考點(diǎn)01 細(xì)胞中的元素和化合物
考點(diǎn)02 細(xì)胞中的無(wú)機(jī)物
考點(diǎn)03 細(xì)胞中的糖類和脂質(zhì)
考點(diǎn)04 蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)著
考點(diǎn)05 核酸是遺傳信息的攜帶者
考點(diǎn)01 細(xì)胞中的元素和化合物
一、組成細(xì)胞的元素
組成細(xì)胞的元素與無(wú)機(jī)自然界中的元素的比較
生物界與非生物界的統(tǒng)一性：組成細(xì)胞的化學(xué)元素在無(wú)機(jī)自然界都能找到。
生物界與非生物界的差異性：細(xì)胞中各種元素的相對(duì)含量與無(wú)機(jī)自然界的大不相同。
2.元素的分類
(1)大量元素: C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg 等。
(2)微量元素:Fe、Mn、Zn、Cu、B、M等。
(3)最基本的元素:C。原因：生物大分子的基本骨架是碳鏈。
(4)基本元素:C、H、O、N等。
(5)主要元素:C、H、O、N、P、S等。
(6)礦質(zhì)元素:除C、H、O外,植物從土壤中吸收的元素。
3.存在形式:大多以化合物的形式存在。
【注意】微量元素含量很少，但是必不可缺。
4.大量元素和微量元素都是組成生物體的必需元素，但生物體內(nèi)含有的元素不一定都是必需元素。
二、組成細(xì)胞的化合物
1.種類：無(wú)機(jī)化合物：水和無(wú)機(jī)鹽
有機(jī)化合物：糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和核酸
含量：
(1)組織細(xì)胞中含量最多的元素和化合物分別是O和水。
(2)占細(xì)胞干重最多的元素和化合物分別是C和蛋白質(zhì)。
三、檢測(cè)生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)
還原糖的鑒定
檢測(cè)原理：斐林試劑與還原性糖水浴加熱呈磚紅色沉淀。
實(shí)驗(yàn)過(guò)程
【注意】斐林試劑易被氧化，所以需要現(xiàn)配現(xiàn)用。
2.蛋白質(zhì)的檢測(cè)和觀察
（1）實(shí)驗(yàn)原理：蛋白質(zhì)＋雙縮脲試劑→紫色。
（2）檢測(cè)步驟
（3）雙縮脲反應(yīng)實(shí)質(zhì)：一般含有兩個(gè)或兩個(gè)以上肽鍵的化合物與CuSO4堿性溶液反應(yīng)而生成紫色絡(luò)合物。
3.脂肪的鑒定
方法一：花生種子勻漿＋3滴蘇丹Ⅲ染液→橘黃色
方法二：
（1）取材：花生種子（浸泡），將子葉切成薄片
（2）制片
①取最薄的切片，放在載玻片中央；
②滴2～3滴蘇丹Ⅲ染液（染色3min）；
③去浮色：加1～2滴體積分?jǐn)?shù)為50%的酒精溶液；
④制成臨時(shí)裝片：滴一滴蒸餾水，蓋上蓋玻片。
（3）觀察：先低倍鏡下找著色顆粒，再高倍鏡觀察
（4）結(jié)論：圓形小顆粒呈橘黃色，證明有脂肪存在。
考點(diǎn)02 細(xì)胞中的無(wú)機(jī)物
一、細(xì)胞中的水
細(xì)胞中水的含量
（1）不同種類的生物含水量不同（水生生物＞陸生生物）
（2）同一生物在不同的生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)期含水量不同（幼年＞成年＞老年，男性＞女性）
（3）同一生物個(gè)體，不同組織、器官含水量不同。
2.水在細(xì)胞中存在的形式
（1）自由水（占細(xì)胞內(nèi)全部水的95.5%）：以游離的形式存在，可以自由流動(dòng)。生理功能：細(xì)胞內(nèi)良好的溶劑：許多物質(zhì)溶解在水中；參與細(xì)胞內(nèi)許多生物化學(xué)反應(yīng)；運(yùn)輸營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物；為細(xì)胞提供液體環(huán)境。
（2）結(jié)合水（占細(xì)胞內(nèi)全部水的4.5%）：與細(xì)胞內(nèi)其他化合物（蛋白質(zhì)、多糖等物質(zhì)）相結(jié)合的水。是細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要組成成分。
3.自由水和結(jié)合水的關(guān)系
（1）自由水和結(jié)合水在一定條件下可相互轉(zhuǎn)化。
①溫度升高：結(jié)合水轉(zhuǎn)變?yōu)樽杂伤?br>②溫度降低：自由水轉(zhuǎn)變?yōu)榻Y(jié)合水 。
（2）自由水的比例高：代謝活躍，生長(zhǎng)快，但抗逆性弱
結(jié)合水的比例高：代謝緩慢，生長(zhǎng)慢，但抗逆性強(qiáng)
二、細(xì)胞中的無(wú)機(jī)鹽
存在形式：大多數(shù)無(wú)機(jī)鹽以離子的形式存在；少數(shù)無(wú)機(jī)鹽以化合物的形式存在。
（1）陽(yáng)離子：Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等。
（2）陰離子：Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-等。
2.無(wú)機(jī)鹽的功能
（1）構(gòu)成某些復(fù)雜化合物的重要成分
鎂是葉綠素的重要組分
鐵是血紅蛋白的重要組分

（2）維持細(xì)胞和生物體的生命活動(dòng)
人在劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，會(huì)大量排汗，可能會(huì)引起肌肉抽搐，這是因?yàn)橛写罅康腃a2+隨汗液排出，造成血鈣過(guò)低；而血鈣過(guò)高則出現(xiàn)肌無(wú)力。人體內(nèi)Na+缺乏會(huì)引起神經(jīng)、肌肉細(xì)胞的興奮性降低，最后引起肌肉酸疼、無(wú)力等。
（3）維持細(xì)胞的滲透壓平衡
醫(yī)生給病人輸入藥物時(shí)，常用生理鹽水（質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.9%的氯化鈉溶液）。0.9%的NaCl溶液和細(xì)胞所處液體環(huán)境是等滲溶液。
（4）維持細(xì)胞的酸堿平衡
3.證明某種無(wú)機(jī)鹽是否是植物必需的方法
無(wú)機(jī)鹽對(duì)于維持生物體的生命活動(dòng)具有重要作用，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究某無(wú)機(jī)鹽X是否是植物必需的無(wú)機(jī)鹽。
（1）材料：生長(zhǎng)狀態(tài)相同、長(zhǎng)勢(shì)良好的植物若干，全營(yíng)養(yǎng)培養(yǎng)液，缺X的培養(yǎng)液，無(wú)機(jī)鹽X。
（2）實(shí)驗(yàn)設(shè)置：設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)(設(shè)某種無(wú)機(jī)鹽為X)。
考點(diǎn)03 細(xì)胞中的糖類和脂質(zhì)
一、細(xì)胞中的糖類
1.糖的組成元素和功能
（1）組成元素：C、H、O
（2）糖的功能：主要的能源物質(zhì)
2.糖的種類
分類依據(jù)：根據(jù)能否水解及水解產(chǎn)物分子數(shù)進(jìn)行分類，糖類可以分為，單糖、二糖、多糖。
二、細(xì)胞中的脂質(zhì)
脂質(zhì)
組成元素：主要由C、H、O組成，有的脂質(zhì)含有P和N；
分布：脂質(zhì)存在于所有細(xì)胞中；
作用：組成細(xì)胞和生物體的重要化合物；
化學(xué)特性：不溶于水，易溶于脂溶性有機(jī)溶劑，如丙酮、氯仿、乙醚等；
種類：脂肪、磷脂和固醇；
特點(diǎn)：與糖類相比，氧含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于糖類，氫的含量多于糖類。
脂肪：由三分子脂肪酸與一分子甘油發(fā)生變化反應(yīng)而形成的酯，甘油三酯。
（1）元素組成：C、H、O。
（2）功能：
①脂肪是細(xì)胞內(nèi)良好的儲(chǔ)能物質(zhì)。
②脂肪是良好的絕熱體，起到保溫的作用。
③具有緩沖和減壓的作用，可以保護(hù)內(nèi)臟器官。
磷脂
組成元素：由C、H、O、P、N組成；
分布：人和動(dòng)物的腦、卵細(xì)胞、肝臟以及大豆的種子；
功能：構(gòu)成細(xì)胞膜、多種細(xì)胞器膜的重要成分
固醇
（1）組成元素：C、H、O；
（2）種類及作用：
考點(diǎn)04 蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者
一、蛋白質(zhì)的功能
蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者
1.結(jié)構(gòu)蛋白：許多蛋白質(zhì)是構(gòu)成細(xì)胞和生物體結(jié)構(gòu)的重要物質(zhì)。如肌肉、頭發(fā)、蛛絲、羽毛等的成分主要是蛋白質(zhì)。
2.催化作用：細(xì)胞內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)離不開(kāi)酶的催化。絕大多數(shù)酶都是蛋白質(zhì)。
3.運(yùn)輸作用：有些蛋白質(zhì)具有運(yùn)輸功能，比如：血紅蛋白能運(yùn)輸氧。
4.調(diào)節(jié)作用：有些蛋白質(zhì)能夠調(diào)節(jié)機(jī)體的生命活動(dòng)，比如胰島素。
5.免疫作用：有些蛋白質(zhì)有免疫功能。人體的抗體是蛋白質(zhì)
6.識(shí)別作用：細(xì)胞膜的外表有一層糖蛋白，與細(xì)胞的識(shí)別作用有密切關(guān)系。糖蛋白的識(shí)別作用好比是細(xì)胞與細(xì)胞之間，或細(xì)胞與其他大分子之間，互相聯(lián)絡(luò)用的文字或語(yǔ)言。
二、蛋白質(zhì)的基本組成單位-氨基酸
1.組成元素：一定有C、H、O、N，有的含S等
2.結(jié)構(gòu)通式
結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：
（1）數(shù)量特點(diǎn)：至少含一個(gè)氨基(-NH2)和一個(gè)羧基(-COOH)。
（2）位置特點(diǎn)：總有一個(gè)氨基(-NH2)和一個(gè)羧基(-COOH)連在同一碳原子上。
（3）不同氨基酸的R基不同，R基決定氨基酸的種類和性質(zhì)。
4.氨基酸的種類
（1）構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸有21種。
（2）分類：人體能合成的-非必需氨基酸(13種)；人體不能合成-必需氨基酸(8種；嬰兒9種)
三、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其多樣性
1.氨基酸脫水縮合形成多肽
肽鍵鍵
（1）場(chǎng)所：核糖體。
（2）形成過(guò)程：脫水縮合
（3）肽的名稱確定：由幾個(gè)氨基酸構(gòu)成，就稱為幾肽。上圖為二肽。
（4）H2O中各元素的來(lái)源：H來(lái)自于氨基和羧基，O來(lái)自于羧基。
（5）多肽：由多個(gè)氨基酸縮合而成的，含有多個(gè)肽鍵的化合物叫做多肽。
（6）肽鏈：多肽呈鏈狀結(jié)構(gòu)叫做肽鏈。
（7）公式：肽鍵數(shù)（脫水?dāng)?shù)）=氨基酸數(shù)-肽鏈數(shù)。
2.蛋白質(zhì)多樣性的原因
氨基酸的種類、數(shù)目、排列順序；
肽鏈數(shù)目和盤曲、折疊方式及其形成的空間結(jié)構(gòu)不同；
結(jié)構(gòu)多樣性決定功能多樣性。
3.蛋白質(zhì)的鹽析、水解和變性
（1）鹽析：蛋白質(zhì)在鹽溶液中溶解度降低析出溶解度的變化，可逆.
（2）水解：肽鍵斷裂，蛋白質(zhì)分解為短肽或氨基酸。
（3）變性：氨基酸順序不變，肽鍵不變，空間結(jié)構(gòu)改變，功能改變。
【拓展】①導(dǎo)致變性的因素：高溫、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、重金屬離子
②熟雞蛋更容易消化的原因是：高溫使蛋白質(zhì)分子的空間結(jié)構(gòu)變得伸展、松散，容易被蛋白酶水解。
③蛋白質(zhì)變性后還可用雙縮脲試劑檢測(cè)嗎？并說(shuō)明理由：能，因?yàn)榈鞍踪|(zhì)變性后空間結(jié)構(gòu)改變，并沒(méi)有破壞氨基酸之間的肽鍵。
四、蛋白質(zhì)的計(jì)算
公式一：肽鍵數(shù) = 脫去水分子數(shù) = 氨基酸數(shù)－肽鏈條數(shù)
（環(huán)狀肽：肽鍵數(shù)=水分子數(shù)=氨基酸個(gè)數(shù)）
公式二：蛋白質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量
=氨基酸總量－水分子總量
=氨基酸個(gè)數(shù)×氨基酸平均分子質(zhì)量－18 ×水分子數(shù)
公式三--游離氨基或羧基數(shù)目的計(jì)算：
①至少含有的游離氨基或羧基數(shù)＝肽鏈數(shù)
②游離氨基或羧基數(shù)目＝肽鏈數(shù)＋R基中含有的氨基或羧基數(shù)
公式四：氮原子=肽鍵數(shù)+肽鏈數(shù)+R基上的N原子數(shù)=各氨基酸中N原子總數(shù)
氧原子=肽鍵數(shù)+2×肽鏈數(shù)+R基上的O原子數(shù)
考點(diǎn)05 核酸是遺傳信息的攜帶者
核酸
核酸的結(jié)構(gòu)層次

2.核酸的功能與分布
（1）功能：遺傳物質(zhì)，控制遺傳
（2）分布
①真核細(xì)胞中：主要在細(xì)胞核、線粒體和葉綠體中也有
②原核細(xì)胞中：DNA主要位于擬核中,有些原核細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中也有小型環(huán)狀DNA(質(zhì)粒)。
③病毒中：病毒沒(méi)有細(xì)胞結(jié)構(gòu),除朊病毒外,一種病毒只含有一種核(DNA或RNA)。
3.DNA的特點(diǎn)
（1）特異性:每個(gè)個(gè)體DNA的脫氧核苷酸序列各有特點(diǎn)。
（2）多樣性:4種脫氧核苷酸的數(shù)量、排列順序多樣。
4.不同生物的核酸、核苷酸、堿基和遺傳物質(zhì)
5.DNA和RNA的比較
6.核酸的水解
三、生物大分子以碳鏈為骨架
1.生物大分子的種類：蛋白質(zhì)、核酸、多糖。
2.生物大分子的特點(diǎn)：以碳鏈為基本骨架。
3.生物大分子是由許多單體連接成的多聚體
碳是生命的最基本、最核心的元素，沒(méi)有碳就沒(méi)有生命。
4.細(xì)胞生命活動(dòng)的實(shí)現(xiàn)
（1）以碳鏈為骨架的多糖、蛋白質(zhì)、核酸等生物大分子，構(gòu)成細(xì)胞生命大廈的基本框架。
（2）糖類和脂質(zhì)提供了生命活動(dòng)的重要能源。
（3）水和無(wú)機(jī)鹽與其他物質(zhì)一起，共同承擔(dān)著構(gòu)建細(xì)胞、參與生命活動(dòng)等重要功能。
糖類
分類
分布
功能
單糖
五碳糖
核糖
動(dòng)植物細(xì)胞
組成RNA、ATP的成分
脫氧核糖
組成DNA的成分
六碳糖
葡萄糖
動(dòng)植物細(xì)胞
細(xì)胞的主要能源物質(zhì)
果糖
植物細(xì)胞
提供能量
半乳糖
動(dòng)物細(xì)胞
提供能量
二糖
麥芽糖
植物細(xì)胞
都能提供能量
蔗糖
植物細(xì)胞
乳糖
動(dòng)物細(xì)胞
多糖
淀粉
植物細(xì)胞
儲(chǔ)存能量
糖原（肝糖原、肌糖原）
動(dòng)物細(xì)胞
纖維素
植物細(xì)胞
植物細(xì)胞壁的主要組成成分
幾丁質(zhì)
甲殼類動(dòng)物和昆蟲(chóng)
甲殼類動(dòng)物和昆蟲(chóng)外骨骼的組成成分
種類
功能
膽固醇
構(gòu)成動(dòng)物細(xì)胞膜的重要成分，在人體內(nèi)參與血液中脂質(zhì)的運(yùn)輸。
性激素
促進(jìn)人和動(dòng)物生殖器官的發(fā)育以及生殖細(xì)胞的形成。
維生素D
有效地促進(jìn)人和動(dòng)物腸道對(duì)鈣和磷的吸收。
肽鏈數(shù)目
氨基酸數(shù)
肽鍵數(shù)目
脫去水分子數(shù)
多肽鏈相對(duì)分子質(zhì)量
氨基數(shù)目
羧基數(shù)目
1條
m
m-1
m-1
m × a-18 ×(m-1)
至少1個(gè)
至少1個(gè)
n條
m
m-n
m-n
m × a-18 ×(m-n)
至少n個(gè)
至少n個(gè)
生物類別
核酸種類
核苷酸種類數(shù)
堿基種類數(shù)
遺傳物質(zhì)
細(xì)胞生物
2
8
5
DNA
病毒
1
4
4
DNA或RNA
DNA（脫氧核糖核酸）
RNA（核糖核酸）
元素組成
C、H、O、N、P
基本單位
脫氧核糖核苷酸（4種）
核糖核苷酸（4種）
組成
五碳糖
脫氧核糖
核苷酸
含氮堿基
A、C、G、T
A、C、G、U
磷酸
磷酸
結(jié)構(gòu)
雙螺旋結(jié)構(gòu)
大多為單鏈結(jié)構(gòu)
分布
主要在細(xì)胞核
主要在細(xì)胞質(zhì)
功能
具有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物
遺傳物質(zhì)，儲(chǔ)存、傳遞遺傳信息
傳遞遺傳信息
病毒
遺傳物質(zhì)
遺傳物質(zhì)
所有生物
在生物體的遺傳、變異和蛋白質(zhì)的生物合成中具有重要作用
初步水解
徹底水解
核酸
8種核苷酸
磷酸、 2種五碳糖、 5種含氮堿基
DNA
4種脫氧核苷酸
磷酸、脫氧核糖、 4種含氮堿基
RNA
4種核糖核苷酸
磷酸、核糖、 4種含氮堿基

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