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生物寒假作业
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必修1分子与细胞知识点总结
1，组成元素和化合物的细胞
无机化合物，包括水和无机盐，水是最丰富的化合物。有机化合物包括碳水化合物，脂质，蛋白质和核酸，其特征在于，所述多糖是主要的能量来源，化学元素的C，H，O，。蛋白质是干重中含量最高的化合物，生命活动的主要承担者，化学成分：C，H，O，N，“S”。核酸是细胞中最稳定的，内容的，载流子的遗传信息，化学元素：C，H，O，N，P。
2，（1）还原糖注意的检测和观察：（1）还原性糖的葡萄糖，果糖，麦芽糖②斐林试剂由液体必须是相同的量，添加到样品溶液中，然后混合均匀，现在与现在③必须被加热，在水浴中的颜色变化：浅蓝色棕色砖红色沉淀。
（2）识别常见的脂肪材料：花生子叶或向日葵种子试剂，苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ染色现象是橙色或红色。注：（1）切片较薄，厚薄不均，如在一些地方观察到明确的奋斗目标模糊，在一些地方。 （2）酒精的影响：洗去浮色③需要使用显微镜
（3）鉴定蛋白质的常用材料：鸡蛋，大豆组织状液体奶试剂，双缩脲试剂
注意事项：①加A液1ml，再加上B液4滴②鉴定前留下的组织样本解决方案的一部分，为了比较的颜色变化成紫色
氨基酸的基本单位，蛋白质。每个含有至少一个氨基（-NH 2）和羧基（-COOH），以及具有氨基和羧基的氨基酸被连接在同一碳原子上。氨基酸型确定的R基团（支链基团）。
4，细胞和生物体①功能的蛋白质结构构成的重要物质（肌肉发）将信息传递到调节人体的生命的生理生化反应（3）运输承运人②的催化细胞（血红蛋白）（4）活动（胰岛素，生长激素）⑤免疫功能（抗体）
5，因为不同的蛋白质分子多样性构成蛋白质的氨基酸的种类，数量，顺序，以及空间结构的蛋白质结构的多样性。蛋白质结构的多样性导致蛋白质功能的多样性。
直径
6，20个氨基酸构成的蛋白质的生物体如下的结构式：NH 2-C-COOH
?
7中，n的氨基酸脱水缩合时形成米条（nm）时，形成的肽键的（nm）的，存在至少的m-NH 2和-COOH基团，形成的多肽链，除去的水分子的分子量的蛋白质的n×氨基酸的平均分子量 – 18（NM）
8，核酸为DNA和RNA，DNA的中文名称是DNA，RNA的中文名称是RNA。核苷酸是由一个部件的五碳糖的含氮基料组合物的分子磷酸盐分子的基本单元的核酸，核苷酸。
9，核酸类物质的功能的携带遗传信息的单元格内的，在生物体的遗传变异和蛋白质的生物合成中有极其重要的作用。甲基绿染成绿色，在细胞核中的DNA在细胞质中的RNA和吡罗红染成红色。 DNA主要存在于细胞核，线粒体和叶绿体中有一个小的量的分布。 RNA存在于细胞质中，少量在细胞核中。
10，糖被称为“碳水化合物”，分为单糖，双糖和多糖，能量物质的主要来源。常见的单糖，如葡萄糖，果糖，半乳糖，核糖和脱氧核糖。植物细胞常见的二糖是蔗糖，麦芽糖和乳糖的二糖是常见的动物细胞中。植物细胞中共同的多糖是纤维素，淀粉，糖原多糖是常见的动物细胞中。淀粉是在植物细胞中的存储材料，糖原是一种存储在动物细胞中的材料。的基本构成单元的多糖的单糖。
11，在细胞中主要包含的脂肪，磷脂和甾醇的脂质。脂肪是一种细胞内的存储材料，磷脂是细胞膜的重要组成部分。类固醇含有胆固醇，性激素和维生素D，等等。
12，水的细胞，其中包括水和自由水的组合，结合水的小区结构的一个重要组成部分;细胞内的水是自由的营养物质和废物的运输??水参与了许多的良溶剂生化反应。
13，大部分在无机盐的细胞中存在的离子的形式，无机盐的作用，有四个重要的作用③①细胞许多有机组分（2），以保持细胞的生命活动维持细胞和生物体的酸碱平衡（4）保持细胞的渗透压。
二，基本单元结构
1，施莱登和施旺细胞学说的建立。意义揭示了统一的有机体的结构和细胞的均匀性。
膜主要成分：脂质和蛋白质，以及少量的碳水化合物。脂类，磷脂最丰富的，更复杂的功能的细胞膜，的类型和数量的蛋白质更。膜功能的3点①细胞和环境独立的细胞内环境相对稳定;②控制物质进出细胞;③细胞之间的信息交流。
3，膜双层，单层膜和没有膜的情况下，所述的细胞可以分成细胞。
（1）双膜细胞器：叶绿体，线粒体：绿色植物细胞的叶绿体存在于绿色植物光合作用的地方，但也不能说在所有生物的光合作用，叶绿体是网站，因为原核细胞的蓝藻叶绿体，但它可以进行光合作用。线粒体呼吸的主要场所线粒体有氧呼吸是唯一的地方，同样的原因，我们不能说。
（2）的单层细胞的内质网，高尔基体，液泡，溶酶体等：其中，内质网是细胞内的蛋白质的合成和加工，脂质合成的地方;高尔基体蛋白处理，分类，包装植物细胞液泡调节细胞内环境，维持细胞的形态，质壁分离;溶酶体分解衰老，损伤的细胞器，细胞吞噬和杀死病毒或细菌入侵细胞。
（3）非膜细胞器核糖体和中心体：核糖体蛋白合成，这是翻译的地方，中心体的独特的动物和低等植物细胞，与细胞的有丝分裂的主要场所。
细胞器的分工，分泌的蛋白质作为一个例子来说明这个问题：
（合成肽链的合成和运输，加工成蛋白质的核糖体的内质网高尔基体膜）（） （深加工）（囊泡膜融合蛋白释放）
5，生物膜系统的概念：细胞膜，核膜，细胞器膜生物膜系统组成。年
生物膜系统的作用：使细胞具有一个稳定的内部环境，物质运输，能量转换，信息传递，为多种酶提供了大量的附着位点，是许多生化反应的地方;独立的各种细胞器，以确保生命活动高效有序地进行。
6，最明显的区别是真核生物和原核生物原核生物没有核膜上是细胞核，染色体，核领域，只有一个环状DNA分子，核糖体在细胞质中的细胞器。最常见的原核生物，如蓝绿色的藻类和细菌（大肠杆菌，乳酸杆菌），最常见的真核生物酵母，霉菌，绿藻，水绵和所有的植物群和动物群。
7，细胞是一个统一的整体，细胞只有保持完整性，以维持正常的生命活动。
格网材料的输入和输出
1，植物细胞壁分离和回收
细胞浓度的外部溶液浓度细胞质壁分离;外面的溶液浓度细胞液体的质量浓度，细胞质壁分离回收的;
外部溶液浓度的细胞浓度，水的细胞处于动态平衡。
原生质层：质膜和液泡膜和两层膜之间的细胞质。整个原生质体层对应的层的半透膜。
质壁分离条件：（1）大液泡（2）有细胞壁
质壁分离产生内部原生质层的可扩展性大于细胞壁的伸缩性质一墙之隔的外部因素：外部溶液浓度
2的细胞浓度，膜是一种层的可渗透膜，水分子可以自由通过，而一些离子和小分子也可以是，和其他离子，小分子和大分子的不能通过。
3，流动镶嵌模型的基本内容①磷脂双分子层膜支架②一些蛋白质分子嵌在磷脂双分子层表面的某些部分或全部嵌在磷脂双分子层，而一些可以移动整个磷脂双分子层③磷脂双分子层，并且大部分的蛋白质分子。
糖蛋白（糖）成分：在细胞膜上以形成蛋白质和碳水化合物。作用：细胞识别，免疫反应，血型，润滑保护。
4，跨膜运输的物质，包括被动运输和主动运输。被动运输，还包括自由扩散和协助扩散。物质进出细胞，顺浓度梯度扩散，称为被动运输。
自由扩散的物质的细胞，通过简单扩散，易化扩散：物质进入细胞的载体蛋白的扩散。
活跃的交通运输：从低浓度到高浓度一侧的侧面，需要援助的载体蛋白，但也需要消耗细胞内的化学反应释放的能量，这种方法被称为主动运输。载体膜的类型和数量的，是否确定和被吸收物质和吸收太多。
方向向量能源的例子
高→低的自由扩散，没有水，CO2，O2，N2，乙醇，甘油，苯，不饱和脂肪酸，维生素和其他
易化扩散高→低需求不需要葡萄糖进入血红细胞
主动运输低→高需要的氨基酸，K +，Na +的，进入肠道上皮细胞钙+血糖
5，生物膜的特点：
（ 1）结构特点：有一定的流动性;
（2）特点：选择性渗透。
6，大分子和细胞：细胞内吞作用和胞吐
四，细胞的能量供应和利用
细胞代谢：细胞的概念，所有的时间，共同从事的很多化学反应被称为细胞的新陈代谢。 。
2，具有生物催化活细胞所产生的一类酶_有机物_。酶大多数蛋白质，少数为RNA。
3，特性：酶的效率;酶的特异性：每种酶可以催化的化学反应的一类化合物，酶催化需要适当的条件：过酸，碱性太强和高的温度下，可以使酶的分子结构的破坏和损失的活动。抑制酶的活性，活性低，可以在合适的温度下还原。
4 ATP中国名称是三磷酸腺苷（ATP），这是一种直接的能量代谢的有机体。碳水化合物是细胞的能量，脂肪能量存储材料的有机体的材料。
5，ATP无处不在的分子在活细胞中，都写在一个简单的AP为P TO P，其中A代表腺苷，P代表磷酸基团 – 通常代表共价键，?表示高能磷酸键。在活细胞中的ATP含量是小的，但在细胞内ATP的转换是非常迅速的。总是在细胞内ATP对生物体的生命活动的内容和意义的动态平衡。
ADP + PI +能量→ATP是不可逆的：
（1）当反应对高等动物，从呼吸的能量，线粒体的主要场所;植物呼吸作用和光合作用的能量。空间是线粒体和叶绿体。
（2）当反应进行到左边，从断裂和高能磷酸键的能量，来维持各种生命活动所使用的能量。
6，整体反应的有氧呼吸
：C6H12O6 +6 H2O +6 O2 6CO2 +12 H2O +能量
第一阶段：细胞质基质C6H12O6 2丙酮酸+少量的[H] +少量的能源
第二阶段：线粒体丙酮酸+6 H2O 6CO2 +大量的[H] +少量能量
第三阶段：线粒体24 [H] +6 O2 12H2O +大量的精力
生产酒精的无氧呼吸：C6H12O6 2C2H5OH +2 CO2 +少量能量发生生物学：大部分植物，酵母
厌氧呼吸产生乳酸：C6H12O6 2乳酸+少量能源生物：动物，乳酸菌
有氧呼吸的能源之路：有氧呼吸释放的能量用于产生ATP主要以热的形式消耗在。无氧呼吸：能量是一小部分被用来存储在乳酸或酒精产生ATP。
注意：有氧呼吸在第二阶段中产生的二氧化碳，氧气被消耗后，将反应生成的水，在第三阶段中的[H]。
7，光与光合作用的能量来源 –
叶绿素a（蓝绿色）
叶绿素叶绿素b（黄绿色）
绿色叶片色素胡萝卜素（橙黄色）
类胡萝卜素
叶黄素（黄色）
叶绿素吸收红色和蓝紫色，类胡萝卜素的吸收蓝紫光。白光光合作用最强，其次是红光和蓝紫光，绿色光最弱的。
实验 – 绿叶色素的提取和分离实验原理：提取的原则：绿叶素，可溶于有机溶剂是乙醇。分离原理：颜料绿叶片可以溶解在液相色谱中，与它们的溶解度在液相色谱中，用液相色谱中的溶解度高的速度传播的滤纸上，一层绿色的颜料与离开在过滤器上的冷凝液中的扩散和分离。
捕获光能的结构 – 叶绿体。光合色素分布在类囊体膜。
8，光合作用的过程：
光能源
整体反应：CO2 + H2O（CH2O）+ O2（CH2O）的碳水化合物和其他有机物。
的叶绿体
根据需要太阳能，光反应和暗反应两个阶段。
光反应阶段：它必须是光的地方：类囊体膜必须包括水的光解和ATP的形成。
能量的变化：活跃的化学能，光能转化为ATP。
暗反应阶段：明亮的亚光可以进行场所：叶绿体基质，包括减少二氧化碳的固定和C3。
能量变化：ATP活跃的化学能转化为稳定的化学能（CH2O）。
光反应和暗反应的联系方式：ATP和[H]光反应暗反??应暗反应是光反应合成ATP的原料ADP和Pi。
注意：光反应阶段中的水光的解决方案，以产生暗反应阶段中发生的二氧化碳消耗，参与碳固定过程的光合作用产生氧气。
9，影响光合作用和生产实践的因素：
（1）①叶绿体中的色素吸收红光和蓝紫光的光进行光合作用的光波。 ②植物的光合作用强度的增加在一定范围内随着光照强度的增加，但光的强度达到一定时间，增加光照强度③光照时间长，很长一段时间光合作用的光合强度不再增加，有利于植物的生长和发展。
（2）温度对光合作用的影响 – 影响酶的活性。低温，低光合速率。随着温度的升高，光合速率的速度上升，温度过高会影响酶的活性，光合速率下降。白天变暖的生产，增强光合作用，降低室温晚上，呼吸抑制有机物的积累。
（3）CO2浓度对光合作用。在一定范围内，植物的光合作用强度随CO2浓度的增加达到一定浓度时，光合作用强度不再增加。生产现场通风良好，货源充足的CO2。
（4）水分对光合作用的影响。当缺水的植物叶片，气孔关闭，以减少水分的流失，而影响CO2成叶暗反应受阻，光合作用下降。生产中应及时灌溉，以确保所需的水分通过植物的生长。
5，细胞的生命过程
1，包括细胞表面面积与体积之比和细胞限制细胞的生长核的质量比。
细胞增殖的意义：生物生长，发育，繁殖和遗传基础的真核细胞分裂，有丝分裂，有丝分裂，减数分裂。的
的细胞周期：连续分裂的细胞的概念，从完成的分裂开始，直到完成的下一分割。点间期和有丝分裂细胞周期的两个阶段。很长一段时间间期份额。有丝分裂：可分为早，中，晚，晚。
植物细胞的有丝分裂阶段的主要特点如下：
1。完成DNA的复制和蛋白质的合成相间的特点是，每个染色体的两个姐妹染色单体形成，是染色质的形态。
早期特征：①染色体主轴②核膜消失，核仁出现。早期染色体特点：（1）在小区中心附近的染色体分布零散。 ②每个染色体的两个姐妹染色单体
3。中期特点：①所有染色体的着丝粒的被布置在赤道板②染色体的形态和数量最为清楚。染色体特点：染色体形态是相对固定的，这个数字是比较明显的。在此期间是最好的时间来观察和计数染色体。
4。晚特点：①着丝粒分裂成两个，姐妹染色单体独立的，两个子染色体上。向两极移动。 ②主轴纤维牵引子染色体，分别移动到细胞两极。此时，所有的染色体在细胞核内平均分配到细胞两极。染色体特点：染色体消失，染色体数目加倍。
5。晚特点：①成染色质的染色体，主轴消失。 ②核膜，核仁重现。 ③单元板极在赤道的位置，并延伸到分离的细胞壁中的两个子细胞，高尔基体有关的活动。
6，动物和植物细胞中有丝分裂的区别：早期的纺锤体的形成;最后的子细胞的形成。
7，实验：观察植物细胞的有丝分裂原则：染色体轻松碱性染料染成深色。
步骤：解离 – 漂洗 – 染色 – 制片人
结果中可以观察到的视场的广场上，紧密排列的分生区，绝大多数的细胞相间。
有丝分裂的意义：正是母细胞的染色体复制后，后均匀地分配到两个子细胞。因此，为保持父母与子女之间的生物的遗传性状的稳定性。
无丝分裂特点：在分裂过程中没有出现纺锤丝和染色体的变化。
细胞分化，个体发育，出现一个或细胞增殖，且稳定性差所产生的后代在形态，结构和生理功能，被称为细胞的分化。
1，细胞分化期：一个持久的变化，它发生在整个机体的生命活动过程中，最大限度地提高胚胎期。
2，细胞分化的特点：稳定性，持久性和不可逆性的全能性。
3，意思是：在多细胞生物中细胞分化后，身体会形成各种不同的细胞和组织，多细胞生物从一个受精卵细胞增殖和分化和发育，细胞增殖，细胞分化，机体是不正常的成长和发展。
全能干细胞已分化的细胞，仍然有可能发展成一个完整的个体。从理论上讲，每一个活细胞的有机体应该具有全能性。被检体内，细胞没有表现出全能性，但分化成不同的细胞，器官，选择性表达的基因在一个特定的时间，空间的条件下，这是的结果时，从器官原始植物体的植物细胞或组织在体外状态中的作用的某些营养物质，激素，和其他外部的条件下，它可能会显示一个全能的，发展成一个完整的植物。
细胞衰老特点：水分减少，细胞萎缩，体积变小，新陈代谢减慢，有些酶活性降低（细胞酪氨酸酶的活性，减少的原因头发全白）;积累的色素（如：老年斑）;放缓呼吸，细胞核增大，染色质浓缩，染色加深;改变细胞膜的通透性功能的物质，降低了运输能力。
六个癌症细胞的特征：无限增殖的能力;形态学改变;在肿瘤细胞表面的糖蛋白下降。的
致癌因子物理致癌物质，化学致癌物质，病毒致癌物质。
致癌机制是原癌基因激活，细胞转化所引起的。
碳元素是什么
碳的英文名称来自于拉丁语“carbo”（木炭）一词。由于碳元素在自然界天然存在，它是人类最早认识的化学元素之一。它与铁、硫、铜、银、锡、锑、金、汞、铅等都是古代人早就认识到的化学元素。碳元素是自然界中分布最为广泛的基础元素之一。自然界中以游离状态存在的碳有金刚石、石墨和煤。碳元素的发现与确认，经历了漫长艰苦的历程，是科学技术发展史上的一项重要成就。北京周口店地区遗址就有单质碳的存在，时间可以上溯到大约50万年以前。从新石器时代人类开始制造陶器起，炭黑就被用来作为黑色颜料制造黑陶。战国时代(公元前403一前221年)我国就已用木炭炼铁。随着冶金业的发展，人们在寻找比木炭更廉价的燃料时，找到了煤。据《汉书·地理志》记载：“豫章郡(现今江西省南昌市附近)出石，可燃为薪。”汉代文献《盐铁论》日：“故盐冶之大业，皆依山川，近铁炭。”中国考古工作者在山东平陵县汉初冶铁遗址中发现了煤块，说明中国汉朝初期，即公元前200年就已用煤炼铁了。碳的汉字来自于“炭”。因我国古时称煤为“炭”，遂造为“碳”。到19世纪初，科学家们发现，碳元素是组成生物体最基本的元素。
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帖子主题：碳元素的介绍
楼主：shaoys [2006-3-18 下午 02:49:53]
碳元素的介绍
碳，CARBON，源自carbo，也就是木炭，这种物质发现得很早，上图显示出它的三种自然形式：钻石、炭和石黑。碳的无数化合物是我们日常生活中不可缺少的物质，产品从尼龙和汽油、香水和塑料，一直到鞋油、滴滴涕和炸药等，范围广泛种类繁多。
碳的发现简史
碳可以说是人类接触到的最早的元素之一，也是人类利用得最早的元素之一。自从人类在地球上出现以后，就和碳有了接触，由于闪电使木材燃烧后残留下来木炭，动物被烧死以后，便会剩下骨碳，人类在学会了怎样引火以后，碳就成为人类永久的“伙伴”了，所以碳是古代就已经知道的元素。发现碳的精确日期是不可能查清楚的，但从拉瓦锡(Lavoisier A L 1743—1794法国)1789年编制的《元素表》中可以看出，碳是作为元素出现的。碳在古代的燃素理论的发展过程中起了重要的作用，根据这种理论，碳不是一种元素而是一种纯粹的燃素，由于研究煤和其它化学物质的燃烧，拉瓦锡首先指出碳是一种元素。
碳在自然界中存在有三种同素异形体——金刚石、石墨、C60。金刚石和石墨早已被人们所知，拉瓦锡做了燃烧金刚石和石墨的实验后，确定这两种物质燃烧都产生了CO2，因而得出结论，即金刚石和石墨中含有相同的“基础”，称为碳。正是拉瓦锡首先把碳列入元素周期表中。C60是1985年由美国休斯顿赖斯大学的化学家哈里可劳特等人发现的，它是由60个碳原子组成的一种球状的稳定的碳分子，是金刚石和石墨之后的碳的第三种同素异形体。
碳元素的拉丁文名称Carbonium来自Carbon一词，就是“煤”的意思，它首次出现在1787年由拉瓦锡等人编著的《化学命名法》一书中。碳的英文名称是Corbon。
碳单质
碳在地壳中的质量分数为0.027%，在自然界中分布很广。以化合物形式存在的碳有煤、石油、天然气、动植物体、石灰石、白云石、二氧化碳等。
截止1998年底，在全球最大的化学文摘——美国化学文摘上登记的化合物总数为18.8百万种，其中绝大多数是碳的化合物。
众所周知，生命的基本单元氨基酸、核苷酸是以碳元素做骨架变化而来的。先是一节碳链一节碳链地接长，演变成为蛋白质和核酸；然后演化出原始的单细胞，又演化出虫、鱼、鸟、兽、猴子、猩猩、直至人类。这三四十亿年的生命交响乐，它的主旋律是碳的化学演变。可以说，没有碳，就没有生命。碳，是生命世界的栋梁之材。
纯净的、单质状态的碳有三种，它们是金刚石、石墨、C60。它们是碳的三种同素异形体。
金刚石
石墨
碳六十
金刚石
金刚石晶莹美丽，光彩夺目，是自然界最硬的矿石。在所有物质中，它的硬度最大。测定物质硬度的刻画法规定，以金刚石的硬度为10来度量其它物质的硬度。例如Cr的硬度为9、Fe为4.5、Pb为1.5、钠为0.4等。在所有单质中，它的熔点最高，达3823K。
金刚石晶体属立方晶系，是典型的原子晶体，每个碳原子都以sp3杂化轨道与另外四个碳原子形成共价键，构成正四面体。这是金刚石的面心立方晶胞的结构。
由于金刚石晶体中C—C键很强，所有价电子都参与了共价键的形成，晶体中没有自由电子，所以金刚石不仅硬度大，熔点高，而且不导电。
室温下，金刚石对所有的化学试剂都显惰性，但在空气中加热到1100K左右时能燃烧成CO2。
金刚石俗称钻石，除用作装饰品外，主要用于制造钻探用的钻头和磨削工具，是重要的现代工业原料，价格十分昂贵。
石墨
石墨乌黑柔软，是世界上最软的矿石。石墨的密度比金刚石小，熔点比金刚石仅低50K，为3773K。
在石墨晶体中，碳原子以sp2杂化轨道和邻近的三个碳原子形成共价单键，构成六角平面的网状结构，这些网状结构又连成片层结构。层中每个碳原子均剩余一个未参加sp2杂化的p轨道，其中有一个未成对的p电子，同一层中这种碳原子中的m电子形成一个m中心m电子的大∏键(键)。这些离域电子可以在整个儿碳原子平面层中活动，所以石墨具有层向的良好导电导热性质。
石墨的层与层之间是以分子间力结合起来的，因此石墨容易沿着与层平行的方向滑动、裂开。石墨质软具有润滑性。
由于石墨层中有自由的电子存在，石墨的化学性质比金刚石稍显活泼。
由于石墨能导电，有具有化学惰性，耐高温，易于成型和机械加工，所以石墨被大量用来制作电极、高温热电偶、坩埚、电刷、润滑剂和铅笔芯。
碳六十
20世纪80年代中期，人们发现了碳元素的第三种同素异形体——C60。我们从以下三个方面介绍C60
碳六十的发现和结构特点
碳六十的制备
碳六十的用途
碳六十的发现和结构特点
1996年10月7日，瑞典皇家科学院决定把1996年诺贝尔化学奖授予Robert FCurl，Jr(美国)、Harold WKroto(英国)和Richard ESmalley(美国)，以表彰他们发现C60。
1995年9月初，在美国得克萨斯州Rice大学的Smalley实验室里，Kroto等为了模拟N型红巨星附近大气中的碳原子簇的形成过程，进行了石墨的激光气化实验。他们从所得的质谱图中发现存在一系列由偶数个碳原子所形成的分子，其中有一个比其它峰强度大20~25倍的峰，此峰的质量数对应于由60个碳原子所形成的分子。
C60分子是以什么样的结构而能稳定呢？层状的石墨和四面体结构的金刚石是碳的两种稳定存在形式，当60个碳原子以它们中的任何一种形式排列时，都会存在许多悬键，就会非常活泼，就不会显示出如此稳定的质谱信号。这就说明C60分子具有与石墨和金刚石完全不同的结构。由于受到建筑学家Buckminster Fuller用五边形和六边形构成的拱形圆顶建筑的启发，Kroto等认为C60是由60个碳原子组成的球形32面体，即由12个五边形和20个六边形组成，只有这样C60分子才不存在悬键。
在C60分子中，每个碳原子以sp2杂化轨道与相邻的三个碳原子相连，剩余的未参加杂化的一个p轨道在C60球壳的外围和内腔形成球面大∏键，从而具有芳香性。为了纪念Fuller，他们提出用Buckminsterfullerene来命名C60，后来又将包括C60在内的所有含偶数个碳所形成的分子通称为Fuller，中译名为富勒烯。
碳六十的制备
用纯石墨作电极，在氦气氛中放电，电弧中产生的烟炱沉积在水冷反应器的内壁上，这种烟炱中存在着C60、C70等碳原子簇的混合物。
用萃取法从烟炱中分离提纯富勒烯，将烟炱放入索氏(Soxhlet)提取器中，用甲苯或苯提取，提取液中的主要成分是C60和C70，以及少量C84和C78。再用液相色谱分离法对提取液进行分离，就能得到纯净的C60溶液。C60溶液是紫红色的，蒸发掉溶剂就能得到深红色的C60微晶。
碳六十的用途
从C60被发现的短短的十多年以来，富勒烯已经广泛地影响到物理学、化学、材料学、电子学、生物学、医药学各个领域，极大地丰富和提高了科学理论，同时也显示出有巨大的潜在应用前景。
据报道，对C60分子进行掺杂，使C60分子在其笼内或笼外俘获其它原子或集团，形成类C60的衍生物。例如C60F60，就是对C60分子充分氟化，给C60球面加上氟原子，把C60球壳中的所有电子“锁住”，使它们不与其它分子结合，因此C60F60表现出不容易粘在其它物质上，其润滑性比C60要好，可做超级耐高温的润滑剂，被视为“分子滚珠”。再如，把K、Cs、Tl等金属原子掺进C60分子的笼内，就能使其具有超导性能。用这种材料制成的电机，只要很少电量就能使转子不停地转动。再有C60H60这些相对分子质量很大地碳氢化合物热值极高，可做火箭的燃料。等等。
碳的成键特征
碳在元素周期表中属第ⅣA族头一名元素，位于非金属性最强的卤素元素和金属性最强的碱金属之间。它的价电子层结构为2s22p2，在化学反应中它既不容易失去电子，也不容易得到电子，难以形成离子键，而是形成特有的共价键，它的最高共价数显然为4。
碳原子sp3杂化
碳原子sp2杂化
碳原子sp杂化-1
碳原子sp杂化-2
碳原子sp3杂化
碳原子的sp3杂化可以生成4个δ键，形成正四面体构型。例如金刚石、甲烷CH4、四氯化碳CCl4、乙烷C2H6等。
在甲烷分子中，C原子4个sp3杂化轨道与4个H原子生成4个δ共价键，分子构型为正四面体结构。
碳原子sp2杂化
碳原子的sp2杂化生成3个δ键，1个∏键，平面三角形构型。例如石墨、COCl2、C2H4、C6H6等。
在COCl2分子中，C原子以3个sp2杂化轨道分别与2个Cl原子和1个O原子各生成1个δ共价键外，它的未参加杂化的那个p轨道中的未成对的p电子O原子中的对称性相同的1个p轨道上的p电子生成了一个∏共价键，所以在C和O原子之间是共价双键，分子构型为平面三角形。
碳原子sp杂化-1
生成2个δ键、2个∏键，直线形构型。例如CO2、HCN、C2H2等。
在CO2分子中，C原子以2个sp杂化轨道分别与2个O原子生成2个δ共价键，它的2个未参加杂化的p轨道上的2个p电子分别与2个O原子的对称性相同的2个P轨道上的3个p电子形成2个三中心四电子的大∏键，所以CO2是2个双键。
在HCN分子中，C原子分别与H和N原子各生成1个δ共价键外，还与N原子生成了2个正常的∏共价键，所以在HCN分子中是一个单键，1个叁键。
碳原子sp杂化-2
生成1个δ键，1个∏键，1个配位∏键和1对孤对电子对，直线型构型。例如在CO分子中，C原子与O原子除了生成一个δ共价键和1个正常的∏共价键外，C原子的未参加杂化的1个空的p轨道可以接受来自O原子的一对孤电子对而形成一个配位∏键，所以CO分子中C与O之间是叁键，还有1对孤电子对。
碳原子不仅仅可以形成单键、双键和叁键，碳原子之间还可以形成长长的直链、环形链、支链等等。纵横交错，变幻无穷，再配合上氢、氧、硫、磷、和金属原子，就构成了种类繁多的碳化合物。
二氧化碳
CO2是无色、无臭的气体，在大气中约占0.03%，海洋中约占0.014%，它还存在于火山喷射气和某些泉水中。地面上的CO2气主要来自煤、石油、天然气及其它含碳化合物的燃烧，碳酸钙矿石的分解，动物的呼吸以及发酵过程。当太阳光通过大气层的时候，CO2吸收波长13~17nm的红外线，如同给地球罩上一层硕大无比的塑料薄膜，留住温暖的红外线，不让它散失掉，使地球成为昼夜温差不太悬殊的温室。CO2的温室效应为生命提供了舒适的生活环境。它还为生命提供了基本的材料，它是绿色植物进行光和作用的原料。绿色植物每年通过光和作用，将大气里CO2含的15 000亿吨碳，变成纤维素、淀粉和蛋白质，并且放出O2气，供给动物和人类食用。
绿色植物一直维持着大气中O2和CO2的平衡，但近年来随着全世界工业的高速发展和由此带来的海洋污染，使大气中CO2越来越多，据估计每年约增加百万分之二到四。这被认为是对世界气温普遍升高有影响的一个重要因素。
关于CO2，我们从它的结构、性质和制备三个方面来介绍:
二氧化碳的结构
二氧化碳的性质
二氧化碳的制备
二氧化碳的结构
在CO2分子中，碳原子采用sp杂化轨道与氧原子成键。
C原子的两个sp杂化轨道分别与一个O原子生成两个δ键。C原子上两个未参加杂化的p轨道与sp杂化轨道成直角，并且从侧面同氧原子的p轨道分别肩并肩地发生重叠，生成两个∏三中心四电子的离域键。因此，缩短了碳—氧原子间地距离，使CO2中碳氧键具有一定程度的叁键特征。决定分子形状的是sp杂化轨道，CO2为直线型分子。
二氧化碳的性质
CO2分子没有极性，因此分子间作用力小，溶沸点低，键能大，原子间作用力强，分子具有很高的热稳定性。例如在2273K时CO2只有1.8%的分解：
CO2临界温度高，加压时易液化，液态CO2的汽化热很高，217K时为25.1kJ·mol-1。当液态CO2自由蒸发汽化时，一部分CO2被冷凝成雪花状的固体，这固体俗称“干冰”。它是分子晶体。在常压下，干冰不经熔化，于194.5K时直接升华气化，因此常用来做制冷剂。
CO2是酸性氧化物，它能与碱反应。工业上，纯碱Na2CO3、小苏打NaHCO3、碳酸氢氨NH4HCO3、铅白颜料Pb(OH)22PbCO3、啤酒、饮料、干冰等生产中都要食用大量的CO2。
一般讲，CO2不助燃，空气中含CO2量达到2.5%时，火焰就会熄灭。所以CO2是目前大量使用的灭火剂。但着火的镁条在CO2气中能继续燃烧，说明CO2不助燃也是相对的：
CO2不活泼，但在高温下能与碳或活泼的金属镁、铅等反应：
CO2虽然无毒，但若在空气中的含量过高，也会使人因为缺氧而发生窒息的危险。人进入地窖时应手持燃着的蜡烛，若烛灭，表示窖内CO2浓度过高，暂不宜进入。
二氧化碳的制备
在工业上可利用煅烧石灰石生产石灰以及通过酿造工业而得到大量的CO2副产物。
在实验室中则常用碳酸盐和盐酸作用来制备CO2：
一氧化碳
CO也是一种无色、无臭的气体，我们介绍它的结构、性质和制备方法。
CO的结构
CO的性质
CO的制备
CO的结构
按照杂化轨道理论，在CO分子中，碳原子采取sp杂化与氧原子成键。
C原子的2个p电子可与O原子的2个成单的p电子形成一个δ键和一个∏键，O原子上的成对的p电子还可以与C原子上的一个空的2p轨道形成一个配位键。（配位键定义：由一个原子提供电子对为两个原子所共用而形成的共价键，称为配位键）。用←表示配键，箭头指向接受电子对的原子，此处即成键的一对电子是O原子单独提供的，C原子提供空轨道接受电子。其结构式可表示为:
按照分子轨道理论，从CO分子的分子轨道能级图可以看出，C原子核外有4个价电子，其电子结构式为2s22p2；O原子核外有6个价电子，其电子结构式为2s22p4，由于C和O原子的相应的原子轨道能量相近，互相重叠形成CO分子的分子轨道。CO分子的价键结构式可以表示为：
[1]式中的箭头表示由氧单方面提供一对电子为两个原子共用而形成的共价键，亦称为配位键。
[2]式中的表示∏配位键，两个圆点偏于一边，则表示这电子在原子状态时是在氧原子的轨道上，而在形成CO分子后，也还是比较靠近氧原子核的。
这种包含有配位键的三重键结构能够圆满地解释键能大、键长短、偶极矩几乎等于零的事实。如果没有配位键的话，CO应该是极性很强的分子，因为O原子的电负性要比C原子大得多，但是配位键的存在，使O原子略带正电荷，C原子略带负电荷，两种因素相互抵消，所以CO的偶极矩几乎等于零。
CO分子和N2分子中各有10个价电子，它们是等电子体，亦称为等电子分子。等电子分子轨道电子排布和成键情况及性质非常相似。
在CO分子中，因C原子略带负电荷，这个C原子比较容易向其它有空轨道的原子提供电子对形成配位键并生成许多羰基化合物。这也是CO分子的键能虽然比N2分子的大，而它却比较活泼的一个原因。
CO的性质
（1）、CO是一种很好的还原剂
在高温下，CO可以从许多金属氧化物中夺取氧，使金属还原。冶金工业中用焦碳作还原剂，实际上起重要作用的是CO：
在常温下，CO还能使一些化合物中的金属离子还原。例如：CO能使二氯化钯溶液、银氨溶液变黑，反应十分灵敏，可用于检测微量CO的存在：
CO是一种重要的配体它能与许多过渡金属加合生成金属羰基化合物。例如Fe(CO)5、Ni(CO)4和Cr(CO)6等。我们以Ni(CO)4为例来说明羰基化合物的成键特征。
在金属羰基化合物中，CO以C和金属相连。从CO的分子轨道能级图我们已经知道，CO一方面有非键电子对（孤电子对）可以给予金属原子的空轨道，形成δ配位键。另一方面，CO还有空的反键∏道可以接受金属原子的d电子对，与金属原子的d轨道重叠生成∏键。这种∏键是由金属原子单方面提供电子对到配位体（CO）的空轨道上，所以称为反馈键或配位∏键。反馈键正好可以减少由于生成δ配键引起的金属原子上过多的负电荷的积累。
在羰基化合物中，金属呈低氧化态，具有较多的价电子，有利于形成反馈键。如在Ni(CO)4中，Ni原子为零价，价电子为3d84s2，Ni原子采用sp3杂化轨道接受4个CO提供的非键电子对形成δ配位键。另外Ni原子上的d电子对反馈到CO的空的反键∏*轨道上去，生成反馈键。由于δ配位键和反馈键两种成键作用是同时进行的，使金属与CO生成的羰基化合物具有很高的稳定性。
羰基化合物一般是剧毒的。CO对动物和人类的高度毒性亦产生于它的加合作用，它能与血液中的血红素（一种Fe的配合物）结合生成羰基化合物，使血液失去输送氧的作用，导致组织低氧症，如果血液中50%的血红素与CO结合，即可引起心肌坏死。空气中只要有1/800体积比的CO就能使人在半小时内死亡。（1aroman 、CO相当活泼它很容易同O、S、H以及卤素F2、Cl2、Br2相化合。
①CO能在空气中燃烧，生成CO2，并放出大量的热：
②CO与H2反应，可生成甲醇和某些有机化合物：
③CO与S反应，生成硫化碳酰：
④CO与卤素F2、Cl2、Br2反应，可以生成卤化碳酰，卤化碳酰很容易被水分解，并与氨作用生成尿素：
氯化碳酰又名“光气”，是极毒的。但它是以较大的量而生产的，用于制造甲苯二异氰酸酯，这是生产聚氨酯塑料的一种中间体。
CO的制备
实验室制备CO气体的方法：
（1）、甲酸滴加到热的浓硫酸中脱水：
（2）、将草酸晶体与浓硫酸共热：
使反应中产生的混合气体通过固体NaOH，吸收掉CO2而得到纯的CO气体。
工业上制备CO气体的方法:
工业上CO的主要来源为水煤气、发生炉煤气和煤气。
水煤气CO和H2的一种等分子混合物，是由空气和水蒸气交替地通入赤热的碳层时得到的：
发生炉煤气是CO和N2（CO占二分之一体积）的混合物，是由有限量的空气通过赤热的碳层时反应得到的：
煤气是CO、H2、CH4和CO2的一种混合物。水煤气、发生炉煤气和煤气都是重要的工业气体燃料。
碳酸和碳酸盐
CO2能溶于水生成碳酸H2CO3，碳酸是一种弱酸，仅存在于水溶液中，pH约等于4。
H2CO3为二元酸，必能生成两类盐：碳酸盐和碳酸氢盐。
C原子在这两种离子中均采取sp2杂化轨道与外来的4个电子生成四个键，离子为平面三角形。了解这两类盐在水中的溶解性、水解性和热稳定性很重要。
溶解性
水解性
热稳定性
溶解性
碳酸盐：铵和碱金属（Li除外）的碳酸盐易溶于水。其它金属的碳酸盐难溶于水。例如(NH4)2CO3、Na2CO3、K2CO3等易溶于水，CaCO3、MgCO3等难溶于水。
碳酸氢盐：对于难溶的碳酸盐来说，其相应的碳酸氢盐却有较大的溶解度。例如难溶的碳酸钙矿石在CO2和水的长期侵蚀下，可以部分地转变为Ca(HCO3)2而溶解：
对于易溶的碳酸盐来说，其相应的碳酸氢盐却有相对较低的溶解度。例如向浓的碳酸氨溶液通入CO2至饱和，便可沉淀出NH4HCO3，这是工业上生产碳铵肥料的基础。
溶解度的反常是由于HCO3-离子通过氢键形成双聚或多聚链状有关：
水解性
碱金属和铵的碳酸盐和碳酸氢盐在水溶液中均因水解而分别显强碱性和弱减性：
在金属盐类（碱金属和铵盐除外）溶液中加入 CO32-离子时，产物可能是碳酸盐、碱式碳酸盐或氢氧化物，究竟是哪种产物呢？一般来说：
（1）氢氧化物碱性较强的离子，即不水解的金属离子，可沉淀为碳酸盐。例如：
（2）氢氧化物碱性较弱的离子，如Cu2+、Zn2+、Pb2+、Mg2+等，其氢氧化物和碳酸盐的溶解度相差不多，则可沉淀为碱式碳酸盐。例如：
（3）强水解性的金属离子，特别是两性的，其氢氧化物的溶度积小的离子，如Al3+、Cr3+、Fe3+等，将沉淀为氢氧化物。例如：
因此碳酸钠、碳酸铵常用作金属离子的沉淀剂。
热稳定性
热不稳定性是碳酸盐的一个重要性质，一般来说，有下列热稳定性顺序：
碱金属的碳酸盐碱土金属碳酸盐副族元素和过渡元素的碳酸盐
在碱金属和碱土金属各族中，阳离子半径大的碳酸盐阳离子半径小的碳酸盐。
碳酸盐受热分解的难易程度还与阳离子的极化作用有关。
氨基酸的结构与性质
氨基酸的结构是由一个氨基、一个羧基、一个氢和一个R基连在同一个中心C原子上组成。这样分子式就为C2H4O2R。
性质：氨基酸为无色晶体，熔点超过200℃，比一般有机化合物的熔点高很多。α一氨基酸有酸、甜、苦、鲜4种不同味感。谷氨酸单钠盐和甘氨酸是用量最大的鲜味调味料。氨基酸一般易溶于水、酸溶液和碱溶液中，不溶或微溶于乙醇或乙醚等有机溶剂。
氨基酸在水中的溶解度差别很大，例如酪氨酸的溶解度最小，25℃时，100 g水中酪氨酸仅溶解0.045 g，但在热水巾酪氨酸的溶解度较大。赖氨酸和精氨酸常以盐酸盐的形式存在，因为它们极易溶于水，因潮解而难以制得结晶 。
扩展资料：
氨基酸是构成动物营养所需蛋白质的基本物质。是含有碱性氨基和酸性羧基的有机化合物。氨基连在α-碳上的为α-氨基酸。组成蛋白质的氨基酸大部分为α-氨基酸。
氨基酸在人体内通过代谢可以发挥下列一些作用：①合成组织蛋白质；②变成酸、激素、抗体、肌酸等含氨物质；③转变为碳水化合物和脂肪；④氧化成二氧化碳和水及尿素，产生能量。
参考资料来源：百度百科——氨基酸
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