全章复习与测试课堂实录

第二章 细胞的分子组成（教学设计）

考点一

组成细胞的化学元素

1.

细胞中元素的种类

（1）组成生物体的化学元素在不同的生物体内种

类大体相同；不同的生物体内各种化学元素的含

量一般相差很大。

（2）大量元素和微量元素依含量而分，高于1/10 000 为大量元素。

（3）微量元素尽管在生物体内含量少，但它是必需元素。

（4）微量元素的记忆窍门

新（Zn）铁（Fe）臂（B）阿童（Cu）木（Mo）

猛（Mn）

2.细胞中元素的存在方式及作用

（1）组成化合物

元参与形成的物质及结构

素

N 蛋白质、ATP、NADP+、叶绿素、核苷酸等

P ATP、NADP+、核苷酸、磷脂

Mg 叶绿素的组成成分

S 甲硫氨酸、半胱氨酸等含硫氨基酸的组成成

分；蛋白质的特征元素

Fe 动物血红蛋白

I 甲状腺激素等

（2）影响生命活动

①Ca可调节肌肉收缩和血液凝固，血钙过高会

造成肌无力，血钙过低会引起抽搐。

②Na+与K+能参与可兴奋细胞（如肌细胞、腺细

胞、神经细胞等）的兴奋性变化。例如，神经

细胞受到刺激之后膜内外的电位变化；维持人

体细胞外液渗透压。

③B可促进植物花粉的萌发和花粉管的伸长，植物缺B会造成“花而不实”。

挖掘教材

据教材P17图2-1和图2-2可得出如下信息

在干重和鲜重的情况下，人体细胞中含量最多的

元素不同。在鲜重中含量最多的元素是O,其次是

C、H、N,而在干重中含量最多的元素是C,其次

是O、N、H。

考点二 蛋白质的结构与功能

1.氨基酸结构通式的信息解读

信息1

通式：

元素组成：基本元素C、H、O、N。

R基团中可能含有S。

信息2

结构特点

（1）氨基酸分子中的氨基和羧基数目至少含一

个，也可以是几个，因为R基中可能含有氨基或

羧基。

例如：谷氨酸（R基上含—COOH）赖氨酸（R基上含—NH2）

（2）在构成蛋白质的氨基酸中，都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上，否则就不是

构成蛋白质的氨基酸。

例如：H2N—CH2—CH2—CH2—COOH。

（3）不同的氨基酸分子，具有不同的R基，这是氨基酸分类的依据。例如甘氨酸的R基是—H，丙氨酸的R基是—CH3。

信息3

利用N原子个数求氨基酸的个数

氨基酸通式中N的数目最少、最简单，一般只出

现在氨基中。若氨基酸R基中没有氨基，则N原

子数=氨基酸数；若R基中含1个氨基，则氨基酸

个数=N原子个数-1。

信息4 分子式求某种氨基酸中各原子个数

分子式：C2H4O2NR在此基础上告诉具体的R基

团即可求解。

知识拓展

基因表达时，从信使RNA起始密码子开始，两个起始密码子分别对应甲硫氨酸和缬氨酸，即蛋白质中的第一个氨基酸是这两种中的一个，所以可以推测绝大多数蛋白质含“S”元素，但并非

所有的蛋白质都含“S”。所以基本元素为C、H、

O、N，特征元素为“S”，且S一定存在于R基团上。

2．蛋白质的合成过程及相关计算

（1）.氨基酸、多肽、肽键的关系图解

提醒

①肽键的正确写法是—CO—NH—。

②脱去的水分子中，H既来自氨基又来自羧基，O来自羧基。

（2）.氨基酸数、肽键数、失去水分子数及多肽的相对分子质量之间的关系

氨基酸平氨基

肽键

脱去水

肽链相

氨基

羧基

均相分对

酸数

数目

分子数

对分子

质数目

数目

子质量

目

量

一条

a m m-1 m-1 ma-18(m-1) 至少

至少

肽链

1个

1个

n条

肽a m m-a m-a ma-18(m-n) 至少

至少

链

n个

n个

（3）.氨基酸与相应DNA、RNA片段中碱基数目之间的关系

转录

翻译

DNA（基因）

mRNA

蛋白质（性状）

碱基数6∶

碱基数3∶

氨基酸数1

说明

真核生物中由已知氨基酸数目计算求得DNA片段中的碱基数目，相当于基因结构中外显子的碱基数目。

3.蛋白质的结构和功能

（1）.蛋白质多样性原因——识图析图

蛋白质分子结构多样性可以从以下四个层次加以理解

①氨基酸的种类不同，构成的肽链不同。

—□—□—□—□—□—□—

—○—○—○—○—○—○—

②氨基酸的数目不同，构成的肽链不同。

—□—□—□—□—□—□—

—□—□—□—□—

③氨基酸的排列次序不同，构成的肽链不同。

—□—○—○—□—○—

—○—□—○—□—○—

④空间结构不同，构成的蛋白质不同。

提醒

若两个肽链中的氨基酸的数目、种类都相同，但功能不同，是由排列次序不同造成的；若仅数目相同，则是由氨基酸的种类和排

列次序不同造成的；若两个蛋白质分子的结构

和功能都不同，则答全四个方面。

（2）.蛋白质与多肽的区别

蛋白质

多肽

有无空间结构

有

无

多样性

四个方面

三个方面，无空间结构的差异

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

（3）蛋白质结构与功能的关系

结构多样性

结构蛋白：构成细胞和生物体

决

定信息传递与调节

表现

功能多样性 催化作用

功能蛋白

运输作用

免疫作用

考点三 核酸的结构与功能

1.核酸的基本组成单位——核苷酸

核苷酸的组成如图

图示信息: ①DNA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。

2.核酸的分类和结构

比较项目

核酸

DNA RNA 基本单位

核苷酸

脱氧核苷酸

核糖核苷酸

分布

细胞核（主要）、线粒

细胞质（主要）

体、叶绿体

空间结构

由两条脱氧核苷酸长链

由一条核糖核苷酸

构成，呈规则双螺旋结

构

长链构成

化学成碱基

A、G、C 分

T U 五碳脱氧核糖

核糖

糖

核酸

磷酸

3.不同生物的核酸、核苷酸及碱基的情况

核苷酸种碱基种遗传物生物类别

核酸

类

类

质

原核生物和真核DNA和8 5 DNA 生物

RNA 只含DNA 4 4 DNA 病毒

只含RNA 4 4 RNA 4.蛋白质与核酸的联系

（1）该图解体现了中心法则的五个方面。

（2）生物多样性的直接原因是蛋白质多样性；根

本原因是DNA多样性（不能说核酸多样性，因为

核酸有两种）；同一生物不同部位细胞形态功能不同的根本原因是基因的选择性表达（转录形成的mRNA不同）。

考点四 糖类和脂质

比较项糖类

脂质

目

元素

C、H、O C、H、O（N、P）

种类

单糖、二糖、多糖

脂肪、磷脂、固醇

合成叶绿体、内质网、高

尔基体、区主要是内质网

部位

肝脏和肌肉

别

①主要的能源物质

②构成①生物体的储能物质，如脂肪

②构生理细胞结构，如糖被、细胞壁

成生物膜的重要成分，如磷脂

③调作用

③核酸的组成成分，如核糖

节新陈代谢和生殖，如性激素

联系

可以相互转化

特别提醒

1.参考教材P31中图2-11比较记忆：麦芽糖由2分子

葡萄糖形成，蔗糖由1分子葡萄糖和1分子果糖形

成,乳糖由1分子葡萄糖和1分子半乳糖形成。

2.除蔗糖和多糖外，其余皆为还原糖。

3.五碳糖中核糖和脱氧核糖分别是RNA和DNA的组成成分。

4.淀粉和糖原分别是植物、动物细胞内的储能物

质，而纤维素为非储能物质，脂肪是生物体的储

能物质。

5.脂质中磷脂含有N、P元素，脂肪只含有C、H、O元素。

6.单糖、二糖、多糖的划分根据是能否水解及水解后产生单糖的多少。

7.单糖不经消化直接被吸收，但二糖、多糖必须被

消化后才能被吸收。尽管淀粉无甜味，但可以在

口腔里经淀粉酶水解成麦芽糖而产生甜味。

8.纤维素是构成植物细胞壁的主要成分，而原核细

胞的细胞壁不含纤维素，是由肽聚糖构成的。因

此细胞壁能否被纤维素酶分解是区分植物细胞和

原核细胞的依据之一。

考点五

细胞中的无机物——水和无机盐

1.水的含量、分类及生理作用

自由水

结合水

含量

4.5% 95.5% 概念

与其它物质结合在一起

生理作用

细胞组成成分

良好溶剂

能够自由流动、以游离状态存运输作用

在

反应场所原料

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（如精肉中的水，沙漠植物中的水）。

（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。

3.无机盐的生理作用及实例

牙齿、骸骨中的Ca、叶绿素中的Mg、血红蛋白中的Fe、甲状腺激素中的I都是生物体组成的代表实例；血钙含量、Zn2+等主要考查维持生命活动；Na+、Cl-考查维持渗透压；HCO-3、H2PO-4等则考查维持酸碱平衡。

知识拓展

1.水的存在形式与器官形态的关系

心肌和血液总的含水量差不多，但心肌呈固态，血液呈液态，原因是二者自由水和结合水的比例不同。

2.水的存在形式与代谢的关系

若细胞内自由水比例升高，则代谢旺盛，反之代谢缓慢。

3.水的存在形式与抗逆性的关系

细胞中的结合水含量升高，自由水含量降低，可以提高抗旱、抗寒、抗盐碱等抗逆性。（同时伴随可溶性糖、氨基酸等含量的升高。）

4.水的存在形式与温度的关系

在活细胞内，受温度的影响，自由水和结合水可相互转化，具体转化如下：

降低温

度

结合自由

升高温水

水

度

即升高温度时，自由水增多，反之，结合水增多。

5.种子与水的关系

（1）种子晒干时减少的为自由水，但仍能保持生命活性，仍能萌发；试管加热或炒熟则丧失结合水，种子死亡不萌发；种子萌发吸水主要是增多自由水，代谢加强，呼吸作用加快。

（2）不同种子亲水能力不同，大豆（主要含蛋白质）>小麦、玉米、大米（主要含淀粉）>花生（主要含脂肪）。