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专题二组成细胞的分子第1节细胞中的元素和化合物元素地壳细胞O48.6065.0Si26.30极少C0.08718.0N0.033.0H0.7610.0根据下表能得出哪些结论1.组成细胞的化学元素，在自然界中都能够找到,没有一样化学元素为细胞所特有；生物界和非生物界具有统一性。2.细胞与非生物相比，各种元素的相对含量又不同；生物界和非生物界还具有差异性。3.组成细胞的各种元素的相对含量又各不相同。大量（含量占生物体总重量万分之一以上的元素）：C、H、O、N、P、S、（９７％）K、Ca、Mg无机物物质基础元素（２０种）含量最多：C、H、O、N（90％）微量（生物生活所必需，但是需要量却很少的一些元素）：ZnFeBCuMoMn等基本元素：C，占干重的48.４%,生物大分子以碳链为骨架化合物有机物水：主要组成成分；一切生命活动离不开水无机盐：对维持生物体的生命活动有重要作用蛋白质：生命活动（或性状）的主要承担者／体现者核酸：携带遗传信息糖类：主要的能源物质脂质：主要的储能物质存在方式生理作用水结合水4.5%自由水95%部分水和细胞中其他物质结合。细胞结构的组成成分。绝大部分的水以游离形式存在，可以自由流动。1．细胞内的良好溶剂；2．参与细胞内许多生物化学反应；3．水是细胞生活的液态环境；4．水的流动，把营养物质运送到细胞，并把废物运送到排泄器官或直接排出；无机盐多数以离子状态存，如K+、Ca2+、Mg2+、Cl--、PO2+等1．细胞内某些复杂化合物的重要组成部分，如Fe2+是血红蛋白的主要成分；2．维持生物体的生命活动，细胞的形态和功能；3．维持细胞的渗透压和酸碱平衡；第二章第五节细胞中的无机物作业：1.从实验原理（待测成分）、实验材料、相应试剂、操作步骤、实验现象等角度入手，总结本章实验；2.从元素组成、结构、单体、分布（哪类细胞、细胞中的哪些位置）、功能等角度入手总结构成细胞的各种有机物的相关知识试剂成分实验现象常用材料蛋白质双缩脲A:0.1g/mLNaOH紫色大豆鸡蛋B:0.01g/mLCuSO4脂肪苏丹Ⅲ橘黄色花生苏丹Ⅳ红色还原糖斐林（班氏)0.1g/mLNaOH浅蓝色→棕色→砖红色沉淀苹果、梨、白萝卜0.05g/mLCuSO4淀粉碘液I2蓝色马铃薯可溶性还原糖的鉴定：制备组织样液（提取或分离出含还原性糖的过程）↓鉴定样液（取样液2mL于试管中→加刚配的斐林（班氏）试剂2mL→水浴2min左右→观察颜色变化）蛋白质的鉴定：制备样液(制备豆浆或稀释蛋清)↓鉴定(试管中加样液2mL→加2mL双缩脲试剂A摇均→双缩脲试剂B试剂3～4滴摇均→观察颜色变化)脂肪的鉴定：制作切片（含脂肪量越高的组织越好，切片越薄越好）↓染色（滴苏丹Ⅲ染液2～3滴切片上→2～3min后吸去染液→滴体积分数50%的酒精洗去浮色→吸去多余的酒精）↓制作装片（滴1～2水于材料切片上→盖上盖玻片）↓镜检鉴定（显微镜对光→低倍镜观察→高倍镜观察）总结：三大类物质的鉴定步骤都是：取样→颜色反应→观察鉴定，但可溶性还原糖鉴定要水浴加热，脂肪鉴定要洗去浮色后制片再用显微镜观察，蛋白质鉴定要先加双缩脲试剂A液（质量浓度为0.1g/ml的NaOH溶液），后加B液（质量浓度为0.01g/ml的CuSO4溶液）。第2节生命活动的主要承担者——蛋白质一.蛋白质的结构与功能1.氨基酸的结构与脱水缩合（1）蛋白质的组成元素：C、H、O、N等（S）（2）蛋白质的基本组成单位：氨基酸（约20种）必需氨基酸和非必需氨基酸（3）氨基酸的结构通式：各种氨基酸之间的区别在于R基的不同（4）氨基酸的特点：①数量上：至少含有一个氨基（—NH2）和一个羧基（—COOH）②结构上：有一个氨基和羧基连接在同一个碳原子上（6）脱水缩合——肽键由多个氨基酸分子脱水缩合而成，含有多个肽键的化合物，叫多肽。多肽呈链状结构，叫肽链。一个蛋白质分子含有一条或几条肽链。N个氨基酸分子形成M条肽链，则脱去（N—M）个水分子，同时形成（N—M）个肽键。2.蛋白质的化学性质加热、X射线照射、强酸、强碱、重金属盐、乙醇等处理都可引起蛋白质的变性。所以在临床中用酒精、加热、紫外线等方法进行消毒杀菌，就是利用这些手段使菌体和病毒的蛋白质变性而失去致病性和繁殖能力。3.蛋白质分子结构多样性的原因：（1）组成蛋白质的氨基酸分子的种类不同；（2）组成蛋白质的氨基酸分子的数量成百上千；（3）组成蛋白质的氨基酸分子的排列次序变化多端；（4）蛋白质分子的空间结构不同。4.蛋白质的功能（由分子结构的多样性决定）：（1）有些蛋白质是构成细胞和生物体的重要物质，如人和动物的肌肉主要是蛋白质；（2）有些蛋白质有催化作用，如参与生物体各种生命活动的绝大多数酶；（3）有些蛋白质有运输作用，如细胞膜上的载体、红细胞中的血红蛋白；（4）有些蛋白质有调节作用，如胰岛素和生长激素都是蛋白质，能够调节人体的新陈代谢和生长发育；（5）有些蛋白质有免疫（包括细胞识别）作用，如动物和人体的抗体能清除外来蛋白质对身体生理功能的干扰，起着免疫作用。二.应用归类1.有关蛋白质中肽键数及脱下水分子数的计算m个氨基酸分子缩合成n条多肽链时，要脱下m-n个水分子，同时形成个m-n肽键，可用公式表示为：肽键数目=脱下的水分子数=水解时需要的水分子数=氨基酸数（m）－肽链条数（n）例1.血红蛋白分子有574个氨基酸，4条肽链，在形成此蛋白质分子时，脱下的水分子数和形成的肽键数分别是（）A.573和573B.573和570C.570和573D.570和5702.有关蛋白质中游离的氨基或羧基数目的计算氨基酸之间脱水缩合时，原来的氨基和羧基已不存在，形成的多肽的一端是-NH2，另一端是—COOH，所以对于n条肽链的多肽，每1条肽链至少应有1个-NH2，1个—COOH，若还有-NH2或—COOH，则存在于R基中。（1）至少含有的游离氨基或羧基数目=肽链条数例2.某蛋白质分子由3条多肽链组成，内有肽键109个，则此分子中含有-NH2或—COOH的数目至少为A.112、112B.109、109B.C.9、9D.3、3（2）游离氨基或羧基数目=肽链条数+R基中含有的氨基或羧基数例3.现有1000个氨基酸，其中氨基有1020个，羧基1050个，则由此合成的4条肽链中氨基、羧基的数目分别是（）A.1016、1046B.4、4C.24、54D.1024、10543.有关蛋白质相对分子质量的计算蛋白质的相对分子质量=氨基酸数目×氨基酸的平均分子质量－脱下水的数目×18例4.已知20种氨基酸的平均分子质量是128，某蛋白质分子由两条肽链组成，共有肽键98个，该蛋白质的分子质量最接近于（）A.12800B.12544C.11036D.128884.有关蛋白质种类的计算例5.由4种氨基酸，每种氨基酸数量不限，最多能合成不同结构的三肽有（）A.4种B.12种C.24种D.64种5.有关氨基酸数、mRNA和DNA中碱基数之间的计算DNA中碱基数：mRNA中碱基数：蛋白质中氨基酸数=6：3：1例6.一条多肽链含氨基酸1000个，则作为合成该多肽链模板的信使RNA和用来转录该信使RNA的基因分子中分别至少有碱基（）A.3000个和3000个B.3000个和6000个C.1000个和4000个D.1000个和3000个6.关于蛋白质相对分子质量、氨基酸数、DNA中碱基数之间的综合计算例7.由n个碱基组成的基因，控制合成由1条多肽链组成的蛋白质，氨基酸的平均分子量为a，则该蛋白质的分子量最大为（）A．na/6B．na/3-18（n/3–1）C．na/6－18（n－1）D．na/6-18（n/6-1）“两个标准”是指判断组成蛋白质的氨基酸必须同时具备的标准有2个：一是数量标准，即每种氨基酸分子至少都含有一个氨基和一个羧基；二是位置标准，即都是一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。“三个数量关系”是指蛋白质分子合成过程中的3个数量关系（氨基酸数、肽键数或脱水分子数、肽链数），它们的关系为：当m个氨基酸缩合成一条肽链时，脱水分子数为m-1，形成m-1个肽键，即脱去的水分子数=肽键数=氨基酸数-1；当m个氨基酸形成n条肽链时，肽键数=脱水分子数=m-n。结构吡罗红检测方法主要存在于细胞质中。主要存在于细胞核，少量在线粒体和叶绿体中。存在将遗传信息从DNA传递给蛋白质。主要的遗传物质，编码、复制遗传信息，并决定蛋白质的合成。功能A、G、C、UA、G、C、T含氮碱基核糖脱氧核糖五碳糖H3PO4磷酸成分单体核糖核酸（RNA）脱氧核糖核酸（DNA）分类C、H、O、N、P元素组成甲基绿以其为遗传物质的生物类群细胞生物和DNA病毒RNA病毒两条脱氧核苷酸链构成双螺旋结构一条核苷酸链核酸一切生物的遗传物质，是遗传信息的载体，是生命活动的控制者。动物糖原（肝、肌）细胞壁的组成成分；重要的储存能量的物质；植物淀粉、纤维素多糖动物乳糖植物麦芽糖、蔗糖二糖C12H22O11是生物体进行生命活动的重要能源物质（70％以上）；主要在细胞质六碳糖：葡萄糖C6H12O6、果糖等脱氧核糖核酸的组成成分；主要在细胞核脱氧核糖C5H10O4核糖核酸的组成成分；主要在细胞质核糖C5H10O5单糖C、H、O糖类生理功能存在类别元素促进钙、磷的吸收和利用；维生素D促性器官发育和生殖细胞形成，维持第二性征性激素动物细胞膜的重要成分，脂质运输；动物胆固醇固醇构成生物膜的重要成分；脑、豆磷脂储存能量（C、H含量高，良好的储能物质）维持体温恒定、缓冲和减压；动、植物脂肪C、H、O有的还有N、P脂质生理功能存在类别元素化学元素化合物原生质细胞小结化合有机组合分化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，由许多单体连接成多聚体。组成生物体的任何一种化合物都不能够单独地完成某一种生命活动，而只有按照一定的方式有机地组织起来，才能表现出细胞和生物体的生命现象。细胞就是这些物质最基本的结构形式。○原生质：1．泛指细胞内的全部生命物质，但并不包括细胞内的所有物质，如细胞壁；2．包括细胞膜、细胞质和细胞核三部分；其主要成分为核酸、蛋白质（和脂类）；3．动物细胞可以看作一团原生质。○细胞质：指细胞中细胞膜以内、细胞核以外的全部原生质。○原生质层：成熟的植物细胞的细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质，相当于一层半透膜。