第1专题 生命的物质基础、结构基础

第1专题生命的物质基础、结构基础考纲盘点一、生命的物质基础1．组成生物体的化学元素2．组成生物体的化合物二、细胞——生命活动的基本单位细胞的结构和功能：细胞膜的分子结构和主要功能；细胞质基质;细胞器的结构和功能（线粒体、叶绿体、内质网、核糖体、高尔基体、中心体和液泡)；细胞核的结构和功能；细胞的生物膜系统(生物膜系统的概念、各种生物膜在结构和功能上的联系、研究生物膜的重要意义）；原核细胞的基本结构.知识网络(如图）第1讲生命的物质基础知识细化回顾1．组成生物体的化学元素（1)最基本的化学元素是C.(2）基本元素是C、H、O、N。

（3)主要元素是C、H、O、N、P、S。

(4）占细胞鲜重最多的元素是O。

（5）占人体细胞干重最多的元素是C.2．元素种类和含量在生物界和非生物界中的关系（1）生物界内部：不同种类的生物之间在元素种类上大体相同，但在元素的含量上相差很大。

（2）生物界和非生物界之间：①组成生物体的化学元素在无机自然界中都可找到,说明生物界和非生物界具有统一性；②同种元素在生物体和自然界中含量相差很大，说明生物界和非生物界具有差异性。

3．水的含量及功能（1）水的含量:水是细胞中含量最多的化合物，但在不同种类的生物体中，水的含量差别较大；在同一生物的不同组织、器官中,水的含量也不相同。

(2)水的功能：结合水是细胞结构的重要组成成分,自由水是细胞内的良好溶剂、参与化学反应、运输营养物质和代谢废物等。

4．常见糖类的功能特性（1）参与生物遗传物质组成的糖是脱氧核糖、核糖.（2)能与新配制的斐林试剂共热生成砖红色沉淀的糖是葡萄糖、果糖、麦芽糖等。

（3）组成高等植物细胞分裂末期细胞板的糖是纤维素，存在于动物细胞质中的重要储存能量的糖是糖元。

5．脂质的种类和功能(1)合成脂蛋白的重要原料是磷脂，也是构成生物膜的重要成分。

(2)皮肤生发层细胞中经紫外线照射，由一种物质转化成另一种物质，并能够预防儿童佝偻病发生，此两种物质是胆固醇、维生素D。

（3)促进动物生殖器官的发育和生殖细胞的生成,激发并维持第二性征的是性激素。

6．蛋白质的合成：两分子氨基酸相互结合形成一分子二肽，失去一分子水，这种结合方式叫做脱水缩合，其场所是核糖体，该过程在遗传学上称为翻译,直接模板是mRNA，搬运氨基酸的工具是tRNA。

7．核酸的种类和组成:核酸的基本单位是核苷酸，DNA和RNA在组成上的不同点是五碳糖和含氮碱基。

真核细胞中DNA主要是和蛋白质结合构成染色体，其次存在于线粒体和叶绿体中.要点归纳一、组成生物体的元素与自然界中元素的相互关系1．自然界中的元素与组成生物体的元素的包含关系2．组成生物体的大量元素和微量元素都是必需元素，生物体内可能含有一些非必需元素，即生物体内含有的元素不一定都是组成生物体的元素。

3．生物和生物之间以及生物和无机自然界之间在元素的种类上都具有统一性，在元素的含量上都具有差异性；生物界和非生物界在元素种类上的统一性，保障了生物群落和无机环境间的物质循环。

二、运用“元素”的观点分析问题1．从化合物的元素组成分析其代谢产物糖类、脂质、蛋白质的组成元素中都含有C 、H 、O 三种元素，可推知其代谢产物中都有CO2和H2O ；蛋白质中还含有N 元素，故其代谢产物中还有尿素。

2．从元素含量上分析物质氧化分解时释放能量的多少脂肪中氧的含量少于糖类，而氢的含量多于糖类，因此,等质量的脂肪和糖类彻底氧化分解时，脂肪消耗的氧气较多，释放的能量也更多。

3．同位素标记法在实验中的应用利用同位素标记法，可以证明光合作用释放的氧全部来自于水，此外，还可用于证明根吸收的矿质元素是通过导管向上运输的；在噬菌体侵染细菌实验中,证明DNA 是遗传物质；证明DNA 的半保留复制方式;验证分泌蛋白的合成、运输和分泌途径。

4．从元素的功能分析光合作用与人体健康 N ⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧N 与光合作用：N 是与光合作用有关的各种酶、叶绿素、 ATP 和NADP ＋的组成元素N 与人体健康：人体获取氮素主要以氨基酸的形式摄 取，蛋白质在人体内不能储存，必须每天都摄取一定 量的蛋白质P ⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧P 与光合作用：P 是叶绿体双层膜和基粒囊状结构薄膜 的组成元素，也是组成ATP 、NADP ＋的元素P 与人体健康：P 是牙齿、骨骼的重要组成成分；磷脂是 合成脂蛋白的重要原料K ⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧K 与光合作用：K 可促进光合作用产物糖类的合成和 运输K 与人体健康：K 可维持细胞内液的渗透压，维持心肌 舒张，保持心肌正常的兴奋性Fe ⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧Fe 与光合作用：Fe 是合成叶绿素过程中一些酶的构 成元素，缺铁将会导致叶绿素无法合成，叶变黄Fe 与人体健康：Fe 是血红蛋白的组成元素，缺Fe 易 患缺铁性贫血 ⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧N 与光合作用：N 是与光合作用有关的各种酶、叶绿素、 ATP 和NADP ＋的组成元素N 与人体健康：人体获取氮素主要以氨基酸的形式摄 取，蛋白质在人体内不能储存，必须每天都摄取一定 量的蛋白质P ⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧P 与光合作用：P 是叶绿体双层膜和基粒囊状结构薄膜 的组成元素，也是组成ATP 、NADP ＋的元素P 与人体健康：P 是牙齿、骨骼的重要组成成分；磷脂是 合成脂蛋白的重要原料K ⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧K 与光合作用：K 可促进光合作用产物糖类的合成和 运输K 与人体健康：K 可维持细胞内液的渗透压，维持心肌 舒张，保持心肌正常的兴奋性Fe ⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧Fe 与光合作用：Fe 是合成叶绿素过程中一些酶的构 成元素，缺铁将会导致叶绿素无法合成，叶变黄Fe 与人体健康：Fe 是血红蛋白的组成元素，缺Fe 易 患缺铁性贫血【特别提醒】光合作用的反应物和产物中都不包含N 、P 、K 、Fe ，它们是通过影响酶、ATP 和叶绿体的组成或产物的合成及运输来影响光合作用的速率的。

三、生物体内水和生物代谢的关系1．生物体内水的存在形式、功能及两者关系存在形式功能两者关系结合水(占5％左右) 与细胞中某些大分子物质结合构成细胞结构①自由水↔结合水②自由水/结合水决定细胞或生物体的代谢程度，自由水/结合水的值大，表明代谢强③自由水/结合水影响生物体的抗逆性，自由水/结合水的值越大，抗性越弱;值越小，则抗性越强自由水（占95%左右）①参与反应（如光合作用、呼吸作用)②作为良好溶剂③运输营养物质和代谢废物2．生物含水量的特点（1）不同种类的生物含水量不同,这与其生活环境有关.（2）同一种生物的不同组织、器官含水量不同，这与其代谢强度有关。

(3)生物体在不同的生长发育期,含水量也不同。

幼儿含水量多于成年人；在衰老的细胞中水分减少,细胞萎缩；植物幼嫩部分比老熟部分含水量多。

3．细胞中产生水和利用水的结构及生理过程【特别提醒】①无论是何种细胞，其含量最多的化合物都是水。

②一个细胞失去一定量的自由水，只影响其代谢速率，而不会损伤细胞。

但若失去的是结合水，则会损伤细胞。

如种子贮存前,通过晾晒降低其自由水含量,利于贮存，如烘干种子使结合水流失，则种子的胚就会死亡。

四、糖类和脂质的比较【特别提醒】①在动物体内，糖类可以大量转化成脂肪，而脂肪只能少量转化成糖类.②脂肪和糖类的组成元素都只有C、H、O，前者的分子组成中H∶O＞2∶1，而糖类中H∶O＝2∶1，所以在有氧呼吸中,等质量的脂肪消耗的O2比糖类多，提供的能量也多。

五、蛋白质和核酸的区别、联系及有关计算1．区别2．联系(1)核酸控制蛋白质的合成(2)DNA多样性、蛋白质多样性和生物多样性的关系（3)两者均存在物种特异性,因此可从分子水平上为生物进化、亲子鉴定、案件侦破等提供依据。

3．有关计算（1）蛋白质中的肽键数＝缩合中产生的水分子数＝氨基酸分子数－肽链数（2）M蛋白质＝M氨基酸－M水＝氨基酸个数×氨基酸－水分子数×18（3）有关蛋白质中游离的氨基（—NH2)或羧基（—COOH）的计算在一个蛋白质分子中，游离的—NH2或-COOH可能存在的部位是肽链的两端（一端是-NH2，另一端是—COOH）和R基。

①至少含有游离的—NH2或-COOH数＝肽链数。

②游离的-NH2或—COOH数目＝肽链条数＋R基中含有的—NH2或—COOH数。

（4）氨基酸数目与相应核酸的碱基(核苷酸)数目的对应关系【特别提醒】以DNA为遗传物质的生物，其蛋白质结构由DNA（基因）决定，而以RNA为遗传物质的生物，其蛋白质结构由RNA决定。

六、几种有机物的鉴定第2讲生命的结构基础知识细化回顾1．细胞是进行生命活动的基础细胞是生物体结构和功能的基本单位，细胞进行一切生命活动的基础是细胞具有非常精细的结构和复杂的自控功能。

2．细胞膜的组成及功能（1）研究细胞膜的化学组成，大都用动物细胞的红细胞等作为研究材料。

(2)细胞膜主要由磷脂分子和蛋白质分子构成，功能越复杂的细胞膜,蛋白质的种类和数量越多。

（3）糖蛋白除具有识别作用外，消化道和呼吸道上皮细胞表面的糖蛋白还具有保护和润滑作用。

（4）细胞膜的结构特点是具有一定的流动性,功能特性是具有选择透过性。

3．细胞的生物膜系统生物膜的化学组成相似,基本结构大致相同。

内质网膜可与外层核膜、细胞膜、线粒体膜直接相连。

在真核细胞的细胞器中，核糖体和中心体不是生物膜系统的组成成分。

4．细胞器的分布及其特性（1)动植物细胞中共有的细胞器有线粒体、内质网、高尔基体、核糖体。

(2）动物及低等植物特有的细胞器是中心体。

（3)含有核酸的细胞器是线粒体、叶绿体、核糖体。

（4）与细胞分裂直接相关的细胞器是核糖体、中心体、高尔基体、线粒体等.(5)在光学显微镜下能够观察到的细胞器是线粒体、叶绿体、液泡等。

5．染色体的物质组成染色体主要由DNA和蛋白质构成，欲验证两种物质的存在，可分别使用甲基绿试剂和双缩脲试剂。

6．原核细胞与真核细胞的比较(1)原核细胞与真核细胞相比最大的区别是没有由核膜包围的细胞核.（2）原核细胞细胞壁的主要成分是由糖类与蛋白质结合而成的化合物，而支原体无细胞壁.(3）细胞生物所共有的细胞器是核糖体，细菌的遗传物质存在于拟核和质粒中.要点归纳一、生物膜结构及功能上的联系1．生物膜在结构上的联系（1)各种生物膜在结构上大致相同，都由磷脂双分子层构成基本骨架，蛋白质分布其中.(2)结构上的联系（如下左图）2．功能上的联系(以分泌蛋白的合成、加工、运输为例)3．细胞膜功能的物质和结构基础(1）物质运输：磷脂分子和蛋白质分子的流动性；载体蛋白的种类和数量。

（2)识别功能:糖蛋白。

(3）信息传递：与激素结合的靶细胞细胞膜表面的受体;与递质结合的突触后膜上的受体。

【特别提醒】①生物膜系统为真核生物特有。

②生物膜指生物体内的所有膜，生物膜系统指这些膜及具膜细胞器所形成的在结构和功能上相互联系的结构体系。