必修1《分子与细胞》 第2章 细胞的化学组成 第1节 细胞中的原子和分子
一、组成细胞的元素
1、细胞中的大量元素:C、H、O、N、P、Ca(S),基本元素:C、H、O、N,最基本元素:C,
2、占细胞鲜重最多的元素是O、C、H,占细胞干重最多的元素是C、O、(N)H。
3、C是细胞最基本元素的原因:组成生物大分子的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,碳在生物大分子中有着重要的作用。碳原子的4个价电子可与多种原子结合,也可与其他碳原子结合。碳原子之间可以单键相结合,也可以双键或三键相结合,形成不同长度的链状、分支链状或环状结构,这些结构称为有机物的碳骨架。
二、组成细胞的水和无机盐
1、组成细胞的化合物中含量最多的化合物、含量最多的无机物是 水 ;含量最多的有机物、干重最多的化合物是 蛋白质 。
2、水的存在状态:自由水、结合水。
3、水的作用:①组成细胞结构的重要成分;②良好溶剂;③化学反应的介质或反应物;④物质运输的介质。
4、细胞中的大多数无机盐以 离子 形式存在,少数以 结合态 形式存在。
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5、无机盐的作用:①维持酸碱平衡;如缓冲溶液H2CO3-NaHCO3;②合成有机物的原料,如PO43- 是合成核酸的原料,Mg2+ 是合成叶绿素的原料;③合成某些特殊功能物质的原料。如血红蛋白中Fe2+。
第2节 细胞中的生物大分子
一、细胞中的糖类与脂质 糖类 脂质 主要是 C、H、O,有的还有P、N 组成元C、H、O 素 分类 单糖:核糖、脱氧核糖、脂肪:是最常见的脂质。是细胞葡萄糖、果糖、半乳糖。 内的良好的储能物质,还具有保二糖:麦芽糖(2个葡萄温、缓冲、减压等作用。 糖)、 磷脂:构成生物膜的重要成分 蔗糖(葡萄糖+果固醇类(胆固醇、性激素和维生糖) 素D):在细胞营养、调节和代谢 乳糖(葡萄糖+半乳中具有重要功能。 糖) 作用 ①组成细胞的结构物质 ②能源物质; ③储能物质 ①组成细胞的结构物质 ②能源物质; ③储能物质 第2页共25页
④调节物质
二、蛋白质的结构和功能
(一)氨基酸及种类
1、组成元素:都有CHON,但多数还含有S,有的含有Fe、P等其他元素。
2、在生物体内组成蛋白质的氨基酸约有20种。请写出其通式: 。
3、氨基酸的结构特点是:每种氨基酸分子至少含有都一个氨基和一个羧基,并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。
(二)从氨基酸到蛋白质 1、化学反应式:
2、氨基酸之间结合方式叫做脱水缩合,连接两个氨基酸的化学键肽键。
3、蛋白质分子结构多样性的原因是:①组成蛋白质的氨基酸种类不同,②氨基酸数目成百上千,③氨基酸排列顺序千变万化,④构成蛋白质的多肽链在数目和空间结构上的不同。
4、蛋白质的功能
①是构成细胞和生物体结构的重要物质(结构蛋白):如细胞膜中的蛋白质,染色体中的蛋白质等;
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②催化作用:如催化各种生化反应的绝大多数酶;
③运输作用:如细胞膜上的载体蛋白、运输氧气的血红蛋白等; ④运动作用:肌肉细胞中的蛋白质等;
⑤调控作用,能够调节机体的生命活动:如生长激素、胰岛素等激素、细胞膜上的受体蛋白等;
⑥防御功能:如抗体、淋巴因子等。
(三)氨基酸脱水缩合形成多肽过程中的有关计算 (1)对于n个氨基酸来讲,至少有n个氨基和n个羧基; (2)n个氨基酸分子缩合成一条肽,失去的水分子数=肽键数=n-1,至少有1个氨基和1个羧基;
(3)n个氨基酸分子缩合成X条肽链,失去的水分子数=肽键数=n-X,至少有X个氨基和X个羧基;
(4)n个氨基酸分子缩合成环状肽时,失去的水分子数=肽键数=n,氨基和羧基数与R基团有关;
(5)蛋白质完全水解时所需要的水分子数等于该蛋白质形成时脱去的水分子数。
(6)蛋白质合成过程中相对分子质量的变化:氨基酸的平均相对分子质量为a,数目为n,肽链数为X,则蛋白质的相对分子质量为:a·n-18·(n-X)。
(7)氨基酸与对应的DNA及mRNA片段中碱基数目之间的关系:DNA(基因)︰mRNA︰氨基酸=6︰3︰1。
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三、核酸的结构和功能
1、元素:CHONP
2、种类:核糖核酸(RNA)、脱氧核糖核酸(DNA)
3、组成单位:核糖核苷酸、脱氧核糖核苷酸;结构简式 。
4、分布: DNA主要分布在细胞核中(染色体上),细胞质的线粒体、叶绿体中含少量DNA。原核细胞中的DNA位于细胞内的拟核。
RNA主要分布在细胞质中,细胞核中(核仁)含有少量RNA。 5、功能:DNA是绝大多数生物的遗传物质。
RNA的功能:①少数病毒的遗传物质,②传递遗传信息,控制蛋白质合成(mRNA、tRNA、rRNA),③化学放应的催化剂。
第3章 细胞的结构和功能 第1节 生命活动的基本单位——细胞
1、细胞学说的建立过程:
1665年,英国科学家胡克:制造显微镜,看到细胞; 1838年,德国科学家施莱登:植物是由细胞构成的; 1839年,德国科学家施旺:动物和植物都是细胞的集合体; 1858年,德国科学家魏尔肖:细胞只能来自细胞。 2、细胞学说:
一切动物和植物都是由细胞构成的;细胞是一切动植物的基
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