细胞的分子组成与结构

1.蛋白质、核酸的结构和功能

(1)蛋白质主要由 C.H、O、N 4 种元素组成，很多蛋白质还含有 P、S 元素，有的也含有微量的 Fe、Cu、Mn、I、Zn 等元素。

(2)氨基酸结构通式的表示方法(右图)：

 

结构特点是：每种氨基酸分子至少都含有一个氨基和一个羧基，并且都有一个氨基和一个

羧基连接再同一个碳原子上，这个碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基团。

(3)连接两个氨基酸分子的化学键叫做肽键。化学式表示为—NH—CO—

拓展：

①失去水分子数=肽键数=氨基酸数—肽链数(对于环肽来说，肽键数=氨基酸数)

②蛋白质相对分子质量=氨基酸平均相对分子质量×氨基酸数量-失去水分子数×水的相对分子质量

③一个肽链中至少有一个游离的氨基和一个游离的羧基，在肽链内部的 R 基中可能也有氨基和羧基。

(4)蛋白质结构多样性的原因是：组成不同蛋白质的氨基酸数量不同，氨基酸形成肽链时，不同种类氨基酸的排列顺序千变万化，肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别。蛋白质多样性的根本原因是基因中碱基排列顺序的多样性。

(5)有些蛋白质是构成细胞和生物体的结构成分，如结构蛋白;有些蛋白质具有催化作用，如胃蛋白酶;有些蛋白质具有运输载体的功能，如血红蛋白;有些蛋白质起信息传递作用，能够调节机体的生命活动，如胰岛素;有些蛋白质具有免疫功能，如抗体。

(6)核酸的元素组成有 C.H、O、N 和P。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重要作用。

(7)核酸的基本单位是核苷酸，一个核苷酸是由一分子含氮的碱基、一分子五碳糖和一分子磷酸组成的。

(8)DNA 中的五碳糖是脱氧核糖，RNA 中的五碳糖是核糖;DNA 中含有的碱基是腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和胸腺嘧啶，而 RNA 中含有的碱基是腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和尿嘧啶;DNA 中含有两条脱氧核苷酸链，而 RNA 中只含有一条核糖核苷酸链。

(9)生物的遗传物质是核酸。

拓展：

①因为绝大多数生物均以DNA作为遗传物质，只有 RNA 病毒以 RNA 作为遗传物质，所以说DNA 是主要的遗传物质?

②真核生物、原核生物的遗传物质都是DNA。

③DNA 病毒的遗传物质是 DNA，RNA 病毒的遗传物质是 RNA。

④真核生物细胞中含有的 RNA 不是遗传物质，DNA 是遗传物质。

⑤细胞质内的遗传物质是 DNA。

2.糖类、脂质的种类和作用

(10)组成糖类的化学元素有C.H、O。

(11)葡萄糖是细胞生命活动所需要的主要能源物质;核糖是核糖核苷酸的组成成分;脱氧核糖是脱氧核苷酸的组成成分。

(12)糖类的主要作用是主要的能源物质。

(13)植物细胞特有的单糖是果糖，特有的二糖是麦芽糖、蔗糖，特有的多糖是淀粉和纤维;动物细胞所特有的二糖是乳糖，特有的多糖是糖元。

(14)组成脂质的元素主要是C.H、O，有些脂质还含有 P 和 N。

(15)脂肪是细胞内良好的储能物质，此外还是一种很好的绝热体，分布在内脏器官周围的脂肪还具有缓冲和减压的作用，可以保护内脏器官。磷脂作用是构成细胞膜和多种细胞器膜的重要成分。

(16)固醇类包括胆固醇、性激素和维生素D。

(17)组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇。

(18)因为等量的脂肪氧化分解比糖类释放的能量多，所以说脂肪是动物细胞中良好的储能物

3.水和无机盐的作用

(19)细胞鲜重中含量最多的化合物是水，细胞干重中含量最多的化合物是蛋白质。

(20)结合水是细胞结构的重要组成成分。自由水是细胞内的良好溶剂;细胞内的许多生物化学反应需要水参与;多细胞生物体内的绝大多数细胞，必须浸润在以水为基础的液体环境中;水在生物体内的流动，可以运送营养物质和代谢废物。

(21)结合水/自由水的比值变小有利于适应代谢活动的增强。

拓展：

①种子成熟过程中结合水/自由水的比值变大，萌发过程中结合水/自由水的比值变小。

②自由水和结合水的比值大小决定了细胞或生物体的代谢强度，比值越大代谢越强，反之代谢越弱，一般二者比值越大，抗性越差，比值越小，抗性越强。

③心脏、血液与肌肉细胞呈现不同状态主要是因为结合水含量不同，例如心脏呈固态而血液呈液态，原因是心脏中的中结合水较多。

(22)许多种无机盐对于维持细胞和生物体的生命活动有重要作用;无机盐离子必须保持一定的量，对维持细胞的酸碱平衡非常重要。拓展：ATP、核苷酸等物质的合成需要磷酸。

(23)组成细胞最基本元素是C，基本元素是 C.H、O、N，主要元素是 C.H、O、N、P、S，大量元素有 C.H、O、N、P、S、K、Ca、Mg，微量元素有 Fe、Mn、Zn、Cu、B.Mo。

(24)活细胞中的这些化合物，含量和比例处于不断变化之中，但又保持相对稳定，以保证细胞生命活动的正常进行。

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