苏教版高中生物必修一、必修二、必修三、选修三知识点总结 必修一 第二章 细胞的化学组成 要点一、细胞中的化学元素和无化合物 一、组成细胞的原子和分子 1、细胞中的大量元素是 C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg；微量元素是 Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo。 2、组成生物体的最基本元素是 C 元素；基本元素是 C、H、O、N；主要元素是 C、H、O、N、P、S。（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），花而不实（缺硼） 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） 要点诠释： 细胞中的水绝大部分以自由水的形式存在，自由水的主要功能阐述如下： （1）做溶剂。水分子的极性强，能使溶解于其中的许多物质解离成离子，利于化学反应进行。 （2）运输营养物质和代谢废物。水溶液的流动性大，水在生物体内还起到运输物质的作用，将吸收来的营养物质运输到各组织中 区，并将组织中的废物运输到排泄器官。 （3）调节温度。水分子之间借助氢键连接，氢键的破坏吸收能量，反之释放能量。人蒸发少量的汗就能散发大量的热。再加上水 的流动性大，能随血液循环迅速分布全身，因此对于维持生物体的温度起很大作用。 （4）调控代谢活动。生物体内含水量多少以及水的存在状态改变，都影响新陈代谢的进行。一般生物体内含水 70%以上时，细 胞代谢活跃；含水量降低，则代谢不活跃或进入休眠状态。 2、无机盐 （1）含量：1~1.5% （2）存在形式：主要以离子形式存在 （3）生理作用： 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、I-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）③ 维持细胞内的酸碱平衡 ① 有些无机盐是某些复杂化合物的重要组成成分 ② 无机盐参与维持正常的生命活动：如酸碱平衡、离子平衡、渗透压平衡 要点诠释：　 ① 渗透压的平衡 Na+，Cl 一对细胞外液渗透压起重要作用，K＋则对细胞内液渗透压起决定作用。 ② 酸碱平衡（即 pH 平衡），pH 调节着细胞的一切生命活动，它的改变影响着原生质体组成物质的所有特性以及在细胞内发生的 一切反应：如人血浆中 H2CO3/HCO3- ，HPO42-/H2P04-等。 ③ 离子平衡：动物细胞内外 Na+ /K+ /Ca2+的比例是相对稳定的。细胞膜外 Na+高、K+低，细胞膜内 K+高、Na+低。K+、Na+这 两种离子在细胞膜内外分布的浓度差，是使细胞可以保持反应性能的重要条件。 要点二、细胞中的糖类和脂质 1、细胞中的糖类 （1）细胞中糖的种类 种类 分子式 功能 单糖 葡萄糖 细胞内最重要的能源物质 C6H12O6 果糖 蔗糖的组成物质之一 半乳糖 乳糖的组成物质之一 核糖 C5H10O5 核酸 RNA 的组成物质之一 脱氧核糖 C5H10O4 核酸 DNA 的组成物质之一 蔗糖 C12H22O11 植物细胞特有的，水解为单糖，提供能量 二糖 麦芽糖 乳糖 多糖 淀粉 动物细胞特有的（乳汁中），水解为单糖 （C6H10O5）n 植物细胞内贮存能量的物质 纤维素 植物细胞壁的组成成分 糖原 动物细胞内贮存能量的物质 （2）糖类的功能 糖类是主要的能源物质。从能量供应方面来讲，生物体和细胞各项生命活动消耗的能量主要由糖类供给，虽然蛋白质、脂肪等也 能为生命活动提供能量。 　①单糖 单糖是不能水解的糖。光合作用的产物主要是葡萄糖（C6 HI2 06），它与果糖（C6 H I2 06）是生物界分布最普遍的六碳糖， 虽然分子式相同，但属于结构不同的同分异构体。半乳糖（C6 HI2 06）与葡萄糖也是同分异构体，因两者结合构成乳糖而得名。 核糖（C5H1005）和脱氧核糖（C5H1004）是相差一个氧的两种五碳糖，它们的结构都成环状，是区分脱氧核糖核酸（DNA）和核 糖核酸（RNA）的重要成分。 　②二糖 二糖在植物细胞中有蔗糖和麦芽糖。蔗糖是由一分子果糖和一分子葡萄糖脱水缩合而成，甘蔗和甜菜中含有大量的蔗糖；麦 芽糖是由两分子葡萄糖组成，发芽的大麦里含有大量的麦芽糖。在动物的乳汁中，含有由一分子葡萄糖和一分子半乳糖缩合而成 的二糖——乳糖。这三种二糖（蔗糖、麦芽糖、乳糖）分子式相同（C12 H22 O11），但结构不同。 ③ 多糖 　　多糖是由多个单糖分子脱水缩合而成的链状大分子，是自然界中含量最多的糖类。淀粉是高等植物中糖的主要存在形式，以 直链淀粉和支链淀粉两种形式存在，长链呈螺旋状盘曲。在植物中，最重要的多糖是纤维素，纤维素是植物细胞壁组成成分。动 物细胞中量重要的多糖是糖原（动物淀粉），它分为肝糖原和肌糖原两种。因此，糖类是生物体生命活动的主要能源物质；另外， 淀粉是植物细胞中储存能量的物质；糖原是动物细胞中储存能量的物质；核糖和脱氧核糖是组成核酸的重要物质， 2、细胞中的脂质 （1）细胞中脂质 脂质，最熟悉的是食用植物油和动物脂肪。脂质分子主要由 C、H、O 三种元素构成，有的脂质还含有 N、P。常见的脂质有脂肪、 磷脂、固醇等。 （2）脂质的种类及生理功能： 种类 生理功能 脂肪 （1）细胞内良好的储能物质 （2）很好的绝热体，有隔热、保温作用 （3）能缓冲和减压，可以保护内脏器官 磷脂 构成细胞膜、细胞器膜等生物膜的重要成分 固醇类 胆固醇 （1）构成细胞膜的重要成分（2）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 Ca、P 的吸收 3、生物组织中糖类、脂肪、蛋白质的鉴定 物质 材料 试剂 操作要点 颜色反应 还原性糖 苹果，梨等浅色水果 斐林试剂（甲液和乙液） 临时混合，沸水浴加热 砖红色沉淀 脂肪 花生子叶 苏丹Ⅲ（Ⅳ）染液 切片，高倍镜观察 橘黄色（红色） 蛋白质 牛奶，豆浆或蛋清稀释液 双缩脲试剂（A 液和 B 液） 先加试剂 A，再滴加试剂 B 紫色 淀粉 马铃薯等 碘液 直接滴加碘液 蓝色 要点诠释： （1）生物组织中还原糖的鉴定： ① 斐林试剂甲液和乙液混合后使用 ② 苹果或梨组织液要临时制备，因组织液容易被氧化成褐色，将产生的颜色掩盖 （2）生物组织中蛋白质的鉴定： ① 先加 A 液，再加 B 液，且 B 液不能过多，防止 CuSO4 遮盖反应颜色；若 A、B 同时加入会生成 Cu（OH）2 沉淀，使双缩 脲试剂失效。 ② 如用蛋清则必须先稀释，防止蛋清粘于试管壁，反应不彻底 （3）生物组织中脂肪的鉴定： ① 切片尽可能薄，方便显微镜下观察 ② 染色时间不宜过长 ③ 酒精脱色时间不能过长，防止脂肪颗粒溶解成油滴 要点三、蛋白质 1、氨基酸及其种类 （1）氨基酸的组成元素：C、H、O、N，有的含有 S （2）氨基酸是组成蛋白质的基本单位。 含有氨基和羧基的有机化合物都叫做氨基酸。天然氨基酸 现已发现的有 300 多种，但作为构成蛋白质的氨基酸大约有 20 种。 （3）组成蛋白质的氨基酸的结构： ① 构成蛋白质的氨基酸分子，可用氨基酸的结构通式表示如下： ② 构成蛋白质的氨基酸的结构特点是： 每种氨基酸分子至少含有一个氨基（-NH2）和一个羧基（-COOH），并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上； 不同的氨基酸分子，具有不同的 R 基。可以根据 R 基的不同，将氨基酸区别为不同的种类。 2、蛋白质的形成及其相关计算 （1）氨基酸缩合成蛋白质的示意图（右图）： （ 2 ） 蛋 白 质 的 分 子 结 构 　 氨基酸分子互相结合的方式是：一个氨基酸分子的羧 基（-COOH）和另一个氨基酸分子的氨基（-NH2 ）， 脱去一分子水而连接起来，这种结合方式叫做脱水缩合。 通过缩合反应，在羧基和氨基之间形成的连接两个氨基 酸分子的那个键叫做肽键，由肽键连结形成的化合物称 为肽。肽键结构如图： 由两个氨基酸缩合，形成一个肽键，产生一分子水和一分子二肽；由三个氨基酸 缩合，形成两个肽键，脱掉两分子水，产生一个三肽；由 n 个氨基酸缩合成一条肽链， 脱掉（n 一 1）个水分子，形成（n 一 1）个肽键，产生一个多肽。若 n 个氨基酸缩合 形成 m 条肽链，则形成（n－m）个肽键，脱掉（n-m）个水分子（m＜n/2m）。由三个或三个以上的氨基酸分子连结成的肽叫 做多肽，多肽通常呈链状结构，叫多肽链。 （3）蛋白质分子多样性的原因 由于组成每种蛋白质分子的氨基酸的种类不同，数目的多少也不等，排列的次序又变化多端，由氨基酸形成的肽链的空间结 构千差万别，导致蛋白质分子的结构也多种多样。从而决定蛋白质分子功能的多样性。 空间结构：一个蛋白质分子可以含有一条或几条肽链，肽链通过一定的化学键互相连接在一起，这些肽链不呈直线，也不在 同一个平面上，而是一条或几条肽链盘曲折叠形成具有复杂空间结构的蛋白质分子。 蛋白质的空间结构可以从以下四个方面来理解： ① 氨基酸的种类不同，形成的肽链不同，如图 1 所示： 　　　 ② 氨基酸的数目不同，形成的肽链不同，如图 2 所示： 　　　 ③ 氨基酸的排列次序不同，形成的肽链不同，如图 3 所 示： 　　　 ④ 肽链的数目和空间结构不同，构成的蛋白质不同，如图 4 所示： 　　　 3、蛋白质的功能 蛋白质功能 举例 结构蛋白 构成细胞和生物体的成分。如构成人和动物肌肉的肌动蛋白和肌球蛋白；构成生物膜的蛋白质 催化作用 绝大多数酶，如唾液淀粉酶、胃蛋白酶等 运输作用 如血红蛋白、载体蛋白 免疫作用 抗体、细胞因子 调节作用 起信息作用的部分激素：如胰岛素、生长激素等 也能做源物质 婴幼儿时期，主要喝奶，从中获取能量 4、蛋白质结构中的数量关系 氨基酸平均相对 氨基酸数目 肽键数目 分子质量 脱去水 多肽相对分子质量 氨基数目 羧基数目 分子数 1 条肽