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高中生物必修第二章 组成细胞的元素和化合物 知识点总结
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固醇的元素组成第2章组成细胞的元素和化合物
1.生物界与非生物界
1统一性：元素种类大体相同；
2差异性：元素含量有差异。
2.组成细胞的元素
1微量元素：Zn、Mo、Cu、B、Fe、Mn（口诀：新木桶碰铁门）；
2主要元素：C、H、O、N、P、S；
3含量最高的四种元素：C、H、O、N基本元素：C（干重下含量最高）；
质量分数最大的元素：O（鲜重下含量最高）。
3.组成细胞的化合物
1无机盐
2水
3脂质
4蛋白质（干重中含量最高的化合物）
5核酸
6糖类
4.检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质
（1）还原糖的检测和观察：
常用材料：苹果和梨；
试剂：斐林试剂（甲液：0.1g/ml的NaOH乙液：0.05g/ml的CuSO4）；
注意事项：
①还原糖有葡萄糖，果糖，麦芽糖；
②甲乙液必须等量混合均匀后再加入样液中，现配现用；
③必须用水浴加热；
颜色变化：浅蓝色/棕色/砖红色。
（2）脂肪的鉴定：
常用材料：花生子叶或向日葵种子；
试剂：苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ染液；
注意事项：
①切片要薄，如厚薄不均就会导致观察时有的地方清晰，有的地方模糊；
②酒精的作用是：洗去浮色；
③需使用显微镜观察；
颜色变化：橘黄色或红色。
（3）蛋白质的鉴定：
常用材料：鸡蛋清，黄豆组织样液，牛奶；
试剂：双缩脲试剂（A液：0.1g/ml的NaOH B液：0.01g/ml的CuSO4）；
注意事项：
①先加A液1ml维持碱性环境，再加B液4滴；
②鉴定前，留出一部分组织样液，以便对比；
颜色变化：变成紫色。
（4）淀粉的检测和观察：
常用材料：马铃薯；
试剂：碘液
颜色变化：变蓝
第2节生命活动的主要承担者——蛋白质
知识梳理：
一、氨基酸及其种类
氨基酸是组成蛋白质的基本单位（或单体）。
结构要点：每种氨基酸都至少含有一个氨基（—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。氨基酸的种类由R基（侧链基团）决定。
二、蛋白质的结构
氨基酸—二肽、三肽、多肽—多肽链—一条或若干条多肽链盘曲折叠—蛋白质；
氨基酸分子相互结合的方式：脱水缩合（一个氨基酸分子的氨基和另一个氨基酸分子的羧基相连接，共失去一分子的水）
连接两个氨基酸分子的化学键叫做肽键（—CO—NH—）
三、蛋白质的功能
a.结构蛋白：细胞和生物体结构的重要物质（肌肉、毛发、蜘蛛网等）；
b.催化作用：细胞内的生理生化反应——大多数酶；
c.运输作用：载体—细胞膜等生物膜—运输某些物质，如离子、氨基酸等（血红蛋白—红细胞内—运输氧气）
d.调节生命活动：调节机体的生命活动，如胰岛素、生长激素、胰高血糖素，位于细胞外；
e.免疫作用：如抗体—内环境中发挥作用，溶菌酶—一些外分泌液中，如唾液；
f.信息传递：如糖蛋白—细胞膜表面—还有保护、润滑、识别作用等。
四、蛋白质分子多样性的原因
构成蛋白质的氨基酸的种类，数目，排列顺序，以及空间结构不同导致蛋白质结构多样性。
蛋白质结构多样性导致蛋白质的功能的多样性。
规律方法：
1、构成生物体的蛋白质的20种氨基酸的结构通式为：
根据R基的不同分为不同的氨基酸。
氨基酸分子中，至少含有一个氨基（－NH2）和一个羧基（－COOH）位于同一个C原子上，由此可以判断是否属于构成蛋白质的氨基酸。
2、n个氨基酸脱水缩合形成m条多肽链时，共脱去（n－m）个水分子，形成（n－m）个肽键，至少存在m个－NH2和m个－COOH，形成的蛋白质的分子量为n ×氨基酸的平均分子量－18（n－m）。
3、氨基酸数=肽键数+肽链数
4、蛋白质总的分子量=组成蛋白质的氨基酸总分子量-脱水缩合反应脱去的水的总分子量
第3节遗传信息的携带者——核酸
知识梳理：
一、核酸的分类
DNA（脱氧核糖核酸）
RNA（核糖核酸）
二、核酸的结构
基本组成单位—核苷酸核苷酸由一分子五碳糖、一分子磷酸、一分子含氮碱基组成
DNA与RNA组成成分比较
类别
DNA
RNA
基本单位
脱氧核糖核苷酸
核糖核苷酸
核苷酸
腺嘌呤脱氧核苷酸、
鸟嘌呤脱氧核苷酸、
胞嘧啶脱氧核苷酸、
胸腺嘧啶脱氧核苷酸
腺嘌呤核糖核苷酸、
鸟嘌呤核糖核苷酸、
胞嘧啶核糖核苷酸、
尿嘧啶核糖核苷酸
碱基
腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、
胞嘧啶（C）、胸腺嘧啶（T）
腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、
胞嘧啶（C）、尿嘧啶（U）
五碳糖
脱氧核糖
核糖
结构
双链螺旋结构
通常为单链结构
功能
主要遗传物质
部分病毒遗传物质
分布区域
主要分布在细胞核中，主要在细胞核进行复刻。
主要分布在细胞质中，主要在细胞核进行转录。
化学元素组成：C、H、O、N、P
核酸中的相关计算：
（1）若是在含有DNA和RNA的生物体中，则碱基种类为5种；核苷酸种类为8种。
（2）DNA的碱基种类为4种；脱氧核糖核苷酸种类为4种。
（3）RNA的碱基种类为4种；核糖核苷酸种类为4种。
三、核酸的功能
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。
观察核酸在细胞中的分布实验：
材料：人的口腔上皮细胞
试剂：甲基绿、吡罗红混合染色剂
注意事项：
盐酸的作用：改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞，同时使染色体中的DNA与蛋白质分离，有利于DNA与染色剂结合。
现象：甲基绿将细胞核中的DNA染成绿色，吡罗红将细胞质中的RNA染成红色。
DNA是细胞核中的遗传物质，此外，在线粒体和叶绿体中也有少量的分布。 RNA主要存在于细胞质中，少量存在于细胞核中。
第4节细胞中的糖类和脂质细胞中的糖类
——主要的能源物质
知识梳理：
一、糖类的分类，分布及功能
种类
分布
功能
单糖
五碳糖
核糖(C5H10O5)
主要分布在细胞质中
组成RNA的成分
脱氧核糖
(C5H10O4)
主要分布在细胞核中
组成DNA的成分
六碳糖
葡萄糖
(C6H12O6)
细胞中都有
主要的能源物质
果糖
(C6H12O6)
植物细胞中
提供能量
半乳糖(C6H12O6)
动物细胞中
提供能量
二糖
(C12H22O11)
麦芽糖
(两分子葡萄糖)
发芽的小麦、谷控中含量丰富
都能提供能量
蔗糖
(一分子果糖+
一分子葡萄糖)
甘蔗、甜菜中含量丰富
乳糖
(一分子半乳糖+
一分子葡萄糖)
人和动物的乳汁中含量丰富
多糖
(C6H10O5)n
淀粉
植物粮食作物的种子、变态根或茎等储藏器官中
储存能量
纤维素
植物细胞的细胞壁中
支持保护细胞
糖原
肝糖原
动物的肝脏中
储存能量调节血糖
肌糖原
动物的肌肉组织中
储存能量
2、细胞中的脂质及脂质的分类
脂肪
(C、H、O)
储能、保温、缓冲减压
磷脂
(C、H、O、P)
构成细胞膜和细胞器膜的主要成分
固醇
(C、H、O)
胆固醇
构成细胞器膜重要成分，参与人体血液中脂质的运输
性激素
促进人和动物生殖器官的发育以及生殖细胞的形成，激发并维持第二性征
维生素D
促进人和动物肠道对Ca和P的吸收
三、单体和多聚体的概念
生物大分子如蛋白质是由许多氨基酸连接而成的。核酸是由许多核苷酸连接而成的。氨基酸、核苷酸、单糖分别是蛋白质、核酸和多糖的单体，而这些大分子分别是单体的多聚体。
生物大分子的形成：C形成4个化学键→成千上万原子形成→碳链→单体→生物大分子
第5节细胞中的无机物
知识梳理：
一、细胞中的水
a.自由水：
(1)细胞内的良好溶剂；
(2)为细胞内化学反应提供必需的液体环境；
(3)参与生化反应——光合、呼吸、水解等；
(4)运输营养物质和代谢废物。
b.结合水：
(1)组成细胞和生物体结构的成分；
(2)稳定大分子结构；
(3)在生物体系中，质子的传递对能量的转换起着十分重要的作用。而结合水所形成的有序水的网络，为这种质子传递提供了必要的结构基础；
二、细胞中的无机盐
细胞中大多数无机盐以离子的形式存在。
无机盐的作用：
a.组成细胞中的某些重要化合物：
Mg2＋是组成叶绿素分子必需的成分，若缺乏则影响光合作用；Fe2＋是血红蛋白的必需成分；碳酸钙是动物和人体的骨骼、牙齿中的重要成分；PO43－是生物膜中磷脂的组成成分。
b.维持生物体的正常的生命活动：
Ca调节肌肉收缩，血钙过高会造成肌无力，血钙过低会引起抽搐；K维持人体细胞内液的渗透压、心肌舒张和保持心肌正常的兴奋性，在植物体内可促进光合作用中糖类的合成和运输；B促进植物花粉的萌发和花粉管的伸长，植物若缺B会造成花而不实，影响产量。
c.维持生物体内的平衡：
(1)渗透压平衡：Na＋、Cl－对细胞外液渗透压起重要作用，K+则对细胞内液渗透压起决定作用；
(2)酸碱平衡(即pH平衡)：pH调节细胞的一切生命活动，如人血浆中H2CO3/HCO3-对等。
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