必修1 分子与细胞一、细胞的分子组成（一）蛋白质的结构和功能B1.蛋白质的组成元素：都含有C 、H 、O 、N ，有的还含有S 等；基本单位：氨基酸，约有20种。

（蛋白质是细胞内含量最多的有机物，约占细胞干重的50%；细胞中含量最多的化合物是水）2.氨基酸结构通式：3.氨基酸结构特点：（1）每种氨基酸都至少含有一个氨基（-NH 2）和一个羧基(-COOH ) （2）并且都连结在同一个碳原子上。

4.氨基酸脱水缩合 (1)连接两个氨基酸分子的化学键的名称叫肽键，肽键的化学式：—CO —NH —(2)脱去的水分子数=形成的肽键数=氨基酸个数（n ）-肽链数（m ）。

(3)形成的多肽的相对分子质量=氨基酸的平均分子量×氨基酸个数-失去的水分子数×18 多肽的合成场所（氨基酸脱水缩合的场所）：核糖体。

5.蛋白质分子结构多样性的原因：（1）氨基酸的种类不同（2）氨基酸数目成百上千（氨基酸数目不同）（3）氨基酸的排列顺序千变万化（氨基酸的排列顺序不同）（4）多肽链的数目及其形成的肽链空间结构千差万别（多肽链的数目和空间结构不同）。

（蛋白质分子结构的多样性决定了蛋白质功能的多样性）6.蛋白质的功能：（1）构成细胞和生物体的重要物质（2）催化作用：如酶（3）运输作用，如血红蛋白运输氧气（4）调节作用，如胰岛素、生长激素等（5）免疫作用，如抗体。

7.蛋白质的消化终产物：氨基酸；水解终产物：氨基酸；代谢终产物：CO 2+H 2O+尿素。

（二）核酸的结构和功能A1.核酸的组成元素：C 、H 、O 、N 、P 。

2.种类：脱氧核糖核酸（DNA ），核糖核酸（RNA ）。

2.核酸的基本单位（单体）：核苷酸（8种）；一分子核苷酸的化学组成：一分子磷酸（Pi ）、一分子五碳糖（脱氧核糖或核糖）、一分子含氮碱基（有五种：A 、T 、C 、G 、U 。

）（1）脱氧核苷酸（4种）：腺嘌呤脱氧核苷酸、鸟嘌呤脱氧核苷酸、胸腺嘧啶脱氧核苷酸、胞嘧啶脱氧核苷酸。

（2）核糖核苷酸（4种）：腺嘌呤核糖核苷酸、鸟嘌呤核糖核苷酸、尿嘧啶核糖核苷酸、胞嘧啶核糖核苷酸。

3.DNA 和RNA 在化学组成上的区别：（1）所含五碳糖不同（DNA ：脱氧核糖；RNA ：核糖）（2）碱基不同（DNA ：A 、T 、C 、G ；RNA ：A 、U 、C 、G ）4.生物中核酸种类、核苷酸种类、碱基种类豌豆叶肉细胞中的核酸有2种，核苷酸8种，含氮碱基5种；豌豆遗传物质中核苷酸4种，含NH 2— —COOH R ｜ C ｜H氮碱基4种；HIV、SARS病毒中核酸有1种，核苷酸4种，含氮碱基4种。

5.核酸初步水解和彻底水解产物核酸初步水解的产物：核苷酸；核酸彻底水解的产物：磷酸、五碳糖、碱基。

DNA初步水解的产物（单体、基本单位）：脱氧核苷酸。

DNA彻底水解的产物：磷酸、脱氧核糖、碱基；RNA初步水解的产物：核糖核苷酸；RNA彻底水解的产物：磷酸、核糖、碱基。

6.核酸的作用：核酸是细胞内携带遗传信息的物质，在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有及其重要的作用（核酸是一切生物的遗传物质）7.观察DNA和RNA在细胞中的分布的实验：用甲基绿和吡罗红的混合染液对细胞进行染色实验结果：绿色明显集中且接近细胞中央，说明DNA主要分布于细胞核中；绿色周围的红色范围较广，说明RNA主要分布于细胞质。

甲基绿+DNA→绿色；吡罗红（派洛宁）+RNA→红色8.真核细胞中的DNA主要分布的细胞核，少量在线粒体、叶绿体中；RNA主要分布在细胞质中，少量在细胞核中；原核细胞中DNA位于拟核和质粒上。

（三）糖类的种类和作用B1.糖类元素组成：只有C、H、O：作用是构成生物体结构的重要成分、主要能源物质。

（医生常给病人点滴葡萄糖液，主要是给病人提供营养，增加能量。

）2.动植物细胞共有的糖：葡萄糖、核糖、脱氧核糖等；植物二糖：蔗糖、麦芽糖；植物多糖：淀粉、纤维素；动物二糖：乳糖；动物多糖：糖原。

（多糖的基本单位都是葡萄糖分子）3.生物体内的主要能源物质：糖类；植物细胞内的储能物质：淀粉；动物细胞内的储能物质：糖原；生物体内的储能物质：脂肪。

（直接能源物质ATP；最终能源物质：太阳光能）4.淀粉的消化终产物（单体、基本单位）：葡萄糖；水解终产物：葡萄糖；代谢终产物：CO2+H2O。

（四）脂质的种类和作用A1.脂质包括脂肪、类脂（主要包括磷脂）、固醇（固醇包括胆固醇、性激素、维生素D）；组成元素：C、H、O（N、P）。

脂肪只有C、H、O。

磷脂C、H、O 、N、P。

2.脂肪：（1）体内良好储能物质，（与糖类相比C、H含量高）（2）还是一种很好的绝热体（3）动物皮下的脂肪层起到保护的作用(脂肪的消化终产物：甘油+脂肪酸；水解终产物：甘油+脂肪酸；代谢终产物：CO2+H2O。

)3.磷脂：构成生物膜结构（如细胞膜、液泡膜、线粒体膜等）的重要成分。

4.胆固醇：构成细胞膜的重要成分；参与血液中脂质的运输5.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；6.维生素D:能有效地促进人和动物肠道对钙和磷的吸收。

（五）水和无机盐的作用A1.水在细胞中的存在形式：自由水、结合水。

2.作用：自由水：（1）是细胞内的良好的溶剂（2）运送营养物质和代谢废物（3）生化反应的原料等。

结合水：是组成细胞结构的重要成分（结合水破坏，细胞失去活性）3.自由水和结合水是可以相互转化的，如血液凝固时，部分自由水转化为结合水。

4.自由水、结合水的值越大，细胞代谢越旺盛，抗逆性越差，反之，代谢缓慢、抗逆性越强.5.无机盐的作用：（1）细胞中某些复杂化合物的重要组成成分，（如Fe2+是血红蛋白的主要成分；Mg2+是叶绿素的必要成分，I-是合成甲状腺激素的必要成分。

）（2）维持细胞和生物体的生命活动（如血液中钙盐含量太低会发生抽搐现象）（3）无机盐对维持细胞形态、渗透压、酸碱平衡非常重要。

二、细胞的结构（一）细胞学说建立的过程A1.细胞学说的创立者：德国植物学家施莱登和动物学家施旺；2.主要内容：（1）细胞是一个有机体，一切动植物都是由细胞发育而来的，并由细胞和细胞产物所构成。

（2）细胞是一个相对独立的单位，既有它自己的生命，又对其他细胞共同组成的整体的生命起作用。

（3）新细胞可以从老细胞中产生。

意义：细胞学说揭示了细胞的统一性和生物体结构的统一性。

（二）原核细胞和真核细胞B1.原核生物不同于真核生物的最主要特点：前者没有成形的细胞核（或前者没有核膜）；如细菌（大肠杆菌、乳酸菌、“菌”前有表示形状的定语往往属于细菌等）蓝藻（如发菜、颤藻等）、放线菌等。

2.原核生物的拟核不同于真核生物细胞核的特点是：无核膜、无核仁、无染色体（DNA不与蛋白质结合）3.原核生物和真核生物共有的细胞器：核糖体。

4.蓝藻细胞内含有藻蓝素和叶绿素，能进行光合作用，是自养型生物（光合作用的生物不一定含叶绿体）。

6.病毒、蓝藻、酵母菌都具有的物质或结构是核酸和蛋白质，病毒（如噬菌体）与细菌的根本区别在于：前者无细胞结构。

酵母菌与细菌的根本区别在于：前者有核膜（或有成形的细胞核）。

（三）细胞膜的结构和功能B1.细胞膜（生物膜）的主要成分：脂质、蛋白质。

各种膜所含蛋白质、脂质的比例与膜的功能有关，功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多。

科学家发现脂溶性物质能够优先通过细胞膜，这说明组成细胞膜的成分中有脂质，细胞膜会被蛋白酶分解，这说明组成细胞膜的成分中有蛋白质，所以细胞膜的主要成分：脂质分子和蛋白质分子。

（植物细胞壁的主要成分：纤维素和果胶；功能：对植物细胞有支持和保护作用。

细菌细胞壁主要成分：肽聚糖（糖类和蛋白质）；荚膜的成分：多糖。

）2.如果用丙酮把哺乳动物成熟的红细胞中的脂质抽提出来，在空气—水界面上铺展成单分子层，则测得的脂质面积约是红细胞表面积的2倍，这说明细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层。

3.细胞膜流动镶嵌模型的提出者是桑格和尼克森，基本内容是：（1）磷脂双分子层构膜的基本支架，具有流动性（2）蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的贯穿整个磷脂双分子层。

4.细胞膜结构特点：具有一定的流动性（含义：构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子大都是可以流动的，而且实验表明流动快慢与温度有关。

）5.细胞膜具有流动性的实例：（1）细胞融合（2）分泌蛋白的形成与分泌（3）白细胞吞噬病菌（4）胞吞、胞吐（5）变形虫捕食和运动时伪足的形成6.细胞膜的识别作用与糖蛋白（糖被，位于细胞膜的外表）有关。

7.细胞膜的功能特性：具有选择透过性（含义：选择透过性膜可以让水分子自由通过，一些离子和小分子也可以通过，而其他的离子、小分子和大分子则不能通过。

这是活细胞的一个重要特征。

）8.细胞膜的功能：（1）将细胞与外界环境隔开；（2）控制物质进出细胞（物质能否通过细胞膜，并不是取决于分子的大小，而是根据细胞生命活动需要）；（3）进行细胞间的信息交流。

9.细胞间信息交流的方式（常见3种）：（1）细胞分泌的化学物质如激素（随体液运输）；（2）相邻两个细胞的细胞膜接触，（如精子和卵细胞之间的识别和结合）；（3）相邻两个细胞之间形成通道，携带信息的物质通过通道进入另一个细胞。

细胞间的信息交流，大多与细胞膜的结构和功能有关。

生态系统信息交流方式有物理信息、化学信息、和行为信息。

10.制备纯净的细胞膜常用的材料：应选用人和哺乳动物成熟的红细胞，原因是：因为人和其他哺乳动物成熟的红细胞中没有细胞核和众多的细胞器；制备的方法：将选取的材料放入清水中，由于细胞内的浓度大于外界溶液浓度，细胞将吸水涨破，再用离心的方法获得纯净的细胞膜。

11.验证细胞膜具有磷脂双分子层结构的材料：哺乳动物成熟的红细胞。

（四）细胞器的结构和功能B1.细胞质包括细胞器和细胞质基质。

细胞质基质的成分：水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸和核苷酸等，还有很多酶。

2.分离各种细胞器的方法：差速离心法3.线粒体和叶绿体的结构图示：相同点：（1）具有双层膜结构、能增大膜面积（如线粒体内膜凹陷、叶绿体的囊状结构）（2）都含少量的DNA和RNA，具有遗传的相对独立性（3）都能产生ATP，都属于能量转换器。

不同点：分布、功能、成分不同。

4.内质网：在结构上内连核膜，外连细胞膜；功能：（1白质合成和加工，以及脂质合成的车间（内质网是蛋白质空间结构形成的场所）5.核糖体：无膜结构，是合成蛋白质的场所。

(1)附着在内质网上的核糖体合成的是分泌蛋白（如消化酶、生长激素、胰岛素、抗体）；(2)游离的核糖体合成的是胞内蛋白（如呼吸氧化酶、血红蛋白等）。

6.高尔基体：主要是对来自内质网的蛋白质进行加工、分类、包装、运输。

（动植物细胞共有的细胞器，但功能不同：植物：与细胞壁的形成有关；动物：与细胞分泌物的形成有关）7.中心体：存在于动物和某些低等植物（如衣藻、团藻等）中。