无机盐的生理功能
知识点1
组成细胞的元素
1．大量元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等
2．微量元素：Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等；重要
3．主要元素：C、H、O、N、P、S
4．最基本元素：C[生物大分子的基本骨架，生命的核心元素]
5．生物大分子：碳链→单体[小]→多聚体[大]
6．鲜重最多的元素：O > C
7．干重最多的元素：C > O
8．生物界与非生物界元素组成的种类具有统一性，元素的相对含量具有差异性。
| 元素 | 地壳 | 细胞 |
| O | 48.60 | 65.0 |
| Si | 26.30 | 极少 |
| C | 0.087 | 18.0 |
| N | 0.03 | 3.0 |
| H | 0.76 | 10.0 |
【思考】造成生物界与非生物界元素的相对含量具有差异性的原因？
知识点2
组成细胞的化合物
| 化合物 | 质量分数% | |
| 无机物 | 水 | 85~90 |
| 无机盐 | 1~1.5 | |
| 有机物 | 蛋白质 | 7~10 |
| 脂质 | 1~2 | |
| 糖类和核酸 | 1~1.5 |
知识点3
生命活动的承担者——蛋白质
（一）氨基酸
1．结构通式：
2．功能：氨基酸是蛋白质的基本单位
3．种类：组成蛋白质的氨基酸约20种。人体内有8种氨基酸是人体细胞不能合成、必须从环境中直接获取的，叫必需氨基酸，另外12种是人体细胞能够合成的氨基酸叫非必需氨基酸
4．结构特点：每种氨基酸至少都含有一个氨基（－NH2）和一个羧基（－COOH），并都有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上，此外还连接一个氢原子和一个R基团，所以各种氨基酸之间的区别在于R基的不同。如甘氨酸的R基是（－H），丙氨酸的R基是（－CH3）
（二）蛋白质的结构及其多样性
1．蛋白质的形成过程
2．计算
（1）多肽：N个氨基酸形成一条肽链则脱去(N－1)分子水，形成(N－1)个肽键（－NH－CO－），叫N肽
（2）蛋白质：N个氨基酸形成M条肽链则脱去(N－M)个水，形成(N－M)个肽键，至少有M个氨基或羧基，至少有(N+M)个氧原子；假如20种氨基酸的平均相对分子质量是a，则蛋白质的相对分子质量是Na－(N－M)18(注意二硫键)
3．蛋白质种类多样性的原因
（1）氨基酸种类不同
（2）数目成百上千
（3）排列顺序千变万化
（4）肽链的空间结构千差万别
【思考】蛋白质多样性的根本原因？
【answer】控制蛋白质合成的基因具有多样性。
4．蛋白质的功能
（1）结构物质，如肌肉、羽毛、蛛丝
（2）催化作用，如绝大多数酶
（3）运输作用，如血红蛋白、载体蛋白
（4）调节作用，如胰岛素降血糖
（5）免疫作用，如抗体
5．结构决定功能
变性：蛋白质空间结构被破坏，生物学活性就会丧失，例如：高温、强酸、强碱、重金属盐、紫外线。
【思考】蛋白质变性和消毒灭菌的关系？
知识点4
遗传信息的携带者——核酸
核酸是细胞内携带遗传信息（碱基排列顺序）的物质在生物的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。
| 分类 | 脱氧核糖核酸（DNA） | 核糖核酸（RNA） |
| 组成单位 核苷酸 （8种） |
||
| 脱氧（核糖）核苷酸 | 核糖核苷酸 | |
| 彻底水解 | 含氮的碱基 （5种） |
腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、 胞嘧啶(C) |
| 胸腺嘧啶(T) | 尿嘧啶(U) | |
| 五碳糖 | 脱氧核糖 | 核糖 |
| 磷酸 | pi | |
| 组成元素 | C、H、O、N、P | |
| 空间结构 | 两条链呈双螺旋 | 一般为单链 |
| 结构多样性 | 核苷酸的数目、排列顺序 | |
| 功能 | 贮存、传递遗传信息； 绝大多数生物的遗传物质； 指导RNA的合成 |
某些病毒的遗传物质； 极少数的酶是RNA，例如rRNA； 翻译的模板，例如mRNA； 运输氨基酸的载体，例如tRNA |
| 分布 | 主要分布于细胞核中；线粒体、叶绿体微量 | 主要分布于细胞质中，细胞核微量 |
【思考】10个碱基对最多可以贮存多少种遗传信息？核酸分子多样性和特异性原因？
知识点5
蛋白质与核酸的联系
1．中心法则：
2．基因表达过程中蛋白质、mRNA、DNA单体数目的对应关系：
DNA(基因) mRNA 蛋白质
核苷酸数 ∶ 核苷酸数 ∶ 氨基酸数
6 ∶ 3 ∶ 1
【注意】该比例不考虑内含子、非编码区、起始密码子之前和终止密码子及之后序列
3．
4．氨基酸脱水缩合的场所是核糖体
知识点6
细胞中的糖类和脂质
（一）细胞中的糖类
| 特点 | 分类 | |
| 单糖 | 不能被水解 | 五碳糖：核糖（组成RNA）；脱氧核糖（组成DNA） |
| 六碳糖：(C6H12O6)葡萄糖（细胞的主要能源物质）；果糖；半乳糖 | ||
| 二糖 | 水解后才能被吸收 | 麦芽糖：发芽的小麦等谷粒中较多 |
| 蔗 糖：甘蔗、甜菜中较多 | ||
| 乳 糖：动物的乳汁中较多 | ||
| 多糖 | 不甜；无还原性 | 淀粉：谷类的种子、变态根茎等储藏器官中多，是植物细胞的储能物质 |
| 纤维素：植物细胞壁的主要成分；棉花和麻类含量多 | ||
| 糖原：动物细胞的储能物质；如肝糖原、肌糖原等 |
几种二糖的组成示意图
糖类的组成元素是C、H、O；常见多糖（淀粉、纤维素、糖原）的基本单位是葡萄糖
【思考】糖类都是能源物质吗？麦芽糖的分子式？
（二）细胞中的脂质
| 脂肪 C、H、O |
良好的储能物质；绝热、保温；分布在脏器周围的脂肪还能缓冲、减压、保护内脏器官 |
| 磷脂 C、H、O、N、P |
是构成细胞膜、细胞器膜、核膜的重要成分 |
| 固醇 C、H、O |
胆固醇：是构成细胞膜的重要成分，并参与血液中脂质的运输 性激素：能促进动物生殖器官的发育和生殖细胞的形成 维生素D：能促进人体对Ca、P的吸收 |
脂质的元素组成与糖类相比，C、H的含量高，O的含量低，所以同质量的脂质彻底氧化分解可以释放更多的能量；脂质通常不溶于水，溶于脂溶性有机溶剂。
知识点7
细胞中的水
| 种类 | 含量 | 生理功能 |
| 结合水 | 4.5％ | 细胞结构的重要组成成分 |
| 自由水 | 95.5％ | 细胞内的良好溶剂；参与多种生化反应；运输营养物质和代谢废物 |
一般地说，水是活细胞中含量最多的化合物；细胞中自由水与结合水的含量之比与新陈代谢旺盛程度正相关，与抗逆性反相关；两者可以相互转化；不同生物种类、不同器官、不同发育阶段含水量不同。
知识点8
细胞中的无机盐
| 生理功能 | 实例 |
| 细胞内某些复杂化合物的重要组成成分 | 血红蛋白含Fe2+；叶绿素含Mg2+；甲状腺激素含碘；P是ATP、磷脂、核酸的成分 |
| 维持细胞和生物体的生命活动 | 缺Ca2+会引起抽搐；Na+：细胞外液渗透压（兴奋，Na+内流）；K+：细胞内液渗透压（静息，K+外流）（神经调节） |
| 维持生物体的渗透压和酸碱平衡 | 药物溶剂生理盐水；生物材料加酸或碱pH值变化不大 |
将生物体焚烧后的灰烬就是无机盐，大多数以离子形式存在，含量少。
【思考】急性肠炎、大量出汗的人为啥补充淡盐水？
【思考】如何设计实验探究某一种元素是不是植物生长发育所必需的？
知识点9
检测还原糖等；观察核酸
| 试剂 | 常用材料 | 现象 | 注意事项 | |
| DNA RNA |
甲基绿 吡罗红 |
口腔上 皮细胞 |
核变绿 质变红 |
步骤：制片→水解→冲洗→染色→观察； 原理：盐酸（促进入、促分离），甲基绿、吡罗红（先混合、亲和力）； |
| 脂肪 | 苏丹Ⅲ 苏丹Ⅳ |
花生子叶 | 橘黄色 红色 |
注意显微镜的使用方法；切片越薄越好；50％酒精洗去浮色 |
| 淀粉 | 碘液 | 马铃薯 | 蓝色 | 不能用碘离子 |
| 还原糖 | 斐林 试剂 |
苹果或梨 | 砖红色 沉淀 |
①材料要富含还原糖且色浅②还原糖：除多糖和蔗糖外都是是还原糖③斐林试剂（甲：0.1g/ml的NaOH；乙：0.05g/ml的CuSO4；蓝色）要现配现用，先等体积混合，再加到待测液中，最后水浴加热 |
| 蛋白质 （肽键） |
双缩脲 | 豆浆 鸡蛋清 |
紫色 | 双缩脲试剂（A：0.1g/ml的NaOH；B：0.01g/ml的CuSO4；蓝色）是先A液1毫升，再B液4滴，使用方法和含量与斐林试剂不同。 |
| 双缩脲试剂 检测蛋白质 |
苏丹Ⅲ试剂 检测脂肪 |
斐林试剂 检测还原糖 |
