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第2章 组成细胞的分子知识梳理
构建单元知识网络
1、 细胞中的元素和化合物
(一)组成细胞的元素和化合物
1.细胞中的元素
①元素的来源、分类和存在形式
提醒：生物体内含有的元素不一定是生物体所必需的元素，如铅(Pb)。
②生物界和非生物界在元素方面的关系
2.细胞中的化合物
①细胞中化合物的分类
②组成人体细胞的元素和化合物的含量
(二)检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
1．还原糖的检测
2．脂肪的检测
(1)检测原理：脂肪＋苏丹Ⅲ染液→橘黄色。
(2)操作步骤：
3．蛋白质的检测
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2、 细胞中的无机物
(一)细胞中的水
1．水的含量及特性
含量 (1)在构成细胞的各种化学成分中，水是活细胞中含量最多的化合物，一般占60%～95%。(2)生物种类不同，含水量不同。(3)生物体在不同的生长发育期，含水量不同
特性 (1)水是极性分子，带正电荷或带负电荷的分子(或离子)都容易与水结合，因此，水是良好的溶剂。(2)水分子之间形成氢键，氢键比较弱，易被破坏，也易形成，使水在常温下维持液体状态，具有流动性。(3)氢键的存在使水具有较高的比热容，使水的温度相对不易发生改变
2.水的存在形式和作用
项目 自由水 结合水
形式 呈游离状态，可以自由流动 与细胞内其他物质相结合
含量 约占95.5% 约占4.5%
作用 ①细胞内的良好溶剂；②参与生物化学反应；③为细胞提供液体环境；④运送营养物质和代谢废物 主要是与蛋白质、多糖等物质结合，这样水就失去流动性和溶解性，成为生物体的构成成分
3.自由水和结合水的比例与细胞代谢及抗逆性的关系
(1)细胞中自由水所占的比例越大，细胞的代谢就越旺盛。
(2)细胞中结合水越多，细胞抵抗干旱和寒冷等不良环境的能力就越强。
（二）细胞中的无机盐
1．无机盐的存在形式和功能
2．常见无机盐的作用与缺乏症
种类 作用 缺乏时引起的症状
Fe 构成血红素的元素 缺铁性贫血症
Mg 构成叶绿素的元素 植物叶绿素合成受阻，影响光合作用
Zn 很多酶的组成成分 生长发育不良，生殖腺功能受影响
Ca 骨骼、牙齿的重要组成成分 佝偻病；抽搐等
I 甲状腺激素的重要组成成分 甲状腺肿大；呆小症
B 促进花粉的萌发和花粉管的伸长 油菜缺B时，“花而不实”
Na 维持动物细胞的渗透压 动物细胞渗透压降低；过低时不能维持正常的细胞形态
3、 细胞中的糖类和脂质
(一)细胞中的糖类
1．元素组成：一般由C、H、O三种元素组成。
2．主要作用：糖类是主要的能源物质。
3．分类
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(二)细胞中的脂质
1．元素组成：主要是C、H、O，有些脂质还含有P和N。与糖类相比，脂质分子中氢的含量高，而氧的含量则低于糖类。21世纪教育网版权所有
2．化学性质：脂质分子结构差异很大，通常都不溶于水，而溶于脂溶性有机溶剂。
3．分类和功能
(1)
(2)磷脂
①元素组成：C、H、O、N、P。
②作用：构成细胞膜、多种细胞器膜的重要成分。
(3)固醇
分类 生理功能
胆固醇 ①构成动物细胞膜的重要成分；②在人体内，参与血液中脂质的运输
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
维生素D 能有效地促进人和动物肠道对钙和磷的吸收
(三)糖类和脂质的相互转化
1．体内葡萄糖和脂肪的主要去路
(1)血液中的葡萄糖除供细胞利用外，多余的部分可以合成糖原储存起来；如果葡萄糖还有富余，就可以转变成脂肪和某些氨基酸。21教育网
(2)食物中的脂肪被消化吸收后，可以在皮下结缔组织等处以脂肪组织的形式储存起来。
2．细胞中糖类和脂质的相互转化
4、 蛋白质是生命活动的主要承担者
(一)蛋白质的功能
1．一切生命活动离不开蛋白质，蛋白质是生命活动的主要承担者。
2．蛋白质功能举例
功能 举例
构成细胞和生物体 羽毛、肌肉、蛛丝、头发等
催化作用 绝大多数的酶
运输作用 血红蛋白(能运输氧气)
信息传递作用 胰岛素等蛋白质类激素
免疫作用 抗体(可抵御抗原的侵害)
(二) 组成蛋白质的氨基酸的元素、结构与种类
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(三)蛋白质的结构及其多样性
1．脱水缩合的过程
（1）肽的名称确定：一条多肽链由几个氨基酸缩合而成就称为几肽。
（2）H2O中各元素的来源：H来自—COOH和—NH2，O来自—COOH。
（3）一条肽链上氨基数或羧基数的确定：一条肽链上至少有一个游离的氨基和一个游离的羧基，分别位于肽链的两端；其余的氨基(或羧基)在R基上。
2．蛋白质的四个结构层次(以血红蛋白为例)
3．蛋白质结构多样性与功能多样性
5、 核酸是遗传信息的携带者
(一)核酸的种类、分布
种类 脱氧核糖核酸，简称DNA
核糖核酸，简称RNA
分布 真核细胞的DNA主要分布于细胞核，线粒体、叶绿体内也有少量的DNA。RNA主要分布于细胞质
(二)核酸是由核苷酸连接而成的长链
1.核酸的结构层次
2．核酸的形成
(1)一般情况下，DNA是由脱氧核糖核苷酸聚合成的2条脱氧核糖核苷酸链构成。
(2)一般情况下，RNA是由核糖核苷酸聚合成的1条核糖核苷酸链构成。
3．核酸的信息储存
(1)绝大多数生物其遗传信息储存在DNA分子中。
(2)部分病毒的遗传信息储存在RNA中。
4．核酸的功能
(1)核酸是细胞内携带遗传信息的物质。
(2)核酸在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。
(三)生物大分子以碳链为骨架
(1)单体：多糖的基本单位是单糖，组成蛋白质的基本单位是氨基酸，组成核酸的基本单位是核苷酸，这些基本单位称为单体。21cnjy.com
(2)多聚体：生物大分子是由许多单体连接成的多聚体。
(3)碳链的基本骨架：每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架。
(4)碳链骨架的意义：以碳链为骨架的多糖、蛋白质、核酸等生物大分子，构成细胞生命大厦的基本框架。
(四)蛋白质与核酸的关系
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