第2章:組成細(xì)胞的分子
第1節(jié):細(xì)胞中的元素和化合物(重點內(nèi)容)
⒈組成細(xì)胞的化學(xué)元素,在無機(jī)自然界都能夠找到,沒有一種是細(xì)胞所特有的,說明生物界和非生物界具有統(tǒng)一性
⒉組成細(xì)胞的元素和無機(jī)自然界中的元素的含量相差很大說明生物界和非生物界具有差異性 ⒊含量最多的元素:O;⒋最基本的元素:C(生命的核心元素,沒有碳就沒有生命);⒌基本元素:C、H、O、N;
⒍主要元素:C、H、O、N、P、S; ⒎大量元素:C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg; ⒏微量元素:Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu(鐵猛碰新木桶) 注意:干重中含量最多的元素是C; ⒐細(xì)胞中含量最多的化合物:水;⒑細(xì)胞中含量最多的無機(jī)物:水; ⒑細(xì)胞中含量最多的有機(jī)物:蛋白質(zhì);
⒒細(xì)胞干重中含量最多的化合物:蛋白質(zhì);
⒓還原性糖+斐林試劑→磚紅色沉淀; ①常見的還原性糖包括:葡萄糖、麥芽糖、果糖; ②斐林試劑甲液:0.1g/mlNaOH; 斐林試劑乙液:0.05g/ml CuSO4;③斐林試劑由斐林試劑甲液 和乙液1:1現(xiàn)配現(xiàn)用; ④該過程需要水浴加熱; ⑤試管中顏色變化過程:藍(lán)色→棕色→磚紅色 ⒔蛋白質(zhì)+雙縮脲試劑→紫色 ①雙縮脲試劑A液:0.1g/mlNaOH;雙縮脲試劑B液:0.01g/ml CuSO4 ②顯色反應(yīng)中先加雙縮脲試劑A液1ml,搖勻;再加雙縮脲試劑B液4滴,搖勻 ⒕脂肪+蘇丹Ⅲ→橘黃色;脂肪+蘇丹Ⅳ→紅色;淀粉+碘液→藍(lán)色 第2節(jié):生命活動的主要承擔(dān)者——蛋白質(zhì)(重點內(nèi)容)
⒈組成元素:C、H、O、N(主); ⒉基本組成單位:氨基酸(組成生物體蛋白質(zhì)的氨基酸共有20種)
必需氨基酸:體內(nèi)不能合成,只能從食物中攝取(8種,嬰兒有9種);非必需氨基酸:12種 ⒊氨基酸的結(jié)構(gòu)通式:(見右圖) ⒋通式的特點:
①至少含有一個氨基(-NH2)和一個羧基(-COOH) ②都有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上
③一個以上的氨基和羧基都位于R基上,各種氨基酸之間的區(qū)別在于R基的不同
注意:氨基酸脫水縮合的過程中形成的水中的H一個來自氨基,一個來自羧基,O來自羧基
⒌失去的水分子數(shù)=肽鍵數(shù)=氨基酸數(shù)-肽鏈條數(shù)=水解需水?dāng)?shù)
一條多肽鏈至少含有一個氨基(-NH2)一個羧基(-COOH),分別位于肽鏈的兩端
⒍蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)的多樣性: ①組成蛋白質(zhì)的氨基酸種類不同; ②組成蛋白質(zhì)的氨基酸數(shù)目不同; ③組成蛋白質(zhì)的氨基酸排列順序不同; ④蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)不同
⒎蛋白質(zhì)的功能:①組成功能:肌肉;②催化功能:酶;③運輸功能:血紅蛋白;④調(diào)節(jié)功能:生長激素;
⑤免疫功能:抗體 ⒏蛋白質(zhì)的鹽析和變性:鹽析可逆,變性不可逆; ⒐一切生命活動都離不開蛋白質(zhì),蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔(dān)者 第3節(jié):遺傳信息的攜帶者——核酸
⒈核酸是細(xì)胞內(nèi)攜帶遺傳信息的物質(zhì),在生物體的遺傳、變異和蛋白質(zhì)的生物合成中具有極其重要的作用
⒉核酸的分類:脫氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)
⒊核酸的分布: ①脫氧核糖核酸(DNA)主要分布在細(xì)胞核中,線粒體和葉綠體中含有少量的DNA ②核糖核酸(RNA)主要分布在細(xì)胞質(zhì)中; ③DNA+甲基綠→綠色;RNA+吡羅紅→紅色(甲基綠-吡羅紅混合染色)
⒋核酸的組成元素:C、H、O、N、P⒌核酸基本組成單位:核苷酸(包括一分子含氮堿基、一分子五碳糖、一分子磷酸)
⒍核苷酸的分類: ①脫氧核苷酸:磷酸+脫氧核糖(C5H10O4)+含氮堿基(A/T/G/C),故脫氧核苷酸4種
②核糖核苷酸:磷酸+核糖(C5H10O5)+含氮堿基(A/U/G/C),故核糖核苷酸4種
⒎①在病毒體內(nèi)含核酸1種;核苷酸4種;堿基4種②在細(xì)胞內(nèi)含核酸2種;核苷酸8種;堿基5種
⒏脫氧核苷酸通過脫水縮合形成脫氧核苷酸長鏈,DNA分子一般由2條脫氧核苷酸長鏈組成 ⒐核糖核苷酸通過脫水縮合形成核糖核苷酸長鏈,RNA分子一般由1條核糖核苷酸長鏈組成 第4節(jié):細(xì)胞中的糖類和脂質(zhì)
⒈糖類的組成元素:C、H、O(又稱碳水化合物); ⒉功能:細(xì)胞內(nèi)的主要能源物質(zhì)
⒊糖的分類:⑴單糖:①五碳 糖:核糖(C5H10O5)和脫氧核糖(C5H10O4)②六碳糖:葡萄糖(C6H12O6 綠色植物光合作用的產(chǎn)物,細(xì)胞生命活動所需要的主要能源物質(zhì);是還原性糖)和果糖(自然界最甜的糖,是還原性糖)⑵二糖:(C12H22O11):①蔗糖:甘蔗,甜菜 (植物細(xì)胞中的二糖)②麥芽糖:發(fā)芽的麥粒(植物細(xì)胞中的二糖),是還原性糖;③乳糖:乳汁(動物細(xì)胞中的二糖) ⑶多糖:自然界中含量最多的糖類(C6H5O10)n,基本組成單位是葡萄糖
①淀粉:植物細(xì)胞中最重要的儲能物質(zhì);②纖維素:植物細(xì)胞壁的基本組成成分,一般不提供能量;③糖元:動物細(xì)胞中的儲能物質(zhì),主要有肝糖原和肌糖原兩類;
⒋脂肪:細(xì)胞內(nèi)良好的儲能物質(zhì);①組成元素:C、H、O(C、H比例高,燃燒時耗氧多,產(chǎn)能多);②功能:儲能、保溫、緩壓、減摩; ⒌磷脂:細(xì)胞膜及細(xì)胞器膜的基本骨架;
⒍固醇:小分子物質(zhì) ①膽固醇:動物細(xì)胞膜的成分; ②性激素:促進(jìn)人和動物生殖器官的發(fā)育及生殖細(xì)胞的形成(化學(xué)本質(zhì)是脂質(zhì)); ③維生素D:促進(jìn)小腸對Ca和P的吸收(幼年缺乏易患佝僂病); ⒎多糖的單體:葡萄糖;蛋白質(zhì)的單體:氨基酸;核酸的單體:核苷酸
第5節(jié):細(xì)胞中的無機(jī)物
⒈地球上最早的生命起源于原始海洋;⒉水是細(xì)胞中含量最多的化合物;⒊水在細(xì)胞中的存在形式:結(jié)合水和自由水
⒋結(jié)合水:和細(xì)胞內(nèi)的其他物質(zhì)相結(jié)合,是細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要組成成分,丟失將導(dǎo)致細(xì)胞結(jié)構(gòu)的破壞; ⒌自由水:細(xì)胞內(nèi)良好的溶劑;生化反應(yīng)的媒介并參與生物化學(xué)反應(yīng);運輸營養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物; ⒍自由水含量越高代謝越旺盛,結(jié)合水含量越高細(xì)胞抗性越強; ⒎細(xì)胞中的無機(jī)鹽大多數(shù)以離子形式存在;
⒏無機(jī)鹽的功能:①維持細(xì)胞的形態(tài)和功能:Mg2+(葉綠素)、Fe2+(血紅蛋白)、CaCO3(骨骼,牙齒)、I(甲狀腺激素)
②維持生物體的生命活動:血液內(nèi)鈣離子濃度過低導(dǎo)致抽搐;③維持細(xì)胞內(nèi)的平衡(酸堿平衡,滲透壓平衡,離子平衡)
第1節(jié):細(xì)胞中的元素和化合物(重點內(nèi)容)
⒈組成細(xì)胞的化學(xué)元素,在無機(jī)自然界都能夠找到,沒有一種是細(xì)胞所特有的,說明生物界和非生物界具有統(tǒng)一性
⒉組成細(xì)胞的元素和無機(jī)自然界中的元素的含量相差很大說明生物界和非生物界具有差異性 ⒊含量最多的元素:O;⒋最基本的元素:C(生命的核心元素,沒有碳就沒有生命);⒌基本元素:C、H、O、N;
⒍主要元素:C、H、O、N、P、S; ⒎大量元素:C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg; ⒏微量元素:Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu(鐵猛碰新木桶) 注意:干重中含量最多的元素是C; ⒐細(xì)胞中含量最多的化合物:水;⒑細(xì)胞中含量最多的無機(jī)物:水; ⒑細(xì)胞中含量最多的有機(jī)物:蛋白質(zhì);
⒒細(xì)胞干重中含量最多的化合物:蛋白質(zhì);
⒓還原性糖+斐林試劑→磚紅色沉淀; ①常見的還原性糖包括:葡萄糖、麥芽糖、果糖; ②斐林試劑甲液:0.1g/mlNaOH; 斐林試劑乙液:0.05g/ml CuSO4;③斐林試劑由斐林試劑甲液 和乙液1:1現(xiàn)配現(xiàn)用; ④該過程需要水浴加熱; ⑤試管中顏色變化過程:藍(lán)色→棕色→磚紅色 ⒔蛋白質(zhì)+雙縮脲試劑→紫色 ①雙縮脲試劑A液:0.1g/mlNaOH;雙縮脲試劑B液:0.01g/ml CuSO4 ②顯色反應(yīng)中先加雙縮脲試劑A液1ml,搖勻;再加雙縮脲試劑B液4滴,搖勻 ⒕脂肪+蘇丹Ⅲ→橘黃色;脂肪+蘇丹Ⅳ→紅色;淀粉+碘液→藍(lán)色 第2節(jié):生命活動的主要承擔(dān)者——蛋白質(zhì)(重點內(nèi)容)
⒈組成元素:C、H、O、N(主); ⒉基本組成單位:氨基酸(組成生物體蛋白質(zhì)的氨基酸共有20種)
必需氨基酸:體內(nèi)不能合成,只能從食物中攝取(8種,嬰兒有9種);非必需氨基酸:12種 ⒊氨基酸的結(jié)構(gòu)通式:(見右圖) ⒋通式的特點:
①至少含有一個氨基(-NH2)和一個羧基(-COOH) ②都有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上
③一個以上的氨基和羧基都位于R基上,各種氨基酸之間的區(qū)別在于R基的不同
注意:氨基酸脫水縮合的過程中形成的水中的H一個來自氨基,一個來自羧基,O來自羧基
⒌失去的水分子數(shù)=肽鍵數(shù)=氨基酸數(shù)-肽鏈條數(shù)=水解需水?dāng)?shù)
一條多肽鏈至少含有一個氨基(-NH2)一個羧基(-COOH),分別位于肽鏈的兩端
⒍蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)的多樣性: ①組成蛋白質(zhì)的氨基酸種類不同; ②組成蛋白質(zhì)的氨基酸數(shù)目不同; ③組成蛋白質(zhì)的氨基酸排列順序不同; ④蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)不同
⒎蛋白質(zhì)的功能:①組成功能:肌肉;②催化功能:酶;③運輸功能:血紅蛋白;④調(diào)節(jié)功能:生長激素;
⑤免疫功能:抗體 ⒏蛋白質(zhì)的鹽析和變性:鹽析可逆,變性不可逆; ⒐一切生命活動都離不開蛋白質(zhì),蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔(dān)者 第3節(jié):遺傳信息的攜帶者——核酸
⒈核酸是細(xì)胞內(nèi)攜帶遺傳信息的物質(zhì),在生物體的遺傳、變異和蛋白質(zhì)的生物合成中具有極其重要的作用
⒉核酸的分類:脫氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)
⒊核酸的分布: ①脫氧核糖核酸(DNA)主要分布在細(xì)胞核中,線粒體和葉綠體中含有少量的DNA ②核糖核酸(RNA)主要分布在細(xì)胞質(zhì)中; ③DNA+甲基綠→綠色;RNA+吡羅紅→紅色(甲基綠-吡羅紅混合染色)
⒋核酸的組成元素:C、H、O、N、P⒌核酸基本組成單位:核苷酸(包括一分子含氮堿基、一分子五碳糖、一分子磷酸)
⒍核苷酸的分類: ①脫氧核苷酸:磷酸+脫氧核糖(C5H10O4)+含氮堿基(A/T/G/C),故脫氧核苷酸4種
②核糖核苷酸:磷酸+核糖(C5H10O5)+含氮堿基(A/U/G/C),故核糖核苷酸4種
⒎①在病毒體內(nèi)含核酸1種;核苷酸4種;堿基4種②在細(xì)胞內(nèi)含核酸2種;核苷酸8種;堿基5種
⒏脫氧核苷酸通過脫水縮合形成脫氧核苷酸長鏈,DNA分子一般由2條脫氧核苷酸長鏈組成 ⒐核糖核苷酸通過脫水縮合形成核糖核苷酸長鏈,RNA分子一般由1條核糖核苷酸長鏈組成 第4節(jié):細(xì)胞中的糖類和脂質(zhì)
⒈糖類的組成元素:C、H、O(又稱碳水化合物); ⒉功能:細(xì)胞內(nèi)的主要能源物質(zhì)
⒊糖的分類:⑴單糖:①五碳 糖:核糖(C5H10O5)和脫氧核糖(C5H10O4)②六碳糖:葡萄糖(C6H12O6 綠色植物光合作用的產(chǎn)物,細(xì)胞生命活動所需要的主要能源物質(zhì);是還原性糖)和果糖(自然界最甜的糖,是還原性糖)⑵二糖:(C12H22O11):①蔗糖:甘蔗,甜菜 (植物細(xì)胞中的二糖)②麥芽糖:發(fā)芽的麥粒(植物細(xì)胞中的二糖),是還原性糖;③乳糖:乳汁(動物細(xì)胞中的二糖) ⑶多糖:自然界中含量最多的糖類(C6H5O10)n,基本組成單位是葡萄糖
①淀粉:植物細(xì)胞中最重要的儲能物質(zhì);②纖維素:植物細(xì)胞壁的基本組成成分,一般不提供能量;③糖元:動物細(xì)胞中的儲能物質(zhì),主要有肝糖原和肌糖原兩類;
⒋脂肪:細(xì)胞內(nèi)良好的儲能物質(zhì);①組成元素:C、H、O(C、H比例高,燃燒時耗氧多,產(chǎn)能多);②功能:儲能、保溫、緩壓、減摩; ⒌磷脂:細(xì)胞膜及細(xì)胞器膜的基本骨架;
⒍固醇:小分子物質(zhì) ①膽固醇:動物細(xì)胞膜的成分; ②性激素:促進(jìn)人和動物生殖器官的發(fā)育及生殖細(xì)胞的形成(化學(xué)本質(zhì)是脂質(zhì)); ③維生素D:促進(jìn)小腸對Ca和P的吸收(幼年缺乏易患佝僂病); ⒎多糖的單體:葡萄糖;蛋白質(zhì)的單體:氨基酸;核酸的單體:核苷酸
第5節(jié):細(xì)胞中的無機(jī)物
⒈地球上最早的生命起源于原始海洋;⒉水是細(xì)胞中含量最多的化合物;⒊水在細(xì)胞中的存在形式:結(jié)合水和自由水
⒋結(jié)合水:和細(xì)胞內(nèi)的其他物質(zhì)相結(jié)合,是細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要組成成分,丟失將導(dǎo)致細(xì)胞結(jié)構(gòu)的破壞; ⒌自由水:細(xì)胞內(nèi)良好的溶劑;生化反應(yīng)的媒介并參與生物化學(xué)反應(yīng);運輸營養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物; ⒍自由水含量越高代謝越旺盛,結(jié)合水含量越高細(xì)胞抗性越強; ⒎細(xì)胞中的無機(jī)鹽大多數(shù)以離子形式存在;
⒏無機(jī)鹽的功能:①維持細(xì)胞的形態(tài)和功能:Mg2+(葉綠素)、Fe2+(血紅蛋白)、CaCO3(骨骼,牙齒)、I(甲狀腺激素)
②維持生物體的生命活動:血液內(nèi)鈣離子濃度過低導(dǎo)致抽搐;③維持細(xì)胞內(nèi)的平衡(酸堿平衡,滲透壓平衡,離子平衡)