分子与细胞第一章第二章背诵整理笔记-2025-2026学年高一上学期生物人教版必修1

生物笔记 ★注明：画横线的字、句子为课本基础知识应牢记，建议在记忆背诵时可将画横线的字、句子删去，认真回忆并背诵，若有遗忘，可根据所标注的页码查找教材并熟读教材。该素材笔记仅为强化框架记忆，构建生物知识体系，并不能代替课本，考生应着重回归教材。回归教材的同时应扎实构建知识体系，查缺补漏，同时该本笔记为学习的重中之重，仔细研读，发现其中的奥秘吧！ 第一章 走进细胞 导航：本章是学习后续内容的根基，常作为背景知识出现。命题多侧重原核细胞与真核细胞的比较与判定，以选择题形式为主，难度较低，也可能结合社会热点、新技术进行考查，注重对生命观念等核心素养的考查。 1.1 细胞是生命活动的基本单位 ★同步+一轮复习万能笔记 一、细胞学说 1. 要点：P₂～P₃ 1.细胞是一个有机体，一切动植物都由细胞发育而来，并由细胞和细胞产物所构成； 2.细胞是一个相对独立的单位，既有它自己的生命，又对与其他细胞共同组成的整体生命起作用； 3.新细胞是由老细胞分裂产生的。(特例：受精卵是由精子和卵细胞受精形成) 2. 意义：P₄细胞学说揭示了动物和植物的统一性，从而阐明了生物界的统一性 3. 归纳法：完全归纳法 不完全归纳法---常用 二、细胞是基本的生命系统 1. 生命离不开细胞 单细胞生物 多细胞生物 [病毒] 说明：所有病毒均营寄生生活，即必须寄生在活细胞中。 2. 生命系统的结构层次 细胞→组织→器官→系统→个体→种群、群落和生态系统→生物圈 说明：①最基本层次 细胞 ②植物没有 系统 层次 ③单细胞生物没有组织、器官、系统层次， 且单细胞生物的 细胞 层次就是 个体 层次 ④病毒虽是生物，但不能独立代谢，因此不属于生命系统 ⑤种群：同种生物，所有个体 群落：所有生物（即所有种群） 生态系统=群落+无机环境 判断: （1）1个池塘中所有的鱼构成一个种群 （ × ） 1个池塘中所有的鲫鱼构成一个种群 （ √ ） 同理：鸟≠百灵鸟，蛇≠五步蛇，羊≠山羊 （2）1个池塘中所有的鱼构成一个群落 （ × ） 1个池塘中所有的动植物构成一个群落（ × ） 易错突破 1.施莱登和施旺通过对动植物细胞的研究，建立了细胞学说，揭示了细胞多样性。 ( ) 2. 细胞学说不涉及原核细胞、真菌和病毒，仅涉及到动、植物细胞。 （ ） 3.(2021·山东省·历年真题) 细胞学说揭示了（ ）。 A. 植物细胞与动物细胞的区别 B. 生物体结构的统一性 C. 细胞为什么要产生新细胞 D. 人们对细胞的认识是一个艰难曲折的过程 答案：1.错 2.对 3.B【分析】 本题主要考查细胞学说的内容，解答本题关键是识记细胞学说内容的相关知识。 【解答】 细胞学说的意义是：1、揭示了细胞的统一性和生物体结构的统一性，使人们认识到各种生物之间存在共同的结构基础。2、细胞学说的建立标志着生物学的研究进入到细胞水平，极大地促进了生物学的研究进程。综上，B正确，ACD错误。 故选B。 1.2 细胞的多样性和统一性 ★同步+一轮复习万能笔记 一、光学显微镜的使用 低 ————————————→ 中 —————————→ 高 看见←先粗（准焦螺旋） 将物像移至 只细（准焦螺旋） 看清←后细（准焦螺旋） 视野中央 （偏哪移哪） 说明：① 物镜与目镜不同: 物镜有螺纹，物镜越长，放大倍数越大 ② 放大倍数 = 物镜倍数 × 目镜倍数 （放大倍数指的是长和宽而不是面积） 例：放大100倍时，视野中充满了64个细胞， 则放大倍数调为400倍时，可见 4 个细胞。 放大倍数100倍时，视野中可见一行64个细胞， 则放大倍数调为400倍时，可见 16 个细胞 ③ 物像是倒像——是上下、左右颠倒 例：P→d ④ 放大倍数高或材料颜色变深时，视野较暗，需用凹面镜和大光圈来调亮视野；反之则调暗视野，用平面镜 ⑤ 观察时发现视野一半亮一半暗，原因是对光没有对好，可调反光镜。若一半模糊一半清晰，则是装片制作时材料厚薄不均造成的 二、原核细胞和真核细胞 1. 两者本质区别：有无以核膜为界限的细胞核 2. 两者比较 原核细胞（较小） 真核细胞（较大） 本质区别 有无核膜包被的细胞核 细胞壁 主要成分为肽聚糖 （特例：支原体无细胞壁） 植物细胞壁成分是纤维素和果胶 动物细胞无 真菌细胞壁主要成分为几丁质 细胞膜 相 似 细胞质 只有核糖体一种细胞器 有核糖体和其他细胞器 细胞核 无核膜、无核仁、 无染色体、只有拟核（环状DNA分子所在区域）、质粒（小型环状DNA） 有核膜、有核仁，有染色体，有成形的细胞核 实例 细菌、放线菌、衣原体、支原体 动物、植物、真菌 说明： （1）细菌: 细球菌：如：肺炎双球菌、链球菌 细杆菌：如：大肠杆菌、乳酸菌（杆菌） 细弧（螺旋）菌：如：霍乱弧菌 蓝细菌：如：P10、P11 （课本基础知识应熟记） （2）支原体：没有细胞壁 （3）真菌：举例：酵母菌、霉菌、蘑菇 （4）染色体：主要由DNA和蛋白质构成 3. 细胞的多样性和统一性：见P11 考点考法考向：（了解） · 细胞学说的相关内容：考查细胞学说的建立过程、主要内容及意义，如细胞学说揭示了动物和植物的统一性，从而阐明了生物界的统一性。 · 生命系统的结构层次：考查生命系统结构层次的判断，如细胞、组织、器官、系统、个体、种群、群落、生态系统和生物圈的概念及相互关系，常结合具体实例进行考查。 · 原核细胞和真核细胞的异同：对比原核细胞与真核细胞的结构和功能，考查两者在细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核、细胞器等方面的差异，以及遗传物质的存在形式等。 · 显微镜的使用：考查显微镜的操作步骤，如低倍镜换高倍镜的操作方法，以及在显微镜下观察到的物像特点，如物像移动方向与装片移动方向的关系等。 2.1 细胞中的元素和化合物 ★同步+一轮复习万能笔记 一、生物界与非生物界的统一性与差异性 详见P16 (统一性→都能找到，无特有) （差异性→含量大小不相同） 二、组成细胞的元素 1. 最基本元素：C — 原因P36: 每一个单体都以碳链为基本骨架，生物大分子也是以碳链为基本骨架 [基本元素：C、H、O、N] [主要元素：C、H、O、N、P、S] [必需元素: 大量元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg 微量元素：Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu 铁 锰 硼 锌 钼 铜 (巧记：铁锰碰新木桶 ) 三、组成细胞的化合物 无机化合物：水和无机盐 蛋白质 有机化合物 糖类和核酸 脂质 四、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 1. 原理：特定的颜色反应：详见P18 说明：Ⅰ. 常见还原糖：葡萄糖、果糖、麦芽糖、半乳糖、乳糖； 常见非还原糖：淀粉、蔗糖； Ⅱ. 氨基酸和二肽不发生紫色反应、蛋白质变性后依然有紫色反应 2. 注意事项： （1）取材：还原糖 （近于）白色 例:西瓜汁（×） 含还原糖丰富 例:梨汁（√）甘蔗汁（×） →区分斐林试剂和双缩脲试剂 斐林试剂 双缩脲试剂 成分 甲液：0.1g/mol NaOH溶液 乙液：0.05g/mol CuSO₄溶液 A：0.1g/mol NaOH溶液B：0.01g/mol CuSO₄溶液 使用 等量混匀（现配现用） 水浴加热（50～60℃） 先A 2mL 再B 4滴；目的使溶液呈碱性 有效成分 Cu(OH)₂ CuSO₄ 现象 浅蓝色→（棕色）→砖红色↓（沉淀） 浅蓝色→紫色 说明：Ⅰ. 渗透压与溶液浓度呈正相关； Ⅱ. 0.9% NaCl溶液的渗透压与人体内环境渗透压一致，是生理盐水 P22（拓展应用）生理盐水的含义是什么?答：是人体细胞所处体环境中溶质的浓度 2.2 细胞中的无机物 一、细胞中的水 — 最多 1. 水的特性：P21小字部分 2. 水的存在形式及利用： 自由水—作用：P20 ①水是细胞内良好的溶剂 ②参与许多生物化学反应 ③构成多细胞生物体内以水为基础的液体环境 ④运输营养物质和代谢废物 结合水：约4.5% — 作用：P21结合水是细胞结构的重要组成部分 说明：Ⅰ. 二者可以相互转换； Ⅱ. 自由水越多，代谢才越旺盛；结合水越多，抗逆性越强 二、细胞中的无机盐 1. 含量：较少 2. 存在形式：（主）：离子形式 例：Ca²⁺、Cl⁻、PO₄³⁻、HCO₃⁻ （少）：化合物 例：CaCO₃ 3. 作用 （1）构成细胞结构和化合物 例：Mg → 叶绿素 Fe → 血红素 （缺Mg → 叶片发黄） （缺Fe → 缺Fe性贫血） I → 甲状腺激素 P → 膜、核及许多化合物 （缺I → 地方性甲状腺肿） （2）维持细胞和生物体正常的生命活动 例：血Ca²⁺过低 → 抽搐（痉挛） 血Ca²⁺过高 → 肌无力 植物缺B → 花而不实 人体Na⁺缺失→P22人体内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）维持细胞的酸碱平衡和渗透压 2.3 细胞中的糖类和脂质 一、细胞中的糖类 —（CH₂O） 1. 组成元素：一般是C、H、O（注：几丁质含N） 2. 种类 （1）单糖 —— 不能水解，可直接被吸收 五碳糖 核糖：C₅H₁₀O₅ 构成DNA 脱氧核糖：C₅H₁₀O₄ 构成RNA 葡萄糖 — 主要能源物质，动植物细胞中 六碳糖 果糖 — 主要在植物细胞中 （C₆H₁₂O₆） 半乳糖 — 主要在动物细胞中 （2）二糖（C₁₂H₂₂O₁₁） 蔗糖、麦芽糖 → 植物细胞中 乳糖 →动物乳汁中 C₆H₁₂O₆ + C₆H₁₂O₆ C12H22O11 + H2O 葡萄糖 葡萄糖 麦芽糖 葡萄糖 果糖 蔗糖 葡萄糖 半乳糖 乳糖 （3）多糖 — [(C6H10O5)n] 淀粉 — 植物细胞的储能物质 基本单位是葡萄糖 纤维素 — 植物细胞壁成分 糖原: 肝糖原：可水解为葡萄糖 肌糖原：不能水解为葡萄糖 → 动物细胞中的储能物质 几丁质：甲壳类动物和昆虫的外骨骼中（壳多糖） →基本单位：N-乙酰葡糖胺 二、细胞中的脂质 1. 元素组成：主要是C、H、O，有些还含有P和N 说明：等质量的脂肪与糖类相比，脂肪氧化分解来释放的能量多，消耗的氧气多，产生的水多，因为脂肪的O含量低，而C、H含量高 2. 脂肪 （1）元素：C、H、O （2）组成：三分子脂肪酸与一分子甘油反应生成 （3）别称：甘油三酯 （4）脂肪酸：饱和脂肪酸：熔点较高，易凝固，如大多数动物脂肪； 不饱和脂肪酸：熔点较低，不易凝固，如大多数植物脂肪 （5）作用：P26①脂肪是细胞内良好的储能物质 ②保温的作用 ③缓冲和减压的作用 3. 磷脂：元素：C、H、O、P，有的含有N 作用：P27磷脂是构成细胞膜和多种细胞器膜的重要成分 4. 固醇：元素：C、H、O 种类：P27胆固醇 性激素 维生素D 胆固醇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。 三、糖类与脂肪的相互转化 1. 血液中葡萄糖的去路：P27 ①②③ ①首先细胞利用②多余合成糖原储存起来③再多余转化成脂肪和某些氨基酸 2. 脂肪的去路：P27在皮下结缔组织等处以脂肪组织的形式储存起来 3. 两者的相互转化：P27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。 四、三大能源物质 糖类：主要能源物质（70%） 脂肪：主要储能物质（20%） 蛋白质：10% 2.4 蛋白质是生命活动的主要承担者 一、蛋白质的功能 1、2、3、4、5 详见P28 ①许多蛋白质是构成细胞和生物体结构的重要物质，称为结构蛋白。 ②有些蛋白质能够调节机体的生命活动（如生长激素等） ③催化作用（绝大多数酶 所有消化酶） ④运输功能（血红蛋白、转运蛋白、载体蛋白、通道蛋白） ⑤免疫功能（抗体：帮助人体抵御病菌和病毒等抗原的侵害。） 补充⑥识别作用：（糖蛋白） 二、蛋白质的组成元素 均有C、H、O、N（有的还有S、Fe……） 三、氨基酸 — 蛋白质的基本单位 1. 组成元素：均含C、H、O、N（有的含S） 2. 种类：21种 8种必需氨基酸：来源：外界摄取（食物） 种类：甲携一本亮色书来 13种非必需氨基酸：来源：外界获取 + 体内细胞合成 3. 结构通式及特点 （1）通式： 即P29 图2-9 说明：Ⅰ. 羧基 —COOH Ⅱ. 氨基 —NH₂ 羟基 —OH （2）特点：P29每种氨基酸至少都含有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH) 且连接在同一个碳原子上。各种氨基酸的R基不同 三、蛋白质的结构及其多样性 1. 蛋白质的形成过程 （1）氨基酸脱水缩合形成多肽（即肽链） 场所：核糖体 过程：P30 图2-10 （2）一条或多条肽链通过一定的化学键结合并盘曲、折叠形成具有一定空间结构的蛋白质 一般不是肽键，如：二硫键（-S-S-） 才具有生物活性 说明：Ⅰ. 脱水缩合过程； Ⅱ. 肽键： -C(=O)-NH （-CO-NH-） Ⅲ. 名称：二肽、三肽、四肽……（多肽） Ⅳ. 蛋白质的变性：P32 变性的蛋白质肽键没有断裂（即链 完好）依然能与双缩脲试剂发生紫色反应 2. 蛋白质结构的多样性 — 原因：P31氨基酸数目、种类、排列顺序 ↓直接决定 千变万化，肽链的盘曲、折叠方 蛋白质功能的多样性 式及其形成的空间结构千差万别 注：Ⅰ. 一条肽链至少有一个 -NH₂和一个 -COOH； Ⅱ. n个氨基酸（平均分子量为a）形成n条肽链 求：① 脱水数=肽键数= n – m ② -NH₂数= 至少m + R基中的 -NH₂数 ③ -COOH数= 至少m + R基中的 -COOH数 ④ N原子数= -NH₂数 + 肽键数= n + R基中N数 O原子数= n + m + R基中的O数 ⑤ 蛋白质的相对分子质量= na - 18(n - m) =na - 18(n - m) - 2(-S-S-数)(如果有二硫键) 2.5 核酸是遗传信息的携带者 一、核酸的种类及分布 1. 元素：C、H、O、N、P 2. 种类： DNA： 脱氧核糖核酸 分布：P34 真核细胞的DNA主要在细胞核中，线粒体、 叶绿体内也含有少量的DNA。 RNA：核糖核酸，主要分布在细胞质 二、核酸是由核苷酸连接而成的长链 1. 核苷酸 — 核酸的基本单位 （1）组成：P34一个核苷酸是由一分子含氮碱基、一分子五碳糖和一分子磷酸组成 （2）结构： P 磷酸 + 核糖 + A/G/C/U→（4种）核糖核苷酸 → RNA 磷酸 + 脱氧核糖 + A/G/C/T→（4种）脱氧核糖核苷酸 → DNA 2、 DNA一般为双链 RNA一般为单链 注意：核酸水解 ≠ 核酸彻底水解 核酸水解产物：核苷酸 核酸彻底水解产物：磷酸、五碳糖、含氮碱基 (不是有机物) 三、核酸的功能 1. 遗传信息：通常指脱氧核苷酸（碱基）的排列顺序 2. DNA的多样性 — 原因：4种脱氧核苷酸的数目和排列顺序极其多样 3. DNA的特异性：特定的DNA分子具有特定的脱氧核苷酸（碱基）排列 顺序 4. 核酸的功能：P35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。 5. 各类生物的遗传物质 细胞生物: 原核生物 细胞中有DNA和RNA， 真核生物 但只有DNA是遗传物质 DNA病毒：DNA——遗传物质（如T₂噬菌体、乙肝病毒、猴痘病毒） 病毒 蛋白质 RNA病毒： RNA——遗传物质（如流感病毒、新冠病毒、SARS病毒、 蛋白质 烟草花叶病毒、车前草病毒、 HIV主要寄生在T淋巴细胞中，遗传物质为RNA） 四、生物大分子以碳链为基本骨架 — 碳是最基本元素 单体 → 多聚体 单糖 多糖 氨基酸 蛋白质 核苷酸 核酸 学科网（北京）股份有限公司 $$ 生物笔记 ★注明：画横线的字、句子为课本基础知识应牢记，建议 在记忆背诵时可将画横线的字、句子删去，认真回忆并背 诵，若有遗忘，可根据所标注的页码查找教材并熟读教材。 该素材笔记仅为强化框架记忆，构建生物知识体系，并不 能代替课本，考生应着重回归教材。回归教材的同时应扎 实构建知识体系，查缺补漏，同时该本笔记为学习的重中 之重，仔细研读，发现其中的奥秘吧！ 第一章 走进细胞 导航：本章是学习后续内容的根基，常作为背景知识出现。命题多侧重原核细胞与真核细胞的比较与判定， 以选择题形式为主，难度较低，也可能结合社会热点、新技术进行考查，注重对生命观念等核心素养的考 查。 1.1 细胞是生命活动的基本单位 ★同步+一轮复习万能笔记 一、细胞学说 1. 要点：P₂～P₃ 1.细胞是一个有机体，一切动植物都由细胞发育而来，并由细胞和细胞 产物所构成； 2.细胞是一个相对独立的单位，既有它自己的生命，又对与其他细胞共 同组成的整体生命起作用； 3.新细胞是由老细胞分裂产生的。(特例：受精卵是由精子和卵细胞受精 形成) 2. 意义：P₄细胞学说揭示了动物和植物的统一性，从而阐明了生物界的统一性 3. 归纳法：完全归纳法 不完全归纳法---常用 二、细胞是基本的生命系统 1. 生命离不开细胞 单细胞生物 多细胞生物 [病毒] 说明：所有病毒均营寄生生活，即必须寄生在活细胞中。 2. 生命系统的结构层次 细胞→组织→器官→系统→个体→种群、群落和生态系统→生物圈 说明：①最基本层次 细胞 ②植物没有 系统 层次 ③单细胞生物没有组织、器官、系统层次， 且单细胞生物的 细胞 层次就是 个体 层次 ④病毒虽是生物，但不能独立代谢，因此不属于生命系统 ⑤种群：同种生物，所有个体 群落：所有生物（即所有种群） 生态系统=群落+无机环境 判断: （1）1个池塘中所有的鱼构成一个种群 （ × ） 1 个池塘中所有的鲫鱼构成一个种群 （ √ ） 同理：鸟≠百灵鸟，蛇≠五步蛇，羊≠山羊 （2）1个池塘中所有的鱼构成一个群落 （ × ） 1 个池塘中所有的动植物构成一个群落（ × ） 易错突破 1.施莱登和施旺通过对动植物细胞的研究，建立了细胞学说，揭示了细胞多样 性。 ( ) 2. 细胞学说不涉及原核细胞、真菌和病毒，仅涉及到动、植物细胞。 （ ） 3.(2021·山东省·历年真题) 细胞学说揭示了（ ）。 A. 植物细胞与动物细胞的区别 B. 生物体结构的统一性 C. 细胞为什么要产生新细胞 D. 人们对细胞的认识是一个艰难曲折的过程 答案：1.错 2.对 3.B【分析】 本题主要考查细胞学说的内容，解答本题关键是识记细胞学说内容的相关知识。 【解答】 细胞学说的意义是：1、揭示了细胞的统一性和生物体结构的统一性，使人们认 识到各种生物之间存在共同的结构基础。2、细胞学说的建立标志着生物学的研 究进入到细胞水平，极大地促进了生物学的研究进程。综上，B 正确，ACD 错误。 故选 B。 1.2 细胞的多样性和统一性 ★同步+一轮复习万能笔记 一、光学显微镜的使用 低 ————————————→ 中 —————————→ 高 看见←先粗（准焦螺旋） 将物像移至 只细（准焦螺旋） 看清←后细（准焦螺旋） 视野中央 （偏哪移哪） 说明：① 物镜与目镜不同: 物镜有螺纹，物镜越长，放大倍数越大 ② 放大倍数 = 物镜倍数 × 目镜倍数 （放大倍数指的是长和宽而不是面积） 例：放大 100 倍时，视野中充满了 64 个细胞， 则放大倍数调为 400 倍时，可见 4 个细胞。 放大倍数 100 倍时，视野中可见一行 64 个细胞， 则放大倍数调为 400 倍时，可见 16 个细胞 ③ 物像是倒像——是上下、左右颠倒 例：P→d ④ 放大倍数高或材料颜色变深时，视野较暗，需用凹面镜和大光圈来 调亮视野；反之则调暗视野，用平面镜 ⑤ 观察时发现视野一半亮一半暗，原因是对光没有对好，可调反光镜。 若一半模糊一半清晰，则是装片制作时材料厚薄不均造成的 二、原核细胞和真核细胞 1. 两者本质区别：有无以核膜为界限的细胞核 2. 两者比较 原核细胞（较小） 真核细胞（较大） 本质区别 有无核膜包被的细胞核 细胞壁 主要成分为肽聚糖 （特例：支原体无细胞壁） 植物细胞壁成分是纤维素和果 胶 动物细胞无 真菌细胞壁主要成分为几丁质 细胞膜 相 似 细胞质 只有核糖体一种细胞器 有核糖体和其他细胞器 细胞核 无核膜、无核仁、 无染色体、只 有拟核（环状 DNA 分子所在区 域）、质粒（小型环状 DNA） 有核膜、有核仁，有染色体， 有成形的细胞核 实例 细菌、放线菌、衣原体、支原体 动物、植物、真菌 说明： （1）细菌: 细球菌：如：肺炎双球菌、链球菌 细杆菌：如：大肠杆菌、乳酸菌（杆菌） 细弧（螺旋）菌：如：霍乱弧菌 蓝细菌：如：P10、P11 （课本基础知识应熟记） （2）支原体：没有细胞壁 （3）真菌：举例：酵母菌、霉菌、蘑菇 （4）染色体：主要由 DNA 和蛋白质构成 3. 细胞的多样性和统一性：见 P11 考点考法考向：（了解） ⚫ 细胞学说的相关内容：考查细胞学说的建立过程、主要内容及意义，如细 胞学说揭示了动物和植物的统一性，从而阐明了生物界的统一性。 ⚫ 生命系统的结构层次：考查生命系统结构层次的判断，如细胞、组织、器 官、系统、个体、种群、群落、生态系统和生物圈的概念及相互关系，常 结合具体实例进行考查。 ⚫ 原核细胞和真核细胞的异同：对比原核细胞与真核细胞的结构和功能，考 查两者在细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核、细胞器等方面的差异，以及 遗传物质的存在形式等。 ⚫ 显微镜的使用：考查显微镜的操作步骤，如低倍镜换高倍镜的操作方法， 以及在显微镜下观察到的物像特点，如物像移动方向与装片移动方向的关 系等。 2.1 细胞中的元素和化合物 ★同步+一轮复习万能笔记 一、生物界与非生物界的统一性与差异性 详见 P16 (统一性→都能找到，无特有) （差异性→含量大小不相同） 二、组成细胞的元素 1. 最基本元素：C — 原因 P36: 每一个单体都以碳链为基本骨架，生物大分 子也是以碳链为基本骨架 [基本元素：C、H、O、N] [主要元素：C、H、O、N、P、S] [必需元素: 大量元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg 微量元素：Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu 铁 锰 硼 锌 钼 铜 (巧记：铁锰碰新木桶 ) 三、组成细胞的化合物 无机化合物：水和无机盐 蛋白质 有机化合物 糖类和核酸 脂质 四、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 1. 原理：特定的颜色反应：详见 P18 说明：Ⅰ. 常见还原糖：葡萄糖、果糖、麦芽糖、半乳糖、乳糖； 常见非还原糖：淀粉、蔗糖； Ⅱ. 氨基酸和二肽不发生紫色反应、蛋白质变性后依然有紫色反应 2. 注意事项： （1）取材：还原糖 （近于）白色 例:西瓜汁（×） 含还原糖丰富 例:梨汁（√）甘蔗汁（×） →区分斐林试剂和双缩脲试剂 斐林试剂 双缩脲试剂 成分 甲液：0.1g/mol NaOH 溶液 乙液：0.05g/mol CuSO₄溶液 A：0.1g/mol NaOH 溶液 B：0.01g/mol CuSO₄溶 液 使用 等量混匀（现配现用） 水浴加热（50～60℃） 先 A 2mL 再 B 4 滴；目 的使溶液呈碱性 有 效 成 分 Cu(OH)₂ CuSO₄ 现象 浅蓝色→（棕色）→砖红色↓（沉淀） 浅蓝色→紫色 说明：Ⅰ. 渗透压与溶液浓度呈正相关； Ⅱ. 0.9% NaCl 溶液的渗透压与人体内环境渗透压一致，是生理盐水 2.2 细胞中的无机物 一、细胞中的水 — 最多 1. 水的特性：P21 小字部分 2. 水的存在形式及利用： 自由水—作用：P20 ①水是细胞内良好的溶剂 ②参与许多生物化学反应 ③构成多细胞生物体内以水为基础的液体环境 ④运输营养物质和代谢废物 结合水：约 4.5% — 作用：P21 结合水是细胞结构的重要组成部分 说明：Ⅰ. 二者可以相互转换； Ⅱ. 自由水越多，代谢才越旺盛；结合水越多，抗逆性越强 二、细胞中的无机盐 1. 含量：较少 2. 存在形式：（主）：离子形式 例：Ca²⁺、Cl⁻、PO₄³⁻、HCO₃⁻ （少）：化合物 例：CaCO₃ 3. 作用 （1）构成细胞结构和化合物 例：Mg → 叶绿素 Fe → 血红素 （缺 Mg → 叶片发黄） （缺 Fe → 缺 Fe 性贫血） I → 甲状腺激素 P → 膜、核及许多化合物 （缺 I → 地方性甲状腺肿） （2）维持细胞和生物体正常的生命活动 例：血 Ca²⁺过低 → 抽搐（痉挛） 血 Ca²⁺过高 → 肌无力 植物缺 B → 花而不实 人体 Na⁺缺失→P22 人体内 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）维持细胞的酸碱平衡和渗透压 2.3 细胞中的糖类和脂质 一、细胞中的糖类 —（CH₂O） 1. 组成元素：一般是 C、H、O（注：几丁质含 N） 2. 种类 （1）单糖 —— 不能水解，可直接被吸收 五碳糖 核糖：C₅H₁₀O₅ 构成 DNA 脱氧核糖：C₅H₁₀O₄ 构成 RNA 葡萄糖 — 主要能源物质，动植物细胞中 六碳糖 果糖 — 主要在植物细胞中 （C₆H₁₂O₆） 半乳糖 — 主要在动物细胞中 P22（拓展应用）生理盐水的 含义是什么?答：是人体细胞 所处体环境中溶质的浓度 （2）二糖（C₁₂H₂₂O₁₁） 蔗糖、麦芽糖 → 植物细胞中 乳糖 →动物乳汁中 C₆H₁₂O₆ + C₆H₁₂O₆ C12H22O11 + H2O 葡萄糖 葡萄糖 麦芽糖 葡萄糖 果糖 蔗糖 葡萄糖 半乳糖 乳糖 （3）多糖 — [(C6H10O5)n] 淀粉 — 植物细胞的储能物质 基本单位是葡萄糖 纤维素 — 植物细胞壁成分 糖原: 肝糖原：可水解为葡萄糖 肌糖原：不能水解为葡萄糖 → 动物细胞中的储能物质 几丁质：甲壳类动物和昆虫的外骨骼中（壳多糖） →基本单位：N-乙酰葡糖胺 二、细胞中的脂质 1. 元素组成：主要是 C、H、O，有些还含有 P和 N 说明：等质量的脂肪与糖类相比，脂肪氧化分解来释放的能量多，消耗的 氧气多，产生的水多，因为脂肪的 O含量低，而 C、H含量高 2. 脂肪 （1）元素：C、H、O （2）组成：三分子脂肪酸与一分子甘油反应生成 （3）别称：甘油三酯 （4）脂肪酸：饱和脂肪酸：熔点较高，易凝固，如大多数动物脂肪； 不饱和脂肪酸：熔点较低，不易凝固，如大多数植物脂肪 （5）作用：P26①脂肪是细胞内良好的储能物质 ②保温的作用 ③缓冲和减压的作用 3. 磷脂：元素：C、H、O、P，有的含有 N 作用：P27 磷脂是构成细胞膜和多种细胞器膜的重要成分 4. 固醇：元素：C、H、O 种类：P27 胆固醇 性激素 维生素 D 胆固醇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。 三、糖类与脂肪的相互转化 1. 血液中葡萄糖的去路：P27 ①②③ ①首先细胞利用②多余合成糖原储 存起来③再多余转化成脂肪和某些氨基酸 2. 脂肪的去路：P27 在皮下结缔组织等处以脂肪组织的形式储存起来 3. 两者的相互转化：P27 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。 四、三大能源物质 糖类：主要能源物质（70%） 脂肪：主要储能物质（20%） 蛋白质：10% 2.4 蛋白质是生命活动的主要承担者 一、蛋白质的功能 1、2、3、4、5 详见 P28 ①许多蛋白质是构成细胞和生物体结构的重要物质，称为结构蛋白。 ②有些蛋白质能够调节机体的生命活动（如生长激素等） ③催化作用（绝大多数酶 所有消化酶） ④运输功能（血红蛋白、转运蛋白、载体蛋白、通道蛋白） ⑤免疫功能（抗体：帮助人体抵御病菌和病毒等抗原的侵害。） 补充⑥识别作用：（糖蛋白） 二、蛋白质的组成元素 均有 C、H、O、N（有的还有 S、Fe……） 三、氨基酸 — 蛋白质的基本单位 1. 组成元素：均含 C、H、O、N（有的含 S） 2. 种类：21 种 8 种必需氨基酸：来源：外界摄取（食物） 种类：甲携一本亮色书来 13 种非必需氨基酸：来源：外界获取 + 体内细胞合成 3. 结构通式及特点 （1）通式： 即 P29 图 2-9 说明：Ⅰ. 羧基 —COOH Ⅱ. 氨基 —NH₂ 羟基 —OH （2）特点：P29 每种氨基酸至少都含有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH) 且连接在同一个碳原子上。各种氨基酸的 R基不同 三、蛋白质的结构及其多样性 1. 蛋白质的形成过程 （1）氨基酸脱水缩合形成多肽（即肽链） 场所：核糖体 过程：P30 图 2-10 （2）一条或多条肽链通过一定的化学键结合并盘曲、折叠形成具有一定 空间结构的蛋白质 一般不是肽键，如：二硫键（-S-S-） 才具有生物活性 说明：Ⅰ. 脱水缩合过程； Ⅱ. 肽键： -C(=O)-NH （-CO-NH-） Ⅲ. 名称：二肽、三肽、四肽……（多肽） Ⅳ. 蛋白质的变性：P32 变性的蛋白质肽键没有断裂（即链 完 好）依然能与双缩脲试剂发生紫色反应 2. 蛋白质结构的多样性 — 原因：P31 氨基酸数目、种类、排列顺序 ↓直接决定 千变万化，肽链的盘曲、折叠方 蛋白质功能的多样性 式及其形成的空间结构千差万别 注：Ⅰ. 一条肽链至少有一个 -NH₂和一个 -COOH； Ⅱ. n 个氨基酸（平均分子量为 a）形成 n条肽链 求：① 脱水数=肽键数= n – m ② -NH₂数= 至少 m + R 基中的 -NH₂数 ③ -COOH 数= 至少 m + R 基中的 -COOH 数 ④ N 原子数= -NH₂数 + 肽键数= n + R 基中 N数 O 原子数= n + m + R 基中的 O数 ⑤ 蛋白质的相对分子质量= na - 18(n - m) =na - 18(n - m) - 2(-S-S-数)(如果有二硫键) 2.5 核酸是遗传信息的携带者 一、核酸的种类及分布 1. 元素：C、H、O、N、P 2. 种类： DNA： 脱氧核糖核酸 分布：P34 真核细胞的 DNA 主要在细胞核中，线粒体、 叶绿体内也含有少量的 DNA。 RNA：核糖核酸，主要分布在细胞质 二、核酸是由核苷酸连接而成的长链 1. 核苷酸 — 核酸的基本单位 （1）组成：P34 一个核苷酸是由一分子含氮碱基、一分子五碳糖和一分子 磷酸组成 （2）结构： P 磷酸 + 核糖 + A/G/C/U→（4种）核糖核苷酸 → RNA 磷酸 + 脱氧核糖 + A/G/C/T→（4种）脱氧核糖核苷酸 → DNA 2、 DNA 一般为双链 RNA 一般为单链 注意：核酸水解 ≠ 核酸彻底水解 核酸水解产物：核苷酸 核酸彻底水解产物：磷酸、五碳糖、含氮碱基 (不是有机物) 三、核酸的功能 1. 遗传信息：通常指脱氧核苷酸（碱基）的排列顺序 2. DNA 的多样性 — 原因：4种脱氧核苷酸的数目和排列顺序极其多样 3. DNA 的特异性：特定的 DNA 分子具有特定的脱氧核苷酸（碱基）排列 顺序 4. 核酸的功能：P35 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。 5. 各类生物的遗传物质 细胞生物: 原核生物 细胞中有 DNA 和 RNA， 真核生物 但只有 DNA 是遗传物质 DNA 病毒：DNA——遗传物质（如 T₂噬菌体、乙肝病毒、猴痘病毒） 病毒 蛋白质 RNA 病毒： RNA——遗传物质（如流感病毒、新冠病毒、SARS 病毒、 蛋白质 烟草花叶病毒、车前草病毒、 HIV 主要寄生在 T淋巴细胞中，遗传物质为 RNA） 四、生物大分子以碳链为基本骨架 — 碳是最基本元素 单体 → 多聚体 单糖 多糖 氨基酸 蛋白质 核苷酸 核酸