1、第二章、组成细胞的分子第二章、组成细胞的分子组成细胞的分子组成细胞的分子组成细胞的元素组成细胞的元素组成细胞的化合物组成细胞的化合物微量元素微量元素大量元素大量元素主要主要元素元素基基本本元元素素最基最基本元本元素素有选择的从有选择的从自自然界然界吸收吸收来源来源存在形式存在形式有机化合物有机化合物无机化合物无机化合物水水无机盐无机盐糖糖类类蛋蛋白白质质脂脂质质核核酸酸基本基本主要主要微量微量大量大量S PFe Mn B Zn Cu 细胞中的元素和无机物细胞中的元素和无机物一、组成细胞的元素和化合物一、组成细胞的元素和化合物1、统一性和差异性、统一性和差异性元素元素含量含量统一性统一性差异性差
2、异性2组成细胞的元素组成细胞的元素元素元素自然界自然界有选择的从有选择的从_吸收吸收来源来源大多数以大多数以_形形式存在式存在存在形存在形式式细胞干重细胞干重: 化合物化合物种类种类常见常见20种种类型类型大量元素大量元素C、H、O、N、P、S、K、Ca、MgFe、Mn、Zn、Cu、B、Mo微量元素微量元素细胞鲜重细胞鲜重:基本元素基本元素最基本元素最基本元素C、H、O、NNOCHNCONH3、组成细胞的化合物、组成细胞的化合物(1)种类种类无机化合物：无机化合物：_。有机化合物：有机化合物：_、蛋白质、核酸。、蛋白质、核酸。水和无机盐水和无机盐糖类、脂质糖类、脂质4 4、细胞中化合物的种类与
3、含量、细胞中化合物的种类与含量细胞内含量最多的无机化合物细胞内含量最多的无机化合物占细胞鲜重含量最多的化合物占细胞鲜重含量最多的化合物占细胞鲜重占细胞鲜重5050以上的化合物以上的化合物细胞内含量仅次于水的化合物细胞内含量仅次于水的化合物细胞内含量最多的有机化合物细胞内含量最多的有机化合物占细胞干重含量最多的化合物占细胞干重含量最多的化合物占细胞干重占细胞干重5050以上的化合物以上的化合物水水蛋白质蛋白质甲图为细胞中元素的分类图示，乙图为生物界与非生物界的甲图为细胞中元素的分类图示，乙图为生物界与非生物界的统一性和差异性统一性和差异性，请完善下图，请完善下图甲图甲图基本基本主要主要微量微量大
4、量大量S PFe Mn B Zn Cu 乙图乙图元素元素含量含量1由甲图分析：由甲图分析：(1)分类依据：大量元素和微量元素的分类是依据元素在生分类依据：大量元素和微量元素的分类是依据元素在生 物物体内的体内的_，而不是，而不是_。微量元素含量虽。微量元素含量虽少，但其生理作用却不可替代。少，但其生理作用却不可替代。(3)分类来源：组成生物体的常见的分类来源：组成生物体的常见的20多种化学元素是指多种化学元素是指_元素，生物体内可能含一些非必需元素，如人体可元素，生物体内可能含一些非必需元素，如人体可能含能含Pb。含量含量生理作用生理作用必需必需 2由乙图分析：由乙图分析：(1)统一性：组成生
5、物体的化学元素在统一性：组成生物体的化学元素在_中都中都 可以找到，没有一种是可以找到，没有一种是_。(2)差异性：尽管组成生物体的差异性：尽管组成生物体的化学元素化学元素在无机环境在无机环境 中都可以中都可以找到，但与无机环境中的相应元素的找到，但与无机环境中的相应元素的_又有一又有一 定定 的的差别。差别。(3)细胞统一性和差异性的体现：不同生物体内所含的化学元细胞统一性和差异性的体现：不同生物体内所含的化学元素的种类素的种类_，但在不同生物体内同种元素的含量，但在不同生物体内同种元素的含量差别差别_；同一生物体内不同组织细胞中各元素的含；同一生物体内不同组织细胞中各元素的含 量量_。无机
6、环境无机环境生物体所特有的生物体所特有的含量含量基本相同基本相同较大较大也不相同也不相同二、细胞中的无机物二、细胞中的无机物自由水自由水结合水结合水化学反应化学反应液体环境液体环境营养物质和代谢废物营养物质和代谢废物1细胞中的水细胞中的水(1)存在形式：存在形式：_和和_。(2)作用：作用：结合细胞代谢，考查水和无机盐的存在形式和生结合细胞代谢，考查水和无机盐的存在形式和生理功能理功能(1)探究自由水探究自由水/结合水的比值与新陈代谢、生物抗逆性的关系结合水的比值与新陈代谢、生物抗逆性的关系比值越大，生物新陈代谢比值越大，生物新陈代谢_，但其抗逆性，但其抗逆性_;反之，反之，生物新陈代谢生物新
7、陈代谢_，但抗逆性，但抗逆性_。(2)探究自由水和结合水的转化探究自由水和结合水的转化自由水和结合水在一定条件下存在着动态转化，自由水自由水和结合水在一定条件下存在着动态转化，自由水 和和 结结合水的转化受合水的转化受_和和_的影响，细胞内代谢的影响，细胞内代谢越旺盛，越旺盛，_含量相对越多。含量相对越多。越旺盛越旺盛下降下降缓慢缓慢增强增强代谢强度代谢强度温度温度自由水自由水(3)水在生产中的应用水在生产中的应用种子贮存前，先要晾晒，目的是减少种子贮存前，先要晾晒，目的是减少_的含量，降的含量，降低种子的代谢速率，以延长种子的寿命。低种子的代谢速率，以延长种子的寿命。越冬作物减少灌溉，可提高
8、作物对越冬作物减少灌溉，可提高作物对_。(4)气温过低，植物对无机盐的吸收量气温过低，植物对无机盐的吸收量_。自由水自由水低温的抗性低温的抗性减少减少(3)(3)细胞中产生水的结构及代谢过程细胞中产生水的结构及代谢过程: :结结 构构 代代 谢谢 过过 程程 叶绿体基质叶绿体基质 光合作用暗反应阶段光合作用暗反应阶段 线粒体线粒体 有氧呼吸第三阶段有氧呼吸第三阶段 核糖体核糖体 氨基酸脱水缩合生成多肽氨基酸脱水缩合生成多肽 高尔基体高尔基体 植物细胞纤维素的合成植物细胞纤维素的合成 细胞核细胞核 DNADNA复制、转录复制、转录 离子离子某些复杂化合物的组成成分某些复杂化合物的组成成分: :如
9、如MgMg2+2+参与参与_合合成；成；FeFe2+2+参与参与_合成。合成。维持细胞和生物体的正常生命活动维持细胞和生物体的正常生命活动。例如，哺乳动物血。例如，哺乳动物血液中液中CaCa2+2+含量过低就会出现抽搐。含量过低就会出现抽搐。维持体液的酸碱平衡维持体液的酸碱平衡，如维持血浆如维持血浆pHpH稳定的稳定的HCOHCO3 3- -、HPOHPO4 42-2-；维持细胞外液渗透压稳定的；维持细胞外液渗透压稳定的NaNa+ +、ClCl- -。 2细胞中的无机盐细胞中的无机盐(2)(2)无机盐在细胞中的功能无机盐在细胞中的功能: :叶绿素叶绿素血红蛋白血红蛋白1(2015陕西长安一中质
10、检陕西长安一中质检)下图为原生质的组成成分，如下图为原生质的组成成分，如果该图表示的是原生质的各种化学元素，则果该图表示的是原生质的各种化学元素，则A应该是什么？应该是什么？如果该图为原生质的化合物，则如果该图为原生质的化合物，则A应该是什么？如果该图是应该是什么？如果该图是已经完全脱水后的原生质，则已经完全脱水后的原生质，则A应该是什么应该是什么()碳碳氧氧水水无机盐无机盐葡萄糖葡萄糖蛋白质蛋白质A BC DC2在下列生理状态下，细胞内自由水与结合水比值增加的是在下列生理状态下，细胞内自由水与结合水比值增加的是()A细胞衰老细胞衰老 B作物越冬作物越冬C种子萌发种子萌发 D细胞质壁分离细胞质
11、壁分离C3(2015宿州、亳州宿州、亳州质质检检)下列关于无机盐的叙述中正确的下列关于无机盐的叙述中正确的是是()A细胞中的无机盐主要以化合物的形式存在细胞中的无机盐主要以化合物的形式存在B人体内环境的渗透压主要来源于人体内环境的渗透压主要来源于Na、ClC细胞合成细胞合成ATP、核酸、核糖等物质时均需要磷酸盐、核酸、核糖等物质时均需要磷酸盐D贫血症患者的病因是体内缺少贫血症患者的病因是体内缺少Fe2BC1(2015山东济宁模拟山东济宁模拟)下图下图1是细胞中是细胞中3种化合物含量的扇形种化合物含量的扇形图，图图，图2是有活性的细胞中元素含量的柱形图，下列说法不正是有活性的细胞中元素含量的柱形
12、图，下列说法不正确的是确的是()A若图若图1表示正常细胞，则甲、乙化合物共有的元素中含量最多的是表示正常细胞，则甲、乙化合物共有的元素中含量最多的是aB若图若图1表示细胞完全脱水后化合物含量的扇形图，则甲化合物中含量表示细胞完全脱水后化合物含量的扇形图，则甲化合物中含量最多的元素为图最多的元素为图2中的中的bC图图2中含量最多的元素是中含量最多的元素是a，这与细胞中含量最多的化合物无关，这与细胞中含量最多的化合物无关D若图若图1表示正常细胞，则乙化合物具有多样性，其必含的元素为表示正常细胞，则乙化合物具有多样性，其必含的元素为C、H、O、N.CB3 3、过度肥胖的人的肌肉细胞中含量最多的有机化
13、合物是、过度肥胖的人的肌肉细胞中含量最多的有机化合物是（ ）A A水水 B B脂肪脂肪 C C蛋白质蛋白质 D.D.核酸核酸A4(2015山东潍坊模拟山东潍坊模拟)下列关于无机盐的叙述，下列关于无机盐的叙述， 错错 误误 的的 是是()A铁是合成血红蛋白不可缺少的成分铁是合成血红蛋白不可缺少的成分B所有蛋白质中都含有硫元素所有蛋白质中都含有硫元素C植物缺镁会影响光合作用植物缺镁会影响光合作用D食盐中加碘可预防地方性甲状腺肿食盐中加碘可预防地方性甲状腺肿B(1)判断元素的含量时，要明确是鲜重还是干重。如判断细胞中判断元素的含量时，要明确是鲜重还是干重。如判断细胞中含量最多的元素时，含量最多的元素
14、时，鲜重时氧元素最多、干重时碳元素最多鲜重时氧元素最多、干重时碳元素最多。 (2)判断元素的差异时，要明确是判断元素的差异时，要明确是种类还是含量种类还是含量。因为组成不同。因为组成不同细胞的化学元素，在种类上差别不大，但在含量上相差很大。细胞的化学元素，在种类上差别不大，但在含量上相差很大。归纳提炼归纳提炼判断元素和化合物时需要明确四点判断元素和化合物时需要明确四点(3)判断化合物元素组成时，要明确每种化合物的化学本质。判断化合物元素组成时，要明确每种化合物的化学本质。糖类：糖类：C、H、O。脂质：主要为。脂质：主要为C、H、O，有的还含，有的还含N和和P。蛋白质：基本元素为蛋白质：基本元素
15、为C、H、O、N，有的还含，有的还含S、Fe。核酸：。核酸：C、H、O、N、P。 (4)大量元素和微量元素都是生命活动必需的元素，微量元素大量元素和微量元素都是生命活动必需的元素，微量元素含量虽少，但却是维持生命活动不可缺少的。含量虽少，但却是维持生命活动不可缺少的。检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质砖红色沉淀砖红色沉淀红色红色紫色紫色 2实验步骤实验步骤(1)还原糖的检测：还原糖的检测：选材：含糖量较高、选材：含糖量较高、_的植物组织的植物组织 制备组织样液：制浆制备组织样液：制浆一层纱布过滤一层纱布过滤取取滤滤液液颜色反应：颜色反应：结论：组织样液中含有结
16、论：组织样液中含有_白色或近于白色白色或近于白色刚配制的刚配制的斐林试剂斐林试剂砖红色沉淀砖红色沉淀还原糖还原糖 (2)脂肪的检测：脂肪的检测：方法一：花生种子匀浆方法一：花生种子匀浆3滴苏丹滴苏丹染液染液_方法二：方法二：取材：花生种子取材：花生种子(浸泡，去掉种皮浸泡，去掉种皮)，将子叶切成薄片，将子叶切成薄片观察：先在观察：先在_下寻找已着色颗粒，再用下寻找已着色颗粒，再用_观察观察结论：圆形小颗粒呈结论：圆形小颗粒呈_，证明有脂肪存在，证明有脂肪存在橘黄色橘黄色苏丹苏丹染液染液酒精溶液酒精溶液蒸馏水蒸馏水低倍显微镜低倍显微镜高倍显微镜高倍显微镜橘黄色橘黄色(3)蛋白质的检测：蛋白质的检
17、测：选材与制备：蛋清稀释液或豆浆滤液选材与制备：蛋清稀释液或豆浆滤液 结论：组织样液中存在结论：组织样液中存在_4紫色紫色蛋白质蛋白质 深度思考深度思考1在检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质的实验中在检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质的实验中，对对于选材有什么要求？于选材有什么要求？_2蔗糖溶液中加入斐林试剂后呈现什么颜色？蔗糖溶液中加入斐林试剂后呈现什么颜色？1.主要有两个方面的要求：主要有两个方面的要求：(1)含量较高含量较高，如检测还原糖时宜选用苹果，苹果含大量还原糖，如检测还原糖时宜选用苹果，苹果含大量还原糖，不能选择甘蔗、甜菜等，因为这两种实验材料中含蔗糖较高，不能选择甘蔗、甜菜等，
18、因为这两种实验材料中含蔗糖较高，蔗糖不具有还原性蔗糖不具有还原性。(2)颜色为白色或浅色。颜色为白色或浅色。白色或浅色的材料可以避免材白色或浅色的材料可以避免材 料料 本身的本身的颜色遮盖反应结果，如检测还原糖时一般不选择西瓜颜色遮盖反应结果，如检测还原糖时一般不选择西瓜,检测蛋白检测蛋白质时一般不选择血红蛋白等。质时一般不选择血红蛋白等。蔗糖属于非还原糖蔗糖属于非还原糖，不与斐林试剂发生反应。观察不与斐林试剂发生反应。观察 到到 的现象不是无色的现象不是无色，而是浅蓝色而是浅蓝色Cu(OH)2的颜色。的颜色。3检测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质的实验中检测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质的
19、实验中，哪些实验需要加热？哪些实验需要用显微镜观察？哪些实验需要加热？哪些实验需要用显微镜观察？4斐林试剂与双缩脲试剂成分相同斐林试剂与双缩脲试剂成分相同，但在使用时，斐林，但在使用时，斐林试剂甲液与乙液必须混合使用，而双缩脲试剂则先滴加试剂甲液与乙液必须混合使用，而双缩脲试剂则先滴加A液液 ， 再滴加再滴加B液液，请分析原因。请分析原因。只有检测还原糖的实验需要加热只有检测还原糖的实验需要加热，且实验中需要用温且实验中需要用温水浴加热水浴加热，不能用酒精灯直接加热。只有检测脂肪的不能用酒精灯直接加热。只有检测脂肪的实验需要用显微镜观察。实验需要用显微镜观察。两个实验的反应原理不同两个实验的反
20、应原理不同，所以使用方法不同。，所以使用方法不同。 (1)检测还原糖：检测还原糖：反应原理是反应原理是Cu(OH)2与还原糖反应生成砖红色的与还原糖反应生成砖红色的Cu2O沉淀沉淀，所以先将甲液和乙液混合生成所以先将甲液和乙液混合生成Cu(OH)2后再后再 与还原糖反应。与还原糖反应。(2)检测蛋白质：检测蛋白质：反应原理是反应原理是肽键肽键在碱性环境中与在碱性环境中与Cu2反应产生紫色络反应产生紫色络合物合物，所以先滴加所以先滴加A液的目的是制造碱性环境。液的目的是制造碱性环境。(1)斐林试剂与双缩脲试剂的斐林试剂与双缩脲试剂的“四个不同四个不同”浓度不同：二者成分中浓度不同：二者成分中Cu
21、SO4的浓度不同。的浓度不同。使用方法不同：斐林试剂是甲、乙液等量混合后使用使用方法不同：斐林试剂是甲、乙液等量混合后使用， 双双缩脲试剂是先加缩脲试剂是先加A液后加液后加B液。液。使用条件不同：斐林试剂需水浴加热使用条件不同：斐林试剂需水浴加热，而双缩脲试剂不而双缩脲试剂不 需需要加热。要加热。实验现象不同：斐林试剂检测还原糖实验现象不同：斐林试剂检测还原糖，产生砖红色沉淀产生砖红色沉淀 ;双双缩脲试剂检测蛋白质缩脲试剂检测蛋白质，产生紫色物质。，产生紫色物质。归纳提炼归纳提炼( (2) )三类有机物检测在操作步骤上的差异三类有机物检测在操作步骤上的差异唯一需要加热唯一需要加热还原糖检测还原
22、糖检测，且必须水浴加热且必须水浴加热，不不 能能 用用酒精灯直接加热。若不加热酒精灯直接加热。若不加热，则无砖红色沉淀出现。则无砖红色沉淀出现。可能需要显微镜可能需要显微镜脂肪检测。脂肪检测。混合后加入混合后加入斐林试剂；分别加入斐林试剂；分别加入双缩脲试剂双缩脲试剂(先加先加A液，后加液，后加B液，且液，且B液不能过量液不能过量)。1 1、结合下列曲线，分析有关无机物在生物体内含量的说、结合下列曲线，分析有关无机物在生物体内含量的说法，错误的是法，错误的是( )( ) A.A.曲线可表示人一生中体内自由水与结合水的比值随年龄变曲线可表示人一生中体内自由水与结合水的比值随年龄变化的曲线化的曲线
23、B.B.曲线可表示细胞呼吸速率随自由水与结合水比值的变化曲线可表示细胞呼吸速率随自由水与结合水比值的变化C.C.曲线可以表示一粒新鲜的玉米种子在烘箱中被烘干的过程曲线可以表示一粒新鲜的玉米种子在烘箱中被烘干的过程中，其内无机盐的相对含量变化中，其内无机盐的相对含量变化D.D.曲线可以表示人从幼年到成年体内含水量的变化曲线可以表示人从幼年到成年体内含水量的变化 C C2 2、关于生物体内水和无机盐的叙述，不正确的是关于生物体内水和无机盐的叙述，不正确的是( )( )A.A.体内参与运输营养物质和代谢废物的水是自由水体内参与运输营养物质和代谢废物的水是自由水B.B.某些无机盐是组成某些无机盐是组成
24、ATPATP、RNARNA和纤维素的必需成分和纤维素的必需成分C.C.生物体内无机盐浓度的大小会影响细胞的吸水或失水生物体内无机盐浓度的大小会影响细胞的吸水或失水D.D.自由水与结合水的比值随生物个体代谢的强弱而变化自由水与结合水的比值随生物个体代谢的强弱而变化 B B【解析解析】选选B B。B B项中纤维素的组成元素是项中纤维素的组成元素是C C、H H、O O，没，没有无机盐，因此是错误的。有无机盐，因此是错误的。A A、C C、D D三项是正确的：三项是正确的：A A项项正确反映自由水的功能之一；正确反映自由水的功能之一；C C项生物体内无机盐浓度项生物体内无机盐浓度的大小会影响细胞吸水
25、或失水；的大小会影响细胞吸水或失水；D D项也是正确反映代谢项也是正确反映代谢与自由水与结合水比值的关系。与自由水与结合水比值的关系。 1.1.下列广告语在科学性上没有错误的是下列广告语在科学性上没有错误的是( )( )A.A.没有水就没有生命没有水就没有生命B.B.这种饮料不含任何化学物质这种饮料不含任何化学物质C.C.这种纯净水绝对纯净，其中不含任何离子这种纯净水绝对纯净，其中不含任何离子D.D.这种口服液含有丰富的这种口服液含有丰富的N N、P P、ZnZn等微量元素等微量元素【解析解析】选选A A。纯净水也存在。纯净水也存在H H+ +、OHOH- -；N N、P P在生物体内属在生物
26、体内属于大量元素。于大量元素。 2.2.用含用含3232P P的磷酸盐培养动物细胞，一段时间后，细胞的结的磷酸盐培养动物细胞，一段时间后，细胞的结构及其化合物中不具有放射性的是构及其化合物中不具有放射性的是( )( )A.A.脱氧核糖脱氧核糖 B.B.核膜核膜C.C.基因基因 D.tRNAD.tRNA【解析解析】选选A A。构成脱氧核糖的元素只有。构成脱氧核糖的元素只有C C、H H、O O三种，不三种，不含含P P；核膜由磷脂双分子层组成，含有；核膜由磷脂双分子层组成，含有P P；构成基因、；构成基因、tRNAtRNA的基本组成元素中均含有的基本组成元素中均含有P P。3.（2012芜湖模拟）芜湖模拟）如图表示人体细胞中四种主要元素占如图表示人体细胞中四种主要元素占细胞鲜重的百分比，其中表示碳元素的是细胞鲜重的百分比，其中表示碳元素的是( ) A.甲甲 B.乙乙 C.丙丙 D.丁丁【解析解析】选选B。细胞鲜重中水的含量最多，所以氧元素含。细胞鲜重中水的含量最多，所以氧元素含量最高量最高,除氧元素外含量最高的是构成有机物基本骨架的碳除氧元素外含量最高的是构成有机物基本骨架的碳元素。元素。
