生物 第二章:组成细胞的分子

2.1 细胞中的元素和化合物

  • 组成细胞的化学元素,在无机自然界中都能找到——生物与非生物界的统一性
  • 组成细胞的化学元素,无机自然界中的含量大不相同——生物与非生物界的差异性

2.1.1 组成细胞的元素

大量元素

  • C、H、O
  • N、P、S
  • K、Ca、Mg

PS:Na在植物中含量少,动物中含量多,故不在大量元素中

C、H、O、N!

2.1.2 组成细胞的化合物

占比依次小

  • 蛋白质
  • 糖类
  • 脂质
  • 核酸
  • 无机盐

鲜重水最多

干重碳最多

2.1.3 有机物的检测

还原糖

  • 包括:

    • ......
  • 不包括:

    • 蔗糖
    • 淀粉
    • 纤维素
  • 试剂&使用:

    • 甲液:
      • 0.1 g/ml NaOH
    • 乙液:
      • 0.05 g/ml CuSO4
    • 混匀使用,65度水浴锅2min
  • 现象:

    • 砖红色沉淀

蛋白质

  • 蛋白质:

    • 有两个或两个以上肽键的化合物即可
    • 水解后的氨基酸不能被检测到
  • 原理:

    • 蛋白质的肽键在碱性溶液中能与Cu2+络合
  • 试剂&使用:

    • A液:
      • 0.1 g/ml NaOH
    • B液:
      • 0.01 g/ml CuSO4
    • 先加A液,摇匀,再加B液
  • 现象:

    • 紫色络合物

脂肪

  • 试剂&使用:
    • 苏丹Ⅲ
    • 大片:直接滴加
    • 小片:
      • 滴加
      • 用50%酒精溶液洗去浮色
      • 吸水纸吸走酒精
      • 滴加清水,上显微镜
  • 现象:
    • 产生橘黄色

2.2 细胞中的无机物

2.2.1 细胞中的水

水的作用

  • 水是细胞内良好的溶剂
  • 水是生物体内物质运输的主要介质
  • 水参与细胞内许多生物化学反应
  • 水能缓和温度变化
  • 一定比例的水参与构成生物体——结合水

  • 自由水:
    • 呈游离态,可以自由流动
  • 结合水:
    • 与细胞内的其他物质相结合
  • 自由水占比越多,代谢越旺盛
  • 结合水占比越多,抗干旱抗寒冷越好
  • 【考】
    • 晒干种子:去自由水,可萌发
    • 烘干种子:去结合水,不可萌发

2.2.2 细胞中的无机盐

常考集

  • 叶绿素中含有Mg
  • 血红素中含有Fe
  • 缺少Na+肌肉酸痛、无力
  • 缺少Ca 2+动物抽搐
  • 题目中如出示的是原子团,根据其中的元素判断是否属应大量摄取

2.3 细胞中的糖类和脂质

2.3.1 细胞中的糖类

构成

  • C、H、O
  • “碳水化合物”
  • (CH2O)

分类

  • 单糖:无法再水解的单体
    • 五碳糖
      • 核糖核酸、脱氧核糖核酸
    • 六碳糖
      • 葡萄糖、半乳糖、果糖
      • 【考】葡萄糖是细胞生命活动所需的主要能源物质
  • 二糖:两分子单糖脱水缩合而成
    • 蔗糖、麦芽糖、乳糖
  • 多糖:[(C6H10O5)n]
    • 淀粉、纤维素(植物细胞壁)、几丁质(甲壳动物和昆虫外骨骼)

image

2.3.2 细胞中的脂质

  • 脂质存在于所有细胞中
  • C、H、O、N、P
  • 脂肪、磷脂、固醇

脂肪:三酰甘油

  • 构成:
    • 三分子脂肪酸+一分子甘油
    • image
  • 脂肪酸分饱和与不饱和
    • 饱和:动物脂肪,室温下固态
    • 不饱和:植物脂肪,室温下液态
  • 作用
    • 良好的储能物质
    • 绝热体
    • 缓冲&减压,保护内脏

磷脂

  • 甘油的一个羟基(——OH)与磷酸及其他衍生物结合
  • 细胞膜的重要构成部分

固醇

  • 胆固醇、性激素、维生素D等

细胞中的糖类和脂质可以互相转化

2.4 细胞中的蛋白质

2.4.1 蛋白质的功能

  • 组成细胞结构
  • 催化
  • 运输
  • 信息传递
  • 防御

2.4.2 单体:氨基酸

结构

  • 一般式
    • image

2.4.3 蛋白质的结构及多样性

合成

  • 羧基与氨基首尾相连脱水缩合;生成二肽——>多肽;产生肽键化学键

    • image
  • 肽链盘曲、折叠形成空间结构,具有功能

特性

  • 失活:
    • 加热
    • 强酸、强碱
    • 某些金属离子
  • 变性,不再具有功能
    • 空间结构改变
    • (水解)全部改变——双缩脲检测不到
  • 【典型】
    • 烫头属于改变头发的蛋白质空间结构

2.5 细胞中的核酸

2.5.1 核酸的种类&分布

  • 脱氧核糖核酸:DNA
  • 核糖核酸:RNA
  • 真核细胞
    • DNA主要在细胞核、线粒体、叶绿体中
    • RNA在细胞质中
  • 原核细胞
    • 哪都有,啥都有

2.5.2 核酸的构成

单体:核苷酸

  • 脱氧核糖核苷酸:构成DNA
  • 核糖核苷酸:构成RNA
  • image
  • 碱基:
    • T:胸腺嘧啶DNA only
      • A:腺嘌呤
      • G:鸟嘌呤
      • C:胞嘧啶
    • U:尿嘧啶 RNA only

2.6 生物大分子以碳链为骨架

大分子

  • 多糖、蛋白质、核酸
  • 不包含脂质
  • 单体连接成的多聚体
  • 以碳链为基本骨架
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