第二章 组成细胞的分子（知识点归纳）

第二章  组成细胞的分子

第 1 节  细胞中的元素和化合物

一、组成细胞的元素

1. 组成细胞的化学元素，在无机自然界中能够找到，没有一种化学元素为细胞所特有。但是，细胞中各种元素的 相对含量与无机自然界的大不相同。(生物界与无机自然界在元素种类上有统一性，含量上有差异性)

2. 大量元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg；微量元素：Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo 等。

3. 微量元素含量虽然少，但是是生命活动必不可少的。

4. 不同生物体中元素的组成大致相同，含量有差异。

二、组成细胞的化合物

1. 组成细胞的化合物有水、无机盐、糖类、脂质、蛋白质和核酸等。

2. 细胞内含量最多的化合物是水，含量最多的有机化合物是蛋白质。

注意：不同生物组织的细胞中各种化合物的含量是有差异的，有的还相差悬殊呢！

三、实验：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质

第 2 节  细胞中的无机物

一、细胞中的水

1. 水在细胞中绝大部分以自由水形式存在，还有一部分以结合水形式存在。

2. 自由水是细胞内良好的溶剂，细胞内许多的生化反应也都需要水的参与，绝大多数细胞生活在以水为基础的液 体环境中，水还可以运输营养物质和代谢废物；结合水是细胞结构的重要组成部分。

3. 细胞内自由水所占的比例越大，细胞的代谢就越旺盛；而结合水越多，细胞抵抗干旱和寒冷等不良环境的能力 越强。

4. 种子晒干减少了自由水降低了代谢；北方冬小麦冬天自由水比例下降，结合水比例上升，避免结冰受伤害。 注意：晒干或风干的种子失去的是自由水，而烘干的种子失去了自由水和结合水，因此烘干种子已死。

二、细胞中的无机盐

1. 小麦种子燃烧后剩下的灰烬就是无机盐。

2. 细胞中大多数无机盐以离子的形式存在。

3. 无机盐是细胞结构以及细胞必不可少的许多化合物的成分；维持细胞渗透 压和酸碱平衡；对于维持细胞和生物体的生命活动都有重要作用。

① 叶绿素的组成元素：C、H、O、N、Mg；血红素的组成元素：C、H、O、N、Fe； P 是组成细胞膜、细胞核的重要成分。

2  缺 Na+会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低，引发肌肉酸痛、无力。

3  缺 Ca2+会出现抽搐现象。  ④ 生理盐水是质量分数为 0.9%的氯化钠溶液，与血浆渗透压相等。 4 / 31

第 3 节  细胞中的糖类和脂质

一、细胞中的糖类——主要的能源物质

注意：糖尿病人要避免摄入过多米饭和馒头等主食，因为淀粉会分解为葡萄糖补充到血液中，使血糖升高。 细胞培养液中的葡萄糖既可以为细胞提供能量，又可以作为合成其他物质的原料。

二、细胞中的脂质

1. 脂肪：

 1  组成元素：C、H、O

2  由三分子脂肪酸和一分子甘油形成的酯，即三酰甘油，又称为甘油三酯

3  植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸，室温时呈液态；大多数动物脂肪含有饱和脂肪酸，室温时呈固态。 4  脂肪是细胞内良好的储能物质。

5  动物体内的脂肪还具有保温、缓冲和减压的作用。

2、 磷脂：

 1   组成元素：C、H、O、N、P

2   磷脂是构成细胞膜的重要成分，也是构成多种细胞器膜的重要成分。

3   在人和动物的脑、卵细胞、肝脏以及大豆的种子中，磷脂含量丰富。

3、  固醇：

 1  包括胆固醇、性激素和维生素 D 等。

2  胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分，在人体内还参与血液中脂质的运输。

3  性激素能促进人和动物生殖器官的发育以及生殖细胞的形成。

4  维生素 D 能有效地促进人和动物肠道对钙和磷的吸收。

注意：脂质分子中氧的含量远远低于糖类，而氢的含量更高，因此同质量的脂肪分解释放的能量远高于糖原，是更 好的储能物质。

三、糖类和脂质的相互转化

1. 血液中的葡萄糖除供细胞利用外，多余的部分可以合成为糖原储存起来；如果还有富余，就可以转变成脂肪和 某些氨基酸。

2. 糖类和脂肪之间的转化程度有明显差异，例如，糖类在供应充足的情况下，可以大量转化为脂肪；而脂肪一般

只在糖类代谢发生障碍，引起供能不足时，才会分解供能，而且不能大量转化为糖类。

注意：补充过多糖类易肥难瘦！

第 4 节  蛋白质是生命活动的主要承担者

为什么蛋白质是生命活动的主要承担者？

1  蛋白质是细胞中含量最多的有机化合物；

2  蛋白质是结构最复杂，功能最多样的分子；

3  遗传信息要表达为蛋白质才能起作用。

一、蛋白质的功能

1．  组成细胞结构：称为结构蛋白，例如：肌肉、毛发、羽毛、蛛丝等

2．  催化功能：绝大多数的酶是蛋白质

3．  运输功能：血红蛋白可运输 O2 ；载体蛋白运输离子等小分子进行跨膜运输等

4．  信息传递：胰岛素等激素传递信息调节机体的生命活动

5．  防御功能：抗体可以帮助人体抵御病菌和病毒等抗原的侵害

二、蛋白质的基本组成单位——氨基酸

1. 氨基酸是组成蛋白质的基本单位，在人体中有 21 种。

2. 氨基酸的结构特点：

 1  组成元素：C、H、O、N

2  至少有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上

3  各种氨基酸的区别在于 R 基的不同

 4  甘氨酸的 R 基是一个氢原子 (-H)；丙氨酸的 R 基是一个甲基 (-CH3 )

注意：组成人体的 21 种氨基酸中，有 8 种是人体细胞不能合成的，必须从外界环境 中获取，称为必需氨基酸 (甲缬赖异苯亮色苏) 。另外还有 13 种非必需氨基酸。

三、蛋白质结构及其多样性

1. 脱水缩合：

 1  氨基脱去氢 (-H)，羧基脱去羟基 (-OH)

2  两个氨基酸缩合而成的化合物，叫作二肽；多个氨基酸缩合而成的叫作多肽，多肽呈链状，也称肽链。 3  一条肽链中，肽键数=脱去水分子数=氨基酸数-1

4  形成的肽链中至少还有一个氨基和一个羧基 (R 基上可能还有氨基和羧基)

2. 由于氨基酸之间能够形成氢键等，从而使得肽链能盘曲折叠，形成一定的空间结构

3. 两条或多条肽链之间，可以通过一定的化学键如二硫键相互结合在一起，形成更为复杂的空间结构。

4. 蛋白质结构具有多样性的原因是：组成蛋白质的氨基酸数目、种类和排列顺序不同，以及肽链的空间结构不同。

5. 氨基酸序列或蛋白质的空间结构改变，就可能会影响其功能。

注意：蛋白质变性是指蛋白质中某些物理和化学因素作用下其特定的空间结构被破坏，从而导致其理化性质和 生物活性丧失的现象。蛋白质变性后其活性不能再恢复。

1965 年我国科学家完成了结晶牛胰岛素的合成，具有与天然胰岛素一样的生物活性！！！伟大的成就！！！！ 6 / 31

第 5 节  核酸是遗传信息的携带者

核酸，细胞核中提取的具有酸性的物质。

一、核酸的种类及其分布

二、核酸是由核苷酸连接而成的长链

1. DNA 和RNA 结构上的区别：①五碳糖不同，DNA 是脱氧核糖，RNA 是核糖；②含氮碱基不完全相同：DNA 特有 T (胸腺嘧啶)，RNA 特有 U (尿嘧啶)； ③在生物体中，DNA 一般是双链的，RNA 一般是单链的。

2. 核酸具有多样性的原因是：构成核酸的核苷酸的排列顺序不同

3. 脱氧核苷酸的排列顺序储存着生物的遗传信息。

4. DNA 分子是储存、传递遗传信息的生物大分子；部分病毒的遗传信息储存在 RNA 中，如 HIV、SARS 等。       ※ 核酸是细胞内携带遗传信息的物质，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。 注意：每个个体的 DNA 的脱氧核苷酸序列不同，因此 DNA 指纹技术在案件侦破、亲子鉴定中有重要作用。

DNA 是所有细胞生物的遗传物质。

三、生物大分子以碳链为骨架

1. 生物大分子：多糖、蛋白质、核酸。生物大分子是以碳链为基本骨架