組成細(xì)胞的分子：無(wú)機(jī)物、糖類、和脂質(zhì)(知識(shí)講解)

1、. 組成細(xì)胞的分子：無(wú)機(jī)物、糖類、和脂質(zhì)【學(xué)習(xí)目的】1、理解細(xì)胞中水、無(wú)機(jī)鹽的存在形式及其作用2、理解細(xì)胞中糖類、脂質(zhì)的分類及其在細(xì)胞中所起的作用3、理解生物大分子以碳鏈為骨架4、重點(diǎn)：水和無(wú)機(jī)鹽在細(xì)胞中的作用；糖類的種類和作用5、難點(diǎn)：結(jié)合水的概念及無(wú)機(jī)鹽的作用；多糖的種類【要點(diǎn)梳理】要點(diǎn)一、細(xì)胞中的無(wú)機(jī)物1、細(xì)胞中的水1生物體內(nèi)水的含量含量最多的化合物。水在細(xì)胞的各種化學(xué)成分中含量最多，一般為60%95%。不同生物體內(nèi)水的含量有所差異，如水母的含水量到達(dá)97%。生物體在不同的生長(zhǎng)發(fā)育期，含水量不同，如嬰兒期>成年期，幼嫩部分>成熟部分。同一生物不同器官的含水量不同。2水的存在形

2、式及生理作用形式自由水結(jié)合水定義細(xì)胞中絕大部分的水以游離的形式存在，可以自由流動(dòng)與細(xì)胞內(nèi)的其他物質(zhì)相結(jié)合的水含量約占細(xì)胞內(nèi)全部水分的95.5%約占細(xì)胞內(nèi)全部水分的4.5%功能細(xì)胞內(nèi)良好的溶劑；參與生化反響為細(xì)胞提供液體環(huán)境；運(yùn)送營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物是細(xì)胞構(gòu)造的重要組成成分聯(lián)絡(luò)自由水和結(jié)合水可以隨新陳代謝的進(jìn)展而互相轉(zhuǎn)化要點(diǎn)詮釋： 細(xì)胞中的水絕大部分以自由水的形式存在，自由水的主要功能闡述如下：1做溶劑。水分子的極性強(qiáng)，能使溶解于其中的許多物質(zhì)解離成離子，利于化學(xué)反響進(jìn)展。2運(yùn)輸營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物。水溶液的流動(dòng)性大，水在生物體內(nèi)還起到運(yùn)輸物質(zhì)的作用，將吸收來(lái)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)運(yùn)輸?shù)礁鹘M織中樞，并將組織中的

3、廢物運(yùn)輸?shù)脚判蛊鞴佟?調(diào)節(jié)溫度。水分子之間借助氫鍵連接，氫鍵的破壞吸收能量，反之釋放能量。人蒸發(fā)少量的汗就能散發(fā)大量的熱。再加上水的流動(dòng)性大，能隨血液循環(huán)迅速分布全身，因此對(duì)于維持生物體的溫度起很大作用。4調(diào)控代謝活動(dòng)。生物體內(nèi)含水量多少以及水的存在狀態(tài)改變，都影響新陳代謝的進(jìn)展。一般生物體內(nèi)含水70%以上時(shí)，細(xì)胞代謝活潑；含水量降低，那么代謝不活潑或進(jìn)入休眠狀態(tài)。2、細(xì)胞中的無(wú)機(jī)鹽1含量：11.5%2無(wú)機(jī)鹽的存在形式：多以離子形式存在3無(wú)機(jī)鹽的生理作用：有些無(wú)機(jī)鹽是某些復(fù)雜化合物的重要組成成分無(wú)機(jī)鹽參與維持正常的生命活動(dòng)：如酸堿平衡、離子平衡、浸透平衡要點(diǎn)詮釋：1有些無(wú)機(jī)鹽是細(xì)胞內(nèi)某些復(fù)雜的

4、化合物的重要組成部分，如Mg2+是葉綠素分子必需的成分；Fe2+ 是血紅蛋白的主要成分；碳酸鈣是動(dòng)物和人體的骨、牙齒中的重要成分；P043-是生物膜的主要成分磷脂的組成成分；2無(wú)機(jī)鹽參與維持正常的生命活動(dòng)，哺乳動(dòng)物血液中必須含有一定量的Ca2+，假如某個(gè)動(dòng)物血液中鈣鹽的含量過(guò)低就會(huì)出現(xiàn)抽搐。3維持生物體內(nèi)的平衡：浸透壓的平衡Na+，Cl一對(duì)細(xì)胞外液浸透壓起重要作用，K那么對(duì)細(xì)胞內(nèi)液浸透壓起決定作用。酸堿平衡即pH平衡，pH調(diào)節(jié)著細(xì)胞的一切生命活動(dòng)，它的改變影響著原生質(zhì)體組成物質(zhì)的所有特性以及在細(xì)胞內(nèi)發(fā)生的一切反響：如人血漿中H2CO3/HCO3- ，HPO42-/H2P04-等。離子平衡：動(dòng)物

5、細(xì)胞內(nèi)外Na+ /K+ /Ca2+的比例是相對(duì)穩(wěn)定的。細(xì)胞膜外Na+高、K+低，細(xì)胞膜內(nèi)K+高、Na+低。K+、Na+這兩種離子在細(xì)胞膜內(nèi)外分布的濃度差，是使細(xì)胞可以保持反響性能的重要條件。要點(diǎn)二、細(xì)胞中的糖類和脂質(zhì)1、細(xì)胞中的糖類1細(xì)胞中糖的種類種 類分子式功 能單糖葡萄糖C6H12O6細(xì)胞內(nèi)最重要的能源物質(zhì)果糖蔗糖的組成物質(zhì)之一半乳糖乳糖的組成物質(zhì)之一核糖C5H10O5核酸RNA的組成物質(zhì)之一脫氧核糖C5H10O4核酸DNA的組成物質(zhì)之一二糖蔗糖C12H22O11植物細(xì)胞特有的，水解為單糖，提供能量麥芽糖乳糖動(dòng)物細(xì)胞特有的乳汁中，水解為單糖多糖淀粉C6H10O5n植物細(xì)胞內(nèi)貯存能量的物質(zhì)纖

6、維素植物細(xì)胞壁的組成成分糖原動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)貯存能量的物質(zhì)2糖類的功能糖類是主要的能源物質(zhì)。從能量供給方面來(lái)講，生物體和細(xì)胞各項(xiàng)生命活動(dòng)消耗的能量主要由糖類供給，雖然蛋白質(zhì)、脂肪等也能為生命活動(dòng)提供能量。單糖單糖是不能水解的糖。光合作用的產(chǎn)物主要是葡萄糖C6 HI2 06，它與果糖C6 H I2 06是生物界分布最普遍的六碳糖，雖然分子式一樣，但屬于構(gòu)造不同的同分異構(gòu)體。半乳糖C6 HI2 06與葡萄糖也是同分異構(gòu)體，因兩者結(jié)合構(gòu)成乳糖而得名。核糖C5H1005和脫氧核糖C5H1004是相差一個(gè)氧的兩種五碳糖，它們的構(gòu)造都成環(huán)狀，是區(qū)分脫氧核糖核酸DNA和核糖核酸RNA的重要成分。二糖二糖在植物細(xì)胞

7、中有蔗糖和麥芽糖。蔗糖是由一分子果糖和一分子葡萄糖脫水縮合而成，甘蔗和甜菜中含有大量的蔗糖；麥芽糖是由兩分子葡萄糖組成，發(fā)芽的大麥里含有大量的麥芽糖。在動(dòng)物的乳汁中，含有由一分子葡萄糖和一分子半乳糖縮合而成的二糖乳糖。這三種二糖蔗糖、麥芽糖、乳糖分子式一樣C12 H22 O11，但構(gòu)造不同。 多糖多糖是由多個(gè)單糖分子脫水縮合而成的鏈狀大分子，是自然界中含量最多的糖類。淀粉是高等植物中糖的主要存在形式，以直鏈淀粉和支鏈淀粉兩種形式存在，長(zhǎng)鏈呈螺旋狀盤曲。在植物中，最重要的多糖是纖維素，纖維素是植物細(xì)胞壁組成成分。動(dòng)物細(xì)胞中量重要的多糖是糖原動(dòng)物淀粉，它分為肝糖原和肌糖原兩種。因此，糖類是生物體生

8、命活動(dòng)的主要能源物質(zhì)；另外，淀粉是植物細(xì)胞中儲(chǔ)存能量的物質(zhì)；糖原是動(dòng)物細(xì)胞中儲(chǔ)存能量的物質(zhì)；核糖和脫氧核糖是組成核酸的重要物質(zhì)，2、細(xì)胞中的脂質(zhì)1細(xì)胞中脂質(zhì)脂質(zhì)，最熟悉的是食用植物油和動(dòng)物脂肪。脂質(zhì)分子主要由C、H、O三種元素構(gòu)成，有的脂質(zhì)還含有N、P。常見的脂質(zhì)有脂肪、磷脂、固醇等。2脂質(zhì)的種類及生理功能：種類生理功能脂肪1細(xì)胞內(nèi)良好的儲(chǔ)能物質(zhì)2很好的絕熱體，有隔熱、保溫作用3能緩沖和減壓，可以保護(hù)內(nèi)臟器官磷脂構(gòu)成細(xì)胞膜、細(xì)胞器膜等生物膜的重要成分固醇類膽固醇1構(gòu)成細(xì)胞膜的重要成分2參與血液中脂質(zhì)的運(yùn)輸性激素促進(jìn)人和動(dòng)物生殖器官的發(fā)育以及生殖細(xì)胞的形成維生素D能有效地促進(jìn)人和動(dòng)物腸道對(duì)Ca、

9、P的吸收3、生物組織中糖類、脂肪、蛋白質(zhì)的鑒定物 質(zhì)材 料試 劑操作要點(diǎn)顏色反響復(fù)原性糖蘋果，梨等淺色水果斐林試劑甲液和乙液臨時(shí)混合，沸水浴加熱磚紅色沉淀脂肪花生子葉蘇丹染液切片，高倍鏡觀察橘黃色紅色蛋白質(zhì)牛奶，豆?jié){或蛋清稀釋液雙縮脲試劑A液和B液先加試劑A，再滴加試劑B紫色淀粉馬鈴薯等碘液直接滴加碘液藍(lán)色要點(diǎn)詮釋：1生物組織中復(fù)原糖的鑒定：斐林試劑甲液和乙液混合后使用蘋果或梨組織液要臨時(shí)制備，因組織液容易被氧化成褐色，將產(chǎn)生的顏色掩蓋2生物組織中蛋白質(zhì)的鑒定：先加A液，再加B液，且B液不能過(guò)多，防止CuSO4遮蓋反響顏色；假設(shè)A、B同時(shí)參加會(huì)生成CuOH2沉淀，使雙縮脲試劑失效。如用蛋清那么

10、必須先稀釋，防止蛋清粘于試管壁，反響不徹底3生物組織中脂肪的鑒定：切片盡可能薄，方便顯微鏡下觀察染色時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)酒精脫色時(shí)間不能過(guò)長(zhǎng)，防止脂肪顆粒溶解成油滴【典型例題】類型一：細(xì)胞中的無(wú)機(jī)物例1、幼小植物體內(nèi)自由水/結(jié)合水比值不斷增大時(shí)，植物體內(nèi)新陳代謝活潑，生長(zhǎng)迅速；自由水/結(jié)合水比值不斷減少時(shí)，植物體內(nèi)的新陳代謝減弱，生長(zhǎng)緩慢。下面解釋正確的選項(xiàng)是 結(jié)合水是構(gòu)成植物細(xì)胞構(gòu)造的一部分 結(jié)合水參與某些代謝反響自由水是各種代謝活動(dòng)的介質(zhì) 自由水參與某些代謝反響A B C D【答案】C【解析】結(jié)合水在細(xì)胞中含量較少，與其他物質(zhì)結(jié)合，是構(gòu)成細(xì)胞構(gòu)造的一部分，不參與細(xì)胞代謝活動(dòng)，自由水以游離狀態(tài)存在，

11、可以自由流動(dòng)，運(yùn)輸營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及代謝廢物，是良好的溶劑，可以參與細(xì)胞代謝活動(dòng)?！究偨Y(jié)升華】此題考察生物體內(nèi)結(jié)合水和自由水的功能。【舉一反三】：【變式一】關(guān)于生物體中的水，以下表達(dá)不正確的選項(xiàng)是 A不同物種，含水量不同B同一物種，同一年齡的不同個(gè)體，含水量大致一樣C同一個(gè)體的不同器官，含水量不同D同一器官的不同組織，含水量一定一樣【答案】D【變式二】 對(duì)于生物體內(nèi)自由水的表達(dá)不正確的選項(xiàng)是 A生物體代謝旺盛時(shí)含量最豐富的物質(zhì)B不發(fā)生化學(xué)反響C生物體各種反響的介質(zhì)D植物越冬時(shí)，自由水含量降低【答案】B自由水是可以參與代謝的以游離形式存在的水，代謝旺盛時(shí)含量多，可以作為各種反響的介質(zhì)，還可作為水解反響、

12、光合作用及呼吸作用的反響物。夏季，植物體內(nèi)溫度較高，代謝異常旺盛，自由水含量也很高，但是隨著溫度的降低，進(jìn)入冬季，代謝緩慢，自由水含量迅速下降，部分自由水轉(zhuǎn)化為結(jié)合水使自由水含量降低，防止嚴(yán)寒環(huán)境下發(fā)生結(jié)冰，抗寒才能增強(qiáng)，以適應(yīng)寒冷的冬季。【變式三】假如一個(gè)正在進(jìn)展旺盛生命活動(dòng)的細(xì)胞，假定在其生命活動(dòng)過(guò)程中含水量不變，那么溫度對(duì)結(jié)合水和自由水的比例有何影響，以下有關(guān)的表達(dá)正確的選項(xiàng)是 A溫度升高，結(jié)合水比例減小自由水比例增加B溫度升高，結(jié)合水比例增加，自由水比例減小C溫度降低，結(jié)合水比例減小，自由水比例增加D溫度降低，結(jié)合水和自由水比例不變【答案】A例2、微量元素含量少但對(duì)人的安康卻起著重要作

13、用，下科各組元素全部是微量元素的是 ANa、K、Cl、S BFe、Zn、Cu、Mn CN、H、O、P DGe、Ca、Cu、Mg【答案】B 【解析】AK、S屬于大量元素，A錯(cuò)誤；BFe、Zn、Cu、Mn均屬于微量元素，B正確；CN、H、O、P、C屬于大量元素，C錯(cuò)誤；DCa、Mg、C屬于大量元素，D錯(cuò)誤。應(yīng)選B?！究偨Y(jié)升華】此題主要考察的是微量元素的種類。【舉一反三】：【變式一】人的紅細(xì)胞必須生活在含有0.9%的氯化鈉溶液中，假設(shè)將紅細(xì)胞置于濃鹽水中，紅細(xì)胞那么會(huì)失水皺縮，從而喪失輸送氧氣的功能。這些事實(shí)說(shuō)明 A無(wú)機(jī)鹽對(duì)維持生物體的新陳代謝有重要作用B無(wú)機(jī)鹽對(duì)維持細(xì)胞的形態(tài)和功能有重要作用C無(wú)機(jī)

14、鹽離子容易進(jìn)出細(xì)胞D水分子容易進(jìn)出細(xì)胞【答案】B【變式二】生長(zhǎng)在含鹽量高、干旱土壤中的鹽生植物，通過(guò)在液泡中貯存大量的Na而促進(jìn)細(xì)胞吸收水分，該現(xiàn)象說(shuō)明液泡內(nèi)的Na參與 A調(diào)節(jié)浸透壓B組成體內(nèi)化合物C維持正常pHD提供能量【答案】A通過(guò)題目可知，植物在液泡中貯存大量的Na，使細(xì)胞液中的溶液濃度大于外界土壤中的溶液濃度，才能使細(xì)胞從土壤中吸收水分，調(diào)節(jié)其內(nèi)部浸透壓?！咀兪饺酷t(yī)生給嚴(yán)重腹瀉的病人注射一定量的 0.9 的 NaCl 溶液，其目的是 A 補(bǔ)充無(wú)機(jī)鹽 B 補(bǔ)充能量 C 補(bǔ)存水分 D 供給營(yíng)養(yǎng) 【答案】C類型二：細(xì)胞中的糖類和脂質(zhì)例3、以下關(guān)于糖的表達(dá)，正確的選項(xiàng)是 A葡萄糖和果糖分子均

15、有復(fù)原性 B葡萄糖和麥芽糖可被水解C構(gòu)成纖維素的單體是葡萄糖和果糖 D乳糖可以被小腸上皮細(xì)胞直接吸收【答案】A【解析】細(xì)胞內(nèi)的復(fù)原性糖有葡萄糖和果糖單糖還有麥芽糖二糖。麥芽糖水解產(chǎn)生一個(gè)葡糖和一個(gè)果糖，都有復(fù)原性，可以和斐林試劑本尼迪特試劑反響產(chǎn)生磚紅色沉淀。蔗糖沒(méi)有復(fù)原性。纖維素是有葡萄糖單體縮合而成，不含果糖。乳糖分子量大，必須經(jīng)過(guò)水解形成單糖，葡萄糖和半乳糖才能被小腸上皮吸收?！究偨Y(jié)升華】此題考察了糖的性質(zhì)、功能和鑒定。【舉一反三】：【變式一】以下有關(guān)糖類生理作用的描繪中錯(cuò)誤的選項(xiàng)是 A核糖和脫氧核糖是核酸的組成成分B葡萄糖是重要的能源物質(zhì)C糖元是所有生物體儲(chǔ)藏的能源物質(zhì)D纖維素是植物細(xì)

16、胞壁的主要成分【答案】C【變式二】以下脂質(zhì)物質(zhì)中，能有效地促進(jìn)人和動(dòng)物腸道對(duì)鈣和磷吸收的是  A脂肪B磷脂C維生素DD膽固醇 【答案】C【解析】維生素D具有可以促進(jìn)鈣和磷吸收的功能?！咀兪饺恳韵玛P(guān)于纖維素的表達(dá)中正確的選項(xiàng)是 A. 細(xì)菌細(xì)胞壁的主要成分 B. 分子式可表示為C6H10O5n C. 水解最終產(chǎn)物為葡萄糖 D. 生物體進(jìn)展生命活動(dòng)的能源物質(zhì)【答案】C例4、在鑒定復(fù)原性糖的實(shí)驗(yàn)中，加人斐林試劑時(shí)必需要 A先加人斐林試劑甲液，后加人乙液B先加人斐林試劑乙液，后加人甲液C將斐林試劑的甲液和乙液混合均勻后再加D以上A、B、C三項(xiàng)操作方法都正確【答案】C【解析】斐林試劑的甲液是氫氧化鈉的質(zhì)量濃度為0.1g/mL的溶液；乙液是硫酸銅的質(zhì)量濃度為0.05g/mL的溶液。只有將甲液和乙液混合后，才能生