_组成细胞的元素及无机化合物

C是构成细胞的最基本元素
♪ N（NO3-）
是酶、叶绿素、ATP、核酸的组成元素。
P(PO43-)
生物膜、ATP（ADP）和核酸的
组成元素。
K
植物 能够促进光合作用产物糖类的合成 : 和运输。 动物 维持细胞内液渗透压，维持心肌 : 舒张，保持心肌正常兴奋性（K+离
子外流Na+离子内流）。
♪ Fe 植物:合成叶绿素过程中的一些酶的构成元素，
C＞O＞N＞H
4、在鲜重和干重条件下，细胞中各种化合
物的含量是不同的： 组成细胞的化合物占鲜重百分比： 水＞蛋白质＞脂质＞糖类 组成细胞的化合物占干重百分比：
蛋白质最多
考点二 组成生物体细胞的化合物
水：85%-90%
无机化合物
无机盐：1%-1.5%
脂质: 1%-1.5% 蛋白质: 7%-10% 核酸 糖类 1%-1.5%
第二讲 组成细胞的元素及无 机化合物
1、统一性： •生物界和非生物界的统一性 组成生物体的化学元素，在无机自然界中都 可以找到，没有一种化学元素是生物界所特有的 •生物的统一性 不同生物体内所含的化学元素的种类基本相同
2、差异性： •生物界和非生物界的差异性 元素在生物体内和在无机自然界中的含量相差很大 •生物的差异性 不同生物体内同种元素的含量差别较大
的黄豆或鸡蛋清。
3．实验试剂
斐林试剂（包括甲液：质量浓度为
0.1g/mLNaOH溶液和乙液：质量浓度为0.05g/mL
CuSO4 溶液）、苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ染液、双缩脲试
剂（包括A液：质量浓度为0.1g/mLNaOH溶液和B 液：质量浓度为0.01g/mL CuSO4 溶液）、体积分
数为50%的酒精溶液，碘液、蒸馏水。
• 3．生物体内各种元素的来源和去向 • • (1) 从最终来源上看，生物体内各种元素都 来自于 无机环境。 (2) 生物体直接或间接获得无机环境中元素 的方式不同，如图：
考点一组成细胞的元素
1. 大量元素:（含量在万分之一以上）
C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等
2. 微量元素:
Fe、Mn、 B、Zn、Mo、Cu 等
1．无机盐存在形式多为离子状态，少数和其他化合物结合。
无机 ②对维持细胞和生物体的生命活动有重要作用 盐的 (如动物血液中的 2 ) Ca 功能
③维持细胞的平衡：
酸碱平衡（H2CO3/NaHCO3、NaH2PO4/Na2HPO4； 渗透压平衡 (0.9%的NaCl溶液、蛋白质)、
第1讲 │ 考向互动探究 例 3 下列无机盐离子中，能被同时用于制造蛋白质和核酸的是
Cu2O 试剂发生反应，在水浴加热下生成砖红色沉淀。
• 2．实验材料
• (1)做可溶性还原性糖鉴定实验，应选含糖 高，颜色为白色的植物组织，如苹果、梨（因 为组织的颜色较浅，易于观察）。
•
(2)做脂肪的鉴定实验，应选富含脂肪的种
子，以花生种子为最好，实验前一般要浸泡
3~4小时（也可用蓖麻种子）。
• (3)做蛋白质的鉴定实验，可用富含蛋白质
脲试剂A液，摇匀，再加入3～4滴双缩脲试
剂B液;
•
③观察颜色变化（紫色）。
5.斐林试剂与双缩脲试剂比较 斐林试剂 甲液 乙液 成分 0.1g/mL 0.05g/mL NaOH溶液 CuSO4 溶液
鉴定 物质 添加 顺序 反应 条件
双缩脲试剂 A液 B液 0.1g/mL 0.01g/mL NaOH溶液 CuSO4 溶液
脲试剂 B，两者不能同时加入或提前混合。注意
滴加 CuSO4时，溶液不能过量，否则蓝色将遮蔽 显色反应中产生的紫色。
还原糖检测 实验的实验 结果
蛋白质检测 实验的实验 结果
脂肪检测 实验的实 验结果
蛋白质
可溶性还原糖
甲乙液等量混匀后立即 先加入A液1mL,摇匀,再 使用 加入B液4滴,摇匀 水溶50℃~65℃加热 不需加热,摇匀即可
反应 现象
样液由浅蓝到棕色再到 样液变紫色 砖红色
双缩脲B液（CuSO4）的滴加不能过量 双缩脲试剂中起实质作用的是碱性环境中Cu2＋与
蛋白质(里面的肽键)结合形成紫色的络合物。因 而必须先使用双缩脲试剂 A(NaOH) 后再使用双缩
考点五 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 1．实验原理：某些化学试剂能使生物组织中 的有关有机化合物，产生特定的颜色反应。 ①还原糖（如葡萄糖、果糖、麦芽糖）与斐林 ②脂肪颗粒与苏丹Ⅲ（苏丹Ⅳ）染液发生颜色 反应，可以看到橘黄色（红色）颗粒。 ③蛋白质分子与双缩脲试剂发生反应，生成紫 色的络合物。
C．地壳与活细胞中含量最多的元素都是a，因此说明生物界与非生物
界具有统一性 D．若图1表示细胞完全脱水后化合物含量，则A化合物具有多样性，
其必含的元素为C、H、O、N
例 1： 2008· 南京模拟一种植物和一种哺乳动物体内细胞 例2 的某些化学元素含量(占细胞干重的质量分数)如下表，下列有 关叙述正确的是( A ) 元素 C H O N P Ca S 植物 43.57 6.24 44.43 1.46 0.20 0.23 0.17 动物 55.99 7.46 14.62 9.33 3.11 4.67 0.78 A．碳元素的含量说明有机物是干物质的主要成分 B.这两种生物体内所含化学元素的种类差异很大 C.N、S 含量说明动物组织含蛋白质较多，若该动物血钙 高则会发生肌肉抽搐 D.经测定该植物中某有机物含 C、H、O、N、S，此化合 物可能携带氨基酸进入核糖体
（2）脂肪的检测
①切片制作：用花生子叶做徒手切片； ②染色：滴苏丹Ⅲ染液2～3滴于花生子叶切 片上→2～3min后吸去染液→滴体积分数为50％的 酒精洗去浮色→吸去多余酒精，再滴1～2滴蒸馏 水，盖上盖玻片。 ③镜检鉴定：在显微镜下观察（低倍镜下观
察→高倍镜下观察）寻找橘黄色圆形小颗粒。
• （3）蛋白质的检测 • ①制备样液：将黄豆切片研磨、过滤 （或鸡蛋清稀释10倍）。 • ②检测：取2mL样液，加入1mL双缩
细胞中产生水的结构及生理过程 ①叶绿体基质中：暗反应
②线粒体中：有氧呼吸第三阶段
酶 [H]＋ O2 ― ― → H 2O
③核糖体中：氨基酸脱水缩合 肽
― ― → 水＋多
酶
酶 纤维素＋水 ④植物高尔基体上：葡萄糖― ― →
⑤动物肝脏和肌肉：葡萄糖 ― 糖原＋水 ― → ⑥细胞核中：DNA复制
能量
酶
• 4．方法步骤
• （1）还原糖的检测
•
•
①制备组织样液：将苹果切块、研磨、过滤。
②检测样液：加入2mL组织样液→加入2mL 新配制的斐林试剂（浅蓝色）→水浴加热2min 左右。 ③观察颜色变化（棕色→砖红色） 附：淀粉的检测和观察
• •
• 用试管取2mL待测组织样液，向试管内滴加2滴 碘液，观察颜色变化。
有机化合物
2、化合物的组成元素
糖类和脂肪： C、H、O三种元素组成；
蛋白质： C、H、O、N等元素组成； 核酸：C、H、O、N、P五种元素组成。 磷脂： C、H、O、N、P五种元素组成。
【例1】 如图1是细胞中化合物含量的扇形图，图2是有活性的
细胞中元素含量的柱形图，下列说法不正确的是(
)
A．若图1表示细胞鲜重，则A、B化合物依次是H2O、蛋白质 B．若图2表示组成人体细胞的元素含量，则a、b、c依次是O、C、H
流动性强、易蒸发、加压可分 不流动、不蒸发、不能分离， 离，可参与物质代谢 与其他物质结合 是细胞结构的重要组成成分
①细胞内良好的溶剂 ②参与生化反应 功能 ③为细胞提供液体环境 ④运送营养物质和代谢废物
自由水和结合水在一定条件下可相互转化
联系
水与新陈代谢、生物抗性的关系 自由水/结合水的比值越大， 代谢越强； 自由水/结合水的比值越小， 抗性越强。
― → 脱氧核苷酸― DNA ＋ H O 2 酶
DNA转录产生mRNA 核糖核苷酸 ― ― →RNA＋H2O
酶 能量
⑦叶绿体基粒、线粒体、细胞质基质中
ADP＋Pi ― ― → ATP＋H2O
酶 能量
⑧甘油和脂肪酸合成脂肪时
Biblioteka Baidu
(2)细胞中利用水的生理过程
①光合作用的光反应：H2O ― ― → O2＋[H]
(
) A．Na
＋
B．Mg2
＋
C．PO3 4
－
D．NO3
－
D [解析] 蛋白质和核酸中都含有N元素，所以可能作为原料的只能是NO3-。
例 3 [2009· 江苏模拟] 研究发现，某些植物在秋冬受低温 袭击时，呼吸速率先升高后降低；持续的冷害使根生长迟缓，吸 收能力下降，但细胞内可溶性糖的含量有明显的提高。下列推断 不合理的是( C ) A.冷害初期呼吸作用增强，放出的热量有利于抵御寒冷 B.低温持续使淀粉合成酶活性减弱， 影响可溶性糖合成淀粉 C.低温使细胞内结合水含量降低，自由水含量增加，以适应 低温环境 D.低温使根细胞呼吸减弱，限制根细胞吸收矿质营养，导致 吸收能力下降
缺Fe会导致叶绿素无法合成。
动物:血红蛋白的成分，缺乏会患缺铁性贫血。 ♪ Ca
血液中Ca2+含量低会引起抽搐，过高则会引起肌
无力。 ♪ B 促进花粉的萌发和花粉管的伸长。
♪ Mg 叶绿素的组成元素。缺镁时老叶先变黄。
3、在鲜重和干重条件下，细胞中各种元素的 含量是不同的：
组成细胞的化合物占鲜重百分比： O＞C＞H＞N 组成细胞的化合物占干重百分比：
酶 光解
②有氧呼吸第二阶段： C3H4O3＋H2O 酶
― ― →
CO2＋[H]＋ATP
③ATP水解：ATP＋H2O
― ― →
酶 ADP＋Pi＋能量
④糖原分解：糖原＋水 酶
― ― →
葡萄糖
⑤大分子有机物的消化(水解)
考点四 细胞中的无机盐
①构成细胞中复杂化合物的成分 (如 Mg 2是叶绿素的成分)
考点三 细胞中的水
水是极性分子，所以凡是有极性的分
子或离子都极易溶于其中。 结合水
细胞中 的水 自由水
2．水的存在形式
形式
自由水
结合水 与细胞内的其它物质相结合 的水 约占细胞内全部水分的4.5%
细胞中绝大部分的水以游离的 定义 形式存在，可以自由流动 含量 特点 约占细胞内全部水分的95.5%