第一章 细胞的分子组成 填空版 2025-2026学年高一上学期苏教版必修1

第一章 细胞的分子组成 第一节 细胞中的元素和无机化合物 一、生物界和非生物界的关系： ：组成生物体的化学元素在非生物界都能找到，没有一种元素是生物界特有的；（侧重于 ） ：组成生物体的元素含量与非生物界相比，差异很大；（侧重于 ） 注：地球上自然存在的元素有 多种，生物体常见的元素有 多种，生活在地球上的各种生物，无论其结构简单还是复杂，组成物质无一例外地都来自这些元素。 二、元素的分类： 1.按元素在生物体内的含量可分为（以 为界）： （1）大量元素： 等； （2）微量元素： 等； 注：①无论是大量元素还是微量元素，都是生物体的 元素； ②不同生物体内所含的元素种类 ，但每种元素的 存在一定的差异； 不同元素在同一生物体内含量也不相同；同一元素的同一生物体的不同器官中含量也不相同； ③占人体细胞鲜重最多的前四位元素： 占人体细胞干重最多的前四位元素： 2.按元素在生物体内的作用可分为： （1）最基本的元素是： （2）基本的元素是： （3）主要元素： 三、组成细胞的元素作用： 1.组成化合物：如I—— ； Fe—— ；Mg—— 2.影响生物体的生命活动：缺B—— ； 缺 ——缺铁性贫血； 缺 ——克山病 ； 缺 ——甲状腺肿 ； 判断：①因微量元素含量少，所以作用不如大量元素重要（ ） ②一种元素的作用可以被另一种元素替代（ ） 附：化学元素大多以 的形式存在，化合物又可以分为有机化合物和无机化合物： 1.活细胞中含量最多的化合物是： ； 2.活细胞中含量最多的有机化合物是： ； 3.细胞干重中含量最多的化合物是： ； 4.细胞干重中含量最多的有机化合物是： ； 5.活细胞中化合物含量比较： ＞ ＞ ＞ ； 判断：糖类是大多数植物干重组织中含量最多的化合物（ ） 四、组成细胞的无机物： （一）水（ 重含量最多） 1.水的结构与性质 （1）水分子的空间结构与电荷的 分布，使得水分子具有 性，这让几乎所有带电荷的或具有极性基团的分子都能 在水中； （2）水分子间易形成 键，氢键使水分子间的作用力大大增强，水的熔点和沸点也因此而 ；同时，氢键比较弱，易被破坏，只能维持极短时间，氢键不断地断裂，又不断地形成，使水在常温下能够维持 状态，具有流动性；由于氢键的存在，水具有较高的 ，这就意味着水的温度相对不容易发生改变，水的这种特性对于维持生命系统的稳定系十分重要。 1.水的存在形式： （约占95.5%）和 （约占4.5%）； 定义：可以自由流动，以 形式存在的水； （1）自由水 ①是细胞内的 ； 作用 ②化学反应的 （为细胞提供 环境）； ③运输 和 ； ④ ； （2）结合水：通过 与蛋白质、多糖等物质结合在一起； 结合水作用： ； 注： ①自由水与 有关；结合水与 有关； 自由水/结合水的比值高代谢 ，但抗逆性 ； 自由水/结合水的比值低代谢强度 ，但抗寒、抗旱等抗逆性 ； ②种子晒干失去的是 水，将晒干的种子放在试管里继续烤干，试管口有小水雾，这时失去的是 水，上述晒干的种子和烤干后的种子仍然具有活性的是 种子； ③自由水与结合水在一定条件下可以 ，如升温、降温； （二）无机盐： 1.存在形式：主要以 形式存在，少部分是细胞内化合物的组成成分； 2.功能： （1）维持细胞 平衡和 平衡，如磷酸氢二钾和磷酸二氢钾维持生物体液的酸碱平衡；静脉滴注0.9%的生理盐水维持渗透压平衡； （2）参与物质组成：Mg2+ ；Fe2+ ； I- ； （3）维持细胞正常的代谢活动：如哺乳动物缺钙会 ，钙过多会造成 ，番茄缺钙会造成 ；番茄 叶尖端和边缘失绿甚至干枯坏死与缺 有关。 第二节 细胞中的糖类和脂质 一、碳链是形成生物大分子的骨架 1.生物大分子：一般来说分子量大于10000称为生物大分子，如 ； 判断：糖类、蛋白质和核酸都是生物大分子（ ） 2.碳骨架：构成生物大分子单体的碳原子之间是通过 键或 键相连接的，形成了不同长度的分支状、链状或环状结构，这些结构被称为有机化合物的 。 注：碳骨架结构的排列和长短决定了有机物的基本性质。 二、细胞中的糖类 1.组成元素：一般由 三种元素组成 2.分类：根据糖类是否能水解可分为 ； 定义：不能 ，可 被细胞利用的糖； （1）单糖 五碳糖： ：DNA的组成成分之一； ：RNA的组成成分之一 ； 分类 六碳糖： ； 定义：由两分子单糖 而成的糖， 直接利用； （2）二糖 麦芽糖 → 1分子 ＋ 1分子 种类 蔗 糖 → 1分子 ＋ 1分子 乳 糖 → 1分子 ＋ 1分子 定义：由许多单糖脱水缩合而成，水解成 后才可被吸收； （3）多 糖 动物多糖： ：动物细胞中的 物质； （大分子物质） 分类 ：植物细胞中的储能物质； 植物多糖 ：植物 的组成成分； 注： ①植物多糖水解过程： 纤维素 → → 葡萄糖； 淀粉 → → 葡萄糖 ②淀粉、纤维素、糖原的基本单位或单体都是 ； ③淀粉水解终产物是 ，代谢产物是 ； ④糖类还能与蛋白质结合成 ，与脂质结合成 ，糖蛋白和糖脂在细胞免疫、 、 等生命活动中发挥重要作用； ⑤几丁质也是一种多糖，又称 ，元素组成是 ，基本单位是N－乙酰葡萄糖胺，广泛存在于 动物和昆虫的 中。几丁质能与溶液中的重金属离子有效结合，用于 ；可以用于制作食品包装纸和食品添加剂；也可制作 等； ⑥常见的单糖、二糖和多糖在动植物细胞中的分布： 动物细胞 植物细胞 3.糖类的功能： ①是 的重要成分，如核糖是构成 成分之一，脱氧核糖是组成 成分之一， 是组成植物细胞壁成分； ②生物体维持生命活动的 （起主要作用的是 ）； 4.生物组织中糖的鉴定： (1)淀粉鉴定原理：淀粉遇 变蓝。 (2)还原性糖的鉴定： ①常见的还原性糖： ； 50-65℃水浴加热 ②鉴定原理：还原性糖＋ 试剂 成分：斐林试剂甲液： 溶液 斐林试剂乙液： 溶液 ③斐林试剂 使用方法：将斐林试剂甲液和乙液 混匀后使用，且 实质： ④步骤：选材：选取组织是 且含还原性糖较高的材料（梨、苹果、白萝卜等） ↓ 研磨制备组织样液：研磨→过滤→取液 ↓ 加斐林试剂 ↓ （50-65℃）加热 观察颜色反应 注： 鉴定还原性糖时，有还原性糖的试管颜色变化是由蓝色→ ，无还原性糖的试管呈 ； 判断：①甘蔗组织是白色且含糖量高，因此是鉴定还原性糖的好材料（ ） ②西瓜富含还原性糖，因此可以做鉴定还原性糖的实验材料（ ） ③若无还原性糖，则试管中的颜色是无色（ ） ④多糖的基本单位都是葡萄糖（ ） 元素组成： ； 脂肪 基本单位： ； 作用： 物质；保温；缓冲外界压力、保护脏器； 元素组成： 有的还含 ； 磷脂 作用：构成 的重要成分； 元素组成： 二、脂质 胆固醇：合成其他 物质原料； 细胞质膜成分；参与 的运输；固醇 分类 ：促进人和动物生殖器官的发育和 的形成； 维生素D：促进动物和人的肠道对 的吸收； 蜡：通常分布于生物体的表面，具有保护和防止水分的散失的作用； 判断：胆固醇是构成植物细胞质膜的重要成分（ ） 注： ①脂质通常不溶于 但易溶于有机溶剂； ②脂肪形成过程：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 ）； ③动物脂肪大多数是含有 脂肪酸，熔点 ，在室温时呈 态； 植物脂肪大多数是含有 脂肪酸，熔点 ，在室温时呈 态； ④脂肪中 比例高， 少，因此，相同质量的糖类和脂肪， 耗氧多，释放的能量也多； 三、实验：脂肪的鉴定（需用显微镜观察） 1.原理：脂肪＋ 染液 → 脂肪＋ 苏丹Ⅳ染液 → 注：苏丹III染色液由0.2 g 苏丹III加入 50 mL 体积分数为 的乙醇溶液中配制而成； 2.步骤：取材：花生种子（需浸泡） ↓ 制片：取薄切片，滴加苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ染液染色3min，用体积分数为 的酒精洗去浮色; ↓ 观察颜色变化：先 倍后 倍 判断：①观察脂肪的实验一定需要显微镜（ ） ②即使细胞已死亡,仍然可以观察到细胞中的橘黄色颗粒（ ） 【习题巩固】 1.如图为几种生物大分子的结构模式图。下列叙述错误的是 A.生物大分子都以碳链为基本骨架 B.生物大分子都由同种单体聚合而成 C.多糖、蛋白质、核酸都是生物大分子 D.淀粉的单体是葡萄糖 2.下列关于糖类的叙述,正确的是 A.单糖可以被进一步水解为更简单的化合物 B.葡萄糖、麦芽糖都是还原糖,但元素组成不同 C.蔗糖是淀粉的水解产物之一 D.葡萄糖、果糖和半乳糖都是单糖 3.苏轼在《送金山乡僧归蜀开堂》中写道“冰盘荐琥珀,何似糖霜美”。甘蔗榨汁熬制后,凝结有砂者称砂糖,砂糖中轻白如霜者称糖霜,也就是蔗糖。下列叙述正确的是 A.糖霜的组成元素是C、H、O、N B.糖霜水解后可以产生2分子的葡萄糖 C.糖霜不能直接被人体消化吸收 D.糖霜是人体细胞的主要储能物质 4.(多选题)关于生物组织中还原糖的鉴定,下列叙述正确的是 A.鉴定还原糖时,氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液要等量混合均匀后再加入 B.隔水加热时,试管中液体的液面应低于烧杯中水的液面 C.在组织样液中加入斐林试剂后试管内液体呈现无色,加热后变成砖红色 D.实验结束时将剩余的斐林试剂装入棕色瓶,以便长期保存备用 5.近年来有关脂质的研究备受关注。脂质组学作为一个全新的领域,正吸引越来越多的科学家投入研究。下列关于脂质的叙述,正确的是 A.所有的细胞中都含有脂质 B.脂质的组成元素都相同 C.脂质一般都溶于水 D.脂质都可以作为生物体内的储能物质 6.棕熊是一种生活在北方寒冷地区的哺乳动物。冬季来临前它会大量进食,体重一般可达400 kg,脂肪层厚达15 cm,每年的10月到翌年5月这段漫长的时间里,它主要靠脂肪供能,以度过寒冷的冬天。下列叙述正确的是 A.脂肪是棕熊细胞的主要能源物质 B.脂肪分子储能效率高的主要原因是其中氧元素的含量较高 C.冬天长期不进食时,脂肪分解为甘油和脂肪酸为生命活动供能 D.通过制作脂肪层切片,经苏丹Ⅲ染色,在光镜下可看到脂肪颗粒 7.人体内脂肪与糖类供能比例随运动强度变化如图所示,下列有关叙述正确的是 A.据图分析高强度的运动不利于减肥 B.人体内糖类和脂肪氧化分解的最终产物不同 C.中等强度运动消耗的糖类和脂肪的质量相等 D.人体内糖类和脂肪都参与构成细胞质膜 第三节 细胞中的蛋白质和核酸 一、蛋白质 1.组成元素： 有的还含 等； 判断：组成血红蛋白中的Fe2+位于氨基酸的R基上（ ） 2.基本单位—— ：（组成蛋白质的氨基酸有 种） 氨基酸结构通式： 氨基酸结构特点：至少有一个 和一个 ，并且都有一个氨基和一个羧基连在 ；这个碳原子还分别与一个 和一个侧链基团（R）相连接 注：组成蛋白质的氨基酸的不同在 的不同； 必需氨基酸：人体细胞 合成的，必须从食物中获取的氨基酸 甲硫氨酸 缬氨酸 赖氨酸 异亮氨酸 苯丙氨酸 亮氨酸 色氨酸 3.氨基酸 非必需氨基酸：人体细胞 合成的，不必由食物供给的氨基酸 4.蛋白质的形成过程： 一条或几条相同或不同的肽链 氨基酸 多肽链 蛋白质 附：氨基酸的脱水缩合过程： 1 脱水缩合：一个氨基酸分子的 (—COOH)和另一个氨基酸分子的 (—NH2)相连接，同时脱去一分子的水，这种结合方式叫作脱水缩合 注：①一条多肽链由几个氨基酸分子组成就称为 ； ②脱去的水中的氢来自 ，脱去的水中的氧来自 ； ③一条肽链上至少有 个游离的氨基和 个游离的羧基，可能有氨基或羧基位于 基上； 5.蛋白质的有关计算： （1）n个氨基酸经脱水缩合形成1条多肽链时，需脱去 个水分子，形成 个肽键，至少有 个游离的氨基， 个游离的羧基。 （2）n个氨基酸经脱水缩合形成2条多肽链时，需脱去 个水分子，形成 个肽键，至少有 个游离的氨基， 个游离的羧基。 （3）n个氨基酸经脱水缩合形成m条多肽链时，需脱去 个水分子，形成 个肽键，至少有 个游离的氨基， 个游离的羧基。 （4）若组成蛋白质的氨基酸的平均分子量为a， n个氨基酸经脱水缩合形成m条多肽链时，则上述多肽链的分子量约为： ； 小结： ①对于链状肽：脱去的水分子数＝ ＝ ； 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＝ ＝ ； 例：a：若8个氨基酸形成链状八肽，则形成肽键数是 个，脱去的水分子数是 个； b：若8个氨基酸形成环状八肽，则形成肽键数是 个，脱去的水分子数是 个； ④蛋白质分子量=氨基酸的平均分子量×氨基酸的个数—18× ； 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 ； ⑤若n个氨基酸形成m条多肽链，则至少含有氧原子数为 个，至少含有氮原子数为 个； 若n个氨基酸形成环状肽，则至少含有氧原子数为 个，至少含有氮原子数为 个； 6.蛋白质的结构多样性的原因： （1）氨基酸方面：氨基酸的 不同； （2）肽链方面：肽链的 不同； 判断：细胞中组成两种蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序相同，则这两种蛋白质的功能相同（ ） 7.蛋白质的功能：蛋白质是生命活动的 （1） 蛋白：如头发、羽毛、蛛丝等。 （2） 作用：绝大多数 都是蛋白质 （3） 作用： 、载体蛋白、脂蛋白； （4） 作用：肌肉中的蛋白质与肌肉的收缩、舒张有关； （5） 作用： 、凝血因子；（防御作用也称 作用） （6） 作用：蛋白质类激素，如 、生长激素等； 判断：蛋白质具有调节作用，如胰岛素、性激素等（ ） 8.实验：蛋白质的鉴定 （1）原理：蛋白质＋ → （2）步骤： 选材： 、蛋清等 ↓ 取2ml组织样液 ↓ 加双缩脲试剂A液 、摇匀 ↓ 加双缩脲试剂B液 、摇匀 ↓ 观察现象 注： 双缩脲试剂A液： 溶液； 组成 双缩脲试剂B液： 溶液； ①双缩脲试剂 使用方法：先加2mlA液，摇匀，再加B液3-4滴，摇匀； 实质：利用 条件下，Cu2+和 反应生成紫色； ②双缩脲试剂B液滴加少量的原因是：防止Cu2+过量与NaOH反应生成Cu(OH)2 沉淀，干扰紫色现象的观察 ③双缩脲试剂可以检测含有两个及两个以上 的化合物； 判断： ①双缩脲试剂不可以和二肽化合物中的肽键发生反应生成紫色现象（ ） ②双缩脲试剂不可以和变性后的蛋白质发生反应生成紫色（ ） 注：蛋白质变性变的是 ，肽键依旧存在；蛋白质 空间结构不发生改变； ③含有蛋白质的试管中加入蛋白酶充分催化反应后，加入双缩脲试剂后不会生成紫色现象（ ） 二、核酸 1.组成元素： 2.基本单位: （1分子核苷酸由 分子磷酸、 分子五碳糖、 分子含氮碱基组成） 3.（1）DNA基本单位： （4种） 胸腺嘧啶脱氧（核糖）核苷酸 （2）RNA基本单位： （4种） 练习：请写出下图所示的核苷酸名称： 4.核酸的种类及比较 比较项目 DNA RNA 中文名 基本单位 初步水解产物 彻底水解产物 分布 真核生物： 原核生物： 主要在 中 结构 注： ①DNA和RNA在化学组成上的区别： a：DNA中含有 糖，RNA中含有 糖； b：DNA和RNA的碱基组成不完全相同： DNA的碱基中有 无 ，而RNA的碱基中有 无 ； ②组成生物体的核酸共有 种，碱基共有 种，核苷酸共有 种； a：只要具有细胞结构的生物，则含有核酸 种，遗传物质一定是 ，由A、G、C、T四种碱基组成的核苷酸有 种；由A、G、C、T四种碱基组成遗传物质的核苷酸有 种； b：病毒只有一种核酸： ；某种RNA病毒，其遗传物质是 ，由A、G、U三种碱基组成的核苷酸有 种；由A、G、U三种碱基组成遗传物质的核苷酸有 种； 判断： ①DNA彻底水解后可以得到6种小分子产物（ ） ②DNA彻底水解后可以得到6种有机物（ ） ③核酸彻底水解后可以得到8种产物（ ） 6.核酸功能： 核酸是生物体中储存与传递 的生物大分子，在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有十分重要的作用； 注： ①DNA病毒和细胞生物的遗传信息： （ 的排列顺序）； RNA病毒的遗传信息： ； ②核酸多样性的原因：核苷酸的 不同；核苷酸的 不同 7 学科网（北京）股份有限公司 $