构建《高中生物学概念图》必修一第二章：组成细胞的分子

构建《生物学概念图》——让记忆更加系统玉溪师院附中：李荣凯第二章组成细胞的分子（1）本章核心概念1)大量元素（macroelement）：细胞内含量较多的元素，如：C、H、O、N、P、K、Ca、Mg等。

2)微量元素（microelement）：细胞内含量较少的元素，如：Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。

3)糖类（carbohydrate）：又称“碳水化合物”，由C、H、O三种元素构成。

是主要的能源物质；主要分为单糖、二糖和多糖等。

4)脂质（lipids）：脂肪和类似脂肪物质的统称。

组成脂质的化学元素主要是C、H、O，有些脂质还含有P和N。

5)蛋白质（protein）：生物体中广泛存在的一类生物大分子，由核酸编码的α氨基酸之间通过α氨基和α羧基形成的肽键连接而成的肽链，经翻译后加工而生成的具有特定立体结构的、有活性的大分子。

蛋白质是组成细胞的有机物中含量最多的物质。

蛋白质是生命活动的主要承担者。

6)核酸（nucleic acid）：由核苷酸或脱氧核苷酸通过3′，5′-磷酸二酯键连接而成的一类生物大分子。

是细胞内携带遗传信息的物质，对于生物的遗传、变异和蛋白质的合成具有重要作用。

7)水（water）：氢和氧的化合物,化学式为H2O。

细胞内的水有两种形式存在：自由水和结合水。

自由水和结合水是可以相互转化的，如血液凝固时，部分自由水转化为结合水。

自由水/结合水的值越大，新陈代谢越活跃。

结合水约4.5％，是细胞结构的重要组成成分。

水在细胞内的生理功能有：①、良好溶剂；①、参与多种化学反应；①、运送养料和代谢废物。

8)无机盐（inorganic salts）：无机化合物中盐类的统称。

细胞中大多数无机盐以离子的形式存在。

无机盐在细胞内的生理功能有：①、构成某些重要的化合物，如：叶绿素中含有Mg2+、血红蛋白中含有Fe2+等；①、维持生物体的生命活动（如动物缺钙会抽搐）；①、维持酸碱平衡，调节渗透压。

（2）本章补充概念1)元素（element）：指自然界中一百多种基本的金属和非金属物质，它们只由几种有共同特点的原子组成，其原子中的每一核子具有同样数量的质子，质子数来决定元素的种类。

2)化合物（compounds）：组成中含有不同种元素的纯净物。

（3）本章重要命题1)C是构成细胞的最基本的元素。

2)组成细胞的主要有机化合物有：糖类、脂质、蛋白质、核酸。

3)组成细胞的主要无机化合物有：水（自由水和结合水）、无机盐。

（4）概念图构建思路简述本章概念图（见图2.2）构建思路为：组成细胞的分子从两个维度来看一个是元素水平，将组成细胞的元素按含量多少分为大量元素和微量元素；另一个是化合物水平，介绍了组成细胞的主要有机化合物有糖类、脂质、蛋白质和核酸，组成细胞的主要无机化合物有水和无机盐。

组成细胞的主要有机化合物在文章后面都构建了概念图，这里就没有详细扩展。

图2.2 组成细胞的分子的概念图Fig 2.2 concept map of Cell Molecules2.2.1 第二节生命活动的主要承担者——蛋白质（1）本节重点概念1)氨基酸（amino acid）：蛋白质的基本组成单位，组成蛋白质的氨基酸约有20种。

每种氨基酸分子至少都含有一个氨基（—NH2）和一个羧基（—COOH），并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。

2)脱水缩合（dehydration condensation）：一个氨基酸分子的氨基（—NH2）与另一个氨基酸分子的羧基（—COOH）相连接，同时失去一分子水。

3)肽键（peptide bond）：肽链中连接两个氨基酸分子的化学键（—NH—CO—）。

4)二肽（dipeptide）：由两个氨基酸分子缩合而成的化合物，只含有一个肽键。

5)多肽（polypeptide）：由三个或三个以上的氨基酸分子缩合而成的链状结构。

6)肽链（polypeptide chain）：多肽通常呈链状结构，叫肽链。

（2）本节重要命题1)氨基酸是组成蛋白质的基本单位。

2)多个氨基酸脱水缩合形成多肽链，多肽链能够盘曲、折叠，形成一定空间结构的蛋白质分子。

3)蛋白质具有的生理功能有：催化作用、调节作用、运输作用和免疫作用等。

4)蛋白质的结构决定蛋白质的生理功能，蛋白质的多样性也决定蛋白质功能的多样性。

（3）概念图构建思路简述本节概念图（见图2.3）的构建思路为：形式上参考了河南省滑县第六高级中学李希明老师绘制的概念图。

介绍了蛋白质的结构和功能，结构从四个层次来介绍，功能列举了课本中出现的实例。

揭示了结构决定功能的哲理，以及结构多样性决定功能多样性。

氨基酸经过脱水缩合形成多肽，多肽链盘曲、折叠形成成熟蛋白质。

图2.3 蛋白质的概念图Fig 2.3 concept map of Protein2.2.2 第三节遗传信息的携带者——核酸（1）本节重点概念1)核酸（nucleic acid）：由核苷酸或脱氧核苷酸通过3′，5′-磷酸二酯键连接而成的一类生物大分子。

具有非常重要的生物功能，主要是贮存遗传信息和传递遗传信息对于生物的遗传、变异和蛋白质的合成具有重要作用。

包括核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA)两类。

2)脱氧核糖核酸（deoxyribonucleic acid; DNA）：属于核酸的一种，含有的碱基种类有胸腺嘧啶（T）、胞嘧啶（C）、鸟嘌呤（G）、腺嘌呤（A）。

3)核糖核酸（ribonucleic acid; RNA）：属于核酸的一种，含有的碱基种类有尿嘧啶（U）、胞嘧啶（C）、鸟嘌呤（G）、腺嘌呤（A）。

4)核苷酸（nucleotide）：由一分子碱基、一分子五碳糖和一分子磷酸组成。

是核酸的组成单位。

（2）本节重要命题1)核酸共分为两种，即脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)。

2)真核细胞的DNA主要分布在细胞核中，线粒体和叶绿体中也含有少量的DNA。

RNA主要分布在细胞质中。

3)DNA的组成单位是脱氧核糖核酸，RNA的组成单位是核糖核酸。

4)核苷酸是由一分子碱基、一分子五碳糖和一分子磷酸组成的。

脱氧核糖核苷酸的五碳糖为脱氧核糖。

5)DNA含有的四种碱基为胸腺嘧啶（T）、胞嘧啶（C）、鸟嘌呤（G）、腺嘌呤（A），RNA含有的四种碱基为尿嘧啶（U）、胞嘧啶（C）、鸟嘌呤（G）、腺嘌呤（A）。

（3）概念图构建思路简述本节概念图（见图2.4）的构建思路为：核酸分为两大类，各自的主要分布和组成单位，比较了组成单位中含有结构的相同点和不同点。

2.4核酸的概念图Fig 2.4 concept map of Nucleic Acid2.2.3 第四节细胞中的糖类和脂质（1）本节重点概念1)糖类（carbohydrate）：又称“碳水化合物”，由C、H、O三种元素构成。

是主要的能源物质；主要分为单糖、二糖和多糖等。

2)二糖（disaccharide）：是水解后能生成两分子单糖的糖。

比如蔗糖、麦芽糖和乳糖。

3)多糖（polysaccharide）：是水解后能生成许多单糖的糖。

比如淀粉、纤维素和糖原。

多糖的基本组成单位都是葡萄糖。

4)脂质（lipids）：脂肪和类似脂肪物质的统称。

组成脂质的化学元素主要是C、H、O，有些脂质还含有P和N。

5)脂肪（fat）：是由甘油和脂肪酸组成的三酰甘油酯，其中甘油的分子比较简单，而脂肪酸的种类和长短却不相同。

脂肪酸分三大类：饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸、多不饱和脂肪酸。

脂肪在多数有机溶剂中溶解，但不溶解于水。

脂肪是细胞内良好的储能物质。

皮下脂肪层还可起到保温做用。

6)磷脂（phospholipids）：含有磷酸基团的脂质。

磷脂是构成细胞膜的重要成分。

7)固醇（sterol）：固醇类物质包括胆固醇、性激素和维生素D等。

（2）补充概念1)还原性糖（reducing sugar）：是指具有还原性的糖类。

还原性糖包括葡萄糖、果糖、半乳糖、乳糖、麦芽糖等。

2)糖原（glycogen）：一种广泛分布于哺乳类及其他动物肝、肌肉等组织的、多分散性的高度分支的葡聚糖，用于能源贮藏。

3)纤维素（cellulose）：是由葡萄糖组成的大分子多糖。

不溶于水及一般有机溶剂。

是植物细胞壁的主要成分。

4)胆固醇（cholesterol）：胆固醇是动物组织细胞所不可缺少的重要物质，它不仅参与形成细胞膜，而且是合成胆汁酸，维生素D以及甾体激素的原料。

5)性激素（sex hormone）：主要由性腺分泌、负责第二性征的发育和副生殖器官发育的一类激素。

如雄激素、雌激素及孕激素。

6)维生素D（vitamin D）：能影响肠道对钙、磷的吸收和贮存，有预防和治疗佝偻病的功效。

（3）本节重要命题1)糖类分为单糖、二糖和多糖，二糖和多糖都是由单糖组成的。

2)脂肪、固醇和磷脂都属于脂质，他们都有各自的功能。

（4）概念图构建思路简述本节概念图（见图2.5和图2.6）的构建思路：糖类和脂质的种类和功能来进行制作概念图。

图2.5 糖类的概念图Fig 2.5 concept map of Carbohydrate图2.6 脂质的概念图Fig 2.6 concept map of Lipids。