组成生物体基本元素及化合物
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第一单元
生命的物质基础和结构基础 第1讲
组成生物体的基本元素及化合物
第1页/共36页
【考纲搜索】 (1)组成生物体的化学元素； (2)组成生物体的化合物。
第2页/共36页
【分析预测】
组成细胞的化学元素和各种化合物是 代谢、调节、生殖、遗传、变异和进化的 物质基础，在高考中常被融入其他考点进 行命题。尤其是蛋白质的结构和功能，是 每年高考的必考点。蛋白质的结构和功能 及相关计算类的试题，每年都会以选择题 的形式出现。近两年高考中，以脂质、蛋 白质和核酸为背景的实验设计类试题均有 出现。
构成RNA的有 4 种) 酸
核糖核酸 (RNA) 种类 脱氧核糖核酸 (DNA)
核酸的功能：核酸是一切生物的 遗传物
质，对生物的遗传、变异和蛋白质的合成
具有重要作用
有机
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二、要点归纳 要点1 组成生物体的化学元素
特别注意：①C是最基本的元素是因为
C在生物体内易形成生物大分子，而O才是占 细胞鲜重最多的元素。
间结构 + 量、排列顺序不同
蛋白质多样性
第23页/共36页
要点5 蛋白质合成过程中的相关计算 1.肽链中氨基酸数、肽链数、肽键
数和脱水数的关系。 肽键数=脱去的水分子数=氨基酸数-
肽链条数 注意：若是环状结构的多肽，则肽
键数=脱去水分子数=氨基酸数。
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2.蛋白质中含有游离氨基或羧基的 计算：
1.蛋白质与核酸的区别
蛋白质
核酸
元素组成 C、H、O、N等 C、H、O、N、P
基本组 成单位
氨基酸
R H—C—COOH
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱNH2
核苷酸
P
碱基
核糖
第20页/共36页
蛋白质
核酸
连接 方式
形成 场所
细胞质中核糖体上
细胞核、线粒体、 叶绿体等
功 生命活动的主要承担者，体 遗传信息的携带者，
能 现生物性状
决定生物性状
(1) 至 少 含 有 的 游 离 氨 基 或 羧 基 数 = 肽链条数
(2)游离氨基或羧基数 =肽链条数+R基中含有的氨基或羧基数 =组成该蛋白质的所有氨基酸中的氨基或 羧基数-肽键数
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3.蛋白质中含有N、O原子数的计算 (1)N原子数=肽键数+肽链条数+R基 上的N原子数=组成该蛋白质的各氨基酸 中N原子总数 (2)O原子数=肽键数+2×肽链条数+R 基上的O原子数=组成该蛋白质的各氨基 酸中O原子总数-脱水数
要点2 生物界与非生物界的联系 组成生物体的化学元素都包含在自然
界的组成元素之内，没有一种是生物界所 特有的，说明了生物界与非生物界的统一 性，同时也说明生物起源于非生物。另外， 组成生物体的化学元素的含量又与非生物 界中该元素的含量明显不同，说明了生物 界与非生物的差异性。
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要点3 自由水与结合水
第18页/共36页
②低温环境下减少对花卉、农作物的 浇水，可提高植株对低温的抗性。
特别注意：晒干的种子细胞中仍含有
水分，主要是结合水，自由水极少。若对种 子烘烤则会使种子失去结合水，引起种子中 某些结构的改变，种子最终将不能萌发。
第19页/共36页
要点4 生物体内的两种重要有机物——蛋 白质和核酸
①自由水：自由流动，游离存在 水 存在 ②结合水：与其他大分子物质相结合
①生物体的 组成成分. 功能
②良好的 溶剂.
无机
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含量和存在：
无 含量很少，多数以离子形式存在
机
盐
①细胞内复杂化合物的重要组成
功能 部分
②对于维持生物的生命活动有重
要作用
无机
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有机 化合物
糖类 脂质 蛋白质 核酸
第14页/共36页
②大量元素、微量元素是根据元素在 生物体内的含量区分的；主要元素、基本元 素、最基本元素是根据元素对生物体的作用 区分的。
③大量元素和微量元素都是组成生物 体的必需元素，而生物体内所含有的元素不 一定都是必需元素。
④微量元素在生物体内含量少，但生 理作用并不小。
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蛋白质功能： 构成细胞和生物体的重要物质(如胶
原蛋白) 催化作用(如 酶 ) 调节作用(如 胰岛素、生长激素 ) 运输作用(如 血红蛋白 ) 免疫作用(如 抗体 ) 运动作用(如 肌动蛋白、肌球蛋白 )
有机
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组成元素： C、H、O、N、P .
基本单位： 核苷酸 (构成DNA的有 4 种， 核
1.概念：自由水是细胞中以游离形式 存在的水，占细胞中水的绝大部分。
结合水是细胞中与其他物质相结合的 水，是细胞结构的重要组成成分。
2.关系：结合水与自由水在一定条件 下可相互转变。
自由水
温度降低 温度升高
结合水
第17页/共36页
3.与新陈代谢、生物抗性的关系： 细胞中自由水/结合水的比值越大， 生物新陈代谢越旺盛，其抗性越小；自由 水/结合水比值越小，生物新陈代谢越弱， 其抗性越大。 4.在实际生产中的应用： ①种子的贮存：晒干种子是为了减 少自由水含量，降低种子的代谢，延长种 子寿命。
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一、知识概述
含量 大量元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等
化
微量元素：Fe、B、Cu、Mn、Mo、Zn、Cl、Ni等
学 作用 ①组成各种化合物
元
②影响生物体的生命活动
素 生物界与非生物界：统一性， 差性异
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无机 化合物
水 无机盐
第5页/共36页
含量：最多，约占体重的60%—95%
固醇：维持正常的新陈代谢和 生殖过程
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有机
主要元素：C、H、O、N(平均含N量约为16%)
种类：二十种
基本单位：结构特点：至少有一个氨基和一个羧基.
蛋 白
氨基酸 连在同一个碳原子上 .
结构通式：
R
质
H2N—C—COOH
H
化学结构：由不同种类、数目和排列顺序的氨基 酸缩合而成
空间结构：蛋白质分子
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2.蛋白质、核酸的联系 (1)核酸 控制合成 蛋白质 (2)两者均存在物种特异性，因此可
以从分子水平上为生物进化、亲子鉴定、 案件侦破等提供依据。(注：氨基酸、核 苷酸是小分子物质，没有物种差异性)
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(3)两者都存在多样性 碱基对排列顺序 决定 核酸多样性
多肽链空 氨基酸种类、数
第8页/共36页
单糖：不能水解的糖。如： 葡萄糖、果糖、核糖、脱氧核糖、半乳糖等 糖 二糖：水解能生成两分子单糖的糖。 如： 蔗糖、麦芽糖、乳糖 等 类 多糖：水解能生成许多分子单糖的糖。 如：淀粉、纤维素、糖元等
有机
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脂肪：
脂 储能物质，减少热量散失，维持体温恒定 质 类脂：磷脂是构成生物膜的重要成分
生命的物质基础和结构基础 第1讲
组成生物体的基本元素及化合物
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【考纲搜索】 (1)组成生物体的化学元素； (2)组成生物体的化合物。
第2页/共36页
【分析预测】
组成细胞的化学元素和各种化合物是 代谢、调节、生殖、遗传、变异和进化的 物质基础，在高考中常被融入其他考点进 行命题。尤其是蛋白质的结构和功能，是 每年高考的必考点。蛋白质的结构和功能 及相关计算类的试题，每年都会以选择题 的形式出现。近两年高考中，以脂质、蛋 白质和核酸为背景的实验设计类试题均有 出现。
构成RNA的有 4 种) 酸
核糖核酸 (RNA) 种类 脱氧核糖核酸 (DNA)
核酸的功能：核酸是一切生物的 遗传物
质，对生物的遗传、变异和蛋白质的合成
具有重要作用
有机
第13页/共36页
二、要点归纳 要点1 组成生物体的化学元素
特别注意：①C是最基本的元素是因为
C在生物体内易形成生物大分子，而O才是占 细胞鲜重最多的元素。
间结构 + 量、排列顺序不同
蛋白质多样性
第23页/共36页
要点5 蛋白质合成过程中的相关计算 1.肽链中氨基酸数、肽链数、肽键
数和脱水数的关系。 肽键数=脱去的水分子数=氨基酸数-
肽链条数 注意：若是环状结构的多肽，则肽
键数=脱去水分子数=氨基酸数。
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2.蛋白质中含有游离氨基或羧基的 计算：
1.蛋白质与核酸的区别
蛋白质
核酸
元素组成 C、H、O、N等 C、H、O、N、P
基本组 成单位
氨基酸
R H—C—COOH
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱNH2
核苷酸
P
碱基
核糖
第20页/共36页
蛋白质
核酸
连接 方式
形成 场所
细胞质中核糖体上
细胞核、线粒体、 叶绿体等
功 生命活动的主要承担者，体 遗传信息的携带者，
能 现生物性状
决定生物性状
(1) 至 少 含 有 的 游 离 氨 基 或 羧 基 数 = 肽链条数
(2)游离氨基或羧基数 =肽链条数+R基中含有的氨基或羧基数 =组成该蛋白质的所有氨基酸中的氨基或 羧基数-肽键数
第25页/共36页
3.蛋白质中含有N、O原子数的计算 (1)N原子数=肽键数+肽链条数+R基 上的N原子数=组成该蛋白质的各氨基酸 中N原子总数 (2)O原子数=肽键数+2×肽链条数+R 基上的O原子数=组成该蛋白质的各氨基 酸中O原子总数-脱水数
要点2 生物界与非生物界的联系 组成生物体的化学元素都包含在自然
界的组成元素之内，没有一种是生物界所 特有的，说明了生物界与非生物界的统一 性，同时也说明生物起源于非生物。另外， 组成生物体的化学元素的含量又与非生物 界中该元素的含量明显不同，说明了生物 界与非生物的差异性。
第16页/共36页
要点3 自由水与结合水
第18页/共36页
②低温环境下减少对花卉、农作物的 浇水，可提高植株对低温的抗性。
特别注意：晒干的种子细胞中仍含有
水分，主要是结合水，自由水极少。若对种 子烘烤则会使种子失去结合水，引起种子中 某些结构的改变，种子最终将不能萌发。
第19页/共36页
要点4 生物体内的两种重要有机物——蛋 白质和核酸
①自由水：自由流动，游离存在 水 存在 ②结合水：与其他大分子物质相结合
①生物体的 组成成分. 功能
②良好的 溶剂.
无机
第6页/共36页
含量和存在：
无 含量很少，多数以离子形式存在
机
盐
①细胞内复杂化合物的重要组成
功能 部分
②对于维持生物的生命活动有重
要作用
无机
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有机 化合物
糖类 脂质 蛋白质 核酸
第14页/共36页
②大量元素、微量元素是根据元素在 生物体内的含量区分的；主要元素、基本元 素、最基本元素是根据元素对生物体的作用 区分的。
③大量元素和微量元素都是组成生物 体的必需元素，而生物体内所含有的元素不 一定都是必需元素。
④微量元素在生物体内含量少，但生 理作用并不小。
第15页/共36页
第11页/共36页
蛋白质功能： 构成细胞和生物体的重要物质(如胶
原蛋白) 催化作用(如 酶 ) 调节作用(如 胰岛素、生长激素 ) 运输作用(如 血红蛋白 ) 免疫作用(如 抗体 ) 运动作用(如 肌动蛋白、肌球蛋白 )
有机
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组成元素： C、H、O、N、P .
基本单位： 核苷酸 (构成DNA的有 4 种， 核
1.概念：自由水是细胞中以游离形式 存在的水，占细胞中水的绝大部分。
结合水是细胞中与其他物质相结合的 水，是细胞结构的重要组成成分。
2.关系：结合水与自由水在一定条件 下可相互转变。
自由水
温度降低 温度升高
结合水
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3.与新陈代谢、生物抗性的关系： 细胞中自由水/结合水的比值越大， 生物新陈代谢越旺盛，其抗性越小；自由 水/结合水比值越小，生物新陈代谢越弱， 其抗性越大。 4.在实际生产中的应用： ①种子的贮存：晒干种子是为了减 少自由水含量，降低种子的代谢，延长种 子寿命。
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一、知识概述
含量 大量元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等
化
微量元素：Fe、B、Cu、Mn、Mo、Zn、Cl、Ni等
学 作用 ①组成各种化合物
元
②影响生物体的生命活动
素 生物界与非生物界：统一性， 差性异
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无机 化合物
水 无机盐
第5页/共36页
含量：最多，约占体重的60%—95%
固醇：维持正常的新陈代谢和 生殖过程
第10页/共36页
有机
主要元素：C、H、O、N(平均含N量约为16%)
种类：二十种
基本单位：结构特点：至少有一个氨基和一个羧基.
蛋 白
氨基酸 连在同一个碳原子上 .
结构通式：
R
质
H2N—C—COOH
H
化学结构：由不同种类、数目和排列顺序的氨基 酸缩合而成
空间结构：蛋白质分子
第21页/共36页
2.蛋白质、核酸的联系 (1)核酸 控制合成 蛋白质 (2)两者均存在物种特异性，因此可
以从分子水平上为生物进化、亲子鉴定、 案件侦破等提供依据。(注：氨基酸、核 苷酸是小分子物质，没有物种差异性)
第22页/共36页
(3)两者都存在多样性 碱基对排列顺序 决定 核酸多样性
多肽链空 氨基酸种类、数
第8页/共36页
单糖：不能水解的糖。如： 葡萄糖、果糖、核糖、脱氧核糖、半乳糖等 糖 二糖：水解能生成两分子单糖的糖。 如： 蔗糖、麦芽糖、乳糖 等 类 多糖：水解能生成许多分子单糖的糖。 如：淀粉、纤维素、糖元等
有机
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脂肪：
脂 储能物质，减少热量散失，维持体温恒定 质 类脂：磷脂是构成生物膜的重要成分