細胞的分子組成與結構
1.蛋白質、核酸的結構和功能
（1）蛋白質主要由 C、H、O、N 4 種元素組成，很多蛋白質還含有 P、S 元素，有的也含有微
量的 Fe、Cu、Mn、I、Zn 等元素。
（2）氨基酸結構通式的表示方法（右圖）：
結構特點是:每種氨基酸分子至少都含有一個氨基和一個羧基，並且都有一個氨基和一個
羧基連接再同一個碳原子上，這個碳原子還連接一個氫原子和一個側鏈基團。
（3）連接兩個氨基酸分子的化學鍵叫做肽鍵。化學式表示爲—NH—CO—
拓展：
①失去水分子數＝肽鍵數＝氨基酸數—肽鏈數（對於環肽來說，肽鍵數＝氨基酸數）
②蛋白質相對分子質量＝氨基酸平均相對分子質量×氨基酸數量－失去水分子數×水的相對分子質量
③一個肽鏈中至少有一個遊離的氨基和一個遊離的羧基，在肽鏈內部的 R 基中可能也有氨基和羧基。
（4）蛋白質結構多樣性的原因是：組成不同蛋白質的氨基酸數量不同，氨基酸形成肽鏈時，不同種類氨基酸的排列順序千變萬化，肽鏈的盤曲、摺疊方式及其形成的空間結構千差萬別。蛋白質多樣性的根本原因是基因中鹼基排列順序的多樣性。
（5）有些蛋白質是構成細胞和生物體的結構成分，如結構蛋白；有些蛋白質具有催化作用，如胃蛋白酶；有些蛋白質具有運輸載體的功能，如血紅蛋白；有些蛋白質起信息傳遞作用，能夠調節機體的生命活動，如胰島素；有些蛋白質具有免疫功能，如抗體。
（6）核酸的元素組成有 C、H、O、N 和P。核酸是細胞內攜帶遺傳信息的物質，在生物體的遺傳、變異和蛋白質的生物合成中具有重要作用。
（7）核酸的基本單位是核苷酸，一個核苷酸是由一分子含氮的鹼基、一分子五碳糖和一分子磷酸組成的。
（8）DNA 中的五碳糖是脫氧核糖，RNA 中的五碳糖是核糖；DNA 中含有的鹼基是腺嘌呤、鳥嘌呤、胞嘧啶和胸腺嘧啶，而 RNA 中含有的鹼基是腺嘌呤、鳥嘌呤、胞嘧啶和尿嘧啶；DNA 中含有兩條脫氧核苷酸鏈，而 RNA 中只含有一條核糖核苷酸鏈。
（9）生物的遺傳物質是核酸。
拓展：
①因爲絕大多數生物均以DNA作爲遺傳物質，只有 RNA 病毒以 RNA 作爲遺傳物質，所以說DNA 是主要的遺傳物質？
②真核生物、原核生物的遺傳物質都是DNA。
③DNA 病毒的遺傳物質是 DNA，RNA 病毒的遺傳物質是 RNA。
④真核生物細胞中含有的 RNA 不是遺傳物質，DNA 是遺傳物質。
⑤細胞質內的遺傳物質是 DNA。
2.糖類、脂質的種類和作用
（10）組成糖類的化學元素有C、H、O。
（11）葡萄糖是細胞生命活動所需要的主要能源物質；核糖是核糖核苷酸的組成成分；脫氧核糖是脫氧核苷酸的組成成分。
（12）糖類的主要作用是主要的能源物質。
（13）植物細胞特有的單糖是果糖，特有的二糖是麥芽糖、蔗糖，特有的多糖是澱粉和纖維；動物細胞所特有的二糖是乳糖，特有的多糖是糖元。
（14）組成脂質的元素主要是C、H、O，有些脂質還含有 P 和 N。
（15）脂肪是細胞內良好的儲能物質，此外還是一種很好的絕熱體，分佈在內臟器官周圍的脂肪還具有緩衝和減壓的作用，可以保護內臟器官。磷脂作用是構成細胞膜和多種細胞器膜的重要成分。
（16）固醇類包括膽固醇、性激素和維生素D。
（17）組成細胞膜的脂質有磷脂和膽固醇。
（18）因爲等量的脂肪氧化分解比糖類釋放的能量多，所以說脂肪是動物細胞中良好的儲能物
3.水和無機鹽的作用
（19）細胞鮮重中含量最多的化合物是水，細胞乾重中含量最多的化合物是蛋白質。
（20）結合水是細胞結構的重要組成成分。自由水是細胞內的良好溶劑；細胞內的許多生物化學反應需要水參與；多細胞生物體內的絕大多數細胞，必須浸潤在以水爲基礎的液體環境中；水在生物體內的流動，可以運送營養物質和代謝廢物。
（21）結合水/自由水的比值變小有利於適應代謝活動的增強。
拓展：
①種子成熟過程中結合水/自由水的比值變大，萌發過程中結合水/自由水的比值變小。
②自由水和結合水的比值大小決定了細胞或生物體的代謝強度，比值越大代謝越強，反之代謝越弱，一般二者比值越大，抗性越差，比值越小，抗性越強。
③心臟、血液與肌肉細胞呈現不同狀態主要是因爲結合水含量不同，例如心臟呈固態而血液呈液態，原因是心臟中的中結合水較多。
（22）許多種無機鹽對於維持細胞和生物體的生命活動有重要作用；無機鹽離子必須保持一定的量，對維持細胞的酸鹼平衡非常重要。拓展：ATP、核苷酸等物質的合成需要磷酸。
（23）組成細胞最基本元素是C，基本元素是 C、H、O、N，主要元素是 C、H、O、N、P、S，大量元素有 C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg，微量元素有 Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo。
（24）活細胞中的這些化合物，含量和比例處於不斷變化之中，但又保持相對穩定，以保證細胞生
命活動的正常進行。
第二單元 細胞的結構和功能
1.細胞學說的建立過程
（1）細胞學說的創始人是施萊登和施旺。
（2）細胞學說的要點是：細胞是一個有機體，一切動植物都由細胞發育而來，並由細胞和細胞產物所構成；細胞是一個相對獨立的單位，既有它自己的生命，又對與其他細胞共同組成的整體的生命起作用；新細胞可從老細胞中產生。
（3）細胞學說的創立對生物的進化的重要意義是：它揭示了任何動植物均是由細胞構成的，從而說明動植物之間具有一定的親緣關係，生物之間的親緣關係對揭示生物進化具有重要價值。
2.多種多樣的細胞
（4）自然界的生命系統包括的層次有：細胞、組織、器官、系統、個體、種羣、羣落、生態系統、生物圈。
（5）植物的生命系統層次中沒有“系統”這個層次。
（6）原核細胞與真核細胞的本
質區別是有無以核膜爲界限的細胞核。
拓展：
①原核細胞除核糖體外，無其他細胞器。原核生物如細菌的細胞壁主要成分是由糖類與蛋白質結合而成的化合物。
②原核生物的遺傳不符合孟德爾遺傳規律；真核生物在有性生殖過程中，核基因的遺傳符合孟德爾遺傳規律。
③自然條件下，原核生物的可遺傳變異的類型只有基因突變；真核生物的可遺傳變異的類型有基因突變、基因重組、染色體變異。
④原核細胞如細菌主要以二分裂的方式進行分裂；真核細胞的分裂方式有有絲分裂、無絲分裂、減數分裂。
（7）病毒不能獨立生活，病毒的代謝和繁殖過程只能在宿主的活細胞中進行。
拓展：
①病毒在生物分類上是既不屬於原核生物，也不屬於真核生物。
②組成每種病毒核酸的基本單位是四種脫氧核苷酸，或是四種核糖核苷酸。
③病毒的培養不能直接用培養基培養，因爲病毒的`繁殖必須在宿主的活細胞中進行。
3.細胞膜系統的結構和功能
（8）用哺乳動物成熟的紅細胞做實驗材料能分離得到純淨的細胞膜。把細胞放在清水裏，水會進入細胞，把細胞漲破，細胞內的物質流出來，這樣
就可以得到純淨的細胞膜。
（9）細胞膜的主要由脂質和蛋白質組成，還有少量的糖類。
拓展：
①行使細胞膜控制物質進出功能的物質是載體。
②細胞膜與其他生物膜的化學組成大致相同，但是在不同的生物膜中，化學物質的含量有差別，例如，細胞膜上糖類的含量相對與細胞器膜要多。
（10）細胞膜的結構特點是流動性，功能特性是選擇透過性。
（11）在細胞膜的外表，有一層由細胞膜上的蛋白質與糖類結合而成的糖蛋白，叫做糖被。糖被與細胞表面的識別有密切關係。消化道和呼吸道上皮細胞表面的糖蛋白有保護和潤滑作用。
（12）植物細胞壁的化學成分主要是纖維素和果膠。
拓展：
①細菌細胞壁的成分是糖類與蛋白質結合而成的化合物。
②常用纖維素酶和果膠酶除去植物細胞壁。
4.主要細胞器的結構和功能
（13）比較葉綠體、線粒體在成分、結構、功能、遺傳物質等方面的區別。
（14）線粒體內與有氧呼吸有關的酶分佈在線粒體的內膜和基質中。
拓展：①線粒體內的 DNA 不與蛋白質結合形成染色體。
②線粒體是細胞內進行有氧呼吸的主要場所，有氧呼吸的第一階段在細胞質基質中進行。
③進行有氧呼吸的細胞不一定要有線粒體，例如進行有氧呼吸的細菌。硝化細菌、大腸桿菌
（15）與光合作用有關的酶分佈在葉綠體內的類囊體的薄膜上和葉綠體基質中。與光合作用有關的色素分佈在葉綠體內的類囊體的薄膜上。 拓展：①葉綠體內的 DNA 不與蛋白質結合形成染色體。
