《生物必修一第二章思维导图》
一、生命的分子组成
1. 组成细胞的元素
1.1 大量元素
- 种类：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg
- 作用：构成细胞的基本元素，维持生命活动
1.2 微量元素
- 种类：Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等
- 作用：含量极少，但对生物体生命活动有重要作用
2. 组成细胞的化合物
2.1 无机化合物
2.1.1 水
-
含量：细胞中含量最多的化合物
-
存在形式：
- 自由水：
- 含量：大部分水以自由水形式存在
- 作用：良好的溶剂；参与化学反应；运输营养物质和代谢废物
- 结合水：
- 含量：少部分水以结合水形式存在
- 作用：细胞结构的组成成分
- 自由水：
-
作用总结：
- 细胞中含量最多的化合物
- 细胞内重要的溶剂
- 参与生物化学反应
- 运输营养物质和代谢废物
- 维持细胞形态和功能
2.1.2 无机盐
- 存在形式：离子形式存在
- 作用：
- 维持细胞和生物体的生命活动
- 维持细胞的渗透压和酸碱平衡
- 有些是细胞中某些复杂化合物的组成成分
2.2 有机化合物
2.2.1 糖类
- 元素组成：C、H、O
- 种类：
- 单糖：
- 例子：葡萄糖、果糖、半乳糖、脱氧核糖、核糖
- 功能：直接供能物质；构成二糖和多糖的基本单位
- 二糖：
- 例子：蔗糖、麦芽糖、乳糖
- 功能：供能物质
- 多糖：
- 例子：淀粉、纤维素、糖原
- 功能：
- 淀粉：植物细胞的储能物质
- 纤维素：植物细胞壁的主要成分
- 糖原：动物细胞的储能物质
- 单糖：
2.2.2 脂质
- 元素组成：C、H、O，有些含N、P
- 种类：
- 脂肪：
- 组成：甘油和脂肪酸
- 功能：储能物质
- 磷脂：
- 组成：甘油、脂肪酸、磷酸、胆碱
- 功能：构成细胞膜的重要成分
- 固醇：
- 种类：胆固醇、性激素、维生素D
- 功能：
- 胆固醇：细胞膜的重要成分；参与调节机体代谢
- 性激素：促进生殖器官的发育和生殖细胞的形成
- 维生素D：促进钙的吸收和利用
- 脂肪：
2.2.3 蛋白质
- 元素组成：C、H、O、N，有些含S
- 基本单位：氨基酸
- 结构特点：
- 至少含有一个氨基和一个羧基
- 有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上
- 还有一个R基
- 分类：
- 根据R基不同进行分类
- 组成生物体蛋白质的氨基酸约有20种
- 结构特点：
- 蛋白质的形成：
- 脱水缩合：一个氨基酸的氨基和另一个氨基酸的羧基脱去一分子水，形成肽键（-CO-NH-）
- 多肽：多个氨基酸通过肽键连接形成的链状结构
- 蛋白质的结构：
- 一级结构：氨基酸的种类、数目和排列顺序
- 二级结构：多肽链通过氢键等形成的螺旋、折叠等结构
- 三级结构：二级结构进一步折叠盘曲形成的具有一定空间结构的球状或纤维状结构
- 四级结构：由多个具有三级结构的多肽链通过非共价键结合形成的复杂结构
- 蛋白质的功能：
- 结构蛋白：构成细胞和生物体的结构
- 催化功能：酶
- 运输功能：血红蛋白
- 免疫功能：抗体
- 调节功能：胰岛素、生长激素
- 运动功能：肌动蛋白、肌球蛋白
2.2.4 核酸
- 元素组成：C、H、O、N、P
- 基本单位：核苷酸
- 组成：
- 五碳糖（脱氧核糖或核糖）
- 磷酸
- 含氮碱基（A、T、C、G或A、U、C、G）
- 组成：
- 种类：
- DNA（脱氧核糖核酸）：
- 存在场所：主要在细胞核中，少量在线粒体和叶绿体中
- 功能：遗传物质，控制生物的性状
- 结构：双螺旋结构，由两条脱氧核苷酸链组成
- 碱基配对原则：A-T、G-C
- RNA（核糖核酸）：
- 存在场所：主要在细胞质中
- 功能：参与蛋白质的合成
- 结构：单链结构
- 种类：mRNA、tRNA、rRNA
- 碱基配对原则：A-U、G-C
- DNA（脱氧核糖核酸）：
二、细胞中的无机物
1. 水
- 自由水与结合水的含量比例影响代谢强度
- 水是良好的溶剂
2. 无机盐
- 维持细胞正常的生命活动
- 维持渗透压和酸碱平衡
- 构成某些复杂化合物
三、细胞中的有机物 – 核心
1. 糖类和脂质功能
- 糖类：主要的能源物质
- 脂质：储能，构成细胞膜
2. 蛋白质和核酸的关键作用
- 蛋白质：
- 生命活动的主要承担者
- 结构多样性决定功能多样性
- 核酸：
- 遗传信息的携带者
- 控制生物的遗传和变异
四、小分子与大分子
- 小分子：氨基酸，单糖，核苷酸
- 大分子：蛋白质，多糖，核酸
五、总结
- 细胞是生命活动的基本单位，组成细胞的元素和化合物是生命的基础
- 有机物是生命活动的主要承担者，其中蛋白质和核酸在生命活动中起着至关重要的作用
- 掌握组成细胞的元素和化合物的种类、结构和功能是学习生物学的基础