一輪復(fù)習(xí)2.1細(xì)胞中的元素和化合物

第二章組成細(xì)胞的分子蛋白質(zhì)、核酸的結(jié)構(gòu)和功能比較蛋白質(zhì)和核酸的區(qū)別并掌握相關(guān)的計(jì)算方法糖類(lèi)、脂質(zhì)的種類(lèi)和作用記住單糖、二糖、多糖及脂質(zhì)的種類(lèi)和作用水和無(wú)機(jī)鹽的作用結(jié)合具體代謝過(guò)程理解水和無(wú)機(jī)鹽的作用觀察DNA、RNA在細(xì)胞中的分布了解DNA和RNA的染色方法及在細(xì)胞中的分布檢測(cè)生物組織中還原糖、脂肪和蛋白質(zhì)記住相關(guān)試劑的組成及使用方法，尤其是斐林試劑和雙縮脲試劑的區(qū)別高頻考點(diǎn)第1講細(xì)胞中的元素和化合物和無(wú)機(jī)物一、生物界與非生物界的關(guān)系(1)組成生物體的化學(xué)元素在無(wú)機(jī)自然界中都可以找到——。(2)組成生物體的化學(xué)元素在生物體內(nèi)與無(wú)機(jī)自然界中的含量相差很大——差異性。統(tǒng)一性二、組成細(xì)胞的元素細(xì)胞中常見(jiàn)的化學(xué)元素有

種，是生物體有

從無(wú)機(jī)自然界中獲取的。1．元素的分類(lèi)(1)按元素在生物體內(nèi)的含量可分為①

，如C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等。（大量元素：指含量占生物體總重量的萬(wàn)分之一以上的元素。）②

，如Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。20多選擇地大量元素微量元素（微量元素:指生物體生活所必需的,含量雖少但作用非常重要的元素）考點(diǎn)一組成細(xì)胞中的化學(xué)元素按元素在生物體內(nèi)的含量可分：注：無(wú)論是大量元素還是微量元素，都是生物體必需的，對(duì)于維持生物體的生命活動(dòng)起著非常重要的作用。元素缺乏與疾病的相關(guān)性：缺Fe：人體患貧血；果樹(shù)患黃葉病缺Ca：Ca可調(diào)節(jié)肌肉收縮和血液凝固，血鈣過(guò)高會(huì)造成肌無(wú)力，血鈣過(guò)低會(huì)引起抽搐缺I：人幼年患呆小癥；成年患甲狀腺腫大（大脖子病）缺B：華而不實(shí)（只開(kāi)花不結(jié)果）缺Zn：影響人體生長(zhǎng)發(fā)育、大腦發(fā)育和性成熟缺Mg：影響植物葉綠素的合成，影響光合作用的進(jìn)行(2)按元素在生物體內(nèi)的作用可分為①最基本的元素：

。②基本的元素:③主要元素：如

。CC、H、O、N、C、H、O、N、P、S？C是最基本元素，因?yàn)镃可以形成穩(wěn)定的化學(xué)鍵，正是由于化學(xué)鍵的連接而組成的生物大分子，可以說(shuō)地球上的生命是在C元素的基礎(chǔ)上建立起來(lái)的。組成人體細(xì)胞的主要元素(占細(xì)胞鮮重的百分比)組成人體細(xì)胞的主要元素(占細(xì)胞干重的百分比)干﹑鮮細(xì)胞對(duì)比圖2．元素的含量特點(diǎn)(1)占細(xì)胞鮮重最多的元素是

。(2)占細(xì)胞干重最多的元素是

。(3)細(xì)胞中含量最多的四種元素是

。OCC、H、O、N注：無(wú)論是細(xì)胞干重還是鮮重，C、H、O、N是含量最多的元素。元素含量的界定(1)在組成細(xì)胞的元素中，占鮮重百分比：O＞C＞H＞N；占干重百分比：C＞O＞N＞H。(2)水是細(xì)胞中含量最多的化合物，氧元素是水的主要組成部分，因此組成生物體的元素中，O元素含量最多。在鮮重下O元素最多的原因是H2O在細(xì)胞中含量最多?！疽?guī)律總結(jié)】1.判斷元素和化合物的四點(diǎn)“明確”(1)判斷元素的含量時(shí)要明確是鮮重還是干重。(2)判斷元素的差異時(shí)要明確是種類(lèi)還是含量。(3)判斷化合物的元素組成時(shí)要明確每一種化合物的化學(xué)本質(zhì)。(4)判斷微量元素時(shí)，要明確含量和是否是生物體所必需的。2.常見(jiàn)的含P的有機(jī)物DNA、RNA、ATP、ADP、磷脂等。構(gòu)成細(xì)胞的化合物無(wú)機(jī)化合物有機(jī)化合物水無(wú)機(jī)鹽糖類(lèi)脂質(zhì)蛋白質(zhì)核酸組成生物體的化合物:主要組成成分；一切生命活動(dòng)離不開(kāi)水生命活動(dòng)（或性狀）的主要承擔(dān)者／體現(xiàn)者攜帶遺傳信息主要的能源物質(zhì)主要的儲(chǔ)能物質(zhì)對(duì)維持生物體的生命活動(dòng)有重要作用元素的存在形式大多以

的形式存在化合物細(xì)胞中的化合物含量最多的有機(jī)物是:含量最多的化合物是:占干重比例最大的是:水蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)細(xì)胞內(nèi)含量最多的化合物水細(xì)胞內(nèi)含量最多的無(wú)機(jī)化合物占細(xì)胞鮮重含量最多的化合物占細(xì)胞鮮重50%以上的化合物細(xì)胞內(nèi)含量?jī)H次于水的化合物

蛋白質(zhì)細(xì)胞內(nèi)含量最多的有機(jī)化合物占細(xì)胞干重含量最多的化合物占細(xì)胞干重50%以上的化合物細(xì)胞中的化合物的種類(lèi)與含量在組成細(xì)胞的化合物中，占鮮重百分比：水＞蛋白質(zhì)＞脂質(zhì)＞糖類(lèi)，但在占干重百分比中，蛋白質(zhì)最多?？键c(diǎn)二1、細(xì)胞中的水1、水的含量在構(gòu)成細(xì)胞的各種化合物中，水的含量最多，一般為85%～90%。構(gòu)成細(xì)胞的重要無(wú)機(jī)化合物（1）不同的生物體內(nèi)水的含量差別很大。例如，生物體的含水量一般為60%～95%，而生活在海洋中的水母的身體里水的含量約為97%。（2）同一生物體不同的生長(zhǎng)發(fā)育階段水的含量不同。幼兒時(shí)期＞成年時(shí)期；幼嫩部分＞成熟部分。(3)同一生物不同器官水的含量也不同，如心肌含水79%，血液含水82%。2．水存在的形式及比較自由水結(jié)合水概念以游離的形式存在，不與其他物質(zhì)結(jié)合的水與細(xì)胞內(nèi)親水性物質(zhì)如蛋白質(zhì)、淀粉等結(jié)合的水特點(diǎn)流動(dòng)性強(qiáng)，易蒸發(fā)，加壓可析離不流動(dòng)，不能析離，不蒸發(fā)，無(wú)溶解性3.結(jié)合水與自由水的相互轉(zhuǎn)變自由水結(jié)合水溫度升高溫度降低4.自由水/結(jié)合水與代謝、抗逆性的關(guān)系比值高代謝旺盛，但抗逆性差比值低代謝強(qiáng)度降低，但抗寒、抗旱、抗熱等抗逆性增強(qiáng)自由水/結(jié)合水

5、生物體內(nèi)水分的產(chǎn)生與利用水分產(chǎn)生水分利用結(jié)構(gòu)生理過(guò)程結(jié)構(gòu)生理過(guò)程線(xiàn)粒體有氧呼吸第三階段線(xiàn)粒體有氧呼吸第二階段核糖體脫水縮合細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)或消化道大分子物質(zhì)分解與消化高爾基體合成多糖（纖維素）水分產(chǎn)生水分利用葉綠體暗反應(yīng)葉綠體光反應(yīng)肝臟、肌肉合成糖原耗能部分（肝臟、肌肉）ATP水解、糖原分解6.自由水和結(jié)合水的存在及其功能的驗(yàn)證(1)鮮種子放在陽(yáng)光下暴曬，重量減輕?自由水散失，代謝減弱。(2)干種子用水浸泡后仍能萌發(fā)?失去自由水的種子仍保持其生理活性。(3)干種子放在試管中，用酒精燈加熱，試管壁上有水珠?失去結(jié)合水。種子浸泡后不萌發(fā)?失去結(jié)合水的細(xì)胞失去生理活性。7.在生產(chǎn)實(shí)際中的應(yīng)用(1)種子貯藏：曬干種子可減少自由水含量，起到降低代謝速率、延長(zhǎng)存貯壽命的作用。(2)減少灌溉：低溫環(huán)境下減少對(duì)花卉、作物的灌溉，可在一定程度上提高植物的抗凍能力。水與代謝、抗逆性和穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)密切相關(guān)總的來(lái)說(shuō)：最多的化合物：水最多的無(wú)機(jī)物：水占細(xì)胞鮮重最多的化合物：水習(xí)題：1.沙漠中的仙人掌的細(xì)胞中含量最多的化合物（）A.水B.蛋白質(zhì)C.脂質(zhì)D.糖類(lèi)A2.生石花生活在南非多石的干旱地區(qū)，在生石花細(xì)胞中含量最多的化合物是（）A.蛋白質(zhì)B.脂質(zhì)C.糖類(lèi)D.水D3、分辨下列哪些是自由水？哪些是結(jié)合水？

A、蒸騰作用失去的水

B、在心肌中大部分的水C、運(yùn)動(dòng)時(shí)流出來(lái)的汗D、血液中大部分的水是結(jié)合水的：是自由水的：BACD(1)存在形式：①大多數(shù)以離子形式存在，如Na+、K+等。②少數(shù)與其他化合物結(jié)合，如I-是甲狀腺激素的成分。(2)生理功能：①有些無(wú)機(jī)鹽是細(xì)胞內(nèi)某些復(fù)雜化合物的重要組成成分：如Mg2+是葉綠素分子必需的成分；Fe2+是血紅蛋白的重要成分。②維持細(xì)胞和生物體的正常生命活動(dòng)：如哺乳動(dòng)物血液中必須含有一定量的Ca2+，如果某個(gè)動(dòng)物血液中鈣鹽的含量過(guò)低就會(huì)出現(xiàn)抽搐，Mg2+是許多酶的激活劑等。2、細(xì)胞中的無(wú)機(jī)鹽③維持生物體內(nèi)的平衡：a．滲透壓的平衡——Na+、Cl-對(duì)細(xì)胞外液滲透壓起重要作用，K+則對(duì)細(xì)胞內(nèi)液滲透壓起決定性作用。b．酸堿平衡(即pH平衡)——血液中最主要的緩沖對(duì)是由碳酸氫鈉(鉀)和碳酸所構(gòu)成的，即NaHCO3/H2CO3或KHCO3/H2CO3。這些緩沖對(duì)對(duì)于調(diào)節(jié)體液的酸堿平衡都是很有效的。c．離子平衡——?jiǎng)游锛?xì)胞內(nèi)外Na+/K+/Ca2+的比例是相對(duì)穩(wěn)定的。【點(diǎn)撥】無(wú)機(jī)鹽含量少、作用大無(wú)機(jī)鹽在細(xì)胞中的含量雖然很少，但是其作用非常重要，過(guò)多或過(guò)少都會(huì)影響細(xì)胞或生物體正常的生命活動(dòng)，如鈣可調(diào)節(jié)肌肉收縮和血液凝固，血鈣過(guò)高會(huì)造成肌無(wú)力，血鈣過(guò)低會(huì)引起抽搐。生物組織中可溶性還原糖、脂肪、蛋白質(zhì)的鑒定

考點(diǎn)三

三、實(shí)驗(yàn)材料的選擇1.可溶性還原糖的鑒定實(shí)驗(yàn)中，最理想的實(shí)驗(yàn)材料是還原糖含量較高的生物組織（或器官），而且組織的顏色較淺，易于觀察?？蛇x用蘋(píng)果、梨、白色甘藍(lán)葉、白蘿卜等。2.脂肪的鑒定實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)材料最好選富含脂肪的生物組織，若利用顯微鏡觀察，則最好選擇花生種子。如果是新鮮花生種子，可不必浸泡，浸泡效果反而不好，如果是干種子，需浸泡3～4h才適宜切片（浸泡時(shí)間短，不容易切片；浸泡時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，組織太軟，切下的薄片不易成形）。3.蛋白質(zhì)的鑒定實(shí)驗(yàn)，最好選用富含蛋白質(zhì)的生物組織。植物材料常用大豆，且浸泡1～2d，適于研磨，動(dòng)物材料常用雞卵清蛋白。昴錯(cuò)歸納1．還原糖：分子中含有醛基的糖，如葡萄糖、果糖、麥芽糖。但是蔗糖不是還原糖。2．在鑒定可溶性還原糖的實(shí)驗(yàn)中，加熱試管中的溶液時(shí)，應(yīng)該用試管夾夾住試管上