高中生物知识结构网络图
必修1 分子与细胞
专题一：组成细胞的分子
细胞中的元素和化合物 系统表解
表2-1-1组成细胞的化合物的种类及含量：
种 类 含量（质量分数/%）
有机化合物
（除CO、CO2、碳酸盐等以外的所有含碳化合物） 蛋白质 占7～10
脂质 占1～2
糖类和核酸
占1～
无机化合物
（有机化合物以外的化合物） 水 占85～90
无机盐 占1～
1．2几种常见元素的生理功能
元素种类 功能 缺乏时引起的病症
N 构成蛋白质、核酸的重要元素，有生命元素之称 各种新陈代谢活动受到影响 P 构成磷脂、ATP、NADPH等 动物缺P：佝偻病、软骨病
K 维持动物细胞内液渗透压 动物：心律失常
Mg 构成叶绿素元素之一，也可作为多种酶激活剂 叶片变黄
B 促进花粉的萌发和花粉管的伸长 花粉发育不良
Fe 构成动物血红蛋白的元素 缺铁性贫血
Ca 组成骨骼和牙齿的主要成分，控制肌肉收缩 骨质疏松症、抽搐
Na 维持细胞外液渗透压 血压下降，心率加快
I 甲状腺激素的组成成分 地方甲状腺肿（大脖子病）
细胞中的化合物一览表
化合物 分 类 元素组成 主要生理功能
水 ①组成细胞（结合水）
②维持细胞形态
③运输物质
④提供反应场所
⑤参与化学反应
无机盐 ①构成化合物（Fe、Mg）
②组成细胞（如骨细胞）
③维持细胞渗透压和酸碱平衡
④许多无机盐离子对于维持生命活动有重要作用
糖类 单糖
二糖
多糖 C、H、O ①供能（淀粉、糖元、葡萄糖等）
②组成核酸（核糖、脱氧核糖）
③细胞识别（糖蛋白） ④组成细胞壁（纤维素）
脂质 脂肪
磷脂（类脂）
固醇（胆固醇、性激素、维生素D） C、H、O
C、H、O、N、P
C、H、O ①脂肪：储能、保护和保温
②磷脂组成生物膜
③固醇调节生殖和代谢（性激素）
蛋白质 单纯蛋白（如胰岛素）
结合蛋白（如糖蛋白、脂蛋白） C、H、O、N、S
构建《生物学概念图》——让记忆更加系统
玉溪师院附中：李荣凯
第二章 组成细胞的分子
（1）本章核心概念
1) 大量元素（macroelement）：细胞内含量较多的元素，如：C、H、O、N、P、K、Ca、Mg等。
2) 微量元素（microelement）：细胞内含量较少的元素，如：Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。
3) 糖类（carbohydrate）：又称“碳水化合物”，由C、H、O三种元素构成。是主要的能源物质；主要分为单糖、二糖和多糖等。
4) 脂质（lipids）：脂肪和类似脂肪物质的统称。组成脂质的化学元素主要是C、H、O，有些脂质还含有P和N。
5) 蛋白质（protein）：生物体中广泛存在的一类生物大分子，由核酸编码的α氨基酸之间通过α氨基和α羧基形成的肽键连接而成的肽链，经翻译后加工而生成的具有特定立体结构的、有活性的大分子。蛋白质是组成细胞的有机物中含量最多的物质。蛋白质是生命活动的主要承担者。
6) 核 酸（nucleic acid）：由核苷酸或脱氧核苷酸通过3′，5′-磷酸二酯键连接而成的一类生物大分子。是细胞内携带遗传信息的物质，对于生物的遗传、变异和蛋白质的合成具有重要作用。
7) 水（water）：氢和氧的化合物,化学式为H2O。细胞内的水有两种形式存在：自由水和结合水。自由水和结合水是可以相互转化的，如血液凝固时，部分自由水转化为结合水。自由水/结合水的值越大，新陈代谢越活跃。结合水约4.5％，是细胞结构的重要组成成分。水在细胞内的生理功能有：①、良好溶剂；①、参与多种化学反应；①、运送养料和代谢废物。
8) 无机盐（inorganic salts）：无机化合物中盐类的统称。细胞中大多数无机盐以离子的形式存在。无机盐在细胞内的生理功能有：①、构成某些重要的化合物，如：叶绿素中含有Mg2+、血红蛋白中含有Fe2+等；①、维持生物体的生命活动（如动物缺钙会抽搐）；①、维持酸碱平衡，调节渗透压。
《生物》必修一：分子与细胞第二章：组成细胞的分子思维导图组成细胞的分子细胞中元素和化合物组成细胞的元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg（大量元素）；
Fe、M、Cu、Mo、Zn、B等（微量元素）；
基本元素C；
活（干）细胞中含量最多的四种元素依次为：O、C、H、N（C、O、N、H
组成细胞的化合物：无机物一水（活细胞中含量最多）
无机盐
有机物一蛋白质（干细胞中含量最多）
核酸、糖类和脂质
检测蛋白质、还原性糖和脂肪：双缩脲试剂-蛋白质→紫色反应
斐林试剂+还原性糖（葡萄糖、果糖和麦芽糖）→砖红色沉淀
苏丹Ⅲ染液+脂肪→橘黄色
苏丹Ⅳ染液+脂肪→红色
生命活动的主要主要承担者-蛋白质含量：占细胞鲜重的7%~10%，干重的50%以上，是细胞含量最多的有机物。
组成元素：主要由C、H、O、N等元素组成，有些含有S、Fe等
相对分子质量：几千~100万以上，属于大分子化合物
基本单位：氨基酸，大约有20多种
结构通式
结构特点是至少含有一个氨基（NH2和一个羧基（COOH），并且都有一个有一个氨基（NH2和一个羧基（COOH）连接在同一个碳原子上，将氨基酸区别为不同的种类的依据是R基（侧链基团）。
形成过程（1）脱水缩合过程图解
（2）肽链两（三）个氨基酸缩合的化合物叫二（三）肽，含有一（二）个肽键，脱掉一（二）个水分子，多个氨基酸缩合而的含多个肽键的化合物叫做多肽，若n个氨基酸形成一条肽链，则可形成n-1个肽键，失去n-1个水分子；若n个氨基酸形成m条肽链，则形成n-m个肽键，失去n-m个水分子，则由这m条肽链组成的蛋白质的分子量为：nxa（n-m）×18（a为氨基酸的平均分子量、18为水分子量）
（3）空间结构一条或几条肽链通过一定的化学键互相链接在一起，形成具有复杂空间结构的蛋白质。高温、强酸强碱和重金属都会破坏蛋白质的空间结构。
结构的多样性：组成蛋白质的氨基酸数目不同、氨基酸的种类不同、氨基酸排列顺序不同、多肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千变万化
第一部分 细胞的分子组成及其结构
[基本图例]
细胞中的元素和化合物
注意：（1）组成不同生物体的化学元素种类大体相同，但在不同的生物体内，各种化学元素的含量相差很大。（2）哪种元素最多是常设的陷阱题，慎审试题中干重、鲜重和原子个数是关键。在细胞的组成元素中，原子个数最多的元素是H，细胞鲜重中含量最多的元素是O，细胞干重中含量最多的元素是C。（3）大量元素和微量元素划分的依据是含量，而不是生理作用的大小。 甲：蛋白质、氨基酸
乙：核酸、核苷酸、ATP
丙：磷脂
丁：固醇、脂肪
戊：糖类
氨基酸的结构通式
A——氨基
B、C、G——R基
D——羧基
E、F——肽键
核苷酸结构模式图
细
胞
结
构
和
功
能
动物细胞亚显微结构模式图 1：细胞膜
2：细胞质
3：高尔基体
4：细胞核
5：染色质
6：核仁
7：核膜
8：内质网
9：线粒体
10：核孔
11：内质网上的核糖体
12：游离的核糖体
13：中心体
植物细胞亚显微结构模式图 1：细胞膜
2：细胞壁
3：细胞质
4：叶绿体
5：高尔基体
6：核仁
7：细胞核
8：核膜
9：染色质
10：核孔
11：线粒体
12：内质网
13：游离的核糖体
14：液泡
15：内质网上的核糖体
证明细胞膜具有流动性的人鼠细胞杂交实验
细胞膜控制物质进出细胞的功能
[关键语句]
1．糖类、脂质、蛋白质和核酸共有的元素是C、H、O，除此之外，蛋白质中还含有N等元素，核酸中还含有N、P。
2．组成蛋白质的氨基酸约有20种，不同氨基酸理化性质差异的原因在于R基不同。
3．DNA和RNA在分子组成上的差异表现为DNA中含有脱氧核糖和胸腺嘧啶，而RNA中含有核糖和尿嘧啶。
4．DNA多样性的原因主要是碱基（脱氧核苷酸）的排列顺序不同；而蛋白质多样性的原因是组成蛋白质的氨基酸的种
类、数目、排列顺序以及肽链的空间结构不同。
5．熟记实验中的颜色反应：
蛋白质＋双缩脲试剂→紫色；DNA＋甲基绿染液→绿色；RNA＋吡罗红（派洛宁）染液→红色；
