高中生物必修第二章知识点总结
细胞中常见的化学元素有20多种,是生物体从无机自然界中选择性获得的。
(1)元素分类:1。按元素在生物体内的含量可分为(万分之一):(1)大量元素,如C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等。(2)微量元素,如铁、锰、锌、铜、硼、钼等。(3)宏量元素和微量元素都是生物体必需的元素,在维持生物体的生命活动中起着非常重要的作用。例如,P是ATP和膜结构的重要组成部分。钙是骨骼和牙齿的成分;镁是叶绿素的成分;铁是血红蛋白的一种成分。2.根据元素在生物体内的作用,可分为:(1)最基本的元素是C. (2)主元素,如c、h、o、n、p、s。
(2)元素的含量特征:1,占细胞最鲜重的元素为O..2.占细胞干重最大的元素是C3。细胞中最丰富的四种元素是碳、氢、氧和氮..
(3)元素的形态:大多以化合物的形式存在。
(4)组成细胞的元素的主要作用有:1,调节生物体的生命活动,如K+、Na+、Ca2+、HCO 3-等。2.参与重要化合物的合成:如I是合成甲状腺激素的原料。3.影响机体的重要生命活动:如B能促进花粉管的萌发,从而促进植物受精,没有B的油菜会“花而不实”。
2.构成细胞的化合物:构成细胞的化合物分为无机化合物和有机化合物,前者含水分最多,后者含蛋白质最多。
三。细胞中的无机物:
(1)细胞内的水: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)不同生物体内的含水量差异很大。(2)同一生物体在不同的生长发育阶段,从幼年到成年,从幼嫩部位到成熟部位,含水量是不同的。(3)同一生物不同器官的含水量也不同。3.功能:(1)是细胞和生物体的重要组成部分;(2)它是细胞内运输营养物质和代谢废物的良好溶剂;(3)参与许多生化反应,如光合作用和呼吸作用;(4)为细胞提供液体环境。4.含水量与新陈代谢的关系:(1)一般来说,新陈代谢活跃时,生物体的含水量在70%以上。含水量减少,生命活动不活跃或进入休眠。(2)当自由水比例增加时,生物代谢活跃,生长迅速。(3)当更多的自由水转化为束缚水时,代谢强度降低,抗寒、抗热、抗旱能力提高。
(2)细胞内无机盐:1。存在形式:大部分以离子形式存在,少数是细胞内化合物的成分。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。(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含量过低时的惊厥;(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(如人体血浆中HCO3 -和hpo 4-的调节)。
想想为什么碳是最基本的元素。
碳原子本身的化学性质使其能够通过化学键形成链或环,从而形成各种生物大分子,使地球上的生命以碳元素为基础。
首先,组成细胞的元素
细胞中常见的化学元素有20多种,是生物体从无机自然界中选择性获得的。
(1)元素分类:1。按元素在生物体内的含量可分为(万分之一):(1)大量元素,如C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等。(2)微量元素,如铁、锰、锌、铜、硼、钼等。(3)宏量元素和微量元素都是生物体必需的元素,在维持生物体的生命活动中起着非常重要的作用。例如,P是ATP和膜结构的重要组成部分。钙是骨骼和牙齿的成分;镁是叶绿素的成分;铁是血红蛋白的一种成分。2.根据元素在生物体内的作用,可分为:(1)最基本的元素是C. (2)主元素,如c、h、o、n、p、s。
(2)元素的含量特征:1,占细胞最鲜重的元素为O..2.占细胞干重最大的元素是C3。细胞中最丰富的四种元素是碳、氢、氧和氮..
(3)元素的形态:大多以化合物的形式存在。
(4)组成细胞的元素的主要作用有:1,调节生物体的生命活动,如K+、Na+、Ca2+、HCO 3-等。2.参与重要化合物的合成:如I是合成甲状腺激素的原料。3.影响机体的重要生命活动:如B能促进花粉管的萌发,从而促进植物受精,没有B的油菜会“花而不实”。
2.构成细胞的化合物:构成细胞的化合物分为无机化合物和有机化合物,前者含水分最多,后者含蛋白质最多。
三。细胞中的无机物:
(1)细胞内的水: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)不同生物体内的含水量差异很大。(2)同一生物体在不同的生长发育阶段,从幼年到成年,从幼嫩部位到成熟部位,含水量是不同的。(3)同一生物不同器官的含水量也不同。3.功能:(1)是细胞和生物体的重要组成部分;(2)它是细胞内运输营养物质和代谢废物的良好溶剂;(3)参与许多生化反应,如光合作用和呼吸作用;(4)为细胞提供液体环境。4.含水量与新陈代谢的关系:(1)一般来说,新陈代谢活跃时,生物体的含水量在70%以上。含水量减少,生命活动不活跃或进入休眠。(2)当自由水比例增加时,生物代谢活跃,生长迅速。(3)当更多的自由水转化为束缚水时,代谢强度降低,抗寒、抗热、抗旱能力提高。
(2)细胞内无机盐:1。存在形式:大部分以离子形式存在,少数是细胞内化合物的成分。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。(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含量过低时的惊厥;(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(如人体血浆中HCO3 -和hpo 4-的调节)。
想想为什么碳是最基本的元素。
碳原子本身的化学性质使其能够通过化学键形成链或环,从而形成各种生物大分子,使地球上的生命以碳元素为基础。
一、生物组织中糖、脂肪、蛋白质的检测原理。
一些化学试剂用于与生物组织中的相关有机化合物产生特定的颜色反应。
(1)还原糖与费林试剂反应生成砖红色沉淀。(2)淀粉接触碘时会变蓝。
(3)脂肪被苏丹ⅲ染液染成橙色或被苏丹ⅳ染液染成红色。
(4)蛋白质与缩二脲试剂反应产生紫色。
二、实验过程总结如下:(1)材料选择→组织样品溶液的制备→显色反应。
(2)脂肪也可以通过显微镜观察来检测,实验过程是:取材→切片→制作切片→观察。
实验材料的选择:(1)在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高的生物组织(或器官),组织颜色浅,易于观察。可以选择苹果、梨、白菜叶、白萝卜等。
(2)脂肪鉴定实验中,最好选择富含脂肪的生物组织作为实验材料,如果用显微镜观察,最好选择花生种子。如果是新鲜的花生籽,没必要浸泡,但是浸泡效果不好。如果是干种子,浸泡3 ~ 4小时最合适(浸泡时间短,不易切片;浸泡时间过长,组织太软,切片不易成型)。
(3)蛋白质的鉴定实验,最好选择富含蛋白质的生物组织。大豆常用作植物料,浸泡1d ~ 2d,适合研磨,鸡蛋清常用作动物料。
四。实验操作中的注意事项
(1)在鉴定可溶性还原糖的实验中,加热试管内的溶液时,应将试管上部用试管夹住,放入盛有50℃ ~ 65℃温水的大烧杯中加热。注意试管底部不要碰到烧杯底部;林飞试剂不稳定且易变,所以现在就应该使用。
(2)在还原糖和蛋白质的鉴别实验中,在加入相应的试剂进行鉴别之前,应留出一部分组织样品溶液,以便与被鉴别的样品溶液进行颜色对比,增强实验的解释力。
(3)在蛋白质的鉴定实验中,如果用蛋清稀释液作为实验材料,必须稀释到一定程度,否则与缩二脲试剂反应后会粘在试管内壁上,使反应不完全,试管不易清洗。
动词 (verb的缩写)燃烧试剂与缩二脲试剂的比较
燃烧试剂缩二脲试剂
液体a,液体b,液体a和液体b
组分0.1g/ml NaOH溶液0.05g/ml CuSO4溶液0.1g/ml NaOH溶液0.01g/ml CuSO4溶液。
鉴定物质可溶性还原糖蛋白
加入顺序:A、B两种液体混合均匀后,立即先加入1毫升A液,摇匀。
加入4滴溶液B,摇匀。
反应条件:50℃ ~ 65℃水浴,不加热,摇匀即可。
反应现象:样液变成砖红色,样液变成紫色。
(1)浓度不同。硫酸铜溶液在林飞试剂中的浓度为0.05克/毫升,在缩二脲试剂中的浓度为0.01克/毫升。
(2)原理不同。林飞试剂的实质是新配制的Cu(OH)2悬浊液。缩二脲试剂在碱性环境中本质上是Cu2++。
(3)使用方法不同。烧制试剂是在使用前将NaOH溶液与CuSO4溶液混合;缩二脲试剂是先加入NaOH溶液,然后滴加CuSO4溶液制备的。
想想这个实验的原理,方法,步骤。在生产生活中还有哪些用途?
可用于检测或鉴别生物组织、消化液(如唾液)和食物(如奶粉)中的某些成分,也可用于医学上某些疾病的诊断,如糖尿病、肾炎等。
I .氨基酸及其类型
氨基酸是蛋白质的基本单位,其结构通式为。
(1)特征:每个氨基酸至少有一个氨基和一个羧基,两个氨基和一个羧基都连在同一个碳原子上。氨基酸的不同在于R基团的不同。
(2)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【缬氨酸(蛋氨酸)类胰蛋白酶】和非必需氨基酸。
(3)通式分析
1,特征分析
分析示例
至少一个氨基酸分子-—NH2,一个
-—COOH,因为R基团中可能有-—NH2,
—COOH r基团含有—COOH:谷氨酸;
HOOC—CH2—CH2—CH(NH2)—COOH
r基团包含NH2:赖氨酸。
H2N—CH2—CH2—CH2—CH2—CH(NH2)—COOH
有一个-—NH2和一个-—COOH相互连接。
在同一个碳原子上,否则就不是生物。
人体蛋白质的氨基酸反例:非生物体内的氨基酸
H2N—CH2—CH2—CH2—COOH
2.基本元素:C、H、O、N,有的还含有P、S等。
3.氨基酸脱水浓缩形成蛋白质。在脱水缩合过程中,一个氨基酸的非R基团上的羧基和另一个氨基酸的非R基团上的氨基被剥离,与-H结合形成H2O,同时形成肽键。
第二,蛋白质的结构和多样性。
(1)结构层面:氨基酸多肽蛋白。
(二)结构多元化的原因
1,氨基酸:氨基酸的种类、数量和排列顺序不同。
2.肽链:肽链的空间结构不同。
(3)与氨基酸形成蛋白质有关的问题
1,肽键—C—N—的结构式可表示如下:-NH-Co-or-Co-NH-or-C-N-。
2.氨基酸脱水缩合反应的计算
(1)对于n个氨基酸,至少有n个氨基和n个羧基;
(2)n个氨基酸分子缩合成一个肽,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个肽链,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)当N个氨基酸分子缩合成环肽时,失去的水分子数=肽键数= N,氨基和羧基的个数与R基团有关;
(5)蛋白质完全水解所需的水分子数等于蛋白质形成时除去的水分子数。
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,个数为N,肽链个数为X,那么蛋白质的相对分子质量为A?n-18?(n-X).
4.氨基酸与相应DNA和mRNA片段中碱基数量的关系:DNA(基因)←mRNA←氨基酸= 6←3←1。
思考与理解:只要组成蛋白质的氨基酸的种类、数量、顺序相同,蛋白质就会相同吗?
不一定,因为蛋白质也受肽链空间结构的影响。
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。
(1)结构蛋白:是构成细胞和生物体结构的重要物质,如肌肉、毛发等成分。
(2)催化作用:大多数酶的本质是蛋白质。
(3)转运功能:具有转运载体的功能,如血红蛋白可以转运氧气。
(4)信息传递功能:调节机体的生命活动,如胰岛素等激素。
(5)免疫功能:如人体内的抗体。
第二,蛋白质的结构、功能和多样性。
(一)蛋白质的分子结构
1,形成:氨基酸多肽(肽链)的蛋白质。
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,也可以由若干条肽链通过一定的化学键(肯定不是肽键)连接而成。然而,只有当多肽折叠成特定的空间结构形成蛋白质时,它才能发挥特定的生理功能。
(二)蛋白质的多样性
1,蛋白质结构多样性
不同种类的(1)氨基酸组成不同的肽链。
(2)不同的氨基酸有不同的肽链。
(3)氨基酸的序列不同,肽链也不同。
(4)肽链的数量和空间结构不同,导致蛋白质不同。
如果两种蛋白质的分子结构不同,那么这两种蛋白质就不是同一物种的蛋白质。但并不是以上四点就能决定两种蛋白质的分子结构不同,而是只要具备以上四点之一,两种蛋白质的分子结构就不同。
2.蛋白质功能的多样性。
蛋白质的结构多样性决定了蛋白质的功能多样性。
蛋白质按功能可分为结构蛋白和功能蛋白。前者就像人和动物的肌肉。后者,如大多数具有催化功能的酶、具有免疫功能的抗体等。
思考和感受很多蛋白质分子含有—S—S,是如何形成的?
—S—S—的形成是通过从两个—SH基上去掉一个氢分子而形成的。
一、核酸的结构和功能
(1)基本单位:核苷酸,其分子组成为五糖、磷酸和碱基。
(2)核酸的类型和比较
类别核酸
DNARNA
基本单位核苷酸
脱氧核苷酸
变化
研究
成功
有五个碱基(A,T,G,C,U)。
a、T、G、CA、U、G、C
五碳糖脱氧核糖
磷酸
空间结构的两条链一般是一条链。
(3)核酸的作用:细胞中携带遗传信息的物质控制蛋白质的生物合成。
(4)核酸的分布
1.在观察DNA和RNA在细胞中分布的实验中,使用了甲基绿和吡隆红两种染料,前者使DNA呈现绿色,后者使RNA呈现红色,从而显示出DNA和RNA在细胞中的分布。
2.DNA主要存在于细胞核中,线粒体和叶绿体中也含有少量DNA;RNA主要分布在细胞质中。
二、“观察DNA和RNA在细胞中的分布”的实验分析
(1)实验原理(同上)。
(2)实验现象及相关结论
现象结论
绿色明显集中且靠近细胞中心,DNA主要分布在细胞核内。
绿色周围有大范围的红色,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:保持口腔上皮细胞的正常形态。
2.8%盐酸:(1)改变细胞膜的通透性等。(2)染色体中的DNA与蛋白质分离。
3.蒸馏水:(1)配制染料;(2)清洗载玻片。
三、蛋白质与核酸的关系:(1)差异
蛋白质核酸
元素由碳、氢、氧、氮、碳、氢、氧、氮和磷组成。
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
形成部位细胞质中核糖体上的细胞核、线粒体和叶绿体。
主要功能性结构物质:血红蛋白、肌原纤维蛋白等。
功能性物质:①转运蛋白——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
荷尔蒙;
能量物质:氧化释放能量,产物包括尿素、CO2、H2O等。①遗传信息的载体决定生物体。
人物,为生物进化提供原材料;
②某些RNA具有催化作用。
(2)联系方式
1.核酸控制蛋白质2的合成。DNA多样性、蛋白质多样性与生物多样性的关系。
思考和感受核酸是细胞中携带遗传信息的物质,核酸分为DNA和RNA两类,所以说人类的遗传物质是DNA和RNA是正确的。为什么?
不正确。对于特定的生物体,遗传物质只能是核酸中的一种。大多数生物的遗传物质是DNA,只有少数病毒是RNA。
首先,细胞中的糖
(1)组成元素:c、h和o。
(2)分类及特点:根据能否水解和水解单糖的多少,可分为:
1,单糖:不能水解,但能被细胞直接吸收,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。常见的有蔗糖、麦芽糖和乳糖。
3.多糖:由多个单糖脱水缩合而成,水解成单糖后才能被吸收。常见的类型是植物细胞中的淀粉和纤维素以及动物细胞中的糖原。
(3)功能:细胞的主要能量物质,其中“生命的燃料”指葡萄糖;它是构成细胞和生物体结构的成分,如构成植物细胞壁的纤维素。
第二,细胞中的脂质
(1)组成元素:主要是C、H、O,有的还含有P、n。
(2)分类:分为脂肪、磷脂、甾醇三大类。
(3)功能
1,脂肪是细胞内很好的储能物质,还具有保温、缓冲、减压的作用。
2.磷脂是细胞生物膜的重要组成部分。
3.甾醇包括胆固醇、性激素和维生素D等。
(1)胆固醇是细胞膜的重要成分,也参与人体血液中脂质的运输。
(2)性激素能促进人和动物生殖器官的发育和生殖细胞的形成;
(3)维生素D能有效促进人和动物肠道对钙和磷的吸收。
第三,糖和脂质的比较
碳水化合物脂质比较项目
行政区
其他元素是c,h,o c,h,O(N,p)。
单糖、二糖、多糖脂肪、磷脂、甾醇的类型。
叶绿体、内质网、高尔基体、肝脏和肌肉主要是内质网。
生理功能①主要能量物质;
②构成细胞结构,如糖被和细胞壁;
③核酸的组成。①生物的储能物质;
②生物膜的重要成分;
③调节代谢和生殖。
接触糖脂肪
(1)单糖中的葡萄糖、果糖和二糖中的麦芽糖都是还原糖,可以用费林试剂鉴定。多糖不可还原。
(2)多糖中的纤维素是植物细胞壁的主要成分,而原核细胞的细胞壁不含纤维素,由肽聚糖构成。因此,纤维素酶能否去除细胞壁是区分植物细胞和原核细胞的依据之一。
(3)糖和脂肪由C、H、O三种元素组成,氧化分解产生CO2和H2O,同时释放能量。而脂肪中氢的含量远高于糖,所以同样质量的脂肪储存的能量是糖的两倍以上。
想想吧。你能说出几种与能量有关的物质吗?
主要能量物质是糖,直接能量物质是ATP,主要储能物质是脂肪,最终能量是太阳能。