第2章 组成细胞的分子-【必背知识】2021-2022学年高一生物章节知识梳理(人教版2019必修1)(无答案)
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新人教版生物学必修1《分子与细胞》知识梳理第2章 组成细胞的分子第1节 细胞中的元素和化合物1. 生物界与非生物界的统一性与差异性(1)组成细胞的化学元素在无机自然界中都能找到,体现了生物界与非生物界的 性。(2)细胞与非生物相比,各种元素的相对含量大不相同,体现了生物界与非生物界的 性。2. 组成细胞的元素(1)元素分类①大量元素:如 等。②微量元素:含量少,但不可缺少,和大量元素一样重要,如 等。③主要元素: 6种。④基本元素(细胞中含量最多的元素): 4种。鲜重下含量高低依次为: ;干重下含量高低依次为: 。⑤最基本元素: ,因为生物大分子都以 为基本骨架。 (2)特点:不同生物体内化学元素的种类 ,但含量 。3. 组成细胞的化合物(1)组成细胞的元素大多以 的形式存在。(2)占细胞鲜重最多的化合物是 ;占细胞鲜重最多的有机化合物是 ; 占细胞干重最多的化合物是 。4.【实验】检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质(1)原理①还原糖(葡萄糖、果糖、麦芽糖等)+ 试剂→ 色沉淀②淀粉+ → 色③脂肪+ (苏丹Ⅳ) 色( 色)(染色后要用 洗掉浮色)④蛋白质(多肽)+ 试剂→ 色(2)材料选择(要求组织颜色 ,目的是 )①苹果、梨匀浆可用作 待检样品。西瓜 (能/不能)作为还原糖检测材料,因为西瓜汁呈 ,会掩盖实验现象;甘蔗 (能/不能)作为还原糖检测材料,因为甘蔗中的蔗糖 。②马铃薯匀浆可用作 待检样品。③花生种子、花生种子匀浆可用作 待检样品。④豆浆、鲜肝提取液、蛋清可用作 待检样品。若用蛋清需要 。(3)试剂组成及使用方法①斐林试剂 组成:甲液: ;乙液: 。使用方法: 使用, ; 加热。②双缩脲试剂:组成:A液: ;B液: 。使用方法:先加 ,摇匀,再加少量 ,摇匀。 (需要/不需要)加热。若B液过量,反应液会呈 色,遮盖反应后的颜色。实质: 条件下 与双缩脲试剂中的Cu2+反应生成紫色络合物。 第2节 细胞中的无机物1. 细胞中的无机物包括 和 。2. 水的含量(1)一般来说, 在细胞的各种化学成分中含量最多。生物体的含水量一般为60%~95%。(2)不同种类生物含水量不同,如水生生物含水量 陆生生物。(3)生物体在不同的生长发育时期,含水量不同,如幼儿身体的含水量 成体人身体的含水量,植物幼嫩部分含水量 老熟部分含水量,代谢旺盛的组织中含水量 代谢弱的组织。(4)同一生物不同组织、器官内水的含量 。3. 水的存在形式:水在细胞中以 和 两种形式存在。(1)结合水:与细胞中的某些物质结合,是 的重要组成成分,约占细胞内全部水分的4.5%。(2)自由水:以 的形式存在,可以自由流动,约占细胞内全部水分的95.5%。自由水作用:①细胞内的 ;②参与 ;③提供 环境;④运送 和 。实例:刚收获的玉米种子在阳光下晒干,重量减轻,这个过程损失的主要是 ,这样的种子在条件适宜时,仍能萌发成幼苗;把晒干后的种子放在一洁净的试管中加热,试管壁上有水珠出现,这些水主要是 ,这样的种子将不能萌发。代谢旺盛的细胞内 的含量相对高些。4. 自由水与结合水的比例与细胞代谢、抗性的关系 实例:种子萌发或幼苗,新陈代谢旺盛、生长迅速时, 的含量增多,但抗性 ;种子晒干后, 大量减少,代谢 ,但抗性 ,易于保存。 5. 细胞中大多数无机盐以 的形式存在,少数以化合物形成存在(如CaCO3)。6. 无机盐的作用(1)某些复杂化合物的重要组成成分。如 是叶绿素的组成元素, 是血红蛋白的组成元素, 是甲状腺激素的组成元素, 是动物骨和牙齿的重要成分。(2)维持细胞和生物体正常的生命活动。如哺乳动物血Ca2+低会 ,血Ca2+高会 。(3)维持细胞的 和 平衡。0.9%NaCl溶液(生理盐水)能维持动物细胞正常的 。 第3节 细胞中的糖类和脂质1. 生物体进行生命活动的主要能源物质是 。2. 糖类的组成元素是 。3. 糖类分为(据水解情况): 、 和 。(1)单糖①特点: (能/不能)水解, (能/不能)被细胞直接吸收。②常见种类:五碳糖 核糖(C5H10O5):分布于 细胞中,是组成 的成分。 脱氧核糖(C5H10O4):分布于 细胞中,是组成 的成分。 葡萄糖(C6H12O6):分布于 细胞中,是细胞中主要的 。 六碳糖 果糖:分布于 细胞中。 半乳糖:分布于 细胞中。(2)二糖①特点:水解后能生成 分子单糖,必须水解成 才能被细胞吸收。 麦芽糖:分布于 细胞中,麦芽糖 + 。②常见种类:蔗糖:分布于 细胞中,蔗糖 + 。 乳糖:分布于 细胞中,乳糖 + 。(3)多糖①特点:水解后能生成 单糖,必须水解成 才能被细胞吸收,自然界中含量最多。 淀粉:分布于 细胞中,是植物细胞中的 物质。②常见种类:纤维素:分布于 细胞中,是 的组成成分。 糖原:分为 和 ,主要存在于人和动物的 和 中,是动物细胞中的 物质。③淀粉、糖原、纤维素的组成单位都是 。4. 糖类分为(据化学性质)(1)还原糖:如 ,与 试剂在 加热的条件下产生 沉淀。(2)非还原糖:如 等。5. 并不是所有糖类都是能源物质,如 、 、 。 6. 脂质的组成元素主要是 ,有的含N、P。7. 脂质分为 、 和 。(1)脂肪:①组成: + →脂肪;组成元素为 。 ②功能:是细胞内良好的 [(与糖类相比,体积,储能)储能脂质];很好的绝热体,有 作用;能 ,可以保护内脏器官。(2)磷脂:是 、 等生物膜的重要成分[结构脂质],组成元素是 。(3)固醇[调节脂质]:又包括 、 和 等①胆固醇:构成 的重要成分,参与血液中 的运输。②性激素:能促进人和动物 的发育以及 的形成。③维生素D:能有效促进肠道对 的吸收。8. 等质量的脂肪与糖类相比, 氧化分解耗氧多,产能多,产H2O多,因为 。9. 多糖、蛋白质、核酸等生物大分子的基本骨架是 。10. 糖类、脂质、蛋白质和核酸四大有机物都有的元素是 。 第4节 蛋白质是生命活动的主要承担者1. 生命活动的主要承担者是 。2. 蛋白质的基本组成单位是 。 3. 氨基酸分子的结构通式: 。(1)特点:每种氨基酸分子至少都含有一个 和一个 ;且都有一个氨基(-NH2)和一个羧基(-COOH)连接在 上。(注:多余的氨基或羧基位于 中)(2)种类:组成蛋白质的氨基酸约有 种,它们的区别在于 的不同。(3)由结构通式可知,氨基酸分子式可简写为 。 氨基酸(蛋白质)的组成元素主要是 ,有的含有P、S、Fe等元素。4. 必需氨基酸:人体细胞 (能/不能)合成,必须从外界环境中直接获取的氨基酸,成人有8种。 非必需氨基酸:人体细胞 (能/不能)合成,也能从外界环境中获取的氨基酸,有12种。5. 蛋白质的结构层次:氨基酸肽链(链状)蛋白质(空间结构)。(1)氨基酸分子之间的结合方式叫做 :一个氨基酸分子的 和另一个氨基酸分子的 相连接,同时脱去一分子 的过程。R基中的氨基和羧基 (参与/不参与)参与脱水缩合。(2)连接两个氨基酸分子的化学键叫做 ,表示为 (老教材)。(3)脱水缩合产生的H2O中的H来自 ,O来自 。(4)命名:由2个氨基酸分子脱水缩合而成的化合物叫 ,3个氨基酸分子脱水缩合而成的化合物叫 ,4个氨基酸分子脱水缩合而成的化合物叫 ,以此类推。由多个氨基酸分子缩合而成的,含有多个 的化合物统称 。6. 相关计算(1)链状肽:氨基酸数= 数+ 数;水分子数= 数。 环状肽:氨基酸数= 键 数= 数。(2)每条肽链中至少含有 个游离的—NH2和 个游离的—COOH,分别位于肽链的 。(3)蛋白质相对分子质量= 。7. 蛋白质分子结构多样性原因:氨基酸的 、 和 不同,以及肽链的 方式及其形成的 不同。8. 蛋白质的功能(1)构成细胞和生物体结构的重要物质,称为 ,如肌肉、羽毛、头发等。(2)绝大多数酶是 ,有 作用。(3)红细胞中的血红蛋白、细胞膜上的载体蛋白有 功能。(4)胰岛素起 作用,能够调节机体的生命活动。 (5)抗体有 功能。 (6)糖蛋白有 功能。9. 盐析:在鸡蛋清中加入一些 ,会看到白色絮状物(蛋白质)的现象。兑水稀释后,白色絮状物又消失,这一过程中蛋白质结构 变化,因此可用的方法提取分离蛋白质。10. 等因素能破坏蛋白质的 (变得伸展、松散),使蛋白质变性失活,但 并未断裂,能与 试剂呈紫色反应。 第5节 核酸是遗传信息的携带者1. 核酸的分类和功能(1)分类:核酸分为 (简称 )和 (简称RNA)。(2)功能:核酸是细胞内携带 的物质;在生物体的 、 和 的生物合成中具有重要作用。2.【实验】观察DNA和RNA在细胞中的分布(1)原理①利用混合染色剂将细胞染色,可以显示DNA和RNA在细胞中的分布。DNA+ → 色; RNA+ → 色。②盐酸的作用:改变 的通透性,加速 进入细胞;使染色质中的 和 分离,有利于 与染色剂结合。(2)实验材料:人的 、洋葱鳞片叶 。(3)实验步骤:制片(0.9%NaCl)→ (8%HCl)→冲洗(蒸馏水)→ →观察。(4)实验现象(结果):细胞核被染成 色,细胞质被染成 色。(5)实验结论:真核细胞的DNA主要分布在 中, 、 内也含有少量的DNA;RNA主要分布在 中。(注:原核细胞中的DNA主要分布在 区域)3. 核酸的分子结构(1)核酸的基本组成单位—— ①分子组成:一个核苷酸是由一分子 、一分子 和一分子 组成的。 核苷酸的结构简图表示为 。注:核苷酸(核酸)组成元素是 。②分类(共 种)据五碳糖不同,核苷酸可分为 (简称 )和 两种:脱氧核糖核苷酸的分子组成: + + (有 4种碱基)。核糖核苷酸的分子组成: + + (有 4种碱基)。据 的不同,脱氧核糖核苷酸和核糖核苷酸又分别分为4种:脱氧核糖核苷酸:含A的叫: ;含G的叫: ; 含C的叫: ;含T的叫: 。核糖核苷酸:含A的叫: ;含G的叫: ; 含C的叫: ;含U的叫: 。(2)核酸的结构层次①DNA: 脱氧核糖核苷酸链(DNA)②RNA:核糖核苷酸链 (RNA)4. 核酸分子的 多样性:构成核酸的核苷酸 成千上万, 千变万化。 特异性:每个核酸中核苷酸的 和 是特定的。5. DNA和RNA共有的化学组分是 、腺嘌呤( )、 ( )、 ( ); DNA特有的组分是 、 ( ),RNA特有的组分是 、 ( )。6. DNA初步水解产物是 ,RNA初步水解产物是 。 DNA彻底水解产物是 ,RNA彻底水解产物是 。7. 真核细胞和原核细胞中都有 种核酸, 种核苷酸, 种碱基。 真核细胞和原核细胞的遗传物质都是 ,其组成中有 种核苷酸, 种碱基。 病毒中只有 种核酸( 或 ), 种核苷酸, 种碱基。