高一生物必修一第二章知识点总结

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一、组成细胞的元素
细胞中常见的化学元素有20多种，是生物体有选择地从无机自然界中获取的。
（一）元素的分类：1、按元素在生物体内的含量可分为（以万分之一为界）：（1）大量元素，如C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等。（2）微量元素，如Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。（3）无论是大量元素还是微量元素，都是生物体必需的元素，对于维持生物体的生命活动起着非常重要的作用，如P是组成ATP、膜结构等的重要成分；Ca是组成骨骼、牙齿的成分；Mg是叶绿素的成分；Fe是血红蛋白的成分。2、按元素在生物体内的作用可分为：（1）最基本的元素是C。（2）主要元素，如C、H、O、N、P、S。
（二）元素的含量特点：1、占细胞鲜重最多的元素是O。2、占细胞干重最多的元素是C。3、细胞中含量最多的四种元素是C、H、O、N。
（三）元素的存在形式：大多以化合物的形式存在。
（四）组成细胞的元素的主要作用：1、调节机体生命活动：如K＋、Na＋、Ca2＋、HCO3－等。2、参与重要化合物的组成：如I是合成甲状腺激素的原料等。3、影响机体的重要生命活动：如B可促进花粉管的萌发，从而促进植物受精，油菜缺B会“花而不实”。
二、组成细胞的化合物：组成细胞的化合物分为无机化合物和有机化合物，前者中水的含量是最多的，后者中含量最多的是蛋白质。
三、细胞中的无机物：
（一）细胞中的水：1、存在形式：自由水和结合水。2、含量：在构成细胞的各种化合物中，水的含量最多。（1）不同的生物体内水的含量差别很大；（2）同一生物体不同的生长发育阶段水的含量不同，幼儿期＞成年期，幼嫩部分＞老熟部分。（3）同一生物不同器官水的含量也不同。3、功能：（1）是细胞和生物体的重要组成成分；（2）是细胞内的良好溶剂，运送营养物质和代谢废物；（3）参与许多生物化学反应，如光合作用、呼吸作用等；（4）为细胞提供液体环境。4、水的含量与代谢的关系：（1）一般情况下，代谢活跃时，生物体含水量在70%以上。含水量降低，生命活动不活跃或进入休眠。（2）当自由水比例增加时，生物体代谢活跃，生长迅速。（3）当自由水向结合水转化较多时，代谢强度就会下降，抗寒、抗热、抗旱的性能提高。
（二）细胞中的无机盐：1、存在形式：绝大多数以离子的形式存在，少部分是细胞内化合物的组成成分。2、功能：维持细胞和生物体的生命活动，维持细胞的酸碱平衡等。（1）是细胞的结构成分；（2）参与并维持生物体的代谢活动，如哺乳动物血液中钙盐含量过低就会出现抽搐；（3）维持生物体内的平衡：渗透压平衡（Na＋、Cl－维持细胞外液渗透压，K＋维持细胞内液渗透压），酸碱平衡（如人血浆中HCO3－、HPO42－等的调节）。
【思考感悟】为什么碳是最基本元素？
碳原子本身的化学性质使它能够通过化学键连接成链或环，从而形成各种生物大分子，使地球上的生命建立在碳元素的基础上。
一、组成细胞的元素
细胞中常见的化学元素有20多种，是生物体有选择地从无机自然界中获取的。
（一）元素的分类：1、按元素在生物体内的含量可分为（以万分之一为界）：（1）大量元素，如C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等。（2）微量元素，如Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。（3）无论是大量元素还是微量元素，都是生物体必需的元素，对于维持生物体的生命活动起着非常重要的作用，如P是组成ATP、膜结构等的重要成分；Ca是组成骨骼、牙齿的成分；Mg是叶绿素的成分；Fe是血红蛋白的成分。2、按元素在生物体内的作用可分为：（1）最基本的元素是C。（2）主要元素，如C、H、O、N、P、S。
（二）元素的含量特点：1、占细胞鲜重最多的元素是O。2、占细胞干重最多的元素是C。3、细胞中含量最多的四种元素是C、H、O、N。
（三）元素的存在形式：大多以化合物的形式存在。
（四）组成细胞的元素的主要作用：1、调节机体生命活动：如K＋、Na＋、Ca2＋、HCO3－等。2、参与重要化合物的组成：如I是合成甲状腺激素的原料等。3、影响机体的重要生命活动：如B可促进花粉管的萌发，从而促进植物受精，油菜缺B会“花而不实”。
二、组成细胞的化合物：组成细胞的化合物分为无机化合物和有机化合物，前者中水的含量是最多的，后者中含量最多的是蛋白质。
三、细胞中的无机物：
（一）细胞中的水：1、存在形式：自由水和结合水。2、含量：在构成细胞的各种化合物中，水的含量最多。（1）不同的生物体内水的含量差别很大；（2）同一生物体不同的生长发育阶段水的含量不同，幼儿期＞成年期，幼嫩部分＞老熟部分。（3）同一生物不同器官水的含量也不同。3、功能：（1）是细胞和生物体的重要组成成分；（2）是细胞内的良好溶剂，运送营养物质和代谢废物；（3）参与许多生物化学反应，如光合作用、呼吸作用等；（4）为细胞提供液体环境。4、水的含量与代谢的关系：（1）一般情况下，代谢活跃时，生物体含水量在70%以上。含水量降低，生命活动不活跃或进入休眠。（2）当自由水比例增加时，生物体代谢活跃，生长迅速。（3）当自由水向结合水转化较多时，代谢强度就会下降，抗寒、抗热、抗旱的性能提高。
（二）细胞中的无机盐：1、存在形式：绝大多数以离子的形式存在，少部分是细胞内化合物的组成成分。2、功能：维持细胞和生物体的生命活动，维持细胞的酸碱平衡等。（1）是细胞的结构成分；（2）参与并维持生物体的代谢活动，如哺乳动物血液中钙盐含量过低就会出现抽搐；（3）维持生物体内的平衡：渗透压平衡（Na＋、Cl－维持细胞外液渗透压，K＋维持细胞内液渗透压），酸碱平衡（如人血浆中HCO3－、HPO42－等的调节）。
【思考感悟】为什么碳是最基本元素？
碳原子本身的化学性质使它能够通过化学键连接成链或环，从而形成各种生物大分子，使地球上的生命建立在碳元素的基础上。
一、生物组织中糖类、脂肪和蛋白质的检测原理
利用某些化学试剂与生物组织中的有关有机化合物产生特定的颜色反应。
（一）还原糖与斐林试剂发生作用，生成砖红色沉淀。（二）淀粉遇碘变蓝。
（三）脂肪被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色，或被苏丹Ⅳ染液染成红色。
（四）蛋白质与双缩脲试剂作用产生紫色。
二、实验流程归纳：（一）选材→制备组织样液→显色反应。
（二）脂肪的检测还可利用显微镜观察法，实验流程为：取材→切片→制片→观察。
三、实验材料的选择：（一）可溶性还原糖的鉴定实验中，最理想的实验材料是还原糖含量较高的生物组织（或器官），而且组织的颜色较浅，易于观察。可选用苹果、梨、白色甘蓝叶、白萝卜等。
（二）脂肪的鉴定实验中，实验材料最好选富含脂肪的生物组织，若利用显微镜观察，则最好选择花生种子。如果是新鲜花生种子，可不必浸泡，浸泡效果反而不好，如果是干种子，需浸泡3h～4h最适宜切片（浸泡时间短，不容易切片；浸泡时间过长，组织太软，切下的薄片不易成形）。
（三）蛋白质的鉴定实验，最好选用富含蛋白质的生物组织。植物材料常用大豆，且浸泡1d～2d，适于研磨，动物材料常用鸡卵清蛋白。
四、实验操作中的注意事项
（一）在鉴定可溶性还原糖的实验中，加热试管中的溶液时，应该用试管夹夹住试管上部，放入盛50℃～65℃温水的大烧杯中加热。注意试管底部不要接触烧杯底部；斐林试剂不稳定易变性，应现配现用。
（二）还原糖、蛋白质的鉴定实验中，在加相应试剂鉴定之前，要留出一部分组织样液，以便与鉴定后的样液颜色作对比，增强实验的说明力。
（三）在蛋白质的鉴定实验中，如果用蛋清稀释液作为实验材料，一定要稀释到一定程度，否则，与双缩脲试剂发生反应后会粘在试管的内壁上，使反应不彻底，试管也不易洗刷干净。
五、斐林试剂与双缩脲试剂比较
斐林试剂双缩脲试剂
甲液乙液 A液 B液
成分 0.1g/mLNaOH溶液 0.05g/mLCuSO4溶液 0.1g/mLNaOH溶液 0.01g/mLCuSO4溶液
鉴定物质可溶性还原糖蛋白质
添加顺序甲乙两液等量混匀后立即使用先加入A液1mL，摇匀，
再加入B液4滴，摇匀
反应条件水浴50℃～65℃加热不需加热，摇匀即可
反应现象样液变砖红色样液变紫色
（一）浓度不同。斐林试剂中CuSO4溶液浓度为0.05g/mL，双缩脲试剂中CuSO4溶液浓度为0.01g/mL。
（二）原理不同。斐林试剂的实质是新配制的Cu(OH)2浊液；双缩脲试剂实质是碱性环境中的Cu2＋。
（三）使用方法不同。斐林试剂是先将NaOH溶液与CuSO4溶液混合后再使用；双缩脲试剂是先加入NaOH溶液，再滴加CuSO4溶液。
【思考感悟】该实验原理、方法、步骤在生产、生活中还有什么用途？
可用于对生物组织、消化液（如唾液）、食品（如奶粉）进行某种成分的检测或鉴定，也可用于医学上某些疾病的诊断，如糖尿病、肾炎等。
一、氨基酸及其种类
氨基酸是组成蛋白质的基本单位，其结构通式是。
（一）特点：每种氨基酸至少有一个氨基和一个羧基，并且都有一个氨基和一个羧基连在同一碳原子上，氨基酸的不同在于R基的不同。
（二）种类和分类：组成生物体蛋白质的氨基酸约有20种。根据是否能在体内合成分为必需氨基酸[缬异亮苯蛋（甲硫）色苏赖]和非必需氨基酸。
（三）对通式的分析
1、特点分析
分析举例
氨基酸分子中至少有一个—NH2、一个
—COOH，因为R基中可能有—NH2，
—COOH R基含—COOH：谷氨酸：
HOOC—CH2—CH2—CH(NH2)—COOH
R基含—NH2：赖氨酸
H2N—CH2—CH2—CH2—CH2—CH(NH2)—COOH
都有一个—NH2和一个—COOH连在
同一个碳原子上，否则不是构成生物
体蛋白质的氨基酸反例：非生物体内氨基酸
H2N—CH2—CH2—CH2—COOH
2、基本组成元素：C、H、O、N，有的还含有P、S等。
3、氨基酸经脱水缩合形成蛋白质。在脱水缩合过程中一个氨基酸的非R基上羧基和另一个氨基酸非R基上的氨基分别脱下—OH和—H结合形成H2O，同时形成一个肽键。
二、蛋白质的结构及其多样性
（一）结构层次：氨基酸多肽蛋白质。
（二）结构多样性的原因
1、氨基酸方面：氨基酸的种类、数量、排列顺序的不同。
2、肽链方面：肽链的空间结构不同。
（三）氨基酸形成蛋白质的有关问题
1、肽键的结构式可表示如下：—NH—CO—或—CO—NH—或—C—N—。
2、关于氨基酸脱水缩合反应的计算
（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。
3、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)。
4、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。
【思考感悟】只要组成蛋白质的的氨基酸种类、数目、排列顺序相同则蛋白质就相同吗？
不一定，因蛋白质还受肽链的空间结构影响。
一、蛋白质的功能
一切生命活动都离不开蛋白质，蛋白质是生命活动的承担者。
（一）结构蛋白：是构成细胞和生物体结构的重要物质，如肌肉、头发等的成分。
（二）催化作用：绝大多数酶的本质是蛋白质。
（三）运输作用：具有运输载体的功能，如血红蛋白能运输氧。
（四）信息传递作用：调节机体的生命活动，如胰岛素等激素。
（五）免疫功能：如人体内的抗体。
二、蛋白质的结构和功能及其多样性
（一）蛋白质的分子结构
1、形成：氨基酸多肽（肽链）蛋白质。
2、蛋白质与多肽的关系：每个蛋白质分子可以由1条多肽链组成，也可由几条肽链通过一定的化学键（肯定不是肽键）连接而成。但多肽只有折叠成特定的空间结构进而构成蛋白质时，才能执行特定的生理功能。
（二）蛋白质的多样性
1、蛋白质结构的多样性
（1）氨基酸的种类不同，构成的肽链不同。
（2）氨基酸的数目不同，构成的肽链不同。
（3）氨基酸的排列顺序不同，构成的肽链不同。
（4）肽链的数目和空间结构不同，构成的蛋白质不同。
两个蛋白质分子结构不同，则这两个蛋白质不是同种蛋白质。但并不是以上这四点同时具备才能确定两个蛋白质分子结构不同，而是只要具备以上其中的一点，这两个蛋白质的分子结构就不同。
2、蛋白质功能的多样性
蛋白质结构的多样性决定了蛋白质功能的多样性。
蛋白质据功能分为结构蛋白和功能蛋白两大类，前者如人和动物的肌肉。后者如具有催化作用的绝大多数酶，具有免疫功能的抗体等。
【思考感悟】许多蛋白质分子中含有—S—S—，它是如何形成的？
—S—S—的形成是由两个—SH基团通过脱去一分子氢形成的。
一、核酸的结构和功能
（一）基本组成单位：核苷酸，其分子组成为五碳糖、磷酸、碱基。
（二）核酸的种类及比较
类别核酸
DNA RNA
基本单位核苷酸
脱氧核苷酸核糖核苷酸
化
学
成
分碱基五种（A、T、G、C、U）
A、T、G、C A、U、G、C
五碳糖脱氧核糖核糖
磷酸磷酸
空间结构两条链一般为一条链
（三）核酸的功能：细胞内携带遗传信息的物质，控制蛋白质的生物合成。
（四）核酸的分布
1、观察DNA和RNA在细胞中分布实验中，利用甲基绿和吡罗红两种染色剂，前者使DNA呈现绿色，后者使RNA呈现红色，从而显示DNA和RNA在细胞中的分布。
2、DNA主要存在于细胞核中，另外线粒体、叶绿体内也含有少量的DNA；RNA主要分布于细胞质中。
二、“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验分析
（一）实验原理（同上）。
（二）实验现象及相关结论
现象结论
绿色明显集中且接近细胞中央 DNA主要分布于细胞核中
绿色周围的红色范围较广 RNA广泛分布于细胞质中
（三）几种液体在实验中的作用
1、0.9%NaCl溶液：保持口腔上皮细胞正常形态。
2、8%盐酸：（1）改变细胞膜等的通透性；（2）使染色体中DNA与蛋白质分开。
3、蒸馏水：（1）配制染色剂；（2）冲洗载玻片。
三、蛋白质和核酸的关系：（一）区别
蛋白质核酸
元素组成 C、H、O、N C、H、O、N、P
基本单位氨基酸脱氧核苷酸、核糖核苷酸
连接方式肽键磷酸二酯键
形成场所细胞质内核糖体上细胞核、线粒体、叶绿体等
主要功能结构物质：血红蛋白，肌纤蛋白等；
功能物质：①运输—血红蛋白、载体；②催化—酶
（多数）；③免疫—抗体；④调节—胰岛素、生长
激素；
能源物质：氧化放能，产物有尿素、CO2、H2O等 ①遗传信息的携带者，决定生物
性状，提供生物进化原材料；
②某些RNA具催化作用。
（二）联系
1、核酸控制蛋白质的合成 2、DNA多样性、蛋白质多样性和生物多样性的关系
【思考感悟】核酸是细胞内携带遗传信息的物质，而核酸分为DNA和RNA两大类，所以说人的遗传物质是DNA和RNA，正确吗？为什么？
不正确。对于某一具体生物体而言，遗传物质只能是核酸中的一种，绝大多数生物体的遗传物质是DNA，只有少数病毒的遗传物质是RNA。
一、细胞中的糖类
（一）组成元素：C、H、O。
（二）分类及特点：根据是否能水解及水解成单糖的数量分为：
1、单糖：不能水解，可直接被细胞吸收，如葡萄糖、果糖、核糖等。
2、二糖：两分子单糖脱水缩合而成，必须水解成单糖才能被吸收，常见种类有蔗糖、麦芽糖和乳糖。
3、多糖：多个单糖脱水缩合而成，水解成单糖后才可被吸收。常见的种类有植物细胞中的淀粉、纤维素，动物细胞中的糖元。
（三）功能：细胞的主要能源物质，其中“生命的燃料”是指葡萄糖；是组成细胞和生物体结构的成分，如纤维素是构成植物细胞壁的成分。
二、细胞中的脂质
（一）组成元素：主要由C、H、O，有的还含有P和N
（二）分类：分脂肪、磷脂和固醇三类。
（三）功能
1、脂肪是细胞内良好的储能物质，还有保温、缓冲和减压等作用。
2、磷脂是构成细胞生物膜的重要成分。
3、固醇类物质包括胆固醇、性激素和维生素D等。
（1）胆固醇是构成细胞膜的重要成分，在人体内还参与血液中脂质的运输；
（2）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；
（3）维生素D能有效地促进人和动物肠道对钙和磷的吸收。
三、糖类和脂质的比较
比较项目糖类脂质
区
别元素组成 C、H、O C、H、O（N、P）
种类单糖、二糖、多糖脂肪、磷脂、固醇
合成部位叶绿体、内质网、高尔基体、肝脏和肌肉主要是内质网
生理作用 ①主要的能源物质；
②构成细胞结构，如糖被、细胞壁；
③核酸的组成成分。 ①生物体的储能物质；
②生物膜的重要组成成分；
③调节新陈代谢和生殖。
联系糖类脂肪

（一）单糖中的葡萄糖、果糖及二糖中的麦芽糖是还原糖，可用斐林试剂鉴定，多糖不具还原性。
（二）多糖中的纤维素是构成植物细胞壁的主要成分，而原核细胞的细胞壁不含纤维素，是由肽聚糖构成的。因此能否被纤维素酶除去细胞壁，是区分植物细胞和原核细胞的依据之一。
（三）糖类和脂肪均由C、H、O三种元素组成，氧化分解产生CO2、H2O，同时释放能量。但脂肪中氢的含量远远高于糖类，所以同质量的脂肪储存的能量是糖类的2倍多。
【思考感悟】你能说出几种与能量有关的物质吗？
主要能源物质是糖类，直接能源物质是ATP，主要的储能物质是脂肪，最终能源是太阳能。

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高一生物必修一第二章知识点总结

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