《高中生物第二章思维导图》
一、组成细胞的分子
1. 水
1.1 存在形式
- 结合水: 细胞结构的组成部分，含量较少。
- 自由水: 细胞内良好的溶剂，参与生化反应，运输营养物质和代谢废物，含量较多。
1.2 功能
- 维持细胞的正常形态。
- 参与细胞内的化学反应。
- 运输营养物质和代谢废物。
- 维持细胞内的温度恒定。
1.3 水含量与代谢强度关系
- 一般来说，代谢旺盛的细胞含水量较高。
2. 无机盐
2.1 存在形式
- 以离子形式存在。
2.2 功能
- 维持细胞和生物体的生命活动。
- 维持细胞的酸碱平衡和渗透压。
- 构成某些复杂化合物（如Mg是叶绿素的组成成分）。
3. 蛋白质
3.1 基本组成元素
- C、H、O、N（有的含有S）
3.2 基本单位
-
氨基酸
-
结构通式： NH2 —C—COOH | R
-
特点：至少含有一个氨基和一个羧基，且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。
-
R基团的种类决定氨基酸的种类。
-
人体内的氨基酸约20种。
-
3.3 蛋白质的形成（脱水缩合）
- 过程：一个氨基酸的氨基与另一个氨基酸的羧基脱去一分子水，形成肽键(—CO—NH—)。
- 相关计算：
- 肽键数 = 氨基酸数 - 肽链数
- 脱去的水分子数 = 肽键数
- 蛋白质中至少含有的游离氨基或羧基数 = 肽链数
- 蛋白质中原子总数 = 各氨基酸原子总数之和 - 脱去水分子中原子总数
3.4 蛋白质的结构
- 一级结构：氨基酸的种类、数目、排列顺序。
- 二级结构：多肽链呈螺旋状或折叠状。
- 三级结构：二级结构进一步折叠盘曲形成。
- 四级结构：多个具有三级结构的亚基构成。
- 空间结构决定功能。
3.5 蛋白质的功能
- 构成细胞和生物体的重要组成成分（结构蛋白，如肌肉蛋白）。
- 催化作用（酶）。
- 运输作用（载体蛋白、血红蛋白）。
- 调节作用（胰岛素）。
- 免疫作用（抗体）。
- 信息传递作用（受体）。
- 运动功能（肌动蛋白、肌球蛋白）。
3.6 影响蛋白质结构的因素
- 高温、强酸、强碱、重金属盐等。
4. 核酸
4.1 种类
- DNA（脱氧核糖核酸）
- RNA（核糖核酸）
4.2 基本组成元素
- C、H、O、N、P
4.3 基本单位
-
核苷酸
- 脱氧核苷酸：磷酸、脱氧核糖、含氮碱基（A、T、C、G）
- 核糖核苷酸：磷酸、核糖、含氮碱基（A、U、C、G）
4.4 DNA的结构
- 双螺旋结构。
- 磷酸和脱氧核糖交替连接，排列在外侧，构成基本骨架。
- 碱基排列在内侧，A与T配对，C与G配对。
- A=T, G=C
4.5 RNA的结构
- 通常为单链结构。
- 也有局部双链结构。
4.6 功能
- DNA是绝大多数生物的遗传物质，储存遗传信息。
- RNA与蛋白质的合成有关。
5. 糖类
5.1 基本组成元素
- C、H、O
5.2 分类
- 单糖：葡萄糖、果糖、半乳糖、脱氧核糖、核糖。
- 二糖：蔗糖、麦芽糖、乳糖。
- 多糖：淀粉、纤维素、糖原（肝糖原、肌糖原）。
5.3 功能
- 主要的能源物质。
- 构成细胞的结构成分（如纤维素是植物细胞壁的主要成分）。
6. 脂质
6.1 基本组成元素
- C、H、O（有的含有N、P）
6.2 分类
- 脂肪：储存能量。
- 磷脂：构成细胞膜的重要成分。
- 固醇：胆固醇、性激素、维生素D。
6.3 功能
- 储存能量。
- 构成细胞膜的重要成分。
- 参与生命活动的调节。
二、细胞中的无机物和有机物的功能总结
| 物质 | 组成元素 | 主要功能 |
|---|---|---|
| 水 | H, O | 良好的溶剂，运输营养物质和代谢废物，维持细胞形态，参与化学反应 |
| 无机盐 | - | 维持细胞的酸碱平衡和渗透压，构成某些复杂化合物，维持细胞的生命活动 |
| 蛋白质 | C, H, O, N (S) | 构成细胞和生物体的重要组成成分，催化（酶），运输，调节，免疫，信息传递，运动 |
| 核酸 | C, H, O, N, P | 遗传物质的载体，控制生物的遗传和变异，指导蛋白质的合成 |
| 糖类 | C, H, O | 主要的能源物质，构成细胞的结构成分 |
| 脂质 | C, H, O (N, P) | 储存能量，构成细胞膜的重要成分，参与生命活动的调节 |
三、不同细胞的化学成分异同
- 不同细胞都含有水、无机盐、蛋白质、核酸、糖类、脂质。
- 不同细胞的化学成分含量不同，取决于细胞的种类和生理状态。