第2章 组成细胞的分子（背记手册）-【优学精讲】2025-2026学年高中生物必修1 分子与细胞教用word（人教版）

背记手册 生物学·必修1·新教材 第2章　组成细胞的分子 第1节　细胞中的元素和化合物 1．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；但是，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。(P16) 2．组成细胞的各种元素大多以化合物的形式存在。细胞内含量最多的化合物是水，它同时也是含量最多的无机化合物，含量最多的有机化合物是蛋白质。(P17) 3．用化学试剂检测生物组织中的化合物或观察结构 项目 还原糖 脂肪 蛋白质 淀粉 试剂 斐林试剂 苏丹Ⅲ 染液 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的鉴定。常见的还原糖有葡萄糖、果糖、麦芽糖。(P18“探究·实践”) 4．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，再滴加1～2滴体积分数为50%的酒精溶液，洗去浮色；用吸水纸吸去花生子叶周围的酒精，滴一滴蒸馏水，盖上盖玻片，制成临时切片。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。(P18“探究·实践”) 5．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。(P18“探究·实践”) 6．不同种类的细胞其组成元素和化合物种类基本相同，但含量又往往有一定差异。(P18“练习与应用”概念检测1) 试剂颜色及颜色反应(P18“探究·实践”) (P17) 梨的果实和叶片的细胞中所含化合物的种类和含量有什么明显的差别？ 提示：梨的果实细胞中糖类和水等物质多，不含叶绿素。 (P16) 1．在玉米细胞和人体细胞中含量较多的四种元素一样吗？怎样解释这种现象？ 提示：在玉米细胞和人体细胞中含量较多的四种元素是一样的，都是C、H、O、N。这是因为玉米和人都是生物，组成它们的主要成分都是水、糖类、脂类和蛋白质等物质，这些物质含有C、H、O，蛋白质中还含有大量的N元素。 2．细胞中有些元素含量很少，是否意味着它们不重要？ 提示：细胞中有些元素含量很少，但是却有重要作用，如在玉米细胞中，S只占0.17%，Mg只占0.18%，但很多蛋白质都含有S，叶绿体中的叶绿素分子中含有Mg，如果缺少S或Mg，细胞就不能合成这些蛋白质或叶绿素。 3．比较组成玉米细胞和人体细胞中的元素种类和含量，你还能得出哪些结论？ 提示：玉米细胞中O元素的含量明显高于人体细胞，而N元素的含量明显低于人体细胞，这说明玉米细胞和人体细胞中的不同有机物的含量有差别，如玉米细胞中糖类要多一些，而人体细胞中蛋白质的含量要多一些；Ca元素的含量也有区别，这与玉米和人体的物质和结构组成有关。 第2节　细胞中的无机物 1．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。(P21) 2．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。(P21) 3．细胞中大多数无机盐以离子的形式存在。(P21) 4．无机盐的作用：(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，如缺钙时哺乳动物会出现抽搐等症状；(3)对维持细胞的酸碱平衡非常重要；(4)维持正常渗透压，即水盐平衡。(P22) 5．医用生理盐水是质量分数为0.9%的氯化钠溶液。(P22“练习与应用”拓展应用1) 一种叶绿素分子和血红素分子局部结构简图(P22“思考·讨论”) (P20) 1．喝饮料主要是给身体补充水。水在细胞中起什么作用？ 提示：水在细胞中的作用主要表现在以下几个方面。结合水是细胞结构的重要组成部分；自由水是细胞内良好的溶剂，许多种物质必须溶解在水中，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；通过水在生物体内的流动，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。总之，各种生物体的一切生命活动都离不开水。 2．教材所示表中哪些成分属于无机盐？为什么要在运动员喝的饮料中添加无机盐？无机盐在细胞的生活中起什么作用？ 提示：氯化钠、氯化钾、磷酸二氢钠、磷酸二氢钾、碳酸氢钠都属于无机盐，它们在饮料中以离子的形式存在。运动员在运动中会大量出汗，出汗时人体会排出大量无机盐，所以要给他们补充无机盐。无机盐可以调节细胞的生命活动，也是许多有机物的重要组成成分。 (P21) 细胞中的离子有什么重要的作用？请查找资料，寻求答案。 提示：所涉及的部分离子的作用如下表所示。 离子名称 在人体或植物体的功能 Na＋ 人体体液的组成成分，调节体液渗透压；参与形成膜电位，维持神经和肌肉的正常兴奋性 K＋ 人体体液的组成成分，维持离子浓度平衡、调节体液渗透压；参与形成膜电位 Ca2＋ 促进牙齿和骨骼生长；调节神经、肌肉的敏感性等 Mg2＋ 参与构成叶绿素，与某些酶的活性有关 Fe2＋/Fe3＋ Fe3＋和Fe2＋在人体内可以相互转化，其中Fe2＋是血红蛋白及某些含铁酶类的成分 Cl－ 人体体液的组成成分，维持离子浓度平衡；是胃酸的重要成分 SO 人体体液的组成成分，参与调节体液渗透压；用于预防、控制及改善营养状况 PO 其中磷元素是构成骨骼、牙齿、肌肉及血液的重要元素，促进酶的活动，形成ATP；PO与H＋结合形成的HPO/H2PO是人体内很重要的缓冲对 HCO HCO及其与H＋结合形成的H2CO3是血浆中最重要的缓冲对(H2CO3/HCO)，对于调节正常血浆的pH有重要意义；也是保护胃黏膜的重要成分 (P22) 摄入食盐过多或过少会对人体健康造成怎样的危害？请查找资料，寻找答案。 提示：盐是日常生活中不可缺少的调味品，它的主要成分是NaCl。虽然Na＋和Cl－在细胞的代谢中发挥重要的作用，但它们并不是越多越好。世界卫生组织(WHO)建议每人每天食盐摄入量以5 g 为宜，据《中国居民营养与慢性病状况报告(2020)》显示，虽然我国居民平均每天烹调用盐量在2020年比2015年下降了1.2 g，但还是达到了9.3 g，而且中老年群体食盐消费量明显高于青少年群体。摄入盐过多对人类健康的危害很大，例如，有大量证据表明，增加盐的摄入会增加高血压及其他心血管疾病的患病风险；高盐饮食与骨质疏松症、糖尿病等相关。但是，并不是所有的人群都适合低盐饮食，某些疾病患者可能要维持相当水平的盐摄入量。 (P22) 1．植物体缺Mg会影响光合作用，为什么？ 提示：光合作用的正常进行不能缺少叶绿素，而叶绿素的分子结构中不能缺少的元素之一就是Mg，缺Mg使叶绿素的形成受到阻碍，进而影响光合作用。 2．有一种贫血症叫缺铁性贫血症，为什么缺Fe会导致贫血？ 提示：人体内血红蛋白和红细胞减少都可以导致贫血，血红蛋白的分子结构不能缺少的一种元素就是Fe，缺Fe会导致血红蛋白的合成障碍，从而引起贫血，缺铁性贫血是一种常见的贫血症。 3．植物体缺P常表现为生长发育不正常，这说明什么？分析为什么植物体缺P会影响其生长发育。 提示：说明P对于植物正常的生长发育是必不可少的。P作为植物生长发育所必需的大量元素之一，是许多重要化合物(如核酸、ATP等)和生物膜等的重要组成成分，也在光合作用和呼吸作用等与能量代谢有关的反应中扮演重要角色。当P供应不足时，核酸的合成会受到影响，并会波及蛋白质的合成，还会影响体内糖类的代谢。因此，缺乏P的植株会由于糖类代谢障碍而出现叶片颜色异常，并且长得矮小、结实率低。 第3节　细胞中的糖类和脂质 1．糖类是重要的能源物质。糖类大致可以分为单糖、二糖、多糖等几类。(P23) 2．单糖不能水解，可直接被细胞吸收，常见的单糖有葡萄糖、果糖、半乳糖、核糖和脱氧核糖等。(P23) 3．常见的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。(P24) 4．多糖：生物体内的糖类绝大多数以多糖的形式存在。淀粉是最常见的多糖。(P24) 5．几丁质也是一种多糖，又称为壳多糖，广泛存在于甲壳类动物和昆虫的外骨骼中。(P25) 6．组成脂质的化学元素主要是C、H、O，有些脂质(磷脂)还含有N、P。与糖类不同的是，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。(P25) 7．常见的脂质有脂肪、磷脂和固醇等。其中脂肪是细胞内良好的储能物质；磷脂是构成细胞膜的重要成分，也是构成多种细胞器膜的重要成分；固醇类物质包括胆固醇、性激素和维生素D等。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。(P26～27) 8．水稻和小麦的细胞中含有丰富的纤维素和淀粉。(P27“练习与应用”概念检测2) 1．植物体和动物体内多糖的分子组成示意图(P24) 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。 2．一种脂肪分子(P26) 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。 (P23) 1．对于培养的细胞来说，葡萄糖可能起什么作用？ 提示：葡萄糖是细胞生命活动所需要的主要能源物质。 2．在培养脂肪细胞时，即便没有向培养基中添加脂肪，新形成的脂肪细胞中也会出现油滴。这说明什么？ 提示：说明细胞可以将葡萄糖转化为脂肪。 (P24) 糖尿病病人的饮食受到严格的限制，受限制的并不仅仅是有甜味的糖，米饭和馒头等主食也都需定量摄取。为什么？ 提示：因为米饭和馒头等主食富含淀粉，淀粉经消化分解后生成的是葡萄糖。 (P27) 北京鸭说：我每天吃的都是一些玉米、谷类和菜叶，为何还会身体“发福”呢？ 提示：糖类和脂肪是可以相互转化的。当北京鸭摄入的糖类过多时，糖类在其体内就转变成了脂肪，并在皮下组织等处储存起来。 (P26) 1．在人和哺乳动物体内，脂肪主要分布在哪些部位？ 提示：脂肪主要分布在人和动物体内的皮下、大网膜和肠系膜等部位。某些动物还在特定的部位储存脂肪，如骆驼的驼峰。 2．请说出脂肪含量比较高的几种植物。脂肪主要分布在这些植物的什么器官中？ 提示：花生、油菜、大豆、向日葵、核桃、蓖麻等植物都含有较多的脂肪，这些植物的脂肪多储存在它们的种子里。 3．脂肪对细胞和生物体可能有哪些作用？ 提示：脂肪除了可以储存大量能量，还具有保温、减压和缓冲的作用，可以有效地保护动物和人体的内脏器官。 4．说到脂肪，你可能会想到肥胖、高血压、心脏病，脂肪的摄入量与健康有怎样的关系呢？ 提示：脂肪摄入不足可能会导致营养不良，出现身体消瘦的情况，还有可能让肠胃消化功能下降。脂肪摄入过多会导致身体肥胖，可能会出现脂肪肝，造成高血脂、高血压、高血糖等，同时身体肥胖也会给体内的各个器官带来压力，如气喘、心脏不适等。 第4节　蛋白质是生命活动的主要承担者 1．蛋白质是生命活动的主要承担者，也是主要的体现者。其功能包括：(1)结构蛋白，如肌肉、羽毛、头发；(2)催化作用，如酶；(3)运输功能，如血红蛋白；(4)调节机体的生命活动，如胰岛素；(5)免疫功能，如抗体。(P28) 2．氨基酸分子的结构通式： 在结构上具有的特点：每种氨基酸至少都含有一个氨基(—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。各种氨基酸之间的区别在于 R基的不同。(P29) 3．氨基酸是组成蛋白质的基本单位。组成人体蛋白质的氨基酸有21种。其中有8种是人体细胞不能合成的，它们是赖氨酸、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，这些氨基酸必须从外界环境中获取，因此，被称为必需氨基酸。另外13种氨基酸是人体细胞能够合成的，叫作非必需氨基酸。(P30“与社会的联系”) 4．蛋白质经高温处理后变性失活，这是因为高温破坏了蛋白质分子的空间结构。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。(P32“与社会的联系”) 5．蛋白质彻底水解的产物是氨基酸。(P32“练习与应用”概念检测1) 1．某种胰岛素的二硫键示意图(P30) 许多蛋白质分子都含有两条或多条肽链，它们通过一定的化学键如二硫键相互结合在一起。 2．由氨基酸形成血红蛋白的示意图(P30～31) (1)由多个氨基酸缩合而成的，含有多个肽键的化合物，叫作多肽。多肽通常呈链状结构，叫作肽链。肽链能盘曲、折叠，形成具有一定空间结构的蛋白质分子。 (2)蛋白质种类繁多的原因是组成蛋白质的氨基酸的种类、数目和排列顺序不同以及肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别。 (P28) 1．为什么教材中提到的手术缝合线可以被人体组织吸收？ 提示：用从某些动物组织中提取的胶原蛋白制作的手术缝合线能够被人体组织吸收，是因为组成动物和人体的胶原蛋白是相似的物质。 2．这种缝合线发生什么样的化学变化才能被吸收？这对你认识蛋白质的化学组成有什么启示？ 提示：这种手术缝合线要变为小分子物质才能被吸收。蛋白质在化学组成上应该可以分为更小的分子。 (P29) 1．教材中所列氨基酸的结构具有什么共同特点？ 提示：每种氨基酸至少都含有一个氨基(—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。 2．“氨基酸”这一名词与其分子结构有怎样的对应关系？ 提示：“氨基酸”代表了氨基酸分子结构中的主要部分——氨基和羧基。 (P31) 1．从氨基酸到蛋白质大致有哪些结构层次？ 提示：氨基酸脱水缩合形成二肽、三肽……多肽；一条肽链按照一定形态盘曲、折叠形成空间结构；多条肽链聚集在一起形成更复杂的空间结构。 2．进入人体消化道的蛋白质食物，要经过哪些消化酶的作用才能分解为氨基酸？这些氨基酸进入人体细胞后，需经过怎样的过程才能变为人体的蛋白质？人体中的蛋白质和食物中的蛋白质会一样吗？ 提示：食物中的蛋白质要经过胃蛋白酶、胰蛋白酶、肠肽酶等多种水解酶的作用才能分解为氨基酸。这些氨基酸进入人体细胞后，要脱水缩合形成二肽、三肽……多肽，由多肽链构成人体蛋白质。人体中的蛋白质与食物中的蛋白质不一样，其具有完成人体生命活动的结构和功能。 3．如果用21个不同的字母代表21种氨基酸，若写出由10个氨基酸组成的长链，可以写出多少条互不相同的长链？试着说出蛋白质种类多种多样的原因(提示：一个蛋白质分子往往含有成百上千个氨基酸)。 提示：2110条。氨基酸的数目、种类、排列顺序的多样性，以及肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别。 第5节　核酸是遗传信息的携带者 1．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。(P34) 2．真核细胞的DNA主要分布在细胞核中，线粒体、叶绿体内也含有少量的DNA。 RNA主要分布在细胞质中。(P34) 3．一个核苷酸是由一分子含氮的碱基、一分子五碳糖和一分子磷酸组成的。根据五碳糖的不同，可以将核苷酸分为脱氧核糖核苷酸(简称脱氧核苷酸)和核糖核苷酸。(P34) 4．DNA和RNA都含有的碱基是A、C和G，DNA特有的碱基是T，RNA特有的碱基是U。(P35) 5．DNA水解的产物是脱氧核苷酸，彻底水解的产物是磷酸、脱氧核糖、碱基。(P35) 6．有细胞结构的生物包括原核生物和真核生物，遗传物质是DNA；没有细胞结构的病毒，遗传物质大多数是DNA，少数是RNA。例如烟草花叶病毒、艾滋病病毒(HIV)和SARS病毒是RNA病毒。 7．生物大分子以碳链为基本骨架，碳是生命的核心元素。(P36) 8．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．脱氧核苷酸和核糖核苷酸(P35) 2．DNA与RNA在化学组成上的异同(P35) (P34) 1．为什么DNA能够提供犯罪嫌疑人的信息？ 提示：DNA是遗传物质，携带遗传信息，不同个体的遗传信息一般都有区别。 2．你还能说出DNA鉴定技术在其他方面的应用吗？ 提示：可以进行亲子鉴定、鉴别在地震等灾害中遇难亲属的遗体等。 学科网（北京）股份有限公司 $