾行使功能，体现了细胞膜的选择透过性。 考点一 细胞中的元素和化合物 1.组成细胞的元素与非生物界的关系 （1）统一性（种类上） 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，这说明了生物界与无机自然 界具有统一性； （2）差异性（含量上） 细胞与无机自然界相比，各种元素的相对含量又大不相同，这说明了生物界与无机自然界具有差异性 2.组成细胞的元素：常见 20 多种 （1）最基本元素（生物的核心元素）：C （2）基本元素：C、H、O、N （3）大量元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg （4）微量元素：Fe、Mn 、B 、Zn 、Mo 、Cu（口诀：铁猛碰新木桶） 3.各化合物的元素组成 （1）糖类的元素组成：一般为 C、H、O （2）脂质的元素组成：C、H、O（N、P） ①脂肪、固醇：C、H、O；②磷脂：C、H、O、N、P （3） 蛋白质的元素组成：C、H、O、N（S、P）（血红蛋白中有 F e ) 氨基酸的组成元素：C、H、O、N（S） （4）核酸的元素组成：C、H、O、N、P （5）ATP 的元素组成：C、H、O、N、P 4.还原糖、脂肪、蛋白质、淀粉的鉴定 （1）还原糖（葡萄糖、果糖、麦芽糖、乳糖、半乳糖） ①鉴定试剂：斐林试剂（甲液：0.1g/ml 的 NaOH 乙液：0.05g/ml 的 CuSO4） ② 甲液、乙液等量混合后，现配现用；必须用水浴加热 ③现象：砖红色沉淀 （2）脂肪的鉴定 ①鉴定试剂：苏丹Ⅲ染液 ②现象：橘黄色脂肪颗粒 ③实验中用到 50%的酒精洗去浮色 （3）蛋白质的鉴定 ①鉴定试剂：双缩脲试剂（A 液：0.1g/ml 的 NaOH B 液： 0.01g/ml 的 CuSO4 ） ②先加 A 液 1ml，再加 B 液 4 滴 ③现象：紫色反应 5.细胞中的水 （1）水在细胞中以两种形式存在： 自由水和结合水 ①自由水：可以自由流动的水 ②结合水：与细胞内蛋白质、多糖等物质结合，这样水就失去流动性和溶解性，成为生物体的构成成分 （2） 自由水的作用 ①细胞内良好溶剂，许多种物质能够在水中溶解； ②细胞内的许多生化反应需要水的参与； ③运输养料和废物 ④多细胞生物体的绝大多数细胞，必须浸润在以水为基础的液体环境中。 （3）结合水的作用：是细胞结构的重要组成部分 （4）自由水与结合水的关系： 自由水和结合水可在一定条件下可以相互转化。细胞内自由水比例越大，细胞代谢活动越旺盛。 结合水越多，细胞抵抗干旱和寒冷等不良环境的能力越强 6.细胞中的无机盐 （1）细胞中大多数无机盐以离子的形式存在 （2）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：人体内 Na+ 缺乏会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低→肌肉酸痛、无力。Ca2+的含量太低→抽搐； Ca2+的含量太高→肌无力 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。 7.糖类 （1）糖类包括： ①单糖（不能水解的糖）：核糖、脱氧核糖、葡萄糖、果糖、半乳糖 ②二糖（由两个单糖脱水缩合而成，一般要水解为单糖才能被细胞吸收）：麦芽糖、蔗糖、乳糖 ③多糖（生物体内的糖类绝大多数以多糖的形式存在，需水解为单糖才能被细胞吸收）： 淀粉、糖原、纤维素、几丁质（壳多糖） （2） 几丁质： ①广泛存在于甲壳类动物和昆虫的外骨骼； ②能与溶液中的重金属离子有效结合，因此可以用于废水处理； ③可以用于制作食品的包装纸和食品添加剂； ④用于制造人造皮肤 ⑤真菌细胞壁的主要成分 （3）纤维素：不溶于水，在人和动物体内很难被消化，即使草食类动物有发达的消化器官，也需借助某些微生物的作用才能分解这类多糖 8.脂质 （1）脂肪（C、H、O） :由三分子脂肪酸和一分子甘油构成，即三酰甘油（也叫甘油三酯） ①脂肪酸分为：饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸 ②植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸，室温呈液态 ③大多动物脂肪含有饱和脂肪酸，室温呈固态 ④脂肪不仅是储能物质，还是一种很好的绝热体。皮下厚厚的脂肪层起到保温的作用。分布在内脏器官周围的脂肪 还具有缓冲和减压的作用，可以保护内脏器官。 （2）磷脂（C、H、O、N、P）：构成细胞膜以及各种细胞器膜重要成分。 （3） 固醇（C、H、O）包括：胆固醇、性激素、维生素 D ①胆固醇----构成动物细胞膜重要成分；参与人体血液中脂质的运输。 ②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。 ③维生素 D----促进人和动物肠道对 Ca 和 P 的吸收。 （4）脂质和糖类的关系 ①脂质分子中氧的含量远远低于糖类，而氢的含量更高，所以氧化分解时，需氧量更高，释放的能量更多 ②细胞中的糖类和脂质是可以相互转化的。 但是转化程度有明显差异：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代谢发生障碍，引起供能不足时，才会分解供能，而且不能大量转化为糖类。 9.蛋白质是生命活动的主要承担者 （1）组成人体的氨基酸有 21种 ①8 种必需氨基酸：人体细胞不能合成的，必须从外界环境中获取的氨基酸。 包括：赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、蛋(甲硫)氨酸、苏氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、缬氨酸（记为： 甲携来一本亮色 书）13 种非必需氨基酸：人体细胞能够合成的 （2）氨基酸的结构通式： （3）氨基酸的结构特点：每种氨基酸都至少含有一个氨基（-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。侧链基团用R 表示。 （4）各种氨基酸之间的区别在于 R 基不同 （5）蛋白质结构多样性的原因：构成蛋白质的氨基酸的种类，数目，排列顺序，以及肽链的空间结构不同导致蛋白质结构多样性。 （6）蛋白质的功能（结、催、运、免、调） 结构蛋白：构成细胞和生物体结构的重要物质。如，肌肉、毛发 催化作用：绝大多数酶是蛋白质 运输作用：如，载体蛋白、通道蛋白、血红蛋白 免疫功能：如，抗体 调节机体的生命活动：如，胰岛素 （7）蛋白质的盐析、变性和水解 盐析：是由溶解度的变化引起的，蛋白质的空间结构没有发生变化。 如：在鸡蛋清中加入一些食盐，就会看到白色的絮状物，这是在食盐作用下析出的蛋白质。兑水稀释后，你 会发现絮状物消失在上述过程中，蛋白质的结构没有发生变化。 变性：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。肽键一般不断裂，仍能与双缩脲试剂发 生颜色反应 （1）熟鸡蛋更容易消化的原因 : 高温引起蛋白质的空间结构变得伸展，松散,易被蛋白酶水解 （2）用酒精、加热、紫外线等方法进行消毒、杀菌的原因是： 以上方法使蛋白质变性失活，使病菌失去繁殖能力 和致病性 水解：在蛋白酶作用下，肽键断裂，蛋白质分解为短肽和氨基酸。（水解和脱水缩合的过程相反：脱水缩合脱去几分子水，水解就消耗几分子水） 10.核酸是遗传信息的携带者 （1）核酸包括：脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA） DNA 和 RNA 的不同： ①化学组成上：五碳糖不同、碱基种类不同 ②结构上：DNA 一般由两条脱氧核苷酸链构成。RNA 一般由一条核糖核苷酸连构成。 （2）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。 （3）生物大分子以碳链为骨架 ①多糖、蛋白质、核酸等生物大分子的基本单位分别是：单糖、氨基酸、核苷酸，这些基本单位称为单体 ②生物大分子是由许多单体连接成的多聚体 ③生物大分子是以碳链为基本骨架。因此：碳是生命的核心元素 【易错提醒】 1、种子萌发与成熟过程中的物质变化 非油料作物种子（如小麦） 油料作物种子（如大豆） 种子形成时 可溶性糖（还原糖）→淀粉 糖类→脂肪 种子萌发时 淀粉→可溶性糖（还原糖） 脂肪→甘油、脂肪酸→糖类 种子形成时，光合作用产物的输入导致其干重增加。种子萌发时，吸收水分导致其鲜重增加，非油料作物的种子由于只进行细胞呼吸导致干重减少，油料作物种子萌发初期干重有所增加（是因为脂肪转化为糖类的过程中增加了氧元素），然后再减少。 2、不同生物的遗传物质及所含核酸、核苷酸、碱基的种类 生物类别 核酸 核苷酸 碱基 遗传物质 举例 细胞生物 原核生物、 真核生物 DNA和RNA 8 5 DNA 细菌、人等 非细胞生物 病毒 DNA 4 4 DNA T2噬菌体，天花病毒 RNA 4 4 RNA 烟草花叶病毒，SARA病毒，禽流感病毒，HIV 考点二 细胞的结构和功能 1．细胞膜功能 (1)将细胞和外界环境分开； (2)控制物质进出细胞； (3)进行细胞间的信息交流。 ①通过体液的作用完成间接的交流。内分泌细胞分泌的激素(如胰岛素)，随血液到达全身各处，与靶细胞的细胞膜表面的受体结合，将信息传递给靶细胞。 ②相邻两个细胞的细胞膜接触，信息从一个细胞传递给另一个细胞。例如，精子和卵细胞之间的识别和结合。 ③相邻两个细胞之间形成通道，携带信息的物质通过通道进入另一个细胞。如高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接，进行细胞间的信息交流。 2．细胞膜的结构--流动镶嵌模型：细胞膜主要是由磷脂分子和蛋白质分子构成的。 (1)脂质：磷脂双分子层构成膜的基本支架。 ①磷脂分子的排布特点：亲水的“头部”排在外侧；疏水的“尾部”排在内侧。 ②作用：具有屏障作用，因为水溶性的分子或离子不能自由通过。 ③特点：具有一定的流动性 (2)蛋白质分子以不同方式镶嵌在磷脂双分子层中：有的镶在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的贯穿于整个磷脂双分子层。这些蛋白质分子在物质运输等方面具有重要作用。 (3)细胞膜不是静止不动的，而是具有流动性，主要表现为构成膜的磷脂分子可以侧向自由移动，膜中的蛋白质大多也能运动。 3．细胞膜结构特点——具有一定的流动性。如质壁分离与复原、变形虫的变形运动、胞吞和胞吐、白细胞的吞噬作用等。 4．细胞膜功能特点—选择透过性：水分子、细胞需要的离子和小分子可以通过，而其他的离子、小分子和大分子不能通过。 5.细胞质 （1）分离各种细胞器的方法：差速离心法 （2）双层膜的细胞器：叶绿体、线粒体 ①叶绿体：进行光合作用的场所，“养料制造车间 ”和“能量转换站 ”。 ②线粒体：细胞进行有氧呼吸的主要场所。“动力车间 ”， 内膜向内折叠形成嵴 （叶绿体和线粒体均含少量 DNA 和RNA 和酶，还有核糖体） （3）单层膜的细胞器： 内质网、高尔基体、液泡、溶酶体 ①内质网：蛋白质合成、加工场所和运输通道，有粗面内质网（有核糖体附着）和光面内质网。 ②高尔基体：对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的“车间 ”和“发送站 ”，参与了植物细胞壁的形成。 （动植物细胞内都有，但功能不同） ③液泡：主要存在于植物细胞中，内有细胞液，含糖类、无机盐、色素（不可进行光合作用）和蛋白质等，可以调节植物细胞内的环境，充盈的液泡还可以使植物细胞保持坚挺。与植物细胞渗透吸水和失水有关。 ④溶酶体：主要分布在动物细胞，“消化车间 ”，内含有多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌。 （4）无膜的细胞器：核糖体、中心体 ①核糖体：合成蛋白质的主要场所。 由 RNA 和蛋白质构成。有的附着在内质网上，有的游离在细胞质基质中。 ②中心体：分布在动物和某些低等植物细胞，由两个相互垂直排列的中心粒及周围物质组成，与细胞的有丝分裂有关。（在动物细胞有丝分裂时，它发出星射线形成纺锤体） （5）有色素的细胞器：液泡和叶绿体 （6）植物细胞都有细胞壁，但不一定有叶绿体和液泡，如根细胞没有叶绿体，未成熟的细胞没有液泡。 （7）植物细胞有，但是动物细胞没有的结构有：细胞壁、叶绿体、液泡 （8）能形成囊泡的细胞结构： 内质网、高尔基体、细胞膜 6、分泌蛋白的合成和运输 （1）有些蛋白质是在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用，这类蛋白叫分泌蛋白。 如消化酶（催化作用）、抗体（免疫）和一部分激素（信息传递）、唾液淀粉酶 （2）与分泌蛋白的合成和分泌有关的主要细胞结构包括：核糖体、 内质网、高尔基体、细胞膜、线粒体 ①核糖体：合成蛋白质 ②内质网：合成、加工和运输蛋白质 ③高尔基体：加工、分类、包装、运输蛋白质 ④线粒体：提供能量 ⑤分泌蛋白合成后的运输方向：核糖体→ 内质网→高尔基体→细胞膜 7.细胞核 （1）细胞核的功能：细胞核是遗传信息库，是细胞的代谢和遗传控制中心。 （2）细胞核的结构 核膜：双层膜，把核内物质与细胞质分开 核仁：与某种 RNA 的合成以及核糖体的形成有关。蛋白质合成旺盛，核仁相对较大 染色质：主要由DNA 和蛋白质组成，DNA 是遗传信息的载体 核孔：实现核质之间频繁的物质交换和信息交流。 （3）染色质和染色体： 同一物质在细胞不同时期的两种存在状态。容易被碱性染料染成深色。 【易错提醒】 1、生物模型辨析 (1) 物理模型：以实物或图片形式直观地表达认识对象的特征。(如：细胞亚显微结构模式图、DNA双螺旋结构模型、流动镶嵌模型等) (2)概念模型：用文字或符号突出表达对象的主要特征和联系。(如：光合作用和呼吸作用、血糖平衡、体温调节图解等) (3)数学模型：用来描述一个系统或它的性质的数学形式。(如：方程式、关系式、曲线、表格等) 2、明辨细胞核认识的四个误区 误区(1) 误认为物质进出细胞核都要通过核孔 指正 ①核孔是蛋白质、RNA等大分子进出细胞核的通道；②小分子物质可通过核膜进出细胞核 误区(2) 误认为所有物质都能通过核孔 指正 核孔是由多种蛋白质构成的复合结构，表现出明显的选择性，如细胞核中的DNA不能通过核孔进入细胞质 误区(3) 误认为核仁是遗传物质的储存场所 指正 核仁参与rRNA的合成及核糖体的形成，细胞核中的遗传物质分布于染色体(染色质)上 误区(4) 误认为核孔的数量和核仁大小是固定的 指正 核孔的数量、核仁的大小与细胞代谢强度有关，如代谢旺盛、蛋白质合成量大的细胞，核孔数多，核仁较大 考点三 物质进出细胞的方式 物质出入细胞的方式总结 物质出入 细胞的方式 被动运输 主动运输 自由扩散 协助扩散 运输方向 高浓度→低浓度 一般为低浓度→高浓度 是否需要载体 不需要 需要 是否消耗能量 不消耗 消耗 图例 举例 O2、CO2、H2O、甘油、乙醇、苯等出入细胞的方式 红细胞吸收葡萄糖；H2O借助水通道蛋白进出细胞 小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸等 2．影响物质跨膜运输的因素及相关曲线分析 (1)浓度差对物质跨膜运输的影响 浓度差主要影响自由扩散和协助扩散。自由扩散中，浓度差越大，运输速率越大；协助扩散中，浓度差达到一定程度后运输速率不再继续增加的原因是受载体数量的限制。主动运输不受浓度差的影响。 (2)载体数量对跨膜运输的影响 主要影响协助扩散和主动运输。其他条件适宜的情况下，载体数量越多，运输速率越大。自由扩散不受载体数量的影响。 (3)氧气含量对跨膜运输的影响 通过影响细胞的呼吸进而影响主动运输的速率。 (4)温度对跨膜运输的影响 自由扩散 协助扩散和主动运输 一方面升高温度通过影响分子运动而影响自由扩散和协助扩散，另一方面温度直接影响蛋白质的活性，通过影响呼吸作用中酶的活性而影响主动运输。 【易错提醒】 1、质壁分离实验的两个“并非” (1)并非所有细胞都可发生质壁分离。具有中央大液泡的成熟植物细胞可发生质壁分离及复原现象。死细胞、动物细胞及未成熟的植物细胞(如根尖分生区细胞)不发生质壁分离及复原现象。 (2)并非所有溶液都使植物细胞发生质壁分离及复原 ①一定浓度的溶质不能透膜的溶液中只会发生质壁分离现象，不能自动复原，如0.3 g/mL蔗糖溶液。 ②一定浓度的溶质可透膜的溶液中可发生质壁分离后自动复原现象，如KNO3溶液、甘油、尿素、乙二醇等。 ③在高浓度溶液(如0.5 g/mL蔗糖溶液)中可发生质壁分离现象，但不会发生质壁分离复原现象。 2、膜上的两种转运蛋白比较 名称 转运对象 特点 载体蛋白 只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过 每次转运时都会发生自身构象的改变 通道蛋白 只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过 转运分子或离子不需要与通道蛋白结合 1 学科网（北京）股份有限公司 $$