第二章 细胞的化学组成
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细胞的化学组成知识框架一、组成细胞的原子和分子1、细胞中含量最多的6种元素是C、H、O、N、P、Ca(98%)。
2、组成生物体的基本元素:C元素。
(碳原子间以共价键构成的碳链,碳链是生物构成生物大分子的基本骨架,称为有机物的碳骨架。
)3、缺乏必需元素可能导致疾病。
如:克山病(缺硒)4、生物界与非生物界的统一性和差异性统一性:组成生物体的化学元素,在无机自然界都可以找到,没有一种元素是生物界特有的。
差异性:组成生物体的化学元素在生物体和自然界中含量相差很大。
二、细胞中的无机化合物:水和无机盐1、水:(1)含量:占细胞总重量的60%-90%,是活细胞中含量是最多的物质。
(2)形式:自由水、结合水?自由水:是以游离形式存在,可以自由流动的水。
作用有①良好的溶剂;②参与细胞内生化反应;③物质运输;④维持细胞的形态;⑤体温调节(在代谢旺盛的细胞中,自由水的含量一般较多)?结合水:是与其他物质相结合的水。
作用是组成细胞结构的重要成分。
(结合水的含量增多,可以使植物的抗逆性增强)2、无机盐(1)存在形式:离子(2)作用①与蛋白质等物质结合成复杂的化合物。
(如Mg2+是构成叶绿素的成分、Fe2+是构成血红蛋白的成分、1-是构成甲状腺激素的成分。
②参与细胞的各种生命活动。
(如钙离子浓度过低肌肉抽搐、过高肌肉乏力)第二节细胞中的生物大分子一、糖类1、元素组成:由C、H、O3种元素组成。
2、分类概念种类分布主要功能单糖不能水解的糖核糖动植物细胞组成核酸的物质脱氧核糖葡萄糖细胞的重要能源物质二糖水解后能够生成二分子单糖的糖蔗糖植物细胞麦芽糖乳糖动物细胞多糖水解后能够生成许多个单糖分子的糖淀粉植物细胞植物细胞中的储能物质纤维素植物细胞壁的基本组成成分糖原动物细胞动物细胞中的.储能物质附:二糖与多糖的水解产物:蔗糖→1葡萄糖+1果糖麦芽糖→2葡萄糖乳糖→1葡萄糖+1半乳糖淀粉→麦芽糖→葡萄糖纤维素→纤维二糖→葡萄糖糖原→葡萄糖。
必修一要点回顾第二章 组成细胞的化学组成20130930 第一节细胞中的元素和无机化学物一、主城细胞的元素(2)基本元素大量元素:C H O N P S K Ca Mg 最基本元素主要元素B Zn Cu Cl Fe Mn Mo二、组成细胞的化合物【重点提示】水(含量最高的化合物)无机化合物 无机盐 生理作用糖类:种类及生理作用脂质:种类及生理作用有机化合物 蛋白质【细胞中最多的有机物(占7-10%),干重中含量 结构和功能最高的化合物(占细胞干重的50%以上)】核酸1、存在形式:细胞中大多数无机盐以离子的形式存在,少数与其他化合物结合。
2、生理功能:(一组化三维持)①组成细胞内某些复杂化合物的重要成分。
如:Mg 是合成叶绿素原料、Fe 是合成血红蛋白的原料、I 是甲状腺激素的成分②维持生物体的生命活动。
如:哺乳动物缺钙会出现抽搐 ③维持酸碱平衡④维持细胞正常的形态和功能第二节 细胞中的生物大分子一、生物大分子的基本骨架1.原子——物质的基本单元,原子的化学性质是由价电子决定的。
2.分子——保持物质化学性质的一种微粒 3.生物大分子的基本骨架1.形成:碳原子的4个价电子可与多种原子结合。
(1)主要与氢、氧、氮及硫结合形成共价键。
(2)碳原子之间也可形成共价键,可以通过单键、双键或三键相结合,形成不同长度的链状、分支状或环状结构,这些结构称为有机物的碳骨架。
2.作用:碳骨架的结构排列、长短以及与碳骨架相连接的某些原子团,决定了有机化合物的基本性质。
3.重要有机化合物:糖类、脂质、蛋白质和核酸。
其中蛋白质和核酸是细胞中最重要的两类化合物,与生命本质密切相关。
二、细胞的糖类 (一)糖的种类和作用1、生物体维持生命活动的主要能量来源。
(或生物体内的主要能源物质)2、生物体重要的结构物质;3、糖类与蛋白质等结合,参与细胞识别、细胞间物质运输和免疫调节等生命活动 四、蛋白质(一)蛋白质的结构层次:(二)氨基酸及其种类1、基本组成单位:氨基酸(组成蛋白质的氨基酸约20种)2、氨基酸结构通式:3、氨基酸的判断:(氨基酸的结构特点)至少有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上,并且这个碳原子还分别与一个氢原子和一个可变R 基相连同(组成蛋白质的20种氨基酸的区别:R 基的不同) (三)蛋白质的结构及其多样性1、蛋白质的结构形成:许多氨基酸分子通过脱水缩合形成肽键(-CO-NH-),肽键相连而成肽链,一条或多条肽链盘曲折叠形成具有复杂空间结构的蛋白质。
第二章细胞的基本结构与化学组成1. 大纲要求1.1. 细胞的形态结构1.1.1. 了解形状、大小和种类的多样性1.1.2. 理解细胞是生命活动的基本单位1.1.3. 掌握动物细胞的一般结构模式1.1.4. 掌握植物细胞与动物细胞、原核细胞与真核细胞的主要结构差别1.2. 细胞的化学组成及其意义1.2.1. 了解元素:主要元素、宏量、微量和痕量元素1.2.2. 掌握有机小分子:小分子糖类、氨基酸、核苷酸、脂质1.2.3. 掌握大分子:核酸、蛋白质、大分子多糖1.2.4. 掌握水、无机盐和离子2.3. 掌握细胞的共性,细胞形态结构和化学组成与功能的相关性2.4. 了解关于病毒与细胞的关系2. 大纲详解2.1. 细胞的形态结构2.1.1了解形状、大小和种类的多样性细胞的形状差异很大,同时,细胞又有明显的差异性即多样性,诸如细胞种类繁多、形态各异、功能多样。
根据其进化地位、结构的复杂程度、遗传装置的类型与主要生命活动的方式等,可以分为原核细胞和真核细胞两大类。
细胞的大小依次为:病毒(最小的生命体,0.02μm), 支原体细胞(最小的细胞,0.1-0.3μm),细菌细胞(1-2μm), 动植物细胞(一般为20-30μm,最大可达100μm,如人的卵细胞),原生动物细胞(数百至数千微米)。
植物细胞在分裂以后随着细胞的发育与分化体积逐渐增大。
高等动植物细胞中,不论其种类的差异多大,同一器官与组织的细胞,其大小总是在一个恒定的范围之内。
器官的大小主要取决于细胞的数量,与细胞的数量成正比,而与细胞的大小无关,这种关系称之为“细胞体积守恒定律”。
原因是:①细胞的体积与相对表面积成反比关系,细胞体积越大,细胞与周围环境交换物质的效力就越小。
②不论细胞的体积大小相差多大,但各种细胞核的大小相差却不大。
③细胞体积越大,细胞内部物质的传递与交流速度相对越小。
2.1.2理解细胞是生命活动的基本单位⑴一切有机体都是由细胞构成的,细胞是构成有机体的基本单位。
第二章组成细胞的元素和化合物第一节细胞中的元素和化合物一、生物界与非生物界统一性:元素种类大体相同差异性:元素含量有差异二、组成细胞的元素微量元素:Fe 、Mn 、B 、Zn 、Mo 、Cu 等大量元素(20种):C 、H 、O 、N 、P 、S 、K 、Ca 、Mg 等元素主要元素(97%):C 、H 、O 、N 、P 、S 基本元素(90%):C 、H 、O 、N 最基本元素:C ,干重下含量最高48.8% ,生物大分子以碳链为骨架物质基础(O ,鲜重下含量最高)无机化合物水:主要组成成分,一切生命活动都离不开水。
化合物无机盐:对维持生物体的生命活动有重要作用蛋白质:生命活动(或性状)的主要承担者(体现者)有机化合物核酸:携带遗传信息糖类:主要的能源物质脂质:主要的储能物质△!生物(如沙漠中仙人掌)鲜重中,含量最多化合物为水,干重中含量最多的化合物为蛋白质。
三、※检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质(1)糖类鉴定(还原性糖和淀粉)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(还原糖鉴定材料不能选用甘蔗)②甲、乙液必须等量混合均匀后再加入样液中,斐林试剂必须现配现用(与双缩脲试剂不同,双缩脲试剂先加A 液,再加B 液)③斐林试剂必须用水浴加热颜色变化:斐林试剂浅蓝色→棕色→砖红色碘液颜色变化:变蓝还原糖+ 斐林试剂砖红色沉淀淀粉+ 碘液蓝色(2)脂肪的鉴定注意事项: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④使用不同的染色剂染色时间不同颜色变化:脂肪颗粒被染成苏丹Ⅲ→橘黄色苏丹Ⅳ→红色苏丹Ⅲ染液橘黄色苏丹Ⅳ染液红色(3)蛋白质的鉴定试剂: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 ,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:变成紫色蛋白质+双缩脲试剂紫色呈现呈现水浴加热糖类呈现脂肪+呈现第二节生命活动的主要承担者——蛋白质一、氨基酸结构及其种类1.氨基酸的组成元素:C 、H 、O 、N 、( S )2.氨基酸的结构通式:H 结构要点:一个中心三个基本点。
第二章组成细胞的分子知识清单第1节细胞中的元素和化合物1.生物体总是和外界环境进行着物质交换,细胞生命活动所需要的物质,归根结底是从无机自然界获取的。
因此,组成细胞的化学元素在无机自然界中都能找到,体现了生物界与无机自然界的统一性。
细胞与无机自然界相比,各种元素的相对含量大不相同,体现了生物界与无机自然界的差异性。
2.组成细胞的化学元素,常见的有20多种,这些元素中含量较多的有C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg 等元素,称为大量元素;有些元素含量很少,如Fe、Mn、Cu、Zn、B、Mo等,称为微量元素。
3.在不同的生物细胞中,C、H、O、N这四种元素的含量很高,其原因与组成细胞的化合物有关。
4.比较玉米细胞和人体细胞的组成元素可知:组成不同生物细胞的化学元素的种类基本相同,但含量相差较大。
5.组成细胞的元素大多以化合物的形式存在,可以分为无机化合物和有机化合物两大类。
组成细胞的化合物中含量最多的是水,约占细胞重量的70%—90%;细胞中含量最多的有机物是蛋白质,约占细胞重量的7%—10% 。
6.某些化学试剂能够使生物组织中的相关化合物产生特定的颜色反应。
如糖类中的还原糖与斐林试剂发生作用生成砖红色沉淀。
脂肪可被苏丹Ⅲ染成橘黄色。
蛋白质与双缩脲试剂发生作用产生紫色反应。
7.糖类中的单糖,如葡萄糖、果糖、半乳糖等及二糖中的麦芽糖和乳糖都具有还原性,二糖中的蔗糖和所有多糖都不具有还原性。
斐林试剂由甲液:质量浓度0.1g/ml的NaOH溶液和乙液:质量浓度0.5g/ml的CuSO4溶液组成,其使用方法是现用现配,并需要在50—65℃水浴加热2min。
若检测的生物组织中无还原糖,则实验结束时组织样液的颜色是浅蓝色。
8.观察花生子叶细胞中的脂肪时,切取花生子叶的切片,选择最薄的切片进行染色,染色后用体积分数为50%酒精溶液洗去浮色并制成临时装片。
先用显微镜的低倍镜找到花生最薄处,移到视野中央,调节细准焦螺旋使物像清晰后换成高倍镜观察。
第二章细胞的化学组成
第一节细胞中的原子和分子
一、组成细胞的原子和分子(对应书——)
1、细胞中含量最多的6种元素是(98%),大量元素,主要元素是,基本元素是,最基本元素是。
2、组成生物体的基本元素:元素。
(碳原子间以共价键构成的,是生物构成生物大分子的基本骨架,称为有机物的。
)
(P16-17)
(补充:
微量元素在生物体内的含量虽然很少,但对生物体的生命活动却起着重要作用:
①锌Zn和铁Fe是微量元素,可以从食物中获得,如果刻意去补,可能会对身体有害。
②硼B能影响花粉的萌发和花粉管的伸长,缺硼将产生“花而不实”的现象。
③植物缺乏锌Zn元素,会影响生长素(IAA)的生成;生长素缺乏时会影响农作物的生长发育;锌为微量元素。
④镁Mg元素是构成植物叶绿素的主要元素。
⑤铁Fe是构成动物血红蛋白的主要元素,缺铁会贫血。
⑥碘I元素是甲状腺激素的主要元素,成人缺碘会地方性甲状腺肿(大脖子病),小孩缺碘会患呆小症。
)
3、缺乏元素可能导致疾病。
如:克山病(缺硒Se)
4、生物界与非生物界的统一性和差异性
统一性:组成生物体的化学元素,在无机自然界都可以,没有一种元素是生物界特有的。
差异性:组成生物体的化学元素在生物体和自然界中含量。
实验:检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质(P18-19)
涉及试题为:
错题及错因总结:
二、细胞中的无机化合物:和(对应书——)
1、水:(1)含量:占细胞总重量的,是活细胞中含量是的物质。
(2)形式:、
●自由水:是以形式存在,可以的水。
作用有①;②;③;④;⑤
(在代谢的细胞中,自由水的含量一般较多)
●结合水:是与其他物质相的水。
作用是组成的重要成分。
(结合水的含量增多,可以使植物的增强)
2、无机盐
(1)存在形式:
(2)作用
①与蛋白质等物质结合成。
(如Mg2+是构成的成分、Fe2+是构成的成分、I-是构成的成分。
②参与细胞的。
(如钙离子浓度过低、过高)
涉及试题:
错题及错因:
第二节细胞中的生物大分子
一、糖类(又称为“”)(对应书——)
1、元素组成:由3种元素组成。
2、分类
蔗糖→
麦芽糖→
乳糖→
淀粉→→
纤维素→→
糖原→
3、功能:糖类是生物体维持生命活动的主要来源。
(另:能参与,细胞间和的调节等生命活动。
)
4.糖的鉴定:
(1)淀粉遇变,这是淀粉特有的颜色反应。
(2)还原性糖(、和)与在条件下,能够生成沉淀。
斐林试剂:配制:溶液(2mL)+溶液(4-5滴)
使用:后使用,且。
涉及试题:
错题及错因:
二、脂质
1、元素组成:主要由组成(C/H比例高于糖类),有些还含
2、分类:、(如脂)、(如、、等)
3.功能:
:细胞代谢所需能量的主要形式。
中的:是构成的重要物质。
:在细胞的、、和中具有重要作用。
4、脂肪的鉴定:脂肪可以被染成,或被染成。
(在实验中用洗去浮色→观察→脂肪颗粒)问:什么是细胞的重要能源物质,什么是细胞的主要储存形式?涉及试题:
错题及错因:
三、蛋白质
(对应书——)
1、元素组成:除外,大多数蛋白质还含有
2、基本组成单位:(组成蛋白质的氨基酸约种)
氨基酸结构通式::
氨基酸的判断:①同时有和
②至少有一个氨基和一个羧基连在碳原子上。
(组成蛋白质的20种氨基酸的区别:的不同)
3.形成:许多氨基酸分子通过形成肽键()相连而成肽链,多条肽链形成有功能的蛋白质
二肽:由个氨基酸分子组成的肽链。
多肽:由n(n≥3)个氨基酸分子以肽键相连形成的肽链。
蛋白质结构的多样性的原因:组成蛋白质多肽链的氨基酸
...的、、的不同;
构成蛋白质的多肽链
...的、不同
4.计算:
一个蛋白质分子中()=。
一个蛋白质分子中至少
..含有(或)=
5.功能:生命活动的。
(注意有关蛋白质的功能及举例)
6.蛋白质鉴定:与产生的颜色反应
双缩脲试剂:配制:溶液(2mL)和溶液(3-4滴)
使用:使用,先,再。
涉及5.3试题:
错题及错因:
四、核酸(的携带者)(对应书——)
1、元素组成:由5种元素构成
2、基本单位:核苷酸(由++组成)
1分子磷酸
脱氧核苷酸1分子
(4种)1分子含氮碱基(A、、G、C)
1分子磷酸
核糖核苷酸1分子
(4种)1分子含氮碱基(A、、G、C)
(原核、真核生物遗传物质都是,病毒的遗传物质是。
)实验:观察DNA和RNA在细胞中的分布
涉及试题:
错题及错因:。