细胞中的元素和化合物
一、细胞中的元素
1、种类：依据含量分（万分之一）（大量元素、微量元素）
依据作用分（最基本元素:生物大分子以碳链为骨架、基本元素、主要元素）
细胞中元素含量分析
(1)不同生物体内各种化学元素的种类大体相同，但含量相差很大，
(2)动物、植物干重相比，由于植物含糖类较多，动物含脂肪、蛋白质较多，故植物体中含氧元素较多，动物体中含氮、氢元素较多，另外动物含Ca、P元素也比植物多。 2、作用：（1）组成化合物进而构成细胞，如蛋白质、核酸等。
部分元素参与形成的化合物
元素 N P Mg S 参与形成的物质及结构 蛋白质、ATP、ADP、NADPH、NADH、叶绿素、DNA、RNA、磷脂等 ATP、ADP、NADPH、NADH、DNA、RNA、磷脂等 叶绿素的组成成分 甲硫氨酸、半胱氨酸等含硫氨基酸的组成成分；蛋白质的特征元素 （2）影响生物体的生命活动，如B影响花粉萌发。 3、生物界与非生物界的统一性（种类上）与差异性（含量上）
——生物界的统一性(科内综合)
(1)从化学元素角度分析：组成生物体的化学元素种类大体相同。
(2)从分子水平角度分析：生物都以核酸作为遗传物质，遗传信息的传递与表达遵循“中心法则”，共用一套密码子。
(3)从结构角度分析：除病毒外，生物体都是由细胞组成的。 (4)从能量角度分析：生物体共用ATP作为直接能源物质。
二、细胞中的化合物
鲜重：O>C>H>N; 干重：C>O>N>H
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说明：上述物质含量均是整体而言的，具体组织细胞中可能存在差异。例如，贮存脂肪的脂肪细胞中含量最多的化合物是脂质，而不是水或蛋白质。
1、细胞中的水
（1）含量：鲜重最多，生物种类：水生生物含水量>陆生生物含水量；生长发育阶段：幼儿>成年；幼嫩部分>成熟部分；组织器官种类与代谢程度：如牙齿<骨骼<血液。 （2）分类及生理作用
结合水 自由水 含 量 4.5% 95.5% 概 念 与其他物质结合在一起 能够自由流动、以游离状态存在 生理作用 细胞结构的组成成分 良好溶剂、运输营养物质和代谢废物、 提供液体环境、参与生化反应 （3）水的存在形式与新陈代谢、生物抗逆性的关系
细胞中自由水/结合水的比值越大，生物新陈代谢越旺盛，该生物的抗逆性(如抗寒性、抗旱性)越差；反之，该比值越小，生物新陈代谢越缓慢，其抗逆性则越强。 自由水和结合水在一定条件下可相互转化： （4）在生产实际中的应用
(1)种子的贮存：晒干种子是为减少自由水含量，降低种子的代谢，延长种子寿命。 (2)低温环境下减少花卉浇水，可提高花卉对低温的抗性。
特别关注 ①自由水主要存在于细胞液、细胞质基质及某些细胞器基质中；结合水与细胞中某些
物质结合在一起存在。
②晒干的种子细胞中仍含有水分，主要是结合水，自由水极少。
③自由水、结合水的作用都非常大，不能认为自由水作用大，其实两种水在不同时期的作用各有所侧重。
（5）科内综合：图解生物体内水的变化
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2、细胞中的无机盐
（1）定义：除C、H、O以外的 （2）含量：很少，1-1.5%
（3）存在形式：细胞中大多数无机盐以离子的形式存在 （4）生理功能：
Mg——叶绿素2＋
①复杂化合物的组成成分Fe——血红蛋白
－PO34——ATP、核酸
②维持正常的生命活动。 －－－＋＋－
③维持酸碱平衡(如HCO3/H2CO3、H2PO4/HPO24)和渗透压平衡(K、Na、Cl„„)。
2＋
部分无机盐离子的具体功能分析
无机盐 I Fe2 ＋－功 能 甲状腺激素的组成成分 血红蛋白的组成成分 降低神经系统的兴奋性 促进花粉的萌发和花粉管的伸长 促进植物体内淀粉的运输；动物细胞内液渗透压的维持 维持细胞外液的渗透压 含量异常 缺乏时患地方性甲状腺肿 缺乏时患贫血 血钙过低时，会出现抽搐现象；血钙过高时，会患肌无力 油菜缺硼时，会出现“花而不实” 缺乏时植物抗逆能力减弱，易受病害侵袭 缺乏会导致细胞外液渗透压下降 Ca2 ＋B K Na ＋＋
拓展：生物体内无机盐生理功能的实验验证 ①对照组
植物＋完全培养液―→正常生长 ②实验组
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3、细胞中的糖类
（1）含量：很少，比蛋白质和脂质都要少（动物），但消耗量却是非常大 （2）元素组成：C、H、O （3）糖类种类及功能
单糖、二糖、多糖的划分根据是能否水解及水解后产生单糖的多少；单糖不经消化直接被吸收，但二糖、多糖必须被消化后才能被吸收。多糖无甜味。蔗糖：主要存在于甘蔗和甜菜中；麦芽糖：主要存在于发芽的谷粒中；乳糖：主要存在于动物的乳汁中。
种类 核糖 五碳糖 单 糖 六碳糖 果糖 麦芽糖 较多 二 植物，甜菜、甘蔗中糖 蔗 糖 较多 乳 糖 淀 粉 多 糖 肝糖元 糖元 肌糖元 动物的肌肉组织中 氧化分解为肌肉收缩提供能量 糖类功能的全面分析
(1)糖类是生物体的主要能源物质
①糖类是生物体进行生命活动的主要能源物质(70%)。
②淀粉和糖原分别是植物、动物细胞内的储能物质，而纤维素为结构物质，非储能物质。
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分布 RNA的成分 动植物细胞中都有 脱氧核糖 葡萄糖 植物细胞特有 植物，发芽的谷粒中DNA的成分 功能 光合作用的产物，能源物质 能源物质 水解成2分子葡萄糖而供能 水解成果糖和葡萄糖而供能 动物的乳汁中 植物的贮藏器官中 植物细胞壁中 组成成分 动物的肝脏中 贮存能量，调节血糖 水解成半乳糖和葡萄糖而供能。 植物细胞中重要的储能物质 结构性多糖，植物细胞细胞壁的基本纤维素 高三生物一轮复习集体备课稿 编写：高三生物备课组
(2)糖类是细胞和生物体的重要结构成分 ①五碳糖是构成核酸的主要成分。
②纤维素和果胶是植物细胞壁的主要成分。 ③细菌的细胞壁主要由肽聚糖组成。 (3)糖类是细胞通讯、识别作用的基础
在细胞膜上糖类常与蛋白质结合在一起构成糖蛋白，糖蛋白在细胞与细胞之间的相互识别、信息传递过程中起着非常重要的作用。
拓展延升：1、动、植物特有的糖；动、植物共有的糖 2、还原性糖：葡、果、麦（半乳糖、乳糖） 3、多糖的合成场所：叶绿体(淀粉）、高尔基体（纤维素）、内质网（糖原） 4、水解产物和代谢产物的区别
4、细胞中的脂质
（1）含量：很少，1－2%，比蛋白质少但比糖类多（动物） （2）元素组成：C、H、O，有的还含有N、P等 （3）脂质的类别与功能 种 类 脂 肪 甘油+脂肪酸 (C、H、O) 磷脂 C、H、O、N、P 胆固醇 固醇类 （C、H、O） 性激素 维生素D 促进性器官的发育和两性生殖细胞的形成，激发并维持雌、雄性动物的第二性征 促进人体对钙、磷的吸收和利用 生理功能 储存能量、氧化分解释放能量 ②维持体温恒定 是构成生物膜的主要成分 是构成细胞膜的重要成分，（代谢失调会引起心血管方面的疾病）；参与人体血液中脂质的运输 ——脂质相关知识
1、故
的水多，产生的能量也多。 2、脂质的合成场所；主要是内质网
相对于糖类、蛋白质分子，脂肪分子中C、H的比例高，而O比例小。在氧化分解时，单位质量的脂肪较糖类、蛋白质消耗的氧气多，产生
3、
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检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质
1．实验原理及步骤 2．实验注意问题
(1)还原糖鉴定的实验材料要求
①浅色：不能用绿色叶片、西瓜、血液等材料，防止颜色的干扰。 ②还原糖含量高：不能用马铃薯(富含淀粉)、甘蔗、甜菜(富含蔗糖)。
(2)唯一需要加热—还原糖鉴定，且必需水浴加热，不能用酒精灯直接加热。若不加热则无砖红色沉淀出现。
水浴
(3)非还原糖(如蔗糖)＋斐林试剂――→现象不是无色而是浅蓝色[Cu(OH)2的颜色]。 加热
(4)唯一需要显微镜——脂肪鉴定，实验用50%酒精的作用——洗掉浮色。
(5)记准混合后加入——斐林试剂，且现配现用；分别加入——双缩脲试剂(先加A液，后加B液，且B液不能过量)。两者成分相同，但CuSO4溶液的浓度不同，所以不能混用。
(6)若用大豆做材料，必须提前浸泡；若用蛋清作材料，必须稀释，防止其粘在试管壁上不易涮洗；且该实验应预留部分组织样液做对比。
(7)易写错别字提示：“斐林试剂”中的“斐”不可错写成“非”，双缩脲试剂中“脲”不可错写成“尿”。
(8)脂肪鉴定中，50%的酒精的作用是洗去浮色。
——斐林试剂与双缩脲试剂的比较分析
比较项目 使用方法 呈色反应 条件 斐林试剂 甲液和乙液混合均匀后方可使用，且现配现用 需水浴加热 双缩脲试剂 使用时先加A液再加B液 不需加热即可反应 不同点 还原糖中的醛基被Cu(OH)2氧化， 具有两个以上肽键的化合物在碱性条件下反应原理 Cu(OH)2被还原为Cu2O 颜色 砖红色 紫色 与Cu2＋反应生成络合物 学如逆水行舟，不进则退
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高三生物一轮复习集体备课稿 编写：高三生物备课组 浓度 相同点 乙液CuSO4溶液浓度为0.05 g/mL B液CuSO4溶液浓度为0.01 g/mL 都含有NaOH、CuSO4两种成分，且所用NaOH溶液浓度都是0.1 g/mL
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