第讲-细胞中的元素和化合物

不同生物体内所含元素的种类大体相同，但各元素的含量相差很大H、O、N、P、SCK、Ca、Mg大量元素一、组成细胞的元素1、种类：常见的有20多种Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu微量元素最基本元素基本元素2、存在形式和吸收方式：在生物体内主要以无机盐离子或化合物形式存在；生物体获得各种元素的方式以自由扩散和主动运输为主3、特点：

统一性——组成生物体的元素，在无机自然界都可以找到，没有一种是生物界所特有的；

差异性——组成生物体的元素，在生物界与非生物界的含量差别很大。4、生物界与非生物界的关系统一性是指“种类相似”，差异性是指“含量不同”例1.下列有关组成生物体化学元素的论述，正确的是A.组成生物体和组成无机自然界的化学元素中，碳元素的含量最多B.人、动物与植物所含的化学元素的种类差异很大C.组成生物体的化学元素在无机自然界都可以找到D.不同生物体内各种化学元素的含量比例基本相似C统一性差异性例2.生物大分子在生物体生命活动中具有重要的作用。碳原子本身的化学性质，使它能够通过化学键连接成链状或环状，从而形成生物大分子。以上事实可以说明()①碳元素参与生物体内所有化合物的组成②地球上的生命是在碳元素的基础上建立起来的③碳元素是各种化合物中含量最多的元素④碳元素是组成生物体内有机化合物的最基本元素A.②③④B.③④C.②④D.①③④C①结合水：细胞结构的组成成分含铁量过低时，人和动物出现贫血，表现为面色苍白，心慌气短、恶心、头痛、眩晕等症状，以上事实说明无机盐有何重要作用()双缩脲试剂：A液:0.下列有关组成生物体化学元素的论述，正确的是【分析】构成生物体的氨基酸至少含有一个氨基和一个羧基，且必须连在同一个碳原子上。细胞中含量最多的化合物是什么？淀粉和糖原，都属于多糖

C.和。自由水比例下降时，代谢强度下降，生物的抗寒、抗热、抗旱性能提高。多肽通常呈链状结构，叫做肽链。④当人体缺水时，细胞外液渗透压会降低溶液呈紫色D.经测定某化合物含C、H、O、N、S，下列哪项最不可能是它的功能()1g/mLNaOHB液:0.促进人和动物生殖器官的发育·南京模拟一种植物和一种哺乳动物体内细胞的某些化学元素含量占细胞干重的质量分数如下表，下列有关叙述正确的是A.碳元素的含量说明有机物是干物质的主要成分B.这两种生物体内所含化学元素的种类差异很大C.N、S含量说明动物组织含蛋白质较多，若该动物血钙高则会发生肌肉抽搐D.经测定该植物中某有机物含C、H、O、N、S此化合物可能携带氨基酸进入核糖体元素

C

H

O

N

P

Ca

S

植物

43.57

6.24

44.43

1.46

0.20

0.23

0.17

动物

55.99

7.46

14.62

9.33

3.11

4.67

0.78

A细胞中含量最多的化合物是什么？细胞中含量最多的有机物是什么？细胞干重中含量最多的物质是什么？细胞内主要的能源物质是什么？细胞内主要的贮能物质是什么？生物体内主要的遗传物质是什么？动物细胞内贮存能量的物质有哪些？植物细胞内贮存能量的物质有哪些？二、组成细胞的化合物水蛋白质DNA糖类脂肪淀粉、脂肪糖原、脂肪蛋白质双缩脲试剂：A液:0.1g/mLNaOHB液:0.01g/mLCuSO41、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质还原糖蛋白质脂肪淀粉试剂颜色操作要求(所需器具)实验材料斐林试剂先加A液，后滴B液现配现用水浴加热砖红色双缩脲试剂紫色显微镜橘黄色(红色)苏丹Ⅲ染液(苏丹Ⅳ染液)蓝色碘液苹果、梨豆浆、鸡蛋清花生种子马铃薯匀浆斐林试剂：甲液:0.1g/mLNaOH乙液:0.05g/mLCuSO4注：还原糖包括葡萄糖、果糖和麦芽糖2、斐林试剂和双缩脲试剂的比较相同点：①都由NaOH溶液和CuSO4溶液构成；②斐林试剂甲液和双缩脲试剂A都为0.1g/mLNaOH溶液。不同点：斐林试剂双缩脲试剂鉴定的对象使用方法反应的实质可溶性还原糖蛋白质0.05g/ml0.01g/ml先混匀再加入，需加热先加试剂A，再加试剂B新制的Cu（OH）２被还原成Cu2O沉淀碱性环境下的Cu２＋与肽键发生双缩脲反应CuSO4溶液的浓度3．注意事项:脂肪鉴定过程滴加50%的酒精的目的:该实验必须用显微镜观察的原因:对脂肪进行染色后应立即观察的原因:去浮色脂肪颗粒储藏于细胞中时间长了脂肪会被苏丹III或苏丹IV中的酒精所溶解

蛋白质鉴定中组织样液一定要充分稀释,否则与双缩脲试剂反应回粘固在试管壁上,反应不彻底,且不容易清洗例3：过氧化氢酶溶液中加入双缩脲试剂，结果应该是A.产生气泡B.溶液呈蓝色C.溶液呈紫色D.产生砖红色沉淀C例4：将面团包在纱布中在清水中搓洗，鉴定黏留在纱布上的黏稠物质和洗出的白浆用的试剂分别是A.碘液、苏丹Ⅲ染液B.双缩脲试剂、碘液C.亚甲基蓝溶液、苏丹Ⅲ染液D.碘液、斐林试剂B例5：用苏丹Ⅲ染色可明显看到橘黄色小颗粒的是A.玉米B.芝麻C.高梁D.香蕉B（江苏）下列有关实验及显色结果的叙述，正确的是A．水浴加热条件下，蔗糖与斐林试剂发生作用生成砖红色沉淀B．沸水浴条件下，核糖核苷酸与二苯胺发生作用呈现蓝色C．常温条件下，蛋白质与双缩脲试剂发生作用呈现紫色D．常温条件下，核糖核酸与甲基绿作用呈现绿色C2、水(3)功能(2)存在形式(1)含量结合水(占4.5%)和自由水细胞中含量最多的化合物。①不同种类的生物体中水的含量差别较大②同一生物的不同组织器官中含水量差别很大③同一器官在不同生长发育期含水量差别很大①结合水：细胞结构的组成成分②自由水：良好的溶剂、物质运输、参加化学反应、维持细胞形态等(4)自由水和结合水在一定条件下可以相互转化（5）水的含量与新陈代谢的关系：一般含水量高代谢活跃，含水量降低生命活动不活跃或进入休眠。当自由水比例增加时，代谢活跃；自由水比例下降时，代谢强度下降，生物的抗寒、抗热、抗旱性能提高。生物体内水的含量多少以及水的存在状态的改变，影响着新陈代谢的进行。例6：下列有关水对生命活动影响的叙述，不正确的是①休眠或越冬的植物体内自由水与结合水的比值下降，有利于抵抗不利的环境条件②细胞内自由水含量的降低是细胞衰老的特征之一③癌细胞内自由水含量较正常的细胞低④当人体缺水时，细胞外液渗透压会降低A.①②B.③④C.②④D.①③B例7：农民贮存稻种前，要将收获的稻种放在阳光下暴晒一段时间，如果晒的时间不够，稻种在堆放时会发热以至霉烂，根据研究发现这种发热与种子消耗氧气成正比关系。种水稻时，农民又要将稻种放在水中浸泡一段时间，随着浸泡时间的延长，产热速度也越来越快，种子逐渐变“甜”了，一段时间后种子开始发芽，这时水稻种子内的水分含量达到了峰值。(1)晒种时晒出的水是以

形式存在于细胞中的。(2)随着浸种时间的延长，稻种变“甜”了，这种“甜”味是怎样产生的?

。(3)干种子用水浸泡后仍能萌发，说明

，但是当干种子放在试管中用酒精灯加热，试管壁上出现水珠，这是种子失去的

，此时种子浸泡后不能萌发，说明

。自由水淀粉水解成麦芽糖和葡萄糖失去自由水的种子仍保持其生理活性结合水失去结合水的种子失去生理活性3、无机盐主要以离子形式存在，少数以化合物形式仅占细胞鲜重的1-1.5%①构成细胞中复杂化合物的成分；

②对维持细胞和生物体的生命活动有重要作用；③维持生物体内的平衡(3)功能(2)存在形式(1)含量渗透压平衡酸碱平衡离子平衡例8、酷暑季节，室外作业的工人应多喝()A.盐汽水B.核酸型饮料C.蛋白型饮料D.纯净水A例9、铁是血红蛋白的重要组成成分，当人或哺乳动物体内含铁量减少时，红细胞运输氧的功能减弱。含铁量过低时，人和动物出现贫血，表现为面色苍白，心慌气短、恶心、头痛、眩晕等症状，以上事实说明无机盐有何重要作用()A．构成细胞结构的主要成分之一B．维持细胞的正常形态C．维持细胞正常的生理功能D．调节细胞的渗透压和酸碱平衡A有的还含有P、S及Fe、Cu、Zn、I等②对维持细胞和生物体的生命活动有重要作用；细胞内主要的能源物质是什么？因此蛋白质与多肽的差别在于有无空间结构。①碳元素参与生物体内所有化合物的组成蛋白型饮料D.:3该蛋白质中至少含有3个游离的羧基淀粉(C6H10O5)n组成生物体的化学元素在无机自然界都可以找到生物大分子在生物体生命活动中具有重要的作用。淀粉水解成麦芽糖和葡萄糖动物细胞内贮存能量的物质有哪些？此生物一定是动物，因为能利用葡萄糖

D.生物大分子在生物体生命活动中具有重要的作用。（1）植物在吸收培养液中的矿质离子时，主要是通过

方式进行的。经过一段时间后检测到留存的Ca2+较多,而NO3-较少，这一现象与细胞膜的

有关.（2）用此培养液培育某高等植物时，往往要给培养液中通入空气，这一措施的目的是用以促进

,以利于对矿质元素的吸收。要使该植物生长良好，根据光合作用所必须的条件，除了适宜的温度外，还需要

和

。（3）若除去该培养液中的MgSO4,将直接影响植物体内

的合成。（4）该配方中属于植物所需的大量矿质元素是

，微量元素是

。例10、下表是用于无土栽培的一种培养液配方，请回答下列问题Ca(NO3)2…1.0克KH2PO4…0.25克FeCl3…0.005克MgSO4……0.25克KCl……0.12克H2O……1000毫升根的呼吸作用光照CO2

主动运输选择透过性叶绿素Ca、N、P、K、Mg、SFe、Cl(2)种类和作用(1)元素组成只由C、H、O组成4、糖类种类概念种类分布作用单糖二糖多糖不能水解水解为两分子单糖水解为多个单糖核糖、脱氧核糖葡萄糖:C6H12O6蔗糖:麦芽糖:C12H22O11乳糖纤维素淀粉(C6H10O5)n糖原动植物组成核酸储能水解为单糖才能被细胞吸收动植物果糖半乳糖植物动物主要能源物质植物动物植物动物细胞壁成分储能5、脂质种类元素组成生理作用脂肪磷脂固醇胆固醇性激素维生素D只有C、H、OC、H、O、N、P细胞内良好储存能量的物质,保温、减压、缓冲是生物膜结构的重要成分(细胞膜、细胞器膜、核膜)多分布在脑、卵、大豆种子细胞膜的重要成分，参与血液中脂质运输促进人和动物生殖器官的发育以及生殖细胞的形成促进人和动物肠道对钙和磷的吸收(2)脂肪中氧含量远少于糖类，而氢含量多于糖类，氧化时消耗的氧气比糖类更多，放能更多。脂肪酸＋甘油合成脂肪水解★注意：(1)例11、据报道，一位因煤矿瓦斯爆炸事故在矿井中10多天的工人获救，他在被困期间除了少量饮水以外，没有补充任何食物，试分析人体内能源物质的供能顺序A.糖类-脂肪-蛋白质B.脂肪-糖类-蛋白质C.脂肪-蛋白质-糖类D.糖类-蛋白质-脂肪A（·上海卷）下列是某生物体内糖类的某些变化，下面的说法不正确的是（）

淀粉→麦芽糖→葡萄糖→糖原

A.此生物一定是动物，因为能合成糖原

B.淀粉和糖原，都属于多糖

C.此生物一定是动物，因为能利用葡萄糖

D.麦芽糖为二糖，葡萄糖为单糖

C(·嘉兴模拟)下列结构或物质中，肯定没有核糖参与组成的是

A.线粒体B.核糖体C.质粒D.酶

C

（·无锡模拟）脂质在细胞中具有独特的生物学功能，下面关于脂质的生物学功能中，属于磷脂的生物学功能的是：①是生物膜的重要成分②是储能的物质③促进肠道对钙和磷的吸收④是很好的绝缘体，具有保温作用⑤具有生物活性，对生命活动起调节作用A.①③B.⑤C.①D.②④CC、H、O、N、P核苷酸6、核酸(1)元素组成(2)基本单位五碳糖磷酸含氮碱基一分子核苷酸＝一分子

+一分子

+一分子

。五碳糖含氮碱基磷酸(细胞膜、细胞器膜、核膜)植物细胞内贮存能量的物质有哪些？B．维持细胞的正常形态（·上海卷）下列是某生物体内糖类的某些变化，下面的说法不正确的是（）(细胞膜、细胞器膜、核膜)D．三聚氰胺虽然含氮较高，但是不能体现蛋白质的营养价值③癌细胞内自由水含量较正常的细胞低①是生物膜的重要成分②是储能的物质③促进肠道对钙和磷的吸收④是很好的绝缘体，具有保温作用⑤具有生物活性，对生命活动起调节作用*蛋白质分子中H、O原子的个数该蛋白质中至少含有3个游离的羧基①胰岛素②雄激素③酶④Na+载体(·嘉兴模拟)下列结构或物质中，肯定没有核糖参与组成的是

A.5、4和8、4D.含铁量过低时，人和动物出现贫血，表现为面色苍白，心慌气短、恶心、头痛、眩晕等症状，以上事实说明无机盐有何重要作用()RNA病毒：HIV、SARS病毒、DNA(脱氧核酸)RNA(核糖核酸)结构基本单位组成成分五碳糖含氮碱基磷酸分部主要功能脱氧核苷酸核糖核苷酸脱氧核糖核糖规则的双螺旋结构常为单链结构主要分布于细胞核，其次线粒体、叶绿体主要分布于细胞质基质,线粒体,叶绿体,核糖体;少量分布于细胞核腺嘌呤(A)鸟嘌呤(G)胞嘧啶(C)磷酸胸腺嘧啶（T）尿嘧啶（U）(3)种类储存、传递和表达遗传信息作为遗传物质:只在RNA病毒参与蛋白质的合成催化作用：酶的一种组成核酸的磷酸有几种？五碳糖有几种？碱基有几种？脱氧核糖核苷酸有几种？核糖核苷酸有几种？核苷酸共有多少种？1种2种：核糖、脱氧核糖5种：A、G、C、T、UDNA：腺嘌呤脱氧核苷酸RNA：腺嘌呤核糖核苷酸鸟嘌呤脱氧核苷酸鸟嘌呤核糖核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸胞嘧啶核糖核苷酸

胸腺嘧啶脱氧核苷酸

尿嘧啶核糖核苷酸8种4种4种(5)功能核酸是细胞内携带遗传信息的物质,在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。(4)核酸的多样性由于碱基的排列顺序千变万化其中DNA是绝大多数生物的遗传物质，少数只含RNA的生物(RNA病毒)的遗传物质是RNA。细胞生物:病毒体内既有DNA也有RNA，但DNA是遗传物质(体内只有一种核酸)DNA病毒：噬菌体RNA病毒：HIV、SARS病毒、烟草花叶病毒(6)实验:观察DNA和RNA在细胞中的分布甲基绿使DNA呈现绿色，吡罗红使RNA呈现红色。①实验原理②8%盐酸的作用改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞；使染色质中的DNA与蛋白质分离，有利于DNA与染色剂结合；DNA：主要分布在细胞核中RNA：主要分布在细胞质中③实验结果例12、由碱基A、C和T可以组成的核苷酸种类是A.8B.5C.6D.3例13、烟草、烟草花叶病毒的核酸中各含有的碱基和核苷酸的种类分别是

A.8、4和8、4B.5、8和4、4

C.5、4和8、4D.8、4和5、4

例14、玉米根细胞中的DNA分布在下列哪些结构中①细胞核②叶绿体③线粒体④细胞质基质A.①②B.①③C.①②③D.①②③④

BBB8、生物体内有机物的合成与水解（1）糖类单糖合成二糖合成多糖水解水解（2）脂肪脂肪酸＋甘油合成脂肪水解（3）蛋白质氨基酸合成多肽形成空间结构蛋白质蛋白酶肽酶（4）核酸五碳糖＋碱基＋磷酸核苷酸合成核酸不完全水解合成完全水解表示单体表示多聚体主要是C、H、O、N，有的还含有P、S及Fe、Cu、Zn、I等氨基酸7、蛋白质(2)元素组成：(3)基本单位：R

︱

H2N—CH—COOH(1)含量：占细胞鲜重的7-10%，占细胞干重的50%以上。①结构通式②结构特点每个氨基酸至少含有一个氨基(-NH2)和一个羧基(-COOH)，并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上；各种氨基酸的区别在于R基的不同。③种类必需氨基酸非必需氨基酸在生物体内组成蛋白质的氨基酸约20种如赖氨酸如丙氨酸【思维判断】1.分子式中只要有氨基和羧基，就可以判断为构成生物体的氨基酸。()【分析】构成生物体的氨基酸至少含有一个氨基和一个羧基，且必须连在同一个碳原子上。2.评价蛋白质食品营养价值主要依据其必需氨基酸的种类和含量。()【分析】必需氨基酸是人体自身不能合成，必须依赖于食物，因此评价蛋白质食品营养价值主要依据其必需氨基酸的种类和含量。

×√3.各种氨基酸理化性质不同的原因在于R基的不同。()【分析】不同的氨基酸取决于R基的不同。√①脱水缩合过程：②多肽：③蛋白质:7、蛋白质CR1CHH2NOHOCR2CHNOHOHHH2O肽键-OHH-二肽三肽H2O指由多个氨基酸分子缩合而成的,含有多个肽键的化合物多肽通常呈链状结构，叫做肽链。n个(n-1)个一条肽链至少含有一个氨基和一个羧基多肽链盘曲、折叠，形成有一定的空间结构后即为蛋白质。因此蛋白质与多肽的差别在于有无空间结构。（4）结构及其多样性例15

下列物质中，有的属于构成人体的氨基酸，有的不是。若将其中构成人体的氨基酸缩合成化合物，则其含有的氨基、羧基和肽键的数目及脱去水分子数目依次是

(1)H2N—CH2—COOH

(2)H2N—CH2—CH2OH

COOH

(3)

H2N—CH—CH2—COOH

COOH

(4)

H2N—CH—(CH2)4—NH2

A.

3

3

2

2

B．4

3

3

2

C.

2

2

2

2

D．3

4

2

2

C转录和翻译决定体现④蛋白质的分子量：7、蛋白质=氨基酸数×氨基酸平均分子量－失去水的分子数×18⑤蛋白质与核酸的联系：核酸多样性蛋白质多样性即：核酸控制蛋白质的合成生物多样性DNA碱基数：mRNA中碱基数：蛋白质中氨基酸数:1DNAmR