细胞中的元素和化合物(一轮复习讲义稿).

1、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参与形成的物质及结构N蛋白质、 ATP 、ADP 、 NADPH 、 NADH 、叶绿素、 DNA 、 RNA

2、 、磷脂等PATP 、ADP 、 NADPH 、 NADH 、DNA 、RNA 、磷脂等Mg叶绿素的组成成分S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

3、。二、细胞中的化合物鲜重： O>C>H>N;干重： C>O>N>H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）分类及生理作用含 量概 念生理作用结合水4.5%与其他物质结合在一起细胞结构的组成成分自由水95.5%能够自由流动、 以游离状态存在良好溶剂、运输营养物

4、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 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。晒干的种子细胞中仍含有水分，主要是结合水，自由水极少。自

5、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：Mg2叶绿素复杂化合物的组成成分Fe2 血红蛋白PO43 ATP 、核酸维持正常的生命活动。维持酸碱平衡)。(如 HCO 3 /H 2CO3、 H2PO4 /HPO 42)和渗透压平衡 (K、 Na、 Cl部分无机盐离子的具体功能分析无机盐功 能含量异常I 甲状腺激素的组成成分缺乏时患地方性甲状腺肿Fe2血红蛋

6、白的组成成分缺乏时患贫血血钙过低时，会出现抽搐现象；血钙过Ca2降低神经系统的兴奋性高时，会患肌无力B促进花粉的萌发和花粉管的伸长油菜缺硼时，会出现“ 花而不实 ”促进植物体内淀粉的运输；动物细胞内缺乏时植物抗逆能力减弱，易受病害侵K 液渗透压的维持袭Na维持细胞外液的渗透压缺乏会导致细胞外液渗透压下降拓展：生物体内无机盐生理功能的实验验证对照组植物完全培养液正常生长实验组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

7、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。种类分布功能核糖RNA的成分五碳糖动植物细胞中都有DNA的成分单脱氧核糖糖葡萄糖光合作用的产物，能源物质六碳糖果糖植物细胞特有能源物质植物，发芽的谷粒中麦芽糖较多水解成 2 分子葡萄糖而供能二植物，甜菜、甘蔗中糖蔗糖水解成果糖和葡萄糖而供能较多乳糖动物的乳汁中水解成半乳糖和葡萄糖而供能。淀粉植物的贮藏器官中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多纤维素植物细胞壁中组成成分糖肝糖元动物的肝脏中贮存能量，调节血糖糖元肌糖元动物的肌肉组织中氧化分

8、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糖类是生物体进行生命活动的主要能源物质(70%) 。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。(2) 糖类是细胞和生物体的重要结构成分五碳糖是构成核酸的主要成分。纤维素和果胶是植物细胞壁的主要成分。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

9、：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生理功能脂肪甘油 +脂肪酸储存能量、氧化分解释放能量(C、H、O)维持体温恒定磷脂C、 H、O、N、P是构成生物膜的主要成分胆固醇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固醇类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（C、H、O）性激素物的第二性征维生素 D促进人体对钙、磷的吸收和利用

10、脂质相关知识1、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。故在氧化分解时，单位质量的脂肪较糖类、蛋白质消耗的氧气多，产生的水多，产生的能量也多。2、脂质的合成场所；主要是内质网3、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浅色：不能用绿色叶片、西瓜、血液等材料，防止颜色的干扰。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 C

11、u(OH) 的颜色 。加热2(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斐林试剂双缩脲试剂甲液和乙液混合均匀后方可使用，且现使用方法使用时先加A 液再加B 液不同点配现用呈色反应需水浴加热不需加热即可反应