第二章組成細(xì)胞分子

第二章構(gòu)成細(xì)胞的分子

第一節(jié)細(xì)胞中的元素和化合物1.生物界與非生物界對(duì)比，或不一樣的生物之間對(duì)比，含有的元素在種類上大概同樣

但在含量上差別較大（差別性）。

2.細(xì)胞中常有的化學(xué)元素有20多種，依據(jù)含量的多少分為大批元素和微量元素。

大批元素：C、H、O、N、P、S、K、Ga、Mg

微量元素：Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo

最基本元素：C

基本元素：C、H、O、N

主要元素：C、H、O、N、P、S

（一致性），

3.細(xì)胞鮮重時(shí)含量最多的元素是

4.

O，干重時(shí)含量最多的元素是水（鮮重時(shí)含量第一）

C

無(wú)機(jī)化合物

無(wú)機(jī)鹽

構(gòu)成細(xì)胞的化合物

蛋白質(zhì)（鮮重時(shí)含量第二，干重時(shí)含量第一）

有機(jī)化合物核酸

糖類和脂質(zhì)

5.復(fù)原糖、蛋白質(zhì)、脂肪、淀粉的檢測(cè)

實(shí)驗(yàn)原理：某些化學(xué)試劑能夠使生物組織中的相關(guān)有機(jī)化合物產(chǎn)生特定的顏色反響。

①?gòu)?fù)原糖的檢測(cè)：

實(shí)驗(yàn)資料：蘋果或梨勻漿，注意蔗糖和多糖是非復(fù)原糖，其他糖類是復(fù)原糖，所以不可以用甘

蔗、甜菜或淀粉作實(shí)驗(yàn)資料。由于復(fù)原糖檢測(cè)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是產(chǎn)生磚紅色積淀，所以實(shí)驗(yàn)資料要求白色或近于白色，所以不可以用西瓜汁。

試劑：斐林試劑（甲液：質(zhì)量濃度為0.1g/ml的NaOH溶液，乙液：質(zhì)量濃度為0.05g/ml的

CuSO4溶液），斐林試劑要現(xiàn)用現(xiàn)配，而且要甲液和乙液等量混淆均勻后一同注入試管。

實(shí)驗(yàn)方法：50～65℃水浴加熱，淺藍(lán)色——棕色——磚紅色積淀。

②蛋白質(zhì)的檢測(cè)：

實(shí)驗(yàn)資料：豆?jié){（假如用雞蛋清，實(shí)驗(yàn)前要稀釋，防備反響后粘連試管不好沖洗）

試劑：雙縮脲試劑（A液：質(zhì)量濃度為0.1g/ml的NaOH溶液，B液：質(zhì)量濃度為0.01g/ml的CuSO溶液），使用時(shí)先加A液NaOH溶液，再加B液CuSO溶液，而且NaOH溶液的量44

要比CuSO4溶液的量多。

實(shí)驗(yàn)方法：直接產(chǎn)生紫色，注意雙縮脲試劑檢測(cè)的是肽鍵，所以蛋白質(zhì)和多肽與之反響都能

產(chǎn)生紫色。

③脂肪的檢測(cè)：

實(shí)驗(yàn)資料：花生種子勻漿或花生種子

試劑：蘇丹Ⅲ（染色3min，染成橘黃色）或蘇丹Ⅳ（染色1min，染成紅色）

實(shí)驗(yàn)方法：一、直接向花生種子勻漿中滴加蘇丹Ⅲ染液，察看現(xiàn)象

二、制作子葉暫時(shí)切片，注意染色后要用50﹪的酒精溶液洗去浮色，而后用顯微鏡察看現(xiàn)

象。

④淀粉的檢測(cè)：

實(shí)驗(yàn)資料：馬鈴薯勻漿

試劑：碘液（棕色）

實(shí)驗(yàn)方法：淀粉遇碘變藍(lán)

說(shuō)明：大豆中富含蛋白質(zhì)，花生中富含脂肪，只有復(fù)原糖的檢測(cè)用到了水浴加熱，只有脂肪的檢測(cè)用到了顯微鏡。

第二節(jié)生命活動(dòng)的主要擔(dān)當(dāng)者——蛋白質(zhì)

1.氨基酸是構(gòu)成蛋白質(zhì)的基本單位，在生物體中構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸約有20種。此中12種

氨基酸人體細(xì)胞能夠合成，稱為非必要氨基酸；其他8種氨基酸（嬰兒有9種）人體細(xì)胞不

能合成，一定從食品中獲得，稱為必要氨基酸。評(píng)論食品中蛋白質(zhì)成分的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值時(shí)，應(yīng)當(dāng)

著重必要氨基酸的種類和含量。

2.氨基酸分子結(jié)構(gòu)通式：

構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸都一定起碼含有一個(gè)氨基（—NH2）和一個(gè)羧基（—COOH），而且它們

連結(jié)在同一個(gè)碳原子上，各樣氨基酸的差別在于R基的不一樣。

3.氨基酸分子相互聯(lián)合的方式是：一個(gè)氨基酸分子的—COOH（脫去—OH）和另一個(gè)氨基酸

分子的—NH2（脫去—H）相連結(jié)，同時(shí)脫去一分子水，這類聯(lián)合方式叫做脫水縮合，形成

的化學(xué)鍵叫做肽鍵（—NH—CO—）。所以脫去水中的兩個(gè)H，一個(gè)根源于—COOH，一個(gè)根源于—NH2。由幾個(gè)氨基酸分子脫水縮合而成，就叫做幾肽。

4.肽鏈經(jīng)過(guò)蟠曲、折疊，形成有必定空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)分子。

5.與蛋白質(zhì)相關(guān)的計(jì)算題（以鏈狀多肽為例）：①n個(gè)氨基酸脫水縮合形成一條肽鏈時(shí)：肽鍵數(shù)

=脫去的水分子數(shù)

=n－1

n

②n

個(gè)氨基酸脫水縮合形成m條肽鏈時(shí)：肽鍵數(shù)個(gè)氨基酸脫水縮合形成一條肽鏈時(shí)：起碼含有

=脫去的水分子數(shù)=n－m

1個(gè)氨基和1個(gè)羧基

n

③n

個(gè)氨基酸脫水縮合形成m條肽鏈時(shí)：起碼含有個(gè)氨基酸脫水縮合形成一條肽鏈時(shí)：起碼含有

m個(gè)氨基和

n個(gè)N原子和

m個(gè)羧基

n+1個(gè)O原子

n個(gè)氨基酸脫水縮合形成

m條肽鏈時(shí)：起碼含有

n個(gè)N原子和

n+m個(gè)

O原子

④蛋白質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量水的總分子量

=構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸的均勻相對(duì)分子質(zhì)量×氨基酸的數(shù)量－脫去

6.二硫鍵（—S—S—）能夠連結(jié)不一樣的肽鏈，也能夠連結(jié)一條肽鏈的兩頭，每形成一條二硫鍵脫去2個(gè)H，相對(duì)分子質(zhì)量減少2。

7.蛋白質(zhì)多樣性的原由：氨基酸的種類、數(shù)量、擺列次序以及多肽鏈形成的空間結(jié)構(gòu)不一樣。

8.鹽析不會(huì)使蛋白質(zhì)變性，但高溫會(huì)使蛋白質(zhì)變性，蛋白質(zhì)變性是指蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)受到

損壞，但多肽鏈自己并無(wú)被損壞。

9.蛋白質(zhì)的功能：

①結(jié)構(gòu)蛋白：羽毛、肌肉、頭發(fā)、蛛絲；

②催化功能：生物體內(nèi)絕大多半酶是蛋白質(zhì)，很少量酶是RNA；

③運(yùn)輸載體功能：血紅蛋白運(yùn)輸氧；

④調(diào)理功能，傳達(dá)信息：部分激素是蛋白質(zhì)；

⑤免疫功能：抗體（免疫球蛋白）。

第三節(jié)遺傳信息的攜帶者——核酸

1.

脫氧核糖核酸—DNA

核酸

核糖核酸—RNA

2.核酸是細(xì)胞內(nèi)攜帶遺傳信息的物質(zhì)，在生物體的遺傳、變異和蛋白質(zhì)的生物合成中擁有極其重要的作用。

3.察看DNA和RNA在細(xì)胞中的散布

⑴實(shí)驗(yàn)資料：人的口腔上皮細(xì)胞、洋蔥鱗片葉內(nèi)表皮細(xì)胞

⑵試劑：

①甲基綠和吡羅紅混淆染色劑，此中甲基綠使DNA體現(xiàn)綠色，吡羅紅使RNA體現(xiàn)紅色。

②鹽酸：作用是改變細(xì)胞膜的通透性，加快染色劑進(jìn)入細(xì)胞，同時(shí)使染色質(zhì)中的DNA與蛋

白質(zhì)分別，有益于DNA與染色劑聯(lián)合。

③質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.9﹪的NaCl溶液（生理鹽水）：與細(xì)胞外液等滲，作用是保持細(xì)胞的形態(tài)。

⑶實(shí)驗(yàn)步驟：制片—水解—沖刷—染色—察看

說(shuō)明：制片刻用酒精燈烘干載玻片的目的是殺死并固定細(xì)胞，防備細(xì)胞死亡后溶酶體內(nèi)的水

解酶開(kāi)釋，對(duì)細(xì)胞結(jié)構(gòu)造成損壞；沖刷時(shí)要用緩水流，免得將細(xì)胞沖走；察看時(shí)應(yīng)選擇染色

均勻、色彩淺的地區(qū)。

⑷實(shí)驗(yàn)結(jié)論：真核細(xì)胞（由于原核細(xì)胞沒(méi)有細(xì)胞核）的DNA主要散布在細(xì)胞核中，線粒體、

葉綠體內(nèi)也含有少許的DNA。RNA主要散布在細(xì)胞質(zhì)中。

4.核酸的基本構(gòu)成單位是核苷酸

脫氧核糖核苷酸（簡(jiǎn)稱脫氧核苷酸）—DNA的基本構(gòu)成單位

核苷酸

核糖核苷酸—RNA的基本構(gòu)成單位

5.一個(gè)核苷酸由一分子含氮堿基、一分子五碳糖和一分子磷酸構(gòu)成。

6.相鄰兩個(gè)核苷酸之間經(jīng)過(guò)磷酸二酯鍵相連，每形成一條磷酸二酯鍵脫去一分子水。

7.DNA往常是雙鏈的，RNA往常是單鏈的。

8.DNA和RNA各含有4種堿基，可是構(gòu)成兩者的堿基種類有所不一樣。

胸腺嘧啶(T)

腺嘌呤(A)DNA堿基鳥(niǎo)嘌呤(G)RNA胞嘧啶(C)尿嘧啶(U)9.遺傳信息指的是DNA和RNA中堿基的擺列次序，所以DNA和RNA都是遺傳信息的攜帶者。

10.核酸多樣性的原由：核苷酸的數(shù)量和擺列次序。11.核酸種類堿基種類核苷酸種類遺傳物質(zhì)細(xì)胞生物2種5種8種DNA病毒1種4種4種DNA或RNA病毒：由蛋白質(zhì)和一種核酸構(gòu)成，朊病毒除外，它只由蛋白質(zhì)構(gòu)成。

第四節(jié)細(xì)胞中的糖類和脂質(zhì)

1.糖類只含有C、H、O三種元素，是主要的能源物質(zhì)。

2.糖類大概分為單糖、二糖和多糖

⑴單糖：不可以水解，可直接被細(xì)胞汲取的糖。包含：五碳糖（核糖、脫氧核糖）和六碳糖（葡萄糖、果糖和半乳糖）。

⑵二糖（C12H22O11）：兩分子單糖脫水縮合而成。包含麥芽糖（兩分子葡萄糖脫水縮合而成，

植物細(xì)胞產(chǎn)生，抽芽的小麥等谷粒中含量豐富）、蔗糖（一分子葡萄糖和一分子果糖脫水縮

合而成，植物細(xì)胞產(chǎn)生，甘蔗和甜菜中含量豐富）、乳糖（一分子葡萄糖和一分子半乳糖脫水縮合而成，動(dòng)物細(xì)胞產(chǎn)生），固然麥芽糖和蔗糖是植物細(xì)胞產(chǎn)生的，但經(jīng)過(guò)攝食在動(dòng)物的消化道內(nèi)也能夠存在。

⑶多糖（C6H10O5）n：①淀粉：綠色植物光合作用的產(chǎn)物，是植物體內(nèi)的儲(chǔ)能物質(zhì)。②糖原：主要散布在人和動(dòng)物的肝臟和肌肉中，分別稱作肝糖原和肌糖原，是人和動(dòng)物細(xì)胞的儲(chǔ)能物質(zhì)，此中只有肝糖原在人血糖濃度低時(shí)能夠水解生成葡萄糖，高升血糖濃度，而肌糖原在骨骼肌運(yùn)動(dòng)時(shí)直接就耗費(fèi)掉了。③纖維素：植物細(xì)胞細(xì)胞壁的主要成分，不可以作為能源物質(zhì)供給能量，不過(guò)一種結(jié)構(gòu)物質(zhì)。說(shuō)明：淀粉、糖原和纖維素完全水解后的產(chǎn)物都是葡萄糖，代謝的最后產(chǎn)物是水和二氧化碳；動(dòng)物細(xì)胞和植物細(xì)胞共有的糖類：核糖、脫氧核糖、葡萄糖。3.常有的脂質(zhì)有脂肪、磷脂和固醇⑴脂肪：脂肪只含有C、H、O三種元素，是細(xì)胞內(nèi)優(yōu)秀的儲(chǔ)能物質(zhì)；是一種很好的絕熱體，能夠起到保溫的作用；散布在內(nèi)臟器官四周的脂肪還擁有緩沖和減壓的作用。脂肪中C、H的含量高，氧的含量低，所以同樣質(zhì)量的脂肪和糖類氧化分解，脂肪耗費(fèi)的氧多，產(chǎn)生的水多，開(kāi)釋的能量也多。所以在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上，油料種子播種時(shí)不易深播。⑵磷脂：是構(gòu)成生物膜的重要成分，是細(xì)胞必不行少的構(gòu)成成分，在動(dòng)物的腦、卵細(xì)胞、肝臟以及大豆的種子中含量豐富。⑶固醇：固醇只含有C、H、O三種元素，固醇類物質(zhì)包含膽固醇、性激素和維生素D。①膽固醇：構(gòu)成動(dòng)物細(xì)胞膜的重要成分，在人體內(nèi)還參加血液中脂質(zhì)的運(yùn)輸。②性激素：促使人和動(dòng)物生殖器官的發(fā)育、生殖細(xì)胞的形成（促使減數(shù)分裂）以及激發(fā)并維持第二性征。③維生素D：有效促使人和動(dòng)物腸道對(duì)鈣和磷的汲取。4.生物大分子：蛋白質(zhì)、核酸和多糖。5.幾種重要化合物含有的元素種類：蛋白質(zhì)（多肽、氨基酸）：C、H、O、N核酸（DNA、RNA、ATP、核苷酸）：C、H、O、N、P糖類（單糖、二糖、多糖）：C、H、O脂肪：C、H、O磷脂：C、H、O、N、P固醇（膽固醇、性激素、維生素D）：C、H、O

第五節(jié)細(xì)胞中的無(wú)機(jī)物

1.幼兒身體的含水量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于成年人身體的含水量；植物幼嫩部分比老熟部分含水量更多；男性身體的含水量高于女性身體的含水量。

聯(lián)合水：一部分水與細(xì)胞內(nèi)的其他物質(zhì)相聯(lián)合，是細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要構(gòu)成成分，約占細(xì)胞內(nèi)所有水分的4.5％，與生物的抗逆性相關(guān)。

自由水：絕大多半水以游離的形式存在，能夠自由流動(dòng)，與生物的新陳代謝強(qiáng)度相關(guān)。

2.自由水是細(xì)胞內(nèi)的優(yōu)秀溶劑，很多生化反響也都需要有水的參加，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物也

需要水的運(yùn)送。

3.細(xì)胞中產(chǎn)生水的結(jié)構(gòu)與代謝過(guò)程舉例：

結(jié)構(gòu)代謝過(guò)程

葉綠體基質(zhì)光合作用的暗反響階段

線粒體內(nèi)膜有氧呼吸的第三階段

核糖體氨基酸脫水縮合形成多肽鏈

高爾基體合成纖維素，建立植物細(xì)胞的細(xì)胞壁

細(xì)胞核DNA的復(fù)制和轉(zhuǎn)錄

4.細(xì)胞中大多半無(wú)機(jī)