第2章 组成细胞的分子（知识清单）生物人教版2019必修1

第2章 组成细胞的分子（知识清单） 学习导航站 知识主脉络：可视化思维导图，建立知识框架 核心知识库：重难考点总结，梳理必背知识、陷阱规避 第1节 细胞中的元素和化合物（2个考点） 考点1组成细胞的元素★★☆☆☆ 考点2组成细胞的化合物★★☆☆☆ 第2节 细胞中的无机物（2个考点 ） 考点1 细胞中的水★★☆☆☆ 考点2 细胞中的无机盐★★★☆☆ 第3节 细胞中的糖类和脂质（2个考点 ） 考点1 细胞中的糖类★★★☆☆ 考点2 细胞中的脂质★★★☆☆ 第4节 蛋白子是生命活动的主要承担者（2个考点 ） 考点1 蛋白质的功能及其组成单位★★★☆☆ 考点2 蛋白质的结构及其多样性★★★★☆ 第5节 核酸是遗传信息的携带者（2个考点 ） 考点1 核酸的种类及其核苷酸★★★☆☆ 考点2 生物大分子以碳链为骨架★★★★☆ （星级越高，重要程度越高） 素养加油站：跨学科内容与热点问题分析、聚焦考点预测 方法储备库：高频考点，方法归纳 第1节 细胞中的元素和化合物 考点1 组成细胞的元素★★☆☆☆ 1.从组成生物体的化学元素来看， 组成细胞的化学元素，在无机自然界都能够找到，没有一种是细胞所特有的说明生物界和非生物界具有统一性;组成细胞的元索和无机自然界中的元素的含量相差很大说明生物界和非生物界具有差异性。 2.组成细胞的化学元素常见的有20多种，其中大量元素有C、H、0、N、P、S、K、Ca、Mg等;微量元素有Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo等;生命的核心元素是C，其是生命核心元素的原因是大分子的单体以碳链为骨架。 特别提醒（1）组成细胞的元素追根溯源来自无机环境，细胞内各种元素的比例与无机环境的大不相同的原因是细胞是生命活动的基本单位，构成细胞的主要元素C、H、O、N含量与无机环境相差很大，这与细胞内的有机化合物如糖类、蛋白质、核酸等有关(合理即可)。 （2）将细胞内含有的各种物质配齐，并按照它们在细胞中的比例放在一个试管中，不能构成一个生命系统，原因是生命系统内部有严谨有序的结构，不是物质随意堆砌。 考点2 组成细胞的化合物 ★★☆☆☆ 1、组成细胞的元素大多以化合物(离子、化合物)的形式存在。 2. 活细胞中含量最多的化合物是水;活细胞中含量最多的无机物是水；活细胞中含量最多的有机物是蛋白质;细胞干重中含量最多的化合物是蛋白质。 3．组成细胞的主要化合物及相对含量示意图： 4．用化学试剂检测生物组织中的化合物或观察结构 还原糖 脂肪 蛋白质 淀粉 试剂 斐林试剂 苏丹Ⅲ 双缩脲试剂 碘液 现象 砖红色沉淀 橘黄色 紫色 蓝色 需要加热的是还原糖的鉴定，需要借助显微镜的是脂肪鉴定。常见的还原糖有葡萄糖、果糖、麦芽糖。 5．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%的酒精洗去浮色；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。 6．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。 第2节 细胞中的无机物 考点1 细胞中的水★★★☆☆ 1．自由水的作用：水是细胞内良好的溶剂； 许多种物质能够在水中溶解；细胞内的许多生物化学反应也都需要水的参与。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。水在生物体内流动，可以把营养物质运送到各个细胞，同时也把各个细胞在新陈代谢中产生的废物，运送到排泄器官或者直接排出体外。 2．细胞内结合水的存在形式主要是水与蛋白质、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。 3．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。 特别提醒 1.医用生理盐水是质量分数为0.9%的氯化钠溶液，生理盐水的含义是人体细胞 所处液体环境的浓度 ，可以维持细胞的正常形态和功能 ，在补充盐溶液或输人药物的情况下输人生理盐水或用生理盐水作为溶剂，以保证人体细胞的生活环境维持在相对稳定的状态。 2.水在常温下能够维持液体状态，具有流动性的原因是水分子的空间结构及电子的不对称分布，使得水分子成为一一个极性分子，带有正电荷或负电荷的分子(或离子)都容易与水结合每个水分子可以与周围的水分子靠氢键相互作用在一起，这样的氢键不断地断裂又不断的合成。 3.水分子与水分子之间由于氢键的存在，水具有较高的比热容。水的温度相对不容易发生改变，对生命系统的维持十分重要 考点2 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．无机盐的作用有： 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，P是组成细胞膜细胞核的重要成分，也是细胞中某些重要化合物的成分。 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，钙离子过高将出现肌无力症状； 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，大量出汗会排出过多的无机盐，导致体内的水盐平衡和酸碱平衡失调，这时应多喝淡盐水，人体细胞外液中Na' 和CI-等离子对于细胞外液的渗透压具有重要的作用。 3．医用生理盐水是质量分数为0.9%的氯化钠溶液。 4．一种叶绿素分子和血红素分子局部结构简图 第3节 细胞中的糖类和脂质 考点1 细胞中的糖类★★★☆☆ 1.糖类是细胞内的主要能源 物质，糖类分子是由C、H、0元素构成的。因为多数糖类分子中氢原子和氧原子之比是2:1,类似水分子，因而精类又称为“碳水化合物”，简写为(CH2O). 2.糖类大致可分为单糖、二糖和多糖等几类。 3.单糖是指 不能水解的糖类。葡萄糖是细胞生命活动所需要的主 要能源物质，可以(可以、不可以)直接被细胞吸收，常见的单糖还有果糖、半乳糖、核糖和脱氧核糖等。 4.二糖(C2H2O1)由两分子单糖脱水缩合而成，一般要水解成单糖才能被细胞吸收。大多数水果和蔬菜含有蔗糖，在发芽的小麦等谷粒中含麦芽糖糖，人和动物乳汁中含量丰富的乳糖。 红糖、白糖和冰糖等都是蔗糖。 5．常见植物二糖有蔗糖和麦芽糖，动物二糖为乳糖。蔗糖可水解为葡萄糖和果糖，麦芽糖可水解成2分子葡萄糖，乳糖可水解成葡萄糖和半乳糖 5.生物体内的糖类绝大多数以多糖[(C6H1005)n]的形式存在。淀粉是最常见的多糖，是植物细胞的储能物质。人们食用的淀粉，必须经过消化分解成葡萄糖，才能被细胞吸收利用。糖原是人和动物细胞的储能物质，主要分布在人和动物肝脏和肌肉中，当细胞生命活动消耗了能量，人和动物血液中葡萄糖低于正常含量时，肝糖原(肝糖原、肌糖原)便分解产生葡萄糖及时补充。所有植物细胞的细胞壁，构成它们的主要成分都是纤维素。纤维素也是多糖，不溶于溶于、 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。 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)和纤维素 (结构多糖)，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，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。 7.几丁质是(是、不是)一种多糖，又称为壳多糖，广泛存在于昆虫和甲壳类的外骨骼中，几丁质及其衍生物的用途，试举两例：废水处理、 食品包装纸、食品添加剂、制作人造皮肤。 考点2 细胞中的脂质★★★☆☆ 1.脂质存在于所有(所有、不是所有)细胞中。组成脂质的化学元素主要是C、H、O，有些脂质还含有.P、N。所不同的是脂质分子中氧的含量远远少于(多于、少于)糖类，而氢的含量更多(多、少)。 2.常见的脂质有脂肪、磷脂和固醇等，它们的分子结构差异很大，通常都不溶于水，而溶于脂溶性有机溶剂。 3.最常见的脂质是脂肪， 它是细胞内良好的储能物质，此外还有缓冲、减压、保温等作用，组成元素只有C、H、0。 脂肪是由三分子脂肪酸与一分子甘油发生反应而形成的酯，即三酰甘油(又称甘油三酯)。植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸，在室温时呈液态，如日常炒菜用的食用油(花生油、豆油和菜籽油等)；大多数动物脂肪含有饱和脂肪酸，室温时呈固态。 4.磷脂的组成元素是,磷脂是构成细胞膜和细胞器膜等的重要成分。磷脂与脂肪的区别是 磷脂与脂肪的不同之处在于甘油的一个羟基不是与脂肪酸结合成酯，而是与磷酸及其他衍生物结合。 5.固醇类物质包括胆固醇、性激素、维生素D等。胆固醇的作用是构成动物细胞膜的重要成分，在人体内还参与血液中脂质的运输。性激素能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。 6.人体内糖类和脂肪可以相互转化，从元素角度分析二者容易发生转化的原因是它们的元素组成相同， 都含C、H、0三种元素,二者在人体内相互转化时的区别是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，供能不足时才分解供能，而且不能大量转化为糖类。 7.淀粉、纤维素和糖原的基本单位都是(都是、不都是)葡萄糖，.但其三首的化学性质确有很大的差异，原因是葡萄糖的连接方式不同。 特别提醒 1.有些同学吃肉很少，但吃米饭较多，过一-阵发胖了原因可能是多余的糖在他的体内转变成了脂肪，并在皮下组织等处储存起来。 2.等量的脂肪比糖类含能量多，脂肪不是(是、不是)生物体利用的主要能源物质的原因是 脂肪氧化分解速率慢且耗氧量大。 3.纤维素被称为人类的“ 第七类营养素”是因为膳食纤维能促进胃肠蠕动和排空， 减少患大肠癌的机会，有利于降低过高的血糖和血脂等，预防糖尿病、维护心脑血管健康等。 第4节 蛋白质是生命活动的主要承担者 考点1 蛋白质的功能及其组成单位★★★☆☆ 1.蛋白质是生命活动的主要承担者。 2.蛋白质的主要功能： ①构成细胞和生物体结构的重要物质，如肌肉、头发等。 ②催化功能，如绝大多数酶是蛋白质。 ③运输功能，如血红蛋白(含有条多肽链)。 ④信息传递(调节)功能，如胰岛素。 ⑤免疫(防御)功能，如抗体是蛋白质。 3.蛋白质的主要组成元素是C、H、O、N。 4.蛋白质的基本组成单位是氨基酸，人体中，组成蛋白质的氨基酸有21种 。 5.氨基酸的结构通式是： 6.氨基酸结构特点是每种氨基酸分子至少含有一个氨基(-NH2)和一个羧基(一COOH)，并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上. 7.区分不同氨基酸是根据R基的种类不同，最简单的氨基酸是甘氨酸_，其R基是一个氢原子。 8.失去的水分子数=肽键数= 氨基酸数 - 肽链数=水解时需水数。 9.一个氨基酸分子的羧基和另一个氨基酸分 子的氨基相连接，同时脱去一分子的水，这种结合方式叫作脱水缩合。连接两个氨基酸分子的化学键叫作肽键。多肽通常呈链状，叫作肽链。两条或多条肽链之间一般通过二硫键相互结合在一起，由于氨基酸之间还可以形成氢键等，从而使肽链能盘曲:折叠形成具有一定空间结构的蛋白质。 考点2 蛋白质的结构及其多样性★★★★☆ 1.人体红细胞中的血红蛋白和心肌细胞的主要成分都是蛋白质，但这两种细胞功能却完全不同，其原因组成蛋白质的氨基酸数目、种类、排列、顺序不同，多肽链盘曲折叠方式及其形成的蛋白质空间结构千变万化。 2.手术中用动物的胶原蛋白制作手术缝合线就不用拆线，其原理是动物胶原蛋白被酶分解成氨基酸，最后被人体吸收和利用。 3.有8种氨基酸是人体细胞不能合成的，必须从外界环境中获得的，被称为 必需氨基酸，分别是缬氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、蛋(甲硫)氨酸、色氨酸、苏氨酸、赖氨酸，另13种既可以从外界环境中获得，也可在人体内合成，称为非必需氨基酸。在评价各种食物中蛋白质成分的营养价值时，人们格外注重其中必需(必需、非必需)氨基酸的种类和含量，是因为必需氨基酸在人体内不能合成，必须从外界获取。 4.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，蛋白质变性后可以(可以、不可以)用双缩脲进行检测，其原因是蛋白质变性后空间结构已经改变，但没破坏氨基酸之间的肽键。生活中把鸡蛋煮熟后，蛋白质空间结构发生(发生、没发生)变化，吃熟鸡蛋容易消化的原因是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。 加热、 加酸、加酒精等方法能起到消毒、灭菌的目的，原理是能引起病毒、细菌等蛋白质变性失活。 特别提醒 1.“吃什么补什么”请从蛋白质角度分析这种说法是不正确 的，原因是食物中的蛋白质是大分子有机物，要被消化成小分子氨基酸才能被人体吸收，这些小分子要在人体细胞中重新合成不同的蛋白质，在人体内执行不同的功能。 2.1965年我国科学家首次完成了具有(具有、不具有)生物活性的蛋白质：结晶牛胰岛素。胰岛素是相对分子质量较小的蛋白质，是由17种、51个氨基酸、二条肽链组成。 3.胰岛素在核糖体上合成后不具有降低血糖的生物活性，请从分泌蛋白合成和加工过程分析，原因是 胰岛素是多肽链合成后还需要内质网、高尔基体加工使其具有一定的空间结构后才具有生物活性。 第5节 核酸是遗传信息的携带者 考点1 核酸的种类及其核苷酸★★★☆☆ 1.核酸的组成元素C、H、0、N、P,核酸不是能源物质。 根据五碳糖的不同，核酸包括两大类：一类是脱氧核糖核酸，简称DNA；另一类是核糖核酸，简称RNA。。 3.核酸的作用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。 4.核酸的分布: ①真核生物的DNA主要分布在细胞核中，线粒体和叶绿体中含有少量的DNA。 ②真核生物的RNA主要分布在细胞质中，细胞核中也有(也有、没有)。 ③原核生物的DNA主要分布在 拟核 ，此外细胞质中也有，称质粒。 5. 核酸的基本组成单位是核苷酸。 每一分子核苷酸包括一-分子含氮碱基、一分子五碳糖、 一分子磷酸。 根据五碳糖不同，核苷酸分为脱氧核苷酸和 核糖核苷酸。 RNA的基本组成单位是核糖核苷酸。 DNA初步水解能得到 4种脱氧核苷酸，完全水解能得到 6种化合物，分别是 磷酸、脱氧核糖、腺嘌呤(A)、 鸟嘌呤(G)、 胞嘧啶(C)、 胸腺嘧啶(T) 6.①在病毒体内含核酸1种，核苷酸4种，碱基4种。 ②在细胞内含核酸2种，核苷酸8种，碱基5种。 7.大多数生物的遗传物质是DNA,原核生物的遗传物质是DNA;真核生物细胞核的遗 传物质是DNA，细胞质中的遗传物质是DNA，DNA中的脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息，少数病毒的遗传物质是RNA,以下病毒属于RNA病毒的有新型冠状病毒、烟草花叶病毒、HIV、 SARS 病毒(新型冠状病毒、烟草花叶病毒、T,噬菌体、HIV、SARS病毒、乙肝病毒)，多数病毒的遗传物质是DNA。 考点2 生物大分子以碳链为骨架★★★★☆ 1.多糖的单体是单糖;蛋白质的单体是氨基酸;核酸的单体是核苷酸。 12. 多糖、蛋白质、核酸等是生物大分子，是由许多单体连接成的多聚体，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，生物大分子以碳链为基本骨架。 13.刑侦人员可以通过DNA指纹获得嫌疑人的信息，根本原因是细胞生物的遗传信息储存在DNA中，而且每个人的DNA的脱氧核苷酸排列顺序不同。 14.多糖和核酸都是由许多单体组成的多聚体，试从组成二者单体种类的角度分析，核酸(核酸、多糖)是遗传信息的携带者，原因是核酸核酸的基本单位是核苷酸， 4种核苷酸在数量、排列顺序上千差万别，从而能够承担起携带遗传信息的功能 特别提醒 1、从分子水平上分析细胞多样性的直接原因和根本原因分别是直接原因是蛋白质分子不同，根本原因是不同个体细胞中含的DNA不同，同一个体不同类型细胞的形成是基因选择性表达的结果。 2、生物体内各种物质的元素组成： 纤维素：C、H、O； 脂肪：C、H、O； 磷脂：C、H、O、N、P； 酶：C、H、O、N等或C、H、O、N、P； DNA：C、H、O、N、P； RNA：C、H、O、N、P； ATP：C、H、O、N、P。 1、 前沿科学动态：根据“新型化合物proAX能激活细胞中线粒体的呼吸作用，提高细胞能量代谢水平”，可预测考点为细胞内能量相关化合物的作用机制。如考查三磷酸腺苷（ATP）的合成与分解过程，线粒体在能量代谢中的功能，以及proAX影响细胞能量代谢的途径，让学生分析其对细胞生命活动的影响。 考点预测：1、人工合成酵母染色体 2、设计构建简单细胞 3、解析超大蛋白质复合物 2、热点问题分析：以“某些减肥产品声称可调节脂肪代谢”为热点，可能考查脂质的种类和作用。要求学生分析脂肪的组成元素、在细胞中的储存形式，以及减肥产品可能作用的靶点，如脂肪分解的酶、相关激素调节机制等，判断其宣传的合理性。 考点预测：1、“零糖”饮料 2、微量元素缺乏症 3、蛛丝蛋白 3、科学史实引荐：依据“孟德尔通过豌豆杂交实验发现遗传规律，其本质与遗传物质DNA相关”这一史实，可预测考点为核酸的结构和功能。可能考查DNA的双螺旋结构特点、碱基互补配对原则，以及DNA如何携带和传递遗传信息，让学生理解遗传规律的分子基础。 考点预测：1、胰岛素一级结构测定 4、 跨学科知识整合：结合化学学科中“化学键”的知识，可能考查蛋白质、核酸等生物大分子的结构。如让学生分析氨基酸形成肽键的过程中化学键的变化，DNA分子中磷酸二酯键和氢键的作用，从化学角度理解生物大分子的稳定性和功能特性。也可能结合物理学中“渗透压”的概念，考查细胞的吸水和失水原理，分析不同溶液浓度下水分子的跨膜运输方向等。 考点预测：1、化学键 2、渗透作用 1、“庄稼一枝花，全靠肥当家”，合理施肥是充分发挥肥料的增产作用，实现高产、稳产、低成本的重要措施。有机肥料养分全，肥效慢；化肥肥分高，见效快，常用的化肥有氮肥、磷肥和钾肥等。下列叙述正确的是(　　) A．农作物从肥料中获得的无机盐大多以化合物的形式存在于细胞中 B．有机肥料能为农作物提供有机物，以及NH、NO、K＋等 C．P被农作物吸收后，可以参与构成DNA、ADP、磷脂等 D．N被农作物吸收参与构成蛋白质后，主要存在于其R基上 【答案】C 【详解】农作物从肥料中获得的无机盐大多以离子的形式存在于细胞中，A错误；有机肥料中的有机物须经分解者分解成无机物后才能被农作物吸收，B错误；DNA、ADP、磷脂的组成元素中都有P，因此P被农作物吸收后，可以参与构成DNA、ADP、磷脂等，C正确；N被农作物吸收参与构成蛋白质后，主要存在于—CO—NH—中，D错误。 【解题方法归纳】常考无机盐的功能 2．葡萄糖是人体所需的一种单糖。下列关于人体内葡萄糖的叙述，错误的是 (　　) A．葡萄糖是人体血浆的重要组成成分，其含量受激素的调节 B．葡萄糖是机体能量的重要来源，能经自由扩散通过细胞膜 C．血液中的葡萄糖进入肝细胞可被氧化分解或转化为肝糖原 D．血液中的葡萄糖进入人体脂肪组织细胞可转变为甘油三酯 【答案】B 【详解】葡萄糖是人体血浆的重要组成成分，其含量受胰岛素、胰高血糖素、肾上腺素等激素的调节，A正确。葡萄糖是细胞生命活动所需要的主要能源物质，其能以协助扩散或主动运输方式通过细胞膜，但不能经自由扩散通过细胞膜，B错误。血液中的葡萄糖除供组织细胞利用外，还可以进入肝细胞进行氧化分解或合成肝糖原，进入脂肪细胞转变为甘油三酯等，C、D正确。 【解题方法归纳】与病毒有关的知识整合 常考糖的种类及氧化分解 (1)还原糖与非还原糖：还原糖包括葡萄糖、果糖、半乳糖、乳糖、麦芽糖等，非还原糖包括蔗糖、淀粉、纤维素、糖原等。 (2)RNA、DNA、ATP中的糖依次为核糖、脱氧核糖、核糖。 (3)植物细胞壁中的糖：纤维素、果胶。 (4)细胞膜中的糖：糖被。 3、某白酒在生产发酵中需用麦芽浆，对萌发且带有小芽的大麦充分研磨后，过滤得到组织样液。在组织样液中加入下列试剂后振荡摇匀，有关实验现象及结论的叙述，错误的是(　　) A．加入苏丹Ⅲ染液，溶液呈橘黄色，证明发芽的大麦中含有脂肪 B．加入斐林试剂并水浴加热，溶液中出现砖红色沉淀，说明发芽的大麦中含有麦芽糖 C．加入碘液，溶液呈蓝色，说明发芽的大麦中含有淀粉 D．如果发芽的大麦中含有蛋白质，那么加入双缩脲试剂后溶液会呈紫色 【答案】B 【详解】加入斐林试剂并水浴加热，溶液中出现砖红色沉淀，说明发芽的大麦中含有还原糖，但不能说明此还原糖就是麦芽糖，B错误。 【解题方法归纳】 斐林试剂与双缩脲试剂的“一同、三不同” 4、钙调蛋白是广泛存在于真核细胞的Ca2+感受器。小鼠钙调蛋白两端有近似对称的球形结构，每个球形结构可结合2个Ca2+。下列叙述错误的是(　　) A．钙调蛋白的合成场所是核糖体 B．Ca2+是钙调蛋白的基本组成单位 C．钙调蛋白球形结构的形成与氢键有关 D．钙调蛋白结合Ca2+后，空间结构可能发生变化 【答案】B 【详解】 钙调蛋白的合成场所是核糖体，核糖体是“生产蛋白质的机器”，A正确；Ca2+不是钙调蛋白的基本组成单位，钙调蛋白的基本组成单位是氨基酸，B错误；肽链上不同氨基酸之间能够形成氢键等，从而使得肽链能盘曲、折叠，形成具有一定空间结构的蛋白质分子，钙调蛋白球形结构的形成与氢键有关，C正确；小鼠钙调蛋白两端有近似对称的球形结构，每个球形结构可结合2个Ca2+，钙调蛋白结合Ca2+后，空间结构可能发生变化，D正确。 【解题方法归纳】氨基酸的功能 ①作为肽或者蛋白质的基本单位(主要功能)。 ②某些氨基酸可作为神经递质。(谷氨酸、甘氨酸) ③氨基酸氧化分解供能。(特殊情况下作为能源物质) ④酪氨酸→黑色素。(衰老细胞、酪氨酸酶活性下降，黑色素减少) ⑤色氨酸→吲哚乙酸(IAA)。 5、核酸通常与蛋白质结合以核酸—蛋白质复合体的形式存在。下列叙述错误的是(　　) A．核糖体可以看作核酸—蛋白质复合体 B．T2噬菌体可以看作核酸—蛋白质复合体 C．真核细胞的染色质以核酸—蛋白质复合体的形式存在 D．原核细胞DNA复制时，不会出现核酸—蛋白质复合体 【答案】D 【详解】选D。核糖体由RNA和蛋白质构成，可以看作核酸—蛋白质复合体，A正确；T2噬菌体由DNA和蛋白质构成，可以看作核酸—蛋白质复合体，B正确；真核细胞的染色质主要由DNA和蛋白质构成，可以核酸—蛋白质复合体的形式存在，C正确；原核细胞DNA复制时，DNA聚合酶与DNA结合形成DNA—蛋白质复合体，D错误。 【解题方法归纳】常见的核酸—蛋白质复合体 。 学科网（北京）股份有限公司第1页共14页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第2章 组成细胞的分子（知识清单） 学习导航站 知识主脉络：可视化思维导图，建立知识框架 核心知识库：重难考点总结，梳理必背知识、陷阱规避 第1节 细胞中的元素和化合物（2个考点） 考点1组成细胞的元素★★☆☆☆ 考点2组成细胞的化合物★★☆☆☆ 第2节 细胞中的无机物（2个考点） 考点1 细胞中的水★★☆☆☆ 考点2 细胞中的无机盐★★★☆☆ 第3节 细胞中的糖类和脂质（2个考点） 考点1 细胞中的糖类★★★☆☆ 考点2 细胞中的脂质★★★☆☆ 第4节 蛋白子是生命活动的主要承担者（2个考点） 考点1 蛋白质的功能及其组成单位★★★☆☆ 考点2 蛋白质的结构及其多样性★★★★☆ 第5节 核酸是遗传信息的携带者（2个考点） 考点1 核酸的种类及其核苷酸★★★☆☆ 考点2 生物大分子以碳链为骨架★★★★☆ （星级越高，重要程度越高） 素养加油站：跨学科内容与热点问题分析、聚焦考点预测 方法储备库：高频考点，方法归纳 第1节 细胞中的元素和化合物 考点1 组成细胞的元素★★☆☆☆ 1.从组成生物体的化学元素来看， 说明生物界和非生物界具有统一性; 说明生物界和非生物界具有差异性。 2.组成细胞的化学元素常见的有 多种，其中大量元素有 等;微量元素有 等;生命的核心元素是 ，其是生命核心元素的原因是 。 特别提醒（1）组成细胞的元素追根溯源来自无机环境，细胞内各种元素的比例与无机环境的大不相同的原因是细胞是生命活动的基本单位，构成细胞的主要元素C、H、O、N含量与无机环境相差很大，这与细胞内的有机化合物如糖类、蛋白质、核酸等有关(合理即可)。 （2）将细胞内含有的各种物质配齐，并按照它们在细胞中的比例放在一个试管中，不能构成一个生命系统，原因是生命系统内部有严谨有序的结构，不是物质随意堆砌。 考点2 组成细胞的化合物 ★★☆☆☆ 1、组成细胞的元素大多以 (离子、化合物)的形式存在。 2. 活细胞中含量最多的化合物是 ;活细胞中含量最多的无机物是 ；活细胞中含量最多的有机物是 ;细胞干重中含量最多的化合物是 。 3．组成细胞的主要化合物及相对含量示意图： 4．用化学试剂检测生物组织中的化合物或观察结构 还原糖 脂肪 蛋白质 淀粉 试剂 现象 需要加热的是 的鉴定，需要借助显微镜的是 鉴定。常见的还原糖有 、 、 。 5．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 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 清晰可见。 6．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 1 mL，摇匀，再注入双缩脲试剂 4滴，摇匀，可见组织样液变成 。 第2节 细胞中的无机物 考点1 细胞中的水★★★☆☆ 1．自由水的作用：水是 许多种物质能够在水中溶解；细胞内的许多 也都需要水的参与。多细胞生物体的绝大多数细胞，必须 。水在生物体内流动，可以 ，同时也 。 2．细胞内结合水的存在形式主要是水与 、 等物质结合，这样水就失去 和 ，成为生物体的构成成分。 3．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 ；而结合水越多，细胞抵抗干旱和寒冷等不良环境的能力就 。 特别提醒 1.医用生理盐水是质量分数为0.9%的氯化钠溶液，生理盐水的含义是人体细胞 所处液体环境的浓度 ，可以维持细胞的正常形态和功能 ，在补充盐溶液或输人药物的情况下输人生理盐水或用生理盐水作为溶剂，以保证人体细胞的生活环境维持在相对稳定的状态。 2.水在常温下能够维持液体状态，具有流动性的原因是水分子的空间结构及电子的不对称分布，使得水分子成为一一个极性分子，带有正电荷或负电荷的分子(或离子)都容易与水结合每个水分子可以与周围的水分子靠氢键相互作用在一起，这样的氢键不断地断裂又不断的合成。 3.水分子与水分子之间由于氢键的存在，水具有较高的比热容。水的温度相对不容易发生改变，对生命系统的维持十分重要 考点2 细胞中的无机盐★★★★☆ 1．细胞中大多数无机盐以 的形式存在。 2．无机盐的作用有： ①某些 的组成部分，如Mg是构成 的元素，Fe是构成 的元素，P是组成 的重要成分，也是细胞中某些重要化合物的成分。 ②对于维持 有重要作用，如血钙偏低时哺乳动物会 钙离子过高将出现 症状； ③对维持 非常重要。 ④维持正常 ，即 ，大量出汗会排出过多的无机盐，导致体内的水盐平衡和酸碱平衡失调，这时应多喝 ，人体细胞外液中Na' 和CI-等离子对于细胞外液的 具有重要的作用。 3．医用生理盐水是质量分数为 的氯化钠溶液。 4．一种叶绿素分子和血红素分子局部结构简图 第3节 细胞中的糖类和脂质 考点1 细胞中的糖类★★★☆☆ 1.糖类是细胞内的 物质，糖类分子是由 元素构成的。因为多数糖类分子中氢原子和氧原子之比是2:1,类似水分子，因而精类又称为“碳水化合物”，简写为 2.糖类大致可分为 和 等几类。 3.单糖是指 葡萄糖是细胞生命活动所需要的 能源物质， (可以、不可以)直接被细胞吸收，常见的单糖还有 等。 4.二糖(C2H2O1)由 单糖脱水缩合而成，一般要水解成单糖才能被细胞吸收。大多数水果和蔬菜含有蔗糖，在发芽的小麦等谷粒中含 糖，人和动物乳汁中含量丰富的 。 红糖、白糖和冰糖等都是 糖。 5．常见植物二糖有 和 ，动物二糖为 。蔗糖可水解为 和 ，麦芽糖可水解成2分子 ，乳糖可水解成 和 5.生物体内的糖类绝大多数以 [(C6H1005)n]的形式存在。 是最常见的多糖，是植物细胞的 物质。人们食用的淀粉，必须经过消化分解成 ，才能被细胞吸收利用。糖原是人和动物细胞的 物质，主要分布在人和动物 中，当细胞生命活动消耗了能量，人和动物血液中葡萄糖低于正常含量时， (肝糖原、肌糖原)便分解产生葡萄糖及时补充。所有植物细胞的细胞壁，构成它们的主要成分都是纤维素。纤维素也是多糖， 溶于、 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。 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 (储能多糖)和 (结构多糖)，动物体内的多糖有 ，其主要分布在人和动物的 和 中，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 分子。 7.几丁质 (是、不是)一种多糖，又称为 ，广泛存在于昆虫和甲壳类的 中，几丁质及其衍生物的用途，试举两例： 考点2 细胞中的脂质★★★☆☆ 1.脂质存在于 (所有、不是所有)细胞中。组成脂质的化学元素主要是 ，有些脂质还含有 。所不同的是脂质分子中氧的含量远远 (多于、少于)糖类，而氢的含量更 (多、少)。 2.常见的脂质有 、 和 等，它们的分子结构差异很大，通常都 水，而 脂溶性有机溶剂。 3.最常见的脂质是 ， 它是细胞内良好的 物质，此外还有 等作用，组成元素 C、H、0。 脂肪是由三分子 与一分子 发生反应而形成的酯，即三酰甘油(又称甘油三酯)。植物脂肪大多含有 脂肪酸，在室温时呈液态，如日常炒菜用的食用油(花生油、豆油和菜籽油等)；大多数动物脂肪含有 脂肪酸，室温时呈固态。 4.磷脂的组成元素是,磷脂是构成 和细胞器膜等的重要成分。磷脂与脂肪的区别是 。 5.固醇类物质包括 等。胆固醇的作用是 。性激素能 。维生素D能有效地促进人和动物肠道对 的吸收。 6.人体内糖类和脂肪 相互转化，从元素角度分析二者容易发生转化的原因是 ,二者在人体内相互转化时的区别是 。 7.淀粉、纤维素和糖原的基本单位 (都是、不都是)葡萄糖，.但其三首的化学性质确有很大的差异，原因是 。 特别提醒 1.有些同学吃肉很少，但吃米饭较多，过一-阵发胖了原因可能是多余的糖在他的体内转变成了脂肪，并在皮下组织等处储存起来。 2.等量的脂肪比糖类含能量多，脂肪不是(是、不是)生物体利用的主要能源物质的原因是 脂肪氧化分解速率慢且耗氧量大。 3.纤维素被称为人类的“ 第七类营养素”是因为膳食纤维能促进胃肠蠕动和排空， 减少患大肠癌的机会，有利于降低过高的血糖和血脂等，预防糖尿病、维护心脑血管健康等。 第4节 蛋白质是生命活动的主要承担者 考点1 蛋白质的功能及其组成单位★★★☆☆ 1.蛋白质是生命活动的 。 2.蛋白质的主要功能： ① 物质，如肌肉、头发等。 ② 功能，如绝大多数酶是蛋白质。 ③ 功能，如血红蛋白(含有条多肽链)。 ④ 功能，如胰岛素。 ⑤ 功能，如抗体是蛋白质。 3.蛋白质的主要组成元素是 。 4.蛋白质的基本组成单位是 ，人体中，组成蛋白质的氨基酸有 种 。 5.氨基酸的结构通式是： 6.氨基酸结构特点是每种氨基酸分子至少含有一个 和一个 ，并且都有一个氨基和一个羧基连接在 上. 7.区分不同氨基酸是根据 的种类不同，最简单的氨基酸是 _，其R基是一个 。 8.失去的水分子数= 数= 数 - 数=水解时 数。 9.一个氨基酸分子的羧基和另一个氨基酸分 子的氨基相连接，同时脱去一分子的水，这种结合方式叫作 。连接两个氨基酸分子的化学键叫作 。多肽通常呈 状，叫作肽链。两条或多条肽链之间一般通过 相互结合在一起，由于氨基酸之间还可以形成 键等，从而使肽链能盘曲:折叠形成具有一定空间结构的蛋白质。 考点2 蛋白质的结构及其多样性★★★★☆ 1.人体红细胞中的血红蛋白和心肌细胞的主要成分都是蛋白质，但这两种细胞功能却完全不同，其原因组成蛋白质的氨基酸 不同，多肽链 千变万化。 2.手术中用动物的胶原蛋白制作手术缝合线就不用拆线，其原理是 。 3.有 种氨基酸是人体细胞不能合成的，必须从外界环境中获得的，被称为 氨基酸，分别是 ，另13种既可以从外界环境中获得，也可在人体内合成，称为 氨基酸。在评价各种食物中蛋白质成分的营养价值时，人们格外注重其中 (必需、非必需)氨基酸的种类和含量，是因为 。 4.蛋白质变性是指 ，蛋白质变性后 (可以、不可以)用双缩脲进行检测，其原因是 。生活中把鸡蛋煮熟后，蛋白质空间结构 (发生、没发生)变化，吃熟鸡蛋容易消化的原因是 。 等方法能起到消毒、灭菌的目的，原理是 。 特别提醒 1.“吃什么补什么”请从蛋白质角度分析这种说法是不正确 的，原因是食物中的蛋白质是大分子有机物，要被消化成小分子氨基酸才能被人体吸收，这些小分子要在人体细胞中重新合成不同的蛋白质，在人体内执行不同的功能。 2.1965年我国科学家首次完成了具有(具有、不具有)生物活性的蛋白质：结晶牛胰岛素。胰岛素是相对分子质量较小的蛋白质，是由17种、51个氨基酸、二条肽链组成。 3.胰岛素在核糖体上合成后不具有降低血糖的生物活性，请从分泌蛋白合成和加工过程分析，原因是 胰岛素是多肽链合成后还需要内质网、高尔基体加工使其具有一定的空间结构后才具有生物活性。 第5节 核酸是遗传信息的携带者 考点1 核酸的种类及其核苷酸★★★☆☆ 1.核酸的组成元素 ,核酸 能源物质。 根据 的不同，核酸包括两大类：一类是 ，简称 ；另一类是 ，简称 。。 3.核酸的作用是 。 4.核酸的分布: ①真核生物的DNA主要分布在 中， 中含有少量的DNA。 ②真核生物的RNA主要分布在 中，细胞核中 (也有、没有)。 ③原核生物的DNA主要分布在 ，此外 中也有，称质粒。 核酸的基本组成单位是 。 每一分子核苷酸包括一-分子 、一分子 、 一分子 。 根据 不同，核苷酸分为 和 。 RNA的基本组成单位是 。 DNA初步水解能得到 种 ，完全水解能得到 种化合物，分别是 6.①在病毒体内含核酸 种，核苷酸 种，碱基 种。 ②在细胞内含核酸 种，核苷酸 种，碱基 种。 7.大多数生物的遗传物质是DNA,原核生物的遗传物质是 ;真核生物细胞核的遗 传物质是 ，细胞质中的遗传物质是 ，DNA中的 代表遗传信息，少数病毒的遗传物质是RNA,以下病毒属于RNA病毒的有 (新型冠状病毒、烟草花叶病毒、T,噬菌体、HIV、SARS病毒、乙肝病毒)，多数病毒的遗传物质是DNA。 考点2 生物大分子以碳链为骨架★★★★☆ 1.多糖的单体是 ;蛋白质的单体是 ;核酸的单体是 。 12. 等是生物大分子，是由许多单体连接成的多聚体，每一个单体都以 为基本骨架，生物大分子以 为基本骨架。 13.刑侦人员可以通过DNA指纹获得嫌疑人的信息，根本原因是 。 14.多糖和核酸都是由许多单体组成的多聚体，试从组成二者单体种类的角度分析， (核酸、多糖)是遗传信息的携带者，原因是 特别提醒 1、从分子水平上分析细胞多样性的直接原因和根本原因分别是直接原因是蛋白质分子不同，根本原因是不同个体细胞中含的DNA不同，同一个体不同类型细胞的形成是基因选择性表达的结果。 2、生物体内各种物质的元素组成： 纤维素：C、H、O； 脂肪：C、H、O； 磷脂：C、H、O、N、P； 酶：C、H、O、N等或C、H、O、N、P； DNA：C、H、O、N、P； RNA：C、H、O、N、P； ATP：C、H、O、N、P。 1、 前沿科学动态：根据“新型化合物proAX能激活细胞中线粒体的呼吸作用，提高细胞能量代谢水平”，可预测考点为细胞内能量相关化合物的作用机制。如考查三磷酸腺苷（ATP）的合成与分解过程，线粒体在能量代谢中的功能，以及proAX影响细胞能量代谢的途径，让学生分析其对细胞生命活动的影响。 考点预测：1、人工合成酵母染色体 2、设计构建简单细胞 3、解析超大蛋白质复合物 2、热点问题分析：以“某些减肥产品声称可调节脂肪代谢”为热点，可能考查脂质的种类和作用。要求学生分析脂肪的组成元素、在细胞中的储存形式，以及减肥产品可能作用的靶点，如脂肪分解的酶、相关激素调节机制等，判断其宣传的合理性。 考点预测：1、“零糖”饮料 2、微量元素缺乏症 3、蛛丝蛋白 3、科学史实引荐：依据“孟德尔通过豌豆杂交实验发现遗传规律，其本质与遗传物质DNA相关”这一史实，可预测考点为核酸的结构和功能。可能考查DNA的双螺旋结构特点、碱基互补配对原则，以及DNA如何携带和传递遗传信息，让学生理解遗传规律的分子基础。 考点预测：1、胰岛素一级结构测定 4、 跨学科知识整合：结合化学学科中“化学键”的知识，可能考查蛋白质、核酸等生物大分子的结构。如让学生分析氨基酸形成肽键的过程中化学键的变化，DNA分子中磷酸二酯键和氢键的作用，从化学角度理解生物大分子的稳定性和功能特性。也可能结合物理学中“渗透压”的概念，考查细胞的吸水和失水原理，分析不同溶液浓度下水分子的跨膜运输方向等。 考点预测：1、化学键 2、渗透作用 1、“庄稼一枝花，全靠肥当家”，合理施肥是充分发挥肥料的增产作用，实现高产、稳产、低成本的重要措施。有机肥料养分全，肥效慢；化肥肥分高，见效快，常用的化肥有氮肥、磷肥和钾肥等。下列叙述正确的是(　　) A．农作物从肥料中获得的无机盐大多以化合物的形式存在于细胞中 B．有机肥料能为农作物提供有机物，以及NH、NO、K＋等 C．P被农作物吸收后，可以参与构成DNA、ADP、磷脂等 D．N被农作物吸收参与构成蛋白质后，主要存在于其R基上 【解题方法归纳】常考无机盐的功能 2．葡萄糖是人体所需的一种单糖。下列关于人体内葡萄糖的叙述，错误的是 (　　) A．葡萄糖是人体血浆的重要组成成分，其含量受激素的调节 B．葡萄糖是机体能量的重要来源，能经自由扩散通过细胞膜 C．血液中的葡萄糖进入肝细胞可被氧化分解或转化为肝糖原 D．血液中的葡萄糖进入人体脂肪组织细胞可转变为甘油三酯 【解题方法归纳】与病毒有关的知识整合 常考糖的种类及氧化分解 (1)还原糖与非还原糖：还原糖包括葡萄糖、果糖、半乳糖、乳糖、麦芽糖等，非还原糖包括蔗糖、淀粉、纤维素、糖原等。 (2)RNA、DNA、ATP中的糖依次为核糖、脱氧核糖、核糖。 (3)植物细胞壁中的糖：纤维素、果胶。 (4)细胞膜中的糖：糖被。 3、某白酒在生产发酵中需用麦芽浆，对萌发且带有小芽的大麦充分研磨后，过滤得到组织样液。在组织样液中加入下列试剂后振荡摇匀，有关实验现象及结论的叙述，错误的是(　　) A．加入苏丹Ⅲ染液，溶液呈橘黄色，证明发芽的大麦中含有脂肪 B．加入斐林试剂并水浴加热，溶液中出现砖红色沉淀，说明发芽的大麦中含有麦芽糖 C．加入碘液，溶液呈蓝色，说明发芽的大麦中含有淀粉 D．如果发芽的大麦中含有蛋白质，那么加入双缩脲试剂后溶液会呈紫色 【解题方法归纳】 斐林试剂与双缩脲试剂的“一同、三不同” 4、钙调蛋白是广泛存在于真核细胞的Ca2+感受器。小鼠钙调蛋白两端有近似对称的球形结构，每个球形结构可结合2个Ca2+。下列叙述错误的是(　　) A．钙调蛋白的合成场所是核糖体 B．Ca2+是钙调蛋白的基本组成单位 C．钙调蛋白球形结构的形成与氢键有关 D．钙调蛋白结合Ca2+后，空间结构可能发生变化 【解题方法归纳】氨基酸的功能 ①作为肽或者蛋白质的基本单位(主要功能)。 ②某些氨基酸可作为神经递质。(谷氨酸、甘氨酸) ③氨基酸氧化分解供能。(特殊情况下作为能源物质) ④酪氨酸→黑色素。(衰老细胞、酪氨酸酶活性下降，黑色素减少) ⑤色氨酸→吲哚乙酸(IAA)。 5、核酸通常与蛋白质结合以核酸—蛋白质复合体的形式存在。下列叙述错误的是(　　) A．核糖体可以看作核酸—蛋白质复合体 B．T2噬菌体可以看作核酸—蛋白质复合体 C．真核细胞的染色质以核酸—蛋白质复合体的形式存在 D．原核细胞DNA复制时，不会出现核酸—蛋白质复合体 【解题方法归纳】常见的核酸—蛋白质复合体 。 学科网（北京）股份有限公司第1页共14页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$