组成细胞的化学元素:
(1)元素种类:
大量元素:C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等
微量元素:Zn、Mo、Cu、B、Fe、Mn
(2)分类依据:大量元素
按照含量占生物总质量万分之一
微量元素
生物界与非生物界的关系:
组成生物体的元素在非生物界都能找到,但是含量相差很大,体现了生物界与非生物界的差异性。
|
统一性 |
差异性 |
体现 |
①生物界与非生物界都是由化学元素组成的 ②组成细胞的化学元素在无机自然界中都能找到,没有一种元素为细胞所特有 |
组成生物体的化学元素,在生物体内和无机自然界中含量相差很大 |
原因 |
①生命起源于非生物界 ②组成生物体的化学元素是从无机自然界中获取的 |
生物体有选择性地从无机自然界获取组成自身的物质 |
元素的特性:
微量元素在生物体内的含量虽然很少,但对生物体的生命活动却起着重要作用;
(1)锌和铁是微量元素,可以从食物中获得,如果刻意去补,可能会对身体有害。硼能影响花粉的萌发和花粉管的伸长,缺硼将产生“花而不实”的现象。
(2)植物缺乏锌元素,会影响生长素(IAA)的生成;生长素缺乏时会影响农作物的生长发育;锌为微量元素。
(3)镁元素是构成植物叶绿素的主要元素。
(4)铁是构成动物血红蛋白的主要元素,缺铁会贫血。
(5)碘元素是甲状腺激素的主要元素,成人缺碘会地方性甲状腺肿(大脖子病),小孩缺碘会患呆小症。
知识点拨:
1、细胞无论是干重还是鲜重,组成元素中C、H、O、N这四种元素的含量最多。
2、人体细胞鲜重的元素相对含量:O>C>H>N>P>S;人体细胞干重的元素相对含量:C>O>N>H>Ca>P>S。
3、大量元素和微量元素都是生物体生命活动所必需的,它们是根据含量区分的,不是从功能上划分的。
4、不同的生物,组成它们的化学元素种类大体相同,但各种元素的含量相差很大。
5、鲜重是指生物体(或细胞)在自然生活状态下测得的重量;干重是指生物体(或细胞)除去水以后测得的重量。占人体鲜重最多的元素是O,占人体干重最多的元素是C。
细胞中的元素分类:
C(干重下含量最高)O(鲜重下含量最高)
组成人体细胞的主要元素导图:
组成细胞的化合物:
1.组成细胞的元素大多以化合物的形式存在。
2.组成细胞的化合物包括无机化合物和有机化合物。无机化合物包括水和无机盐,有机化合物包括糖类、脂质、蛋白质和核酸。
3.各类化合物及含量
可以看出:组成细胞的化合物中,含量最高的是水,细胞干重中,含量最高的是蛋白质。
知识点拨:
(1)并不是所有细胞中化合物的含量都相同,不同生物的细胞,同一个体不同种类的细胞,各种化合物的含量往往有所不同,但化合物的种类基本相同。
(2)注意各类有机物的元素组成:
糖类:仅含C、H、O
脂质:C、H、O(脂肪和固醇);C、H、O、N、P(磷脂)
蛋白质:主要含C、H、O、N
核酸:C、H、O、N、P。
(3)细胞中的元素与化合物对比记忆表:
大量元素 |
C.H.O.N.P.S.K.Ca.Mg |
微量元素 |
Fe.Mn.Zn.Cu.B.Mo等 |
最基本元素 |
C |
鲜重含量最多的元素 |
O |
干重含量最多的元素 |
C |
鲜重含量最多的化合物 |
水 |
干重含量最多的化合物 |
蛋白质 |
不含N元素的有机化合物 |
糖类、脂肪、固醇 |
含有N元素、同时含S元素的有机化合物 |
某些蛋白质 |
含有N元素、同时含P元素的有机化合物 |
核酸、脂质中的磷脂等 |
(4)大量元素与微量元素的记忆方法
①大量元素(C、H、0、N、S、P、Ca、Mg、K),可利用谐音“她请杨丹留人盖美家”来记。
②微量元素(Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu),可利用谐音“铁猛碰新木桶”来记。
生命的物质基础:
蛋白质结构的形成及多样性: 1、蛋白质的结构层次:
2、蛋白质种类多样性的原因:
(1)氨基酸的原因:
①氨基酸的种类不同。
②氨基酸的数目成百上千。
③氨基酸的排列顺序千变万化。
(2)肽链的原因:
肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别。
知识点拨:
1、脱去的水分子中的氢来自氨基和羧基,氧来自羧基。
2、肽键的写法有以下几种,这三种都是正确的。
或-CO-NH-或-NH-CO-
3、多肽中具体有几个氨基或几个羧基,应关注R基中是否有氨基或羧基。
4、若形成的多肽链是环状:氨基酸数=肽键数=失去水分子数。
5、在蛋白质分子量的计算中若通过图示或其他形式告知蛋白质分子中含有二硫键时,要考虑脱去氢的质量,每形成一个二硫键,脱去2个H。
知识拓展:
氨基酸形成多肽过程中的相关计算
1、蛋白质分子量、氨基酸数、肽链数、肽键数和脱去水分子数的关系
(1)肽键数=脱去水分子数=氨基酸数一肽链数;
(2)蛋白质分子量=氨基酸数目x氨基酸平均相对分子质量一脱去水分子数×18。
|
肽链数目 |
酸数氨基 |
脱去水分子数 |
多肽链分子量 |
氨基数目 |
羧基数目 |
1条 |
m |
m-1 |
m-1 |
am-18(m-1) |
至少1个 |
至少1个 |
2条 |
m |
m-n |
m-n |
am-18(m-n) |
至少n个 |
至少1个 |
注:1、氨基酸平均相对分子质量为a。
2、蛋白质中游离氨基或羧基数的计算
(1)至少含有的游离氨基或羧基数=肽链数
(2)游离氨基或羧基数=肽链数+R基中含有的氨基或羧基数
3、蛋白质中含有N、O原子数的计算 (1)N原子数=肽键数+肽链数+R基上的N原子数=各氨基酸中N原子总数。
(2)O原子数=肽键数+2×肽链数+R基上的O原子数=各氨基酸中O原子总数一脱去水分子数。
4、巧记氨基酸结构通式让学生把自己身体想象成一个氨基酸分子:中央C原子、头-H原子、右手——氨基(-NH2)左手——羧基(-COOH)、脚-R基(-R)
5、巧记脱水缩合过程 首先由两个人手拉手,一个人出左手拉住另一个人的右手,脱去一分子水,形成二肽。然后再加上一个人,又脱去一分子水,形成三肽,以此类推,形成多肽。
糖代谢:
知识拓展:
1、血糖的来源除了定义中给出淀粉(主要是食物中的淀粉)之外,还有非糖物质(如脂肪、蛋白质)的转化和肌糖原的分解。
2、蛋白质转化成血糖的时候主要是脱氨基作用形成,而脱去的氨基主要形成尿素随尿液排出。
3、糖类、脂肪、蛋白质三者转化成血糖提供能量的顺序是糖类、脂肪、蛋白质依次进行的。
4、空腹血糖正常值
(1)、一般空腹全血血糖为3.9~6.1毫摩尔/升(70~110毫克/分升),血浆血糖为3.9~6.9毫摩尔/升(70~125毫克/分升)。
(2)、空腹全血血糖≥6.7毫摩尔/升(120毫克/分升)、血浆血糖≥7.8毫摩尔/升(140毫克/分升),2次重复测定可诊断为糖尿病。
(3)、当空腹全血血糖在5.6毫摩尔/升(100毫克/分升)以上,血浆血糖在6.4毫摩尔/升(115毫克/分升)以上,应做糖耐量试验。
(4)、当空腹全血血糖超过11.1毫摩尔/升(200毫克/分升)时,表示胰岛素分泌极少或缺乏。因此,空腹血糖显著增高时,不必进行其它检查,即可诊断为糖尿病。
5、餐后血糖正常值
餐后1小时:血糖6.7-9.4毫摩/升。最多也不超过11.1mmol/L(200mg/dl)
餐后2小时:血糖≤7.8毫摩/升。
餐后3小时:第三小时后恢复正常,各次尿糖均为阴性[2]
6、糖尿是糖尿病患者的症状,但是如果有尿糖现象,不一定就是糖尿病,有时候一次性吃糖多的话也会出现尿糖。
ATP的分子结构与功能:
1.ATP的结构简式:A—P~P~P
(1)A表示腺苷,T表示3个,P表示磷酸基团,~ 表示高能磷酸键,ATP分子中大量的能量就储存在高能磷酸键中。
(2)一个ATP分子中含有一个腺苷、3个磷酸基团、2个高能磷酸键。
(3)ATP的一个高能磷酸键水解,形成ADP(二磷酸腺苷),两个高能磷酸键水解,形成AMP(一磷酸腺苷)。
2.ATP的生理功能:
细胞的代谢所需的能量是由细胞内的ATP直接提供的,ATP是新陈代谢所需能量的直接来源。
易错点拨:
ATP中去掉2个磷酸基团即是构成 RNA的基本单位之一—腺嘌呤核糖核苷酸。