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最新人教版2018年高中生物竞赛辅导资料:第1章 细胞生物学


高中生物竞赛辅导资料: 第一章 细胞生物学 细胞生物学是研究细胞的结构、功能、生活史以及生命活动本质和规律的科学,是生物 科学的主要分支之一,也是生命科学和分子生物学研究的基础。本章包括细胞的化学成分, 细胞器,细胞代谢,DNA、RNA 和蛋白质的生物合成,物质通过膜的运输,有丝分裂和减 数分裂,微生物学和生物技术等部分。根据 1BO 考纲细目和近几年来试题的要求,以下从 知识条目和能力要求两方面定出具体目标 1 第一节 细胞的化学成分 尽管自然界细胞形态多样, 功能各异, 但其化学成分基本相似, 主要包括: 糖类、 脂类、 蛋白质、核酸、酶类等。 一、糖类 糖类是多羟基醛、多羟基酮的总称,一般可用 Cm(H20)n 化学通式表示。由于一些糖分 子中氢和氧原子数之比往往是 2:1,与水结构相似,故又把糖类称为碳水化合物。糖是生 命活动的主要能源,又是重要的中间代谢物,还有些糖是构成生物大分子,如核酸和糖蛋白 的成分,因而具有重要意义。糖类化合物按其组成可分为单糖、寡糖、多糖。如果糖类化合 物中尚含有非糖物质部分,则称为糖复合物,例如糖蛋白、蛋白多糖、糖脂和脂多糖等。 (一)单糖 单糖是最简单的糖,不能被水解为更小的单位。单糖通常含有 3—7 个碳原子,分别称 为丙糖、丁糖、戊糖、己糖和庚糖。天然存在的单糖一般都是 D-构型。单糖分子既可以开 链形式存在, 也可以环式结构形式存在。 在环式结构中如果第一位碳原子上的羟基与第二位 碳原子的羟基在环的伺一面,称为α -型;如果羟基是在环的两面,称β -型。 2 重要的单糖有以下几种: 1.丙糖 如甘油醛(醛糖)和二羟丙酮(酮糖)。它们的磷酸酯是细胞呼吸和光合作用中重 要的中间代谢物。 2.戊糖 戊糖中最重要的有核糖(醛糖)、脱氧核糖(醛糖)和核酮糖(酮糖)。核糖和脱氧 核糖是核酸的重要成分,核酮糖是重要的中间代谢物。 3.己糖 葡萄糖、果糖和半乳糖等都是己糖。所有己糖的分子式为 C6H1206,但结构 式不同,互为同分异构体。葡萄糖是植物光合作用的产物,也是细胞的重要能源物质之一。 (二)寡糖 由少数几个(2—6 个)单糖缩合而成的糖称为寡糖。 最多的寡糖是双糖, 如麦芽糖、 蔗糖、 纤维二糖、乳糖。 1.麦芽糖 麦芽糖是由一个α —D-葡萄糖半缩醛羟基与另一分子α -D-葡萄糖 C4 上的 醇羟基缩合脱去一分子水,通过α -1,4-糖苷键结合而成。麦芽糖是淀粉的基本单位,淀粉 水解即产生麦芽糖,所以麦芽糖通常只存在于淀粉水解的组织,如麦芽中。 2.蔗糖 一分子α -D—葡萄糖和一分子β -D-果糖缩合脱水即成蔗糖。甘蔗、甜菜、胡 萝卜以及香蕉、菠萝等水果中都富含蔗糖。 3.乳糖 乳糖由一分子β -D-半乳糖和一分子α -D-葡萄糖通过β -1,4-糖苷键结合而成。 乳糖主要存在于哺乳动物乳汁中。 4.纤维二糖 纤维二糖是纤维素的基本结构单位,由 2 分子的 p-D-葡萄糖通过β -1, 4-糖苷键结合而成。 (三)多糖 自然界数量最大的糖类是多糖。 多糖是由很多单糖分子缩合脱水而成的分支或不分支的 长链分子。常见的多糖有:淀粉、纤维素、糖原、几丁质和黏多糖等。 1.淀粉 天然淀粉由直链淀粉与支链淀粉组成。直链淀粉是α -D-葡萄糖基以α -1,4糖苷键连接的多糖链。支链淀粉分子中除有α —1,4-糖苷键的糖链外,还有α -1,6-糖苷键 连接的分支。淀粉与碘有呈色反应,直链淀粉为蓝色,支链淀粉为紫红色。在稀酸或酶的作 用下,淀粉水解:淀粉→糊精→麦芽糖→α -D—葡萄糖。糊精是淀粉水解

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