第2章 组成细胞的分子（元素和化合物+无机物+糖类和脂质+蛋白质+核酸）知识点背诵-2024-2025学年高一上学期生物人教版必修1

2.1 细胞中的元素和化合物 1.生物界与非生物界在元素组成上具有统一性和差异性的原因？ 统一性： 组成细胞的化学元素，在无机自然界中都能找到。没有一种化学元素为细胞所特有。（元素种类上统一） 差异性： 细胞中各种元素的相对含量与无机自然界的大不相同。（元素含量上差异） 2.细胞中各种元素的相对含量与无机自然界大不相同的原因？ 生物体按照生命活动需要从外界有选择地吸收元素。 3.在玉米细胞和人体细胞中含量较多的四种元素？四种元素含量关系？形成原因？ 都是 C、H、O、N。 玉米细胞:O＞C＞H＞N 人体细胞:C＞O＞N＞H 原因：植物糖类多，蛋白质少，干重中O较多；动物蛋白质多，糖类少，干重中C比例高。 4.组成细胞的大量元素？微量元素？最基本元素？基本元素？主要元素？ 大量元素： C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等。 微量元素： Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo等。 最基本元素： C 基本元素： C、H、O、N 主要元素： C、H、O、N、P、S 5.C、H、O、N在细胞鲜重和干重中含量关系？鲜重中分子数最多的元素？ 鲜重中： O > C > H > N 干重中： C > O > N > H 鲜重中分子数最多的元素：H 6.细胞中的各种元素大多以什么形式存在？ 化合物 7.组成细胞的主要化合物分类和相对含量大小关系？ 无机化合物：水（70%－90%）无机盐（1%－1.5%） 有机化合物：蛋白质（7%－10%）脂质（1%－2%）糖类和核酸（1%－1.5%） 8.占细胞鲜重最多的化合物和有机物？占细胞干重最多的化合物？ 鲜重最多化合物：水 鲜重最多有机物：蛋白质 干重最多化合物：蛋白质 8.糖类、脂质、蛋白质、核酸的元素组成？ 糖类：主要是 C、H、O 脂质：C、H、O，有些含有 N、P 蛋白质：C、H、O、N (S) 核酸：C、H、O、N、P 9.Mg和B在植物体内的作用？ Mg： 参与叶绿素的形成，有利于光合作用。 B： 促进花粉管萌发和伸长。 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 1.生物组织中还原糖有？检测还原糖所用试剂？颜色变化？使用时注意事项？选材需要注意？试剂现配现用的原因？ 还原糖： 单糖、二糖中麦芽糖和乳糖。 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）。 颜色变化： 蓝色 → 棕色 → 砖红色沉淀。 使用注意事项：甲液和乙液等量混合均匀。现配现用。需要水浴加热。 选材注意： 选择还原糖含量较高且颜色较浅的生物组织或器官（如梨、葡萄、白萝卜匀浆）。 不选用蔗糖含量高的甜菜和甘蔗（蔗糖不是还原糖）。 不选用有颜色干扰的西瓜、血液、绿色叶片等。 现配现用原因：斐林试剂很不稳定，配置好的Cu(OH)₂悬浊液放置一段时间后，会形成沉淀，影响实验效果。Cu(OH)₂放置久了会发生分解反应，形成部分黑色CuO，也会影响实验结果。 2.检测蛋白质所用试剂？颜色变化？使用方法？检测原理？是否需要水浴加热？材料选择？ 试剂： 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/mL的CuSO₄溶液）。 颜色变化： 蓝色 → 紫色。 使用方法： 先注入A液1mL，摇匀；再加入B液4滴，摇匀。 检测原理： 在碱性条件下，蛋白质中的肽键与Cu²⁺发生络合反应，产生紫色络合物。 是否需要水浴加热？ 不需要。 材料选择： 富含蛋白质且颜色浅的材料，如豆浆、鲜肝提取液、鸡蛋清稀释液。 3.脂肪鉴定所用试剂和颜色？制片步骤？ 试剂与颜色： 脂肪 + 苏丹Ⅲ染液 → 橘黄色。 制片步骤 (以花生子叶切片为例)： （1）选取最薄的薄片移至载玻片中央。 （2）在薄片上滴2－3滴苏丹Ⅲ染液，染色3min。 （3）用吸水纸吸去染液。 （4）滴加体积分数为50%的酒精溶液1－2滴（洗去浮色）。 （5）用吸水纸吸去多余的酒精。 （6）滴1-2滴蒸馏水。 （7）盖上盖玻片，制成临时装片。 4.检测淀粉所用试剂？ 试剂与颜色： 淀粉 + 碘液 → 蓝色。 2.2 细胞中的无机物 1.细胞内水的存在形式？结合水和自由水。 2.结合水的概念、含量、作用、特点？ 概念： 与细胞内其他物质（如蛋白质、多糖等）相结合的水。 含量： 约占细胞内全部水分的4.5%。 作用： 是细胞结构的重要组成部分。 特点： 没有流动性和溶解性。 3.自由水的概念、含量、作用？ 概念： 以游离的形式存在，可以自由流动的水。 含量： 约占细胞内全部水分的95.5%。 作用：细胞内的良好溶剂。参与细胞内许多生物化学反应（如水解反应）。为细胞提供液体环境。运输营养物质和代谢废物。 4.为什么水是良好的溶剂？ 水分子的空间结构及电子的不对称分布，使水分子成为极性分子。带有正电荷或负电荷的分子（或离子）都容易与水结合（水合作用）。 5.水分子为什么具有流动性？ 水分子之间具有氢键。氢键比较弱，易被破坏，只能维持极短的时间。氢键不断断裂，又不断生成。使水在常温下能够维持液体状态，具有流动性。 6.氢键的存在的意义？ 使水有较高的比热容，使水的温度相对不容易发生改变，对于维持生命系统的稳定十分重要。 7.自由水和结合水的关系？可以相互转化。 8.①种子储存要晒干②越冬植物减少灌溉原理分析？ ①种子晒干储存： 降低自由水/结合水比例，使种子代谢速率减慢，抗逆性增强（如耐储藏）。 ②越冬植物减少灌溉： 降低自由水/结合水比例，使植物新陈代谢减慢，抗逆性（如抗寒）增强。 9.种子烘干后不再萌发说明？ 失去结合水的种子细胞结构被破坏，不再具有生理活性。 10.种子燃烧得到的灰白色的灰烬成分是？无机盐。 11.细胞中无机盐的存在形式、含量、作用？ 存在形式： 多数以离子形式存在（如 Na⁺, K⁺, Ca²⁺, Mg²⁺, Fe²⁺, Fe³⁺, Cl⁻, SO₄²⁻, PO₄³⁻, HCO₃⁻ 等），少数以化合物形式存在。 含量： 占细胞鲜重的 1%--1.5%。 作用：① 某些化合物的重要组成成分（如Mg²⁺是叶绿素的成分，Fe²⁺是血红蛋白的成分，I⁻是甲状腺激素的成分，PO₄³⁻是ATP、核酸、磷脂的成分，Ca²⁺是骨骼、牙齿的成分）。 ② 维持细胞和生物体的生命活动（如Ca²⁺调节肌肉收缩和血液凝固，Na⁺、K⁺维持神经肌肉的兴奋性）。③ 维持细胞和生物体正常渗透压（如Na⁺、Cl⁻维持血浆渗透压）。 ④ 维持生物体内的酸碱平衡（如HCO₃⁻、HPO₄²⁻等缓冲物质）。 12.医用生理盐水浓度是？生理盐水的含义是什么?在什么情况下需要用生理盐水? 浓度： 质量分数为0.9%的氯化钠溶液。 含义： 此浓度正是人体细胞所处液体环境（血浆）的浓度，所以叫生理盐水（与生理状态一致）。 使用情况：当人体需要补充盐溶液（如脱水时补充体液）。需要输入药物时，常用生理盐水作为药物的溶剂。 目的： 保证人体细胞的生活环境（渗透压）维持在相对稳定的状态。 13.动物血钙太低、太高会出现？Na⁺缺乏会引起？大量出汗后应喝？ 血钙太低： 出现抽搐。 血钙太高： 出现肌无力。 14.Na⁺缺乏： 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。 大量出汗后应喝： 淡盐水（补充丢失的水分和无机盐，主要是Na⁺、Cl⁻）。 15.Mg、Fe、P元素缺乏会导致？说明无机盐的作用？ Mg缺乏： Mg是构成叶绿素的元素，缺乏会影响光合作用（植物叶片发黄）。 Fe缺乏： Fe是构成血红素的元素，缺乏会导致缺铁性贫血。 P缺乏： P是组成细胞膜（磷脂）、细胞核（核酸）、ATP等的重要成分。玉米缺P会植株矮小，根系发育差，叶片小且呈暗绿偏紫色。 说明无机盐的作用： 某些化合物的重要组成成分（作用①）。 16.进行激烈运动时，会感到腰酸、膝盖酸等。这是因为运动时产生了乳酸，但体液的PH还是维持在7.35—7.45之间，说明无机盐的功能？ 功能： 维持生物体内的酸碱平衡（作用④）。同时，该过程也涉及维持细胞正常的渗透压（作用③）。 17.将哺乳动物成熟红细胞放于生理盐水中才能保持正常形态，说明无机盐的作用？ 说明无机盐具有维持细胞正常渗透压的作用（作用③）。生理盐水（0.9% NaCl）的渗透压与红细胞内液相等，使红细胞维持正常形态（双凹圆盘状）。若置于低渗溶液，红细胞吸水涨破（溶血）；若置于高渗溶液，红细胞失水皱缩。 18.有些植物缺少B时，会出现只开花不结果，即花而不实，说明无机盐作用？ 说明无机盐具有维持生物体的正常生命活动的作用（作用②）。硼（B）能促进花粉管萌发和伸长，缺少B会影响受精作用，导致不能结果。 2.3 细胞中的糖类和脂质 细胞中的糖类 Q1：糖类的元素组成？ 一般为C、H、O；几丁质为C、H、O、N。 Q2：糖类为什么被称为“碳水化合物”？ 多数糖类分子中氢原子:氧原子=2:1，类似水分子（CH₂O）。 Q3：糖类分类及常见种类？ （1）单糖：不能水解，直接被细胞吸收（葡萄糖、果糖、半乳糖、核糖、脱氧核糖）。 （2）二糖：由两分子单糖脱水缩合而成（蔗糖、麦芽糖、乳糖），需水解成单糖才能被吸收。 （3）多糖：由多个单糖脱水缩合而成（淀粉、纤维素、糖原、几丁质）。 Q4：不供能、参与DNA（RNA）组成的糖类及其分子式？ 脱氧核糖：C₅H₁₀O₄ 核糖：C₅H₁₀O₅ Q5：二糖分子式？单糖组成？非还原糖？分布？ 分子式：C₁₂H₂₂O₁₁ 蔗糖：葡萄糖+果糖（甘蔗、甜菜；非还原糖）。 麦芽糖：葡萄糖+葡萄糖（发芽谷粒）。 乳糖：葡萄糖+半乳糖（乳汁）。 Q6：生物体内糖类绝大多数以什么形式存在？ 多糖。 Q7：多糖类型及功能？ 植物储能：淀粉 动物储能：肝糖原、肌糖原 不供能：纤维素、几丁质 Q8：肌糖原能否直接转化葡萄糖？多糖基本单位？性质差异原因？ 肌糖原不能直接转化为葡萄糖。 淀粉、纤维素、糖原基本单位均为葡萄糖； 几丁质基本单位不是葡萄糖（N-乙酰葡糖胺）。 性质差异原因：葡萄糖的连接方式和排列方式不同。 Q9：被称为“第七类营养素”的多糖？功能？ 纤维素：植物细胞壁成分，需肠道微生物分解。 Q10：几丁质分布和用途？ 分布：甲壳类动物和昆虫的外骨骼。 用途：吸附重金属（废水处理）、食品包装/添加剂、人造皮肤。 细胞中的脂质 Q1：脂质组成元素？ 主要为C、H、O，部分含N、P（如磷脂）。 Q2：脂质特点？ （1）与糖类相比：含O少、含H多，分解耗氧多、产水多、放能多。 （2）不溶于水，溶于脂溶性有机溶剂。 Q3：脂肪元素组成？组成单位？又称？ 元素：C、H、O 组成单位：1分子甘油 + 3分子脂肪酸 又称：三酰甘油（甘油三酯）。 Q4：植物脂肪 vs 动物脂肪特性？ 植物脂肪：不饱和脂肪酸多、熔点低、液态（如植物油）。 动物脂肪：饱和脂肪酸多、熔点高、固态（如动物油）。 Q5：脂肪的作用？ （1）良好储能物质；（2）保温（皮下脂肪）；（3）缓冲减压（内脏周围脂肪）。 Q6：磷脂元素组成、作用、分布？ 元素：C、H、O、N、P 组成：甘油 + 脂肪酸 + 磷酸 + 胆碱等衍生物 作用：构成细胞膜及细胞器膜。 分布：脑、卵细胞、肝脏、大豆种子。 Q7：胆固醇作用？ （1）构成动物细胞膜；（2）参与血液脂质运输。 Q8：性激素作用？ 促进生殖器官发育和生殖细胞形成。 Q9：维生素D作用？ 促进肠道对钙、磷的吸收。 Q10：晒太阳预防佝偻病的原因？ 阳光使皮肤胆固醇→维生素D→促进钙吸收。 Q11：糖类与脂肪转化关系？ 糖类充足时可大量→脂肪；脂肪仅在糖类代谢障碍时分解供能，不能大量→糖类。 Q12：脂肪储能更高效但非主要能源的原因？ （1）糖类是主要能源（尤其大脑必需）； （2）脂肪以无水形式储存，体积仅为糖原的1/4； （3）脂肪氧化慢、耗氧多。 能源物质小结 Q1：细胞中三大能源物质？ 糖类、脂肪、蛋白质。 Q2：主要能源物质？ 糖类。 Q3：良好储能物质？ 脂肪。 Q4：植物储能物质？动物储能物质？ 淀粉；糖原。 Q5：“生命燃料”的糖？葡萄糖。 2.4 蛋白质是生命活动的主要承担者 Q1：蛋白质的功能？ （1）结构蛋白（肌肉、毛发）；（2）催化（酶）；（3）运输（血红蛋白）；（4）信息传递（胰岛素）；（5）防御（抗体）。 Q2：氨基酸结构通式及特点？ 特点：至少含1个氨基和1个羧基，且连在同一碳原子上。 Q3：氨基酸分类依据？人体蛋白质氨基酸种类？区别：R基不同；种类：21种。 Q4：必需氨基酸 vs 非必需氨基酸？ 必需氨基酸（8种）：人体不能合成，需从食物获取。 非必需氨基酸（13种）：人体可合成。 Q5：8种必需氨基酸名称（记忆口诀）？ 甲硫氨酸、缬氨酸、赖氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、色氨酸、苏氨酸。 （口诀：甲携来一本亮色书） Q6：蛋白质水解产物？初步水解：多肽；彻底水解：氨基酸。 Q7：氨基酸结合方式？形成的化学键？两个氨基酸脱水缩合的产物？ 方式：脱水缩合； 化学键：肽键（—CO—NH—）； 产物：二肽（两个氨基酸缩合）。 Q8：脱水缩合产生的H₂O中的H和O的来源？ H来自氨基（—NH₂）和羧基（—COOH），O来自羧基。 Q9：肽链空间结构形成相关的化学键？ 氢键、二硫键等。 Q10：二硫键形成过程？ —SH + —SH → —S—S— + 2H Q11：蛋白质多样性的原因？ （1）氨基酸种类、数量、排列顺序不同； （2）肽链盘曲折叠形成的空间结构不同。 Q12：蛋白质变性？ 蛋白质在某些物理和化学因素作用下其特定的空间结构遭到破坏，导致其理化性质的改变和生物活性丧失的现象。 Q13：导致蛋白质变性因素？肽键是否断裂？双缩脲试剂检测？ 因素：高温、强酸/碱、重金属、紫外线、酒精； 肽键不断裂，双缩脲试剂仍显紫色。 Q14：熟鸡蛋易消化的原因？ 高温使蛋白质空间结构伸展松散，易被蛋白酶水解。 Q15：盐析是否改变蛋白质结构？ 不改变，降低盐浓度后可复溶。 Q16：n条肽链至少含氨基/羧基数？ 至少各含n个（位于肽链两端）。 Q17：蛋白质中氨基（羧基）总数？ 肽链数 + R基中氨基（羧基）数。 Q18：n个氨基酸形成m条肽链时脱水量？ 脱去水分子数 = n - m。 Q19：蛋白质相对分子质量计算？ = n × a - 18 × (n - m)（a：氨基酸平均分子量；n：氨基酸数；m：肽链数） Q20：蛋白质中N原子数？O原子数？ N原子数 = 肽键数 + 肽链数 + R基中N数； O原子数 = 肽键数 + 2×肽链数 + R基中O数。 Q21：蛋白质N元素主要分布部位？ 肽键（—CO—NH—）。 2.5 核酸是遗传信息的携带者 Q1：核酸元素组成、种类、分布？ 元素：C、H、O、N、P； 种类：DNA（脱氧核糖核酸）：真核细胞（核、线粒体、叶绿体）；原核细胞（拟核）。 RNA（核糖核酸）：主要分布于细胞质。 Q2：不同生物核酸及遗传物质？ 生物类型 含核酸种类 遗传物质 细胞生物 DNA + RNA DNA DNA病毒 DNA DNA RNA病毒 RNA RNA Q3：核酸功能？ 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 Q4：核酸基本单位及组成？ 核苷酸：磷酸 + 五碳糖 + 含氮碱基； 脱氧核苷酸：磷酸+脱氧核糖 + A/T/C/G； 核糖核苷酸：磷酸+核糖 + A/U/C/G。 Q5：脱氧核糖与核糖的区别？ 脱氧核糖2号碳连—H，核糖2号碳连—OH。 Q6：DNA水解产物？ 初步水解：4种脱氧核苷酸； 彻底水解：脱氧核糖、磷酸、A/T/C/G（共6种）。 Q7：RNA水解产物？ 初步水解：4种核糖核苷酸； 彻底水解：核糖、磷酸、A/U/C/G（共6种）。 Q8：烟草中相关物质种类数？ 核酸：2种（DNA+RNA）；核苷酸：8种；碱基：5种； 遗传物质（DNA）：核苷酸4种、碱基4种。 Q9：病毒中相关物质种类数？ 核酸：1种；核苷酸：4种；碱基：4种；遗传物质：核苷酸4种、碱基4种。 Q10：核酸多样性的原因？ 核苷酸的排列顺序多样化。 Q11：核酸特异性的原因？ 每种生物遗传物质的核苷酸排列顺序特定。 Q12：生物大分子（多聚体）有哪些？ 蛋白质、核酸、多糖（脂肪不是多聚体）。 Q13：单体与多聚体的骨架？ 单体：以碳链为骨架；多聚体：由许多单体连接成，也是以碳链为基本骨架。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$