山东省泰安市肥城市第三中学高中生物 走进细胞和组成

山东省泰安市肥城市第三中学2014年高中生物 走进细胞和组成细胞
的分子学案 新人教版必修1
一、复习目标
1.细胞学说的建立过程(Ⅰ)。

2.多种多样的细胞(Ⅱ)。

3.用显微镜观察多种多样的细胞。

4.水和无机盐的作用(Ⅰ)。

5.检测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质。

二、基础知识梳理 一、从生物圈到细胞
1．用图表示生命系统(a)、生态系统(b)和无机环境(c)的关系。

2．最大的生命层次是______；最基本的生命层次是________。

3．植物没有________这一层次；单细胞生物如草履虫、细菌等 无________________这三个层次。

4．病毒属于生命系统吗？是生物吗？ 二、细胞的多样性和统一性 1．原核细胞和真核细胞
(2)常见的两种原核细胞
⎩⎪⎨⎪⎧
名称：[①]为 ，[⑤]为核糖体生活方式：因其细胞内含有 ，所以能进行光合作用，为 自养生物
⎩⎪⎨⎪⎧
名称：[③]为鞭毛，[⑤]是 ， [⑥]是 ，[④]是细胞质
生活方式：绝大多数营
生活，为异养生物
2．细胞学说
(1)建立：19世纪30年代由________和______建立。

(2)内容⎩⎪⎨⎪⎧
细胞是一个有机体，一切动植物都由 发育
而来，并由细胞和 所构成
细胞是一个 的单位，既有它自己的生命，
又对与其他细胞共同组成的整体的生命起作用新细胞可以从 中产生
(3)意义：证明了动植物界具有________。

三、组成细胞的元素
1．分类⎩
⎪⎨⎪⎧
依据含量分⎩
⎪⎨
⎪
⎧ 大量元素：
等 ：Fe 、Mn 、B 、Zn 、Cu 、Mo 等依据作用分⎩⎪⎨⎪
⎧
最基本元素： 基本元素： 元素：C 、H 、O 、N 、P 、S
2．存在形式：大多数以________的形式存在。

3．作用⎩
⎪⎨
⎪⎧
组成 进而构成细胞，如蛋白质、核酸
影响生物体的 ，如B 影响花粉萌发
4．研究意义⎩
⎪⎨
⎪⎧
生物界和非生物界具有
种类相同生物界和非生物界具有 含量不同
四、生物组织中糖类、脂肪和蛋白质检测的原理
五、细胞中的无机物 1．细胞中的水
(1)存在形式：________________。

(2)功能⎩⎪⎨⎪⎧
①是 的重要组成成分
②是细胞内的 ，运送营养物质和代谢
废物
③参与许多 ④为细胞提供
2．细胞中的无机盐
(1)存在形式：绝大多数以______的形式存在，少数是细胞内____________的组成成分。

(2)功能：维持细胞和生物体的______________，维持细胞的________等。

六、生物体中的蛋白质
1．含量：占细胞鲜重的7～10%，干重的____以上。

2．结构
元素组成：________等，有的含S 、P 及微量元素Fe 等
空间结构：蛋白质分子
3．蛋白质的功能
七、核酸的结构与功能
2．功能：生物的________物质；对于生物体的遗传变异和________________具有重要作用。

八、细胞中的糖类
1．元素：________
3．功能
(1)组成生物体的重要成分。

(2)生命活动的________。

九、细胞中的脂质
基础知识梳理答案：
一、1.
2．生物圈细胞 3.系统组织、器官、系统
4．最基本的生命系统是细胞，病毒无细胞结构，不能独立生存，故不属于生命系统；但能进行新陈代谢，能繁殖产生后代，故是生物。

二、1.(1)核膜核膜核糖体核膜DNA
(2)拟核叶绿素、藻蓝素细胞壁细胞膜寄生、腐生
2．(1)施莱登施旺(2)细胞细胞产物相对独立老细胞(3)统一性
三、1.C、H、O、N、S、P、K、Mg、Ca 微量元素 C C、H、O、N 主要 2.化合物 3.化合物生命活动 4.统一性差异性
四、
五、1.(1)自由水和结合水(2)①细胞结构②良好溶剂③生物化学反应④液体环境2．(1)离子复杂化合物(2)生命活动酸碱平衡
六、生物体中的蛋白质
1．50% 2.C、H、O、N 必需非必需C2H4O2NR 3 7 —C4H10N 氨基羧基同一个—NH—CO—
3．
七、1.C、H、O、N、P 含氮碱基核苷酸双螺旋
2．遗传蛋白质的生物合成
八、1.C、H、O 2.DNA 麦芽糖蔗糖半乳糖储能细胞壁糖原 3.(2)能源物质九、
三、重难点分析
（一）．统一性与差异性
1．生物界与非生物界的统一性和差异性
(1)统一性是从化学元素的种类来分析的：组成生物体的化学元素没有一种是生物体所特
有的。

(2)差异性是从化学元素的含量来分析的：组成生物体的化学元素与无机环境中的相应元
素的含量有一定的差别。

2．生物界的统一性
(1)从化学元素角度分析：组成生物体的化学元素种类大体相同。

(2)从分子水平角度分析：①所有生物DNA分子的空间结构(规则的双螺旋结构)和化学组
成(四种脱氧核苷酸)相同；②所有生物共用一套遗传密码子；③蛋白质的基本单位——氨基酸的种类基本相同。

(3)从结构角度分析：除病毒外，生物体都是由细胞组成的。

(4)从能量角度分析：生物体都是以ATP 作为能量“通货”的。

（二）、细胞中无机物 1．水
(1)水的含量、分类
含量 概念
结合水 4.5% 与其他物质结合在一起 自由水
95.5%
能够自由流动、以游离状态存在
(2)不同生物的含水量特点
①细胞和生物体中含量最多的物质(如精瘦肉、沙漠植物中含量最多的都是水)。

②含水量：水生>陆生、幼年>成年>老年、代谢旺盛>代谢缓慢、幼嫩细胞>衰老细胞。

2．无机盐的生理作用
(1)是细胞的结构成分。

如Mg 2＋
是叶绿素的必需成分；Fe 2＋
是血红蛋白的主要成分；PO 3－
4是生物膜的主要成分——磷脂的组成成分，也是ATP 、NADPH 的主要组成成分。

(2)参与并维持生物体的代谢活动。

如哺乳动物血液中钙盐的含量过低就会出现抽搐。

(3)维持生物体内的平衡
①渗透压的平衡：Na ＋
对细胞外液渗透压起重要作用，K ＋
则对细胞内液渗透压起决定作用。

②酸碱平衡(即pH 平衡)：如人血浆中HCO －
3、HPO 2－
4等的调节。

（三）、细胞中蛋白质
1．蛋白质的结构形成：氨基酸――→脱水缩合核糖体多肽(肽链)――→盘曲、折叠具有空间结构蛋白质
(1)一条肽链中至少有一个游离的氨基和一个游离的羧基，分别位于肽链的两端，其余的氨基和羧基位于R 基中。

(2)H 2O 中的H 来自—COOH 中的H 和—NH 2中的H ，而O 则只来自于—COOH 中的O 。

2.氨基、羧基及肽键的书写
正确 错误(举例) 氨基
—NH 2 NH 2或—NH 3 羧基
—COOH
COOH
肽键
—CO —NH —
CO —NH
含5个肽键六肽五肽3.
蛋白质多肽有无空间结构有无
多样性原因四个方面只有三个方面，无空间结构差
异
联系蛋白质可由一条或几条肽链形成
提醒翻译的直接产物——多肽，不叫蛋白质，必须经内质网和高尔基体再加工后，形成一定的空间结构才叫蛋白质
4.
5．直链肽链中氨基酸数、肽链数、肽键数和失去水分子数的关系
肽键数＝失去水分子数＝氨基酸数－肽链数
6．蛋白质中游离氨基或羧基数的计算
(1)至少含有的游离氨基或羧基数＝肽链数
(2)游离氨基或羧基数目＝肽链数＋R基中含有的氨基或羧基数
7．蛋白质中含有N、O原子数的计算
(1)N原子数＝肽键数＋肽链数＋R基上的N原子数＝各氨基酸中N原子总数
(2)O原子数＝肽键数＋2×肽链数＋R基上的O原子数＝各氨基酸中O原子总数－脱去水
分子数
8．蛋白质相对分子质量的计算
蛋白质相对分子质量＝氨基酸数目×氨基酸的平均相对分子质量－脱去水分子数×18，注意环状和—S—S—键的特殊情况。

（四）、细胞中核酸
1．核苷酸结构模式图
(1)DNA和RNA结构组成区别即判断依据：核糖和碱基U为RNA特有；脱氧核糖和碱基T为
DNA特有。

(2)若图示中碱基为A，五碳糖为核糖，则两部分之和为腺苷，为ATP中A代表的含义。

(3)糖是遗传物质DNA或RNA的组成成分。

2.碱基种类与核苷酸的关系
(1)只有DNA或RNA的生物——病毒
4种碱基＋1种磷酸＋1种五碳糖
(2)同时含有DNA和RNA的生物——所有真核和原核生物
5种碱基＋1种磷酸＋2种五碳糖
（五）糖类和脂质
种类分子式分布生理功能
单糖五碳糖
核糖C5H10O5
动
植
物
细
胞
构成核酸的重要物质脱氧核
糖
C5H10O4
六
碳
糖
萄
葡
糖
C6H12O6光合作用产物，细胞的
重要能源物质
二糖
蔗糖
C12H22O11
植物
细胞
水解成果糖和葡萄糖而
供能物质
麦芽糖
水解成两分子葡萄糖而
供能
动物
细胞
水解成半乳糖和葡萄糖
而供能
乳糖
多糖
淀粉
(C6H10O5)n
植物
细胞
植物细胞壁的基本组成
成分
植物细胞中重要的储能
物质纤维素
动物
细胞
动物细胞中重要的储能
物质
糖原
主要作用
生物体进行生命活动的主要能源物质
2.脂质的种类和作用
脂质分子主要由C 、H 、O 三种元素组成，有些脂质还含有N 和P ，主要种类和作用如下表种类 分布 生理功能
脂肪 大量存在于某些植物的种子、果实及动
物体的脂肪组织中
主要的储能物质；对于高等动物和人还
具有保温，减少器官之间的摩擦，缓冲
外界压力，保护内脏器官等作用
磷脂 在人和动物的脑、卵细胞、肝脏以及大
豆等的种子中含量较多
构成细胞膜及各种细胞器膜的重要成分
固醇 如：胆固醇 在许多动物性食物中含量丰富 构成细胞膜的重要成分，在人体内还参
与血液中脂质的运输
（六）、生物组织中糖类、脂肪和蛋白质的鉴定 1．实验原理及步骤
2．实验注意问题
(1)还原糖鉴定实验材料的要求
①浅色：不能用绿色叶片、西瓜、血液等材料，防止颜色的干扰。

②还原糖含量高：不能用马铃薯(含淀粉)、甘蔗、甜菜(含蔗糖)。

(2)唯一需要加热——还原糖鉴定，且必需水浴加热，不能用酒精灯直接加热。

若不加热则无砖红色沉淀出现。

(3)非还原糖(如蔗糖)＋斐林试剂――→水浴加热现象不是无色而是浅蓝色[Cu(OH)2的颜色]。

(4)唯一需要显微镜——脂肪鉴定，实验中50%酒精的作用——洗掉浮色。

(5)记准混合后加入——斐林试剂，且现配现用；分别加入——双缩脲试剂(先加A 液，后加B 液，且B 液不能过量)。

两者成分相同，但CuSO 4的浓度不同，所以不能混用。

(6)若用大豆做材料，必须提前浸泡；若用蛋清作材料，必须稀释，防止其粘在试管壁上不易刷洗；且该实验应预留部分组织样液做对比。

(7)易写错别字提示：“斐林试剂”中的“斐”不可错写成“非”；双缩脲试剂中的“脲”
不可错写成“尿”。

3.斐林试剂和双缩脲试剂的比较
比较项目斐林试剂双缩脲试剂
不
同
点
使用方法
甲液和乙液混合均匀后即可使
用，且现配现用
使用时先加A液再加B液实质新配制的Cu(OH)2反应碱性条件下的Cu2＋呈色反应
条件
需水浴加热不需加热即可反应反应原理
还原糖中的醛基被Cu(OH)2氧
化，Cu(OH)2被还原为Cu2O
具有两个以上肽键的化合物在碱
性条件下与Cu2＋反应生成络合物颜色砖红色紫色
浓度乙液CuSO4浓度为0.05 g/mL B液CuSO4浓度为0.01 g/mL 相同点都含有NaOH、CuSO4两种成分，且所用NaOH浓度都是0.1 g/mL 1．原理、步骤、结论
2．实验注意问题
(1)选材：口腔上皮细胞、无色的洋葱表皮细胞，不能用紫色洋葱表皮细胞或叶肉细胞，
防止颜色的干扰。

(2)缓水流冲洗目的：防止玻片上的细胞被冲走。

(3)几种试剂在实验中的作用
①0.9%NaCl溶液(生理盐水)：保持口腔上皮细胞正常形态。

②8%盐酸：a.改变细胞膜等的通透性；b.使染色体中DNA与蛋白质分开。

③蒸馏水：a.配制染色剂；b.冲洗载玻片。

④甲基绿吡罗红染液：混合使用且现配现用。

(4)DNA和RNA在细胞核和细胞质中都有分布，只是量的多少不同。

故结论中强调“主要”而不能说“只”存在于细胞核或细胞质中。

四、典型类题剖析
1、（统一性与差异性）下列关于构成细胞的化学元素种类及作用的叙述中，不正确的是( )
A．因为C是构成有机物的骨架，所以C是构成生物体的最基本元素
B．生物界和非生物界的统一性表现在组成生物体的化学元素的种类和无机自然界相同C．构成生物体的化学元素的重要功能之一是组成细胞中各种化合物
D．构成生物体的大量元素包括C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等
答案 B
2.（细胞中无机物）关于生物体内水和无机盐的叙述中，不正确的是( )
A．体内参与运输营养物质和代谢废物的水是自由水
B．某些无机盐是组成ATP、RNA和纤维素的必需成分
C．生物体内无机盐浓度的大小会影响细胞的吸水或失水
D．自由水与结合水的比例随生物个体代谢的强弱而变化
答案 B
3.（细胞中的蛋白质）如图是某蛋白质的肽链结构示意图(图1，其中数字为氨基酸序号)及部分肽链的放大图(图2)。

请据图判断，下列叙述中正确的是( ) A．该蛋白质中含有1条肽链，124个肽键
B．图2中含有的R基是①②④⑥⑧
C．从图2可推知该肽链含有2个游离的羧基
D．该蛋白质合成的场所是细胞质中的核糖体
答案 D
4.（细胞中核酸）下列关于核酸的叙述中，正确的是( )
A．DNA和RNA中的五碳糖相同
B．组成DNA与ATP的元素种类不同
C．T2噬菌体的遗传信息贮存在RNA中
D．双链DNA分子中嘌呤数等于嘧啶数
E．DNA和RNA在细胞内存在的主要部位相同
F．由A、T、G三种碱基组成的核苷酸在根尖分生区细胞中有3种
答案 D
5.（糖类和脂质）淀粉→麦芽糖→葡萄糖→糖原，表示某生物体内糖类的转化过程，则下列
说法中正确的是 ( )
A．此生物一定是动物，因为能将淀粉转化为糖原
B．上述关于糖的转化不可能发生在同一生物体内
C．此生物一定是植物，因为它能利用淀粉和麦芽糖
D．淀粉和糖原都是动物细胞储存能量的多糖
答案A
6.（生物组织中糖类、脂肪和蛋白质的鉴定）
用碘液、苏丹Ⅲ染液和双缩脲试剂测得甲、乙、丙三种植物的干种子中三大类有机物的颜色反应如下表，其中“＋”的数量代表颜色反应深浅程度，下列有关说法不正确的是( )
试剂
碘液苏丹Ⅲ染液双缩脲试剂
种子
甲＋＋＋＋＋＋＋
乙＋＋＋＋＋＋＋＋
丙＋＋＋＋＋＋＋
A.
B．碘液、苏丹Ⅲ染液和双缩脲试剂与相应的物质发生的颜色反应分别是蓝色、橘黄色和紫色
C．在观察颜色时有可能用到光学显微镜
D．这三种试剂的使用均不需要水浴加热
答案 A
7.（观察DNA和RNA在细胞中的分布）
下列关于“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验的说法中，正确的是( ) A．甲基绿和吡罗红对DNA和RNA的亲和力不同，实验中应分别加入甲基绿和吡罗红
B．盐酸能够改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞
C．该实验用口腔上皮细胞而不用叶肉细胞，是因为叶肉细胞不含RNA
D．盐酸有利于染色体中DNA与蛋白质分开，不利于DNA与染色剂结合
答案 B。