高一生物知識點:組成細胞的元素和化合物
高一生物知識點:組成細胞的元素和化合物
核酸是細胞內(nèi)攜帶遺傳信息的物質(zhì),在生物體的遺傳、變異和蛋白質(zhì)的生物合成中具有極其重要的作用。接下來小編為大家整理了高一生物學習的內(nèi)容,一起來看看吧!
高一生物知識點:組成細胞的元素和化合物
第一節(jié)細胞中的元素和化合物
知識梳理:
1、生物界與非生物界 統(tǒng)一性:元素種類大體相同 差異性:元素含量有差異
2、組成細胞的元素(常見20多種)
大量元素:C H O N P S K Ca Mg
微量元素: Zn 、Mo、Cu、B、Fe、Mn(口訣:新木桶碰鐵門)
主要元素:C、H、O、N、P、S
含量最高的四種元素:C、H、O、N(基本元素)
最基本元素:C(干重下含量最高)
質(zhì)量分數(shù)最大的元素:O(鮮重下含量最多的是水)
數(shù)量最多的元素:H
3、組成細胞的化合物
無機化合物:水(鮮重下含量最多),無機鹽
有機化合物:糖類,脂質(zhì),蛋白質(zhì)(干重中含量最高的化合物),核酸
4、檢測生物組織中糖類、脂肪和蛋白質(zhì)
實驗原理:某些化學試劑能夠使生物組織中的有關有機化合物產(chǎn)生特定的顏色反應。
糖類中的還原糖(如葡萄糖、果糖、麥芽糖)與斐林試劑發(fā)生作用,生成磚紅色沉淀。脂肪可以被蘇丹紅Ⅲ染成橘黃色(或被蘇丹紅Ⅳ染液染成紅色)。淀粉遇碘變藍色。蛋白質(zhì)與雙縮脲試劑發(fā)生作用,產(chǎn)生紫色反應。
第二節(jié) 生命活動的主要承擔者——蛋白質(zhì)
蛋白質(zhì)是組成細胞的有機物中含量最多的。
元素組成:C H O N(有的含N P S Fe等)
基本單位:氨基酸
一、氨基酸及其種類 氨基酸是組成蛋白質(zhì)的基本單位(或單體)。
種類:約20種
通式:
有8種氨基酸是人體細胞不能合成的(嬰兒有9種),必須從外界環(huán)境中直接獲取,叫必需氨基酸。另外12種氨基酸是人體能夠合成的,叫非必需氨基酸。
結(jié)構要點:每種氨基酸都至少含有一個氨基(-NH2)和一個羧基(-COOH),并且都有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上。氨基酸的種類由R基(側(cè)鏈基團)決定。
二、蛋白質(zhì)的結(jié)構
氨基酸分子相互結(jié)合的方式是:一個氨基酸分子的羧基(—COOH)和另一個氨基酸分子的氨基(—NH2)相連接,同時脫去一分子水,這種結(jié)合方式叫做脫水縮合。連接兩個氨基酸分子的化學鍵(—NH—CO—)叫做肽鍵。有兩個氨基酸分子縮合而成的化合物,叫做二肽。
肽鏈能盤曲、折疊、形成有一定空間結(jié)構的蛋白質(zhì)分子。
三、蛋白質(zhì)的功能
1. 構成細胞和生物體結(jié)構的重要物質(zhì)(肌肉毛發(fā))
2. 催化細胞內(nèi)的生理生化反應)
3. 運輸載體(血紅蛋白)
4. 傳遞信息,調(diào)節(jié)機體的生命活動(胰島素)
5. 免疫功能( 抗體)
四、蛋白質(zhì)分子多樣性的原因
構成蛋白質(zhì)的氨基酸的種類,數(shù)目,排列順序,以及蛋白質(zhì)的空間結(jié)構不同導致蛋白質(zhì)結(jié)構多樣性。蛋白質(zhì)結(jié)構多樣性導致蛋白質(zhì)的功能的多樣性。
規(guī)律方法
1、構成生物體的蛋白質(zhì)的20種氨基酸的結(jié)構通式為:
根據(jù)R基的不同分為不同的氨基酸。
氨基酸分子中,至少含有一個-NH2和一個-COOH位于同一個C原子上,由此可以判斷是否屬于構成蛋白質(zhì)的氨基酸。
2、公式:肽鍵數(shù)=失去H2O數(shù)=aa數(shù)-肽鏈數(shù)(不包括環(huán)狀)n個氨基酸脫水縮合形成m條多肽鏈時,共脫去(n-m)個水分子,形成(n-m)個肽鍵。
至少存在m個-NH2和m個-COOH,具體還要加上R基上的氨(羧)基數(shù)。
形成的蛋白質(zhì)的分子量為nx氨基酸的平均分子量-18(n-m)
3、氨基酸數(shù)=肽鍵數(shù)+肽鏈數(shù)
4、蛋白質(zhì)總的分子量=組成蛋白質(zhì)的氨基酸總分子量-脫水縮合反應脫去的水的總分子量。
第三節(jié)遺傳信息的攜帶者——核酸
一、核酸的分類
細胞生物含兩種核酸:DNA和RNA
病毒只含有一種核酸:DNA或RNA
核酸包括兩大類:一類是脫氧核糖核酸(DNA);一類是核糖核酸(RNA)。
二、核酸的結(jié)構
1、核酸是由核苷酸連接而成的長鏈(C H O N P)。DNA的基本單位脫氧核糖核苷酸,RNA的基本單位核糖核苷酸。核酸初步水解成許多核苷酸?;窘M成單位—核苷酸(核苷酸由一分子五碳糖、一分子磷酸、一分子含氮堿基組成)。根據(jù)五碳糖的不同,可以將核苷酸分為脫氧核糖核苷酸(簡稱脫氧核苷酸)和核糖核苷酸。
2、DNA由兩條脫氧核苷酸鏈構成。RNA由一條核糖核苷酸連構成。
3、核酸中的相關計算:
(1)若是在含有DNA和RNA的生物體中,則堿基種類為5種;核苷酸種類為8種。
(2)DNA的堿基種類為4種;脫氧核糖核苷酸種類為4種。
(3)RNA的堿基種類為4種;核糖核苷酸種類為4種。
附表
類別 | DNA | RNA |
基本單位 | 脫氧核糖核苷酸(4種) | 核糖核苷酸(4種) |
腺嘌呤脫氧核苷酸 鳥嘌呤脫氧核苷酸 胞嘧啶脫氧核苷酸 胸腺嘧啶脫氧核苷酸 | 鳥嘌呤核糖核苷酸 腺嘌呤核糖核苷酸 胞嘧啶核糖核苷酸 尿嘧啶核糖核苷酸 | |
堿基 | 腺嘌呤(A)、鳥嘌呤(G、) 胞嘧啶(C)、胸腺嘧啶(T) | 腺嘌呤(A)、鳥嘌呤(G) 胞嘧啶(C)、尿嘧啶(U) |
五碳糖 | 脫氧核糖 | 核糖 |
磷酸 |
三、核酸的功能:核酸是細胞內(nèi)攜帶遺傳信息的物質(zhì),在生物體的遺傳、變異和蛋白質(zhì)的生物合成中具有極其重要的作用。
第四節(jié)細胞中的糖類和脂質(zhì)
細胞中的糖類——主要的能源物質(zhì)
糖類的分類,分布及功能:
種類 | 分布 | 功能 | ||
單糖 | 五碳糖 | 核糖 (C5H10O5) | 細胞中都有 | 組成RNA的成分 |
脫氧核糖 (C5H10O4) | 細胞中都有 | 組成DNA的成分 | ||
六碳糖 (C6H12O6) | 葡萄糖 | 細胞中都有 | 主要的能源物質(zhì) | |
果糖 | 植物細胞中 | 提供能量 | ||
半乳糖 | 動物細胞中 | 提供能量 | ||
二糖 (C12H22O11) | 麥芽糖 | 發(fā)芽的小麥、谷控中含量豐富 | 都能提供能量 | |
蔗糖 | 甘蔗、甜菜中含量豐富 | |||
乳糖 | 人和動物的乳汁中含量豐富 | |||
多糖 (C6H10O5)n | 淀粉 | 植物糧食作物的種子、變態(tài)根或莖等儲藏器官中 | 儲存能量 | |
纖維素 | 植物細胞的細胞壁中 | 支持保護細胞 | ||
糖原 | 肝糖原 | 動物的肝臟中 | 儲存能量調(diào)節(jié)血糖 | |
肌糖原 | 動物的肌肉組織中 | 儲存能量 |
細胞中的脂質(zhì)
脂質(zhì)的分類 、分布及功能:
1、脂肪(C、H、O)存在人和動物體內(nèi)的皮下,大網(wǎng)膜和腸系膜等部位。動物細胞中良好的儲能物質(zhì),與糖類相同質(zhì)量的脂肪儲存能量是糖類的2倍。
功能:①保溫②減少內(nèi)部器官之間摩擦③緩沖外界壓力,可以保護內(nèi)臟器官。
2、(內(nèi)脂)磷脂構成細胞膜以及各種細胞器膜重要成分。
分布:人和動物的腦、卵細胞、肝臟、大豆的種子中含量豐富。
3、固醇包括:
?、倌懝檀?-----構成細胞膜重要成分;參與人體血液中脂質(zhì)的運輸。
?、谛约に?-----促進人和動物生殖器官的發(fā)育以及生殖細胞的形成,激發(fā)并維持第二性征。
?、劬S生素D------促進人和動物腸道對Ca和P的吸收。
單體和多聚體的概念:生物大分子如蛋白質(zhì)是由許多氨基酸連接而成的。核酸是由許多核苷酸連接而成的。 氨基酸、核苷酸、單糖分別是蛋白質(zhì)、核酸和多糖的單體,而這些大分子分別是單體的多聚體。
生物大分子的形成:C形成4個化學鍵 → 成千上萬原子形成 → 碳鏈 → 單體 → 生物大分子
第五節(jié)細胞中的無機物
1、細胞中的水包括
結(jié)合水:細胞結(jié)構的重要組成成分
自由水:細胞內(nèi)良好溶劑 ;運輸養(yǎng)料和廢物;許多生化反應有水的參與;提供液體環(huán)境。
自由水與結(jié)合水的關系:自由水和結(jié)合水可在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化。
細胞含水量與代謝的關系:代謝活動旺盛,細胞內(nèi)自由水水含量高;代謝活動下降,細胞中結(jié)合水水含量高。
2、細胞中的無機鹽