④碳是最基本元素不是因为干重含量最多，而是因为碳易构成基本骨架，是大分子物质形成的基础。
5、聚焦“统一性”和“差异性”
(1)．生物界与非生物界的统一性和差异性
①统一性是从化学元素的种类来分析的：组成生物体的化学元素没有一种是生物体所特有的。
②差异性是从化学元素的含量来分析的：组成生物体的化学元素与无机环境中的相应元素的含量有一定的差别。
—□—○—○—□—○——○—□—○—□—○—
疑误辨析 蛋白质与多肽的区别与联系
蛋白质
多肽
有无空间结构
有
无
多样性原因
四个方面
只有三个方面，无空间结构差异
联系
蛋白质可由一条或几条肽链形成
提醒
翻译的直接产物——多肽，不叫蛋白质，必须经内质网和高尔基体再加工后，形成一定的空间结构才叫蛋白质
2）.蛋白质功能多样性
分子式：C2H4O2NR，在此基础上告诉具体的R基即可求解。
拓展提升
基因表达时，从信使RNA起始密码子开始，两个起始密码子分别对应甲硫氨酸和缬氨酸，即蛋白质中的第一个氨基酸是这两种中的一个，所以可以推测绝大多数蛋白质含“S”元素，但并非所有的蛋白质都含“S”。所以基本元素为C、H、O、N，特征元素为“S”，且S一定存在于R基上。
④从能量角度分析：生物体都是以ＡＴＰ作为能量“通货”的。
6．元素组成化合物
元素
参与形成的物质及结构
N
蛋白质、ATP(ADP)、NADPH、NADH、叶绿素、核苷酸(DNA、RNA)等
P
ATP(ADP)、NADPH、NADH、核苷酸(DNA、RNA)、磷脂
Mg
叶绿素的组成成分
S
甲硫氨酸、半胱氨酸等含硫氨基酸的组成成分；蛋白质的特征元素
mRNA和蛋白质。
生物多样性的直接原因是蛋白质多样性；根本原因是DNA多样性(不能说核酸多样性，因为核酸有两种)；同一生物不同部位细胞形态功能不同的根本原因是基因的选择性表达(转录形成的mRNA不同)。
蛋白质、核酸的结构及种类具有物种差异性，因而可以从分子水平上，通过分析不同物种的核酸和蛋白质来区分或判断不同物种间的亲缘关系，也可用于刑事案件的侦破或亲子鉴定。生物体内的水、无机盐、糖类、脂质、氨基酸等则不具有物种差异性。
(5)．蛋白质的结构与功能多样性
1）．蛋白质结构的多样性
蛋白质分子结构多样性可以从以下四个层次加以理解
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。
—□—□—□—□—□—□——□—□—□—□—□—□—
—○—○—○—○—○—○——□—□—□—□—
氨基酸的排列次序不同，同。
③维持生物体内的平衡
a渗透压的平衡：Na＋对细胞外液渗透压起重要作用，K＋则对细胞内液渗透压起决定作用。
b酸碱平衡(即pH平衡)：如人血浆中HCO 、HPO 等的调节。
（2）有机物
1、生命活动的主要承担者——蛋白质
（1）．含量：占细胞鲜重的7～10%，干重的50%以上。
（2）．结构
想一想(1)脱下的H2O中H来自氨基，O来自羧基吗？
(2)多肽的多样性和蛋白质多样性有何不同？
(3)所有酶、激素都是蛋白质吗？
提示(1)H既来自氨基也来自羧基，O来自羧基。
(2)多肽的多样性只有氨基酸方面的3个原因，没有空间结构的差别。
(3)绝大多数酶是蛋白质，少数酶为RNA；部分激素如生长激素、胰岛素、胰高血糖素是蛋白质，但性激素是脂质。
（3).基本单位：氨基酸
Fe
动物血红蛋白
I
甲状腺激素等
7.元素影响生命活动
(1)Ca可调节肌肉收缩和血液凝固，血钙过高会造成肌无力，血钙过低会引起抽搐。
(2)K可维持人体细胞内液的渗透压、心肌舒张和保持心肌正常的兴奋性。K在植物体内可促进光合作用中糖类的合成和运输。
(3)B可促进植物花粉的萌发和花粉管的伸长，植物缺B会造成“花而不实”。
肽键数目
脱去水分子数目
多肽相对分子质量
氨基数目
羧基数目
1条肽链
n－1
n－1
an－18(n－1)
至少1个
至少1个
m条肽链
n－m
n－m
an－18(n－m)
至少m个
至少m个
3）.二硫键形成过程
蛋白质分子中除了肽键外，还含有其他化学键，如二硫键。一个二硫键(“—S—S—”)是由2个“—SH”形成的，形成过程中要脱去2个氢。故计算蛋白质分子量时除减去H2O的外，还应考虑脱去H的分子量。上图为胰岛素分子形成3个二硫键的情况。
(2)生物界的统一性
①从化学元素角度分析：组成生物体的化学元素种类大体相同。
②从分子水平角度分析：a所有生物DNA分子的空间结构(规则的双螺旋结构)和化学组成
(四种脱氧核苷酸)相同；b所有生物共用一套遗传密码子；c蛋白质的基本单位——氨基酸
的种类基本相同。
③从结构角度分析：除病毒外，生物体都是由细胞组成的。
名称
分布
功能
大多数酶
细胞内或细胞外
催化作用
载体蛋白
细胞膜
运输某些物质如离子、氨基酸等
某些激素(如生长激素、促甲状腺激素、胰岛素、胰高血糖素等)
内环境中
调节生命活动
抗体
内环境中
免疫作用
血红蛋白
红细胞内
主要运输氧气和部分二氧化碳
糖蛋白
细胞膜表面
保护、润滑、识别、等
结构蛋白
细胞内
组成成分
2、遗传信息的携带者——核酸
二、组成细胞的化合物
细胞内含量最多的化合物
水
细胞内含量最多的无机化合物
占细胞鲜重含量最多的化合物
占细胞鲜重50%以上的化合物
细胞内含量仅次于水的化合物
蛋白质
细胞内含量最多的有机化合物
占细胞干重含量最多的化合物
占细胞干重50%以上的化合物
判一判精瘦肉细胞、沙漠植物细胞、成熟甜西瓜细胞中，含量最多的化合物分别为蛋白质、蛋白质和糖
(4)．功能：生物的遗传物质；对于生物体的遗传变异和蛋白质的生物合成具有重要作用。
3、细胞中的糖类
判一判(1)所有糖都有甜味。(2)所有糖都做能源物质。(3)所有糖都必须消化后才能吸收。
提示(1)错；多糖无甜味。
(2)错；核糖、脱氧核糖构成RNA、DNA；纤维素构成细胞壁，属结构物质。
(3)错；单糖不需消化直接吸收。
必修一
第2章 组成细胞的分子
一、组成细胞的元素
特别提醒
①大量元素和微量元素的划分依据是含量，而不是生理作用的大小。
②记忆微量元素可利用口决：铁锰碰新木桶(Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu)。(谐音记忆法)
③记忆大量元素：C、H、O三种以H2O、CO2化合物形式吸收；N、P、K三大肥料元素；
Mg、Ca、S——美好的东西应该留住。
断裂需DNA水解酶或限制酶。
肽键形成场所——核糖体；磷酸二酯键形成场所——细胞核、叶绿体、线粒体等。
2)．蛋白质与核酸的关系
由A、B、C三种大分子之间的关系分析推断甲、乙、丙三个过程分别为：甲是DNA复制，乙是转录，丙是翻译。单体a、b、c分别是脱氧核苷酸、核糖核苷酸和氨基酸，大分子物质A、B、C分别是DNA、
4)．氨基酸与相应DNA、RNA片段中碱基数目之间的关系
DNA(基因) mRNA 蛋白质(性状)
碱基数6∶碱基数3∶氨基酸数1
mRNA为单链，DNA为双链，故DNA∶RNA(碱基数)＝2∶1；而mRNA上每相邻的3个碱基决定1个氨基酸，故碱基与氨基酸为3∶1的关系。
特别提醒若已知DNA、mRNA中碱基数求氨基酸数，一般用关键词“最多”；若已知氨基酸数求DNA、mRNA中碱基数，则一般用关键词“至少”，原因是该计算过程中都不考虑终止密码子的问题。
A(腺嘌呤)、C(胞嘧啶)、G(鸟嘌呤)
T(胸腺嘧啶)
U(尿嘧啶)
五碳糖
脱氧核糖
核糖
磷酸
磷酸
迁移应用RNA单链不稳定，变异频率高；部分RNA还具有催化作用。
（3）.蛋白质与核酸
1)．肽键和磷酸二酯键的形成
两种化学键的形成都伴随着H2O生成，都是吸能反应，都消耗ATP。
肽键的断裂需要蛋白酶或肽酶；磷酸二酯键的形成需DNA聚合酶或DNA连接酶(片段连接)，
4、细胞中的脂质
（1）．元素组成：主要是C、H、O三种元素，有些还含有N和P。
（2）．种类及功能
种类
生理功能
脂肪
①细胞内良好的储能物质
②保温、缓冲和减压作用
磷脂
构成细胞膜和细胞器膜的重要成分
固
醇
胆固醇
①构成细胞膜的重要成分
②参与血液中脂质的运输
性激素
促进生殖器官的发育和生殖细胞的形成
维生素D
促进肠道对钙和磷的吸收
③不同的氨基酸分子，具有不同的R基，这是氨基酸分类的依据。例如甘氨酸的R基是—H，丙氨酸的R基是—CH3。
3）利用N原子个数求氨基酸的个数
氨基酸通式中N的数目最少、最简单，一般只出现在氨基中。若氨基酸R基中没有氨基，则N原子数＝氨基酸数；若R基中含1个氨基，则氨基酸个数＝N原子个数－1。
4）分子式求某种氨基酸中各原子个数
自由水结合水
即适当升高温度时，自由水增多，反之，结合水增多。
(5)种子与水的关系
①种子晒干时减少的为自由水，但仍能保持生命活性，仍能萌发；试管加热或炒熟则丧失结合水，种子死亡不萌发；种子萌发吸水主要是增多自由水，代谢加强，呼吸作用加快。
②不同种子亲水能力不同，大豆(主要含蛋白质)>小麦、玉米、大米(主要含淀粉)>花生(主要含脂肪)。
(3)不同生物的含水量特点
①细胞和生物体中含量最多的物质(如精瘦肉中的水，沙漠植物中的水)。
②含水量：水生>陆生、幼年>成年>老年、代谢旺盛>代谢缓慢、幼嫩细胞>衰老细胞。