《名师大讲堂-生物》初稿——细胞中的分子10.12

必修一分子与细胞第一章组成细胞的分子◆名师精品课堂◆课前阅读思考1.细胞常见的化学元素中哪些是大量元素、微量元素？人体细胞中的主要化学元素的含量怎样？（参考课本P16-17）2.鉴定组织中的糖类、蛋白质、脂肪的原理是什么？有哪些注意事项？（参考课本P18）3.细胞中的水有哪两种存在形式？分别有什么作用？（参考课本P34-35）4.无机盐在细胞中主要以什么形式存在？起什么作用？（参考课本P35-36）课前知识梳理一、组成细胞的元素1．在细胞中常见的元素有多种，有些相对含量在万分之一以上，如等，称为大量元素；有些含量较少，相对含量在万分之一以下，如等，称为微量元素。

2．无论鲜重还是干重，细胞中的含量都达到97%以上，称为主要元素；其中四种元素的含量最多，称为基本元素；在干重中含量达到48.4%，这表明是构成细胞的最基本元素。

二、组成细胞的化合物1．无机化合物：（1）占85%~90%；（2）占1%~1.5%。

2．有机化合物：（1）占1%~1.5%；（2）占1%~2%；（3）占7%~10%。

三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质实验原理：某些化学试剂能够使生物组织中的有关有机物产生特定的颜色反应。

糖类中的还原糖（如），与试剂发生反应，生成沉淀。

脂肪可以被染液染成（或被染成红色）。

淀粉遇碘变，蛋白质与试剂产生反应。

四、细胞中的水1．水在细胞中的存在形式：一部分水与细胞内的其他物质相结合，叫做，大约占细胞全部水分的；细胞中绝大部分的水以形式存在，可以自由流动，叫做。

2．水在细胞中的作用：（1）结合水：是的重要组成成分。

（2）自由水：①是细胞内的，细胞内的许多也都需要水的参与。

②多细胞生物体的绝大多数细胞，必须浸润在的液体环境中。

③自由水还具有功能，可以把营养物质运送到各个，同时把细胞在新陈代谢中产生的，运送到排泄器官或者直接排到体外。

总之，各种生物的都离不开水。

五、细胞中的无机盐1．细胞中的大多数无机盐以 形式存在。

是细胞中含量少的无机物，仅占细胞鲜重的 ，少数与其他化合物结合，如C u 2＋、Fe 2＋、Mg 2＋。

2．无机盐的作用：（1）许多种无机盐对于维持 的生命活动有重要作用，如血钙偏低会出现 。

（2）无机盐对维持细胞的 非常重要。

六、细胞是多种元素和化合物构成的生命系统（1） 是构成细胞中主要化合物的基础；（2）以 为骨架的糖类、脂质、蛋白质、核酸等有机化合物，构成细胞生命大厦的 。

（3）糖类和脂肪提供了生命活动的主要 。

（4）水和无机盐与其他物质一道，共同承担起 等重要功能。

（5）各种元素和化合物的比例保持 ，保证了各项生理活动的正常进行高频考点突破『考点1』组成细胞的化学元素和化合物 『基础知识』1.细胞中常见的化学元素有20多种，是生物体主动地从自然界中获取的，各种元素的归属范围可以归纳如下：1）大量元素：含量在万分之一以上的，如C 、H 、O 、N 、P 、S 、K 、Ca 、Mg2）微量元素：含量在万分之一以下的，如Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo可利用谐音“铁猛碰新木桶”来记。

3）人体细胞鲜重时，元素的相对含量氧﹥碳﹥氢﹥氮；人体细胞干重时，元素的相对含量碳﹥氧﹥氮﹥氢。

4）异同点：不同生物体内所含的化学元素种类基本相同，但在不同生物体内同种元素的含量差别较大；同一生物体内的不同元素的含量也不相同。

2.存在形式：化学元素在生物体内主要以化合物形式存在。

3.化学元素的生理功能(举例)4. 生物界与非生物界的统一性和差异性1）生物界和非生物界的统一性①组成细胞的化学元素，在无机自然界都能找到，没有一种是生物体特有的。

②组成生物体的化学元素在生物界与非生物界之间反复出现，循环流动。

2）生物界和非生物界的差异性①组成生物体的化学元素在生物体内和自然界中的含量差异很大。

②各种化学元素在生命体系中不是简单的堆积，而是以特殊的有序方式结合在一起才出现生命现象。

『典型例题1』（2010年高考•全国Ⅱ-31）请回答下列问题：（1）氮、磷、镁3种元素中，构成生命活动所需直接能源物质的元素是，构成细胞膜的元素是。

（2）缺镁时植物叶片发黄，其原因是。

→解析：生物体生命活动的直接能源物质为ATP，构成ATP的化学元素为C、H、O、N、P；细胞膜主要由磷脂分子和蛋白质分子构成的，组成元素主要为C、H、O、N、P（2）镁是构成叶绿体的化学元素，缺镁时导致叶绿素合成受阻，叶绿素的含量降低，叶黄素等色素的相对含量上升，呈现黄色。

→答案：（1）氮、磷氮、磷（2）镁是叶绿素的组成成分，缺镁导致叶绿素合成受阻（其他合理答案也给分）。

→技巧点拨：复习过程中要重视对教材中各种重要化合物的主要元素组成进行归纳总结，学会用生物学知识对一些自然现象进行解释。

『变式训练』1.下表是组成地壳和组成细胞的部分元素含量(％)。

请据表回答下列问题(1)组成细胞的化学元素在地壳中都普遍存在，没有一种化学元素是细胞特有的，这一事实说明。

(2)由表中数据可知，同一元素在细胞和地壳中含量相差甚远，这一事实说明(3)由上表中数据可知，组成细胞的化学元素中，C、H、O含量最多，请据下表分析，其原因是：①②→解析：通过对第一个图表分析可以看出，生物界与非生物界在化学元素组成上既有种类的相似，又有含量的差异，充分说明生物界与非生物界既具有统一性，又具有差异性，对第二个图表分析可以看出，水在化合物中的含量最多，占85％～90％，而且有机物中都有C，所以组成细胞的化学元素中C、H、O含量最多。

→答案：(1)生物界与非生物界具有统一性(2)生物界与非生物界具有差异性(3)①构成细胞的化合物中H2O含量最多，占85％～90％，而水由H、O组成②构成细胞的有机化合物中都有C、H、O三种元素2. 下列广告用语在科学性上没有错误的是（）A．没有水就没有生命 B．这种口服液含有丰富的N、P、Zn等微量元素C．这种饮料中不含任何化学物质 D．这种纯净水绝对纯净，不含任何离子→解析：生命活动是由细胞内大量的化学反应支持的，而这些化学反应只有在水中才能顺利进行。

N、P属于大量元素，Zn属于微量元素；水是弱电解质，含有H-和OH-。

—→答案：A『考点2』水存在的形式及作用『基础知识』1、水的含量：不同生物的细胞、同一生物不同生长发育时期的细胞、同一生物同一生长时期不同部位以及代谢程度不同的细胞，含水量都不同。

水生生物含水量高于陆生生物，幼年生物含水量高于老年生物。

2、水的存在形式与生理功能3、水与细胞代谢、细胞结构的关系（1）一般情况下自由水含量越多，细胞的代谢活动越强，反之，细胞中的水的含量越少，细胞的代谢的强度越弱。

（2）结合水丧失，细胞结构将被破坏。

4、结合水与自由水的相互转变和应用（1）农作物的适时灌溉，使植物细胞内自由水/结合水的比值上升，代谢增强。

（2）种子贮存前，晒干是为了减少自由水含量，降低种子的代谢速率，以延长寿命。

（3）种子播种前的浸种，是为增加自由水的含量，代谢增强，有利萌发。

（4）作物越冬减少灌溉，是为了提高结合水的相对含量，提高作物对低温的抗性。

5、细胞中产水结构及代谢过程：①叶绿体基质：暗反应②线粒体：有氧呼吸第三阶段③核糖体：氨基酸脱水缩合④植物细胞高尔基体：合成纤维素（细胞壁）⑤动物细胞：合成糖原⑥细胞核：DNA复制、转录过程⑦动植物细胞ADP生成A TP过程6、利用水的代谢过程：①大分子有机物的水解 ②A TP水解③有氧呼吸第二阶段④光合作用的光反应『典型例题2』科学实验表明：生命活动旺盛的细胞，自由水/结合水的比值增大，而处于休眠状态的细胞自由水/结合水的比值减小。

请分析回答下列问题：⑴自由水以___________的形式存在于细胞的___________和液泡等部位。

随着发育期的不同和细胞种类的不同而有很大的差异，自由水占细胞鲜重的绝大部分，是细胞的良好_____________，有利于物质的_ ____________，有利于_____________的顺利进行，所以生命活动旺盛的细胞自由水的含量就___________。

⑵干种子内含的主要是____________水，抗旱性强的植物结合水的含量__________，处于休眠状态的细胞，自由水含量______________。

⑶结合水和自由水是可以____________的。

→解析：结合水是指在细胞内与其它物质结合在一起的水，所有这些水不再能溶解其他物质，较难流动。

即使干燥的成熟种子也保持约2.5％左右的水即结合水，这时生理活性降到最低程度，但基本结构还可以保持并可抵抗干旱和寒冷等不良环境。

→答案：（1）游离细胞质基质溶剂运输生物化学反应高（2）结合水高低（3）相互转化『变式训练』3. 下面两表表明一组生物体含水量和人体组织、器官的含水量。

从表中数据分析可得出的正确结论是表1 各生物的含水量表2 人体组织、器官的含水量①构成生物体的成分中水的含量很高②生物体的含水量与生物的生活环境密切相关③代谢旺盛的组织或器官含水量较高④组织或器官的形态结构差异与水的存在形式相关A．①④B．②③C．①③④D．①②③④→解析：本题要根据表格中的数据来实际分析。

分析表格时要注意比较的对象。

从表1可知生物体中水的含量很高，生物体的含水量与生活环境密切相关；从表2可知代谢旺盛的组织或器官含水量较高，组织或器官的形态结构差异与水的存在形式有关。

→答案：D『考点3』细胞中的无机盐『基础知识』『典型例题』已知Mn 是许多酶的活化剂。

例如，能激活硝酸还原酶，缺Mn 的植物就无法利用硝酸盐。

这说明无机盐离子A ．对维持细胞的形态和功能有重要作用B ．对维持生物体的生命活动有重要作用C ．对维持细胞的酸碱平衡有重要作用D ．对于调节细胞内的渗透压有重要作用→解析：该题考查的是某些无机盐的生理作用。

题中四个选项都是无机盐的功能，但题干所述实例只能说明缺Mn 会影响了植物的生命活动，不能说明有其他作用。

→答案： B→技巧点拨：准确理解题干中所陈述的无机盐的作用，然后再结合所学的知识对选项作出判断。

『变式训练』4.(双选)下列对无机盐的重要作用的叙述，正确的是 （ ） A ．在细胞中大多数以离子的形式存在 B ．是细胞的能量来源物质 C ．维持细胞的形态和功能 D ．维持细胞的正常生命活动→解析：无机盐是细胞的重要组成成分，使细胞具有一定的渗透压，从而维持细胞的形态和功能；并能维持细胞的正常生命活动。

无机盐不能为细胞提供能量。

无机盐在细胞中大多数以离子的形式存在，这是无机盐的存在形式，不符合对无机盐的重要作用的叙述。

→答案：CD◆实验能力提升◆『实验能力点拨』检测生物组织中的糖类、脂肪、蛋白质 1．实验原理（1）糖类：淀粉＋碘蓝色还原糖 ＋ 斐林试剂 砖红色沉淀 （2）脂肪：脂肪＋苏丹Ⅲ 染液 橘黄色 脂肪＋苏丹Ⅳ染液 红色（3）蛋白质：蛋白质＋双缩脲试剂 紫色 2．实验材料的选择本实验成功的关键在于实验材料的选择，好的材料可以提高实验效果。