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1、第1节细胞中的元素和化合物一、组成细胞的元素最基本元素：基本元素：主要元素：大量元素：微量元素：质量分数最大的元素：C、H、O、N、P、SFe、Mn、Zn、Cu、B、MoC、H、O、NC（干重下含量最高）（鲜重下含量最高）OC、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg1.元素总括2生物界与非生物界的关系(1)组成生物体的化学元素在无机自然界中都可以找到(2)组成生物体的化学元素在生物体内与无机自然界中的含量相差很大（元素种类大体相同）（元素含量有差异）(1)(1)维持机体正常的维持机体正常的 ：生命活生命活动动 CHON、P磷脂、核酸等磷脂、核酸等糖类、脂肪和固醇糖类、脂肪和固醇N等等蛋白质蛋白质3
2、 3元素的生理功能元素的生理功能(2)(2)组成细胞的化合物：组成细胞的化合物：如如K可保持心肌正常兴奋性，微量元素可保持心肌正常兴奋性，微量元素B能促进花能促进花粉的萌发和花粉管的伸长等。粉的萌发和花粉管的伸长等。例例1 1(2013(2013海海南南单单科科，1)1)关关于于生生物物体体内内有有机机化化合合物所含元素的叙述，错误的是物所含元素的叙述，错误的是()。A A叶绿素含有镁元素叶绿素含有镁元素 B B血红蛋白含有铁元素血红蛋白含有铁元素C C脱氧核糖含有磷元素脱氧核糖含有磷元素 D D胰岛素含有碳元素胰岛素含有碳元素C 无机化合物 有机化合物水 无机盐糖类脂质蛋白质核酸二、组成细胞
3、的化合物水水蛋白质蛋白质特别提醒特别提醒水水蛋白质蛋白质细胞内含量最多的化合物细胞内含量最多的化合物细胞内含量最多的无机化合物细胞内含量最多的无机化合物占细胞鲜重含量最多的化合物占细胞鲜重含量最多的化合物占细胞鲜重占细胞鲜重50%以上的化合物以上的化合物细胞内含量仅次于水的化合物细胞内含量仅次于水的化合物细胞内含量最多的有机化合物细胞内含量最多的有机化合物 占细胞干重含量最多的化合物占细胞干重含量最多的化合物占细胞干重占细胞干重50%以上的化合物以上的化合物例例2 2(2013(2013重重庆庆理理综综，1)1)下下列列有有关关细细胞胞物物质质组组成成的叙述，正确的是的叙述，正确的是()。A
4、A在人体活细胞中氢原子的数目最多在人体活细胞中氢原子的数目最多B BDNADNA和和RNARNA分子的碱基组成相同分子的碱基组成相同C C多糖在细胞中不与其他分子相结合多糖在细胞中不与其他分子相结合D D蛋白质区别于脂质的特有元素是氮蛋白质区别于脂质的特有元素是氮A例3如图1表示细胞中3种化合物含量的扇形图，图2表示有活性的细胞中元素含量的柱形图，下列说法不正确的是()图图1图图2CA若图1表示正常细胞，则A、B化合物共有的元素中含量最多的是aB若图1表示细胞完全脱水后化合物含量的扇形图，则A化合物中含量最多的元素为图2中的bC图2中含量最多的元素是c，这与细胞中含量最多的化合物有关D若图1表
5、示正常细胞，则B化合物具有多样性，其必含的元素为C、H、O、N三、糖类、脂肪、蛋白质的检测三、糖类、脂肪、蛋白质的检测(一一)实验原理实验原理还原糖斐林试剂还原糖斐林试剂 砖红色沉淀砖红色沉淀苏丹苏丹染液染液橘黄色橘黄色苏丹苏丹染液染液红色红色脂肪脂肪蛋白质双缩脲试剂蛋白质双缩脲试剂紫色紫色1糖类的检测(1)还原糖试剂：_。现象：_。(2)淀粉试剂：_。现象：变_。斐林试剂砖红色沉淀碘液蓝(二二)实实验步骤验步骤:2蛋白质的检测(1)试剂：_。(2)现象：_。双缩脲试剂紫色反应(1)浓度不同。即斐林试剂中。即斐林试剂中CuSO4溶液浓度与溶液浓度与双缩脲试剂中双缩脲试剂中CuSO4溶液浓度不同
6、。溶液浓度不同。(2)原理不同。斐林试剂的实质是新配制的。斐林试剂的实质是新配制的Cu(OH)2溶液；双缩脲试剂实质是碱性环境中溶液；双缩脲试剂实质是碱性环境中的的Cu2。(3)使用方法不同。斐林试剂是先将。斐林试剂是先将NaOH溶液溶液与与CuSO4溶液等量混匀后再使用；双缩脲试剂溶液等量混匀后再使用；双缩脲试剂是先加入是先加入NaOH溶液，再滴加溶液，再滴加CuSO4溶液。溶液。3脂肪的检测(1)试剂：_或苏丹染液。(2)现象：_或红色。苏丹染液橘黄色鉴定物质实验试剂实验现象注意事项还原性糖脂肪蛋白质淀粉斐林试剂砖红色现配现用，等量混合，水浴加热紫色苏丹或苏丹染液使用显微镜观察橘黄色或红色
7、双缩脲试剂先加 A液，再加B液碘液变蓝适量实战演练实战演练(专项提能，小试牛刀专项提能，小试牛刀)根据“生物组织中可溶性还原糖、脂肪和蛋白质的鉴定”实验，回答下列问题：(1)鉴定成熟苹果果肉中存在还原糖所用的试剂是_，该试剂与细胞内还原糖发生作用，形成_沉淀。(2)在鉴定花生子叶中的脂肪的实验中，能将脂肪染成橘黄色的染液是_，用其染色时，冲洗浮色要用酒精，这是因为酒精_。斐林试剂砖红色苏丹能溶解苏丹(3)鉴定黄豆组织中存在蛋白质时，向组织液中加入双缩脲试剂A摇匀，再向样液中加入双缩脲试剂B摇匀。其中双缩脲试剂B的量只有34滴，而不能过量，为什么？_。(4)本实验注意事项：斐林试剂极不稳定，其甲
8、液和乙液需_ ，使用时再临时混合均匀用于实验。双缩脲试剂的使用，应先加试剂_，造成碱性环境，再加试剂_。过量的双缩脲试剂B会与试剂A反应，使溶液呈蓝色，而掩盖生成的紫色分别配制、储存A液(0.1 g/mL NaOH溶液)B液(0.01 g/mL CuSO4溶液)在可溶性还原糖的鉴定中，对试管中溶液加热时，试管底部不要触及_；试管口不要朝向_，以免溶液沸腾时冲出试管造成烫伤。烧杯底部实验者或其他人自由水自由水 结结合水合水 化学反应化学反应 液体环境液体环境 营养物质和代谢废物营养物质和代谢废物 重要组成成分重要组成成分 考点考点:组成细胞的无机化合物组成细胞的无机化合物(5(5年年4 4考考)
9、(2013(2013江苏，江苏，20122012江苏、海南，江苏、海南，20112011上海上海)(一一)细胞中的水细胞中的水(1)(1)存在形式：存在形式：和和 。（2 2）(3)、影响细胞含水量的因素、影响细胞含水量的因素(1)生物种类：生物种类：水生生物含水量水生生物含水量陆生生物含水量。陆生生物含水量。(2)生长发育阶段：生长发育阶段：幼儿幼儿成年；幼嫩部分成年；幼嫩部分成熟部分成熟部分。(3)组织器官种类与代谢程度：组织器官种类与代谢程度：如牙齿如牙齿骨骼骨骼血液。血液。自由水和结合水自由水和结合水在一定条件下在一定条件下可可_ 细胞内细胞内_水含量高时，水含量高时，代谢增强，代谢增
10、强，抗逆性越弱抗逆性越弱 细胞中细胞中_水含量高时，水含量高时，代谢下降，代谢下降，抗逆性越强抗逆性越强相互转化相互转化自由自由结合结合(4)、水的存在形式与代谢、抗逆性强弱的关系、水的存在形式与代谢、抗逆性强弱的关系 旱生植物旱生植物比水生植物具有较强抗旱能力，比水生植物具有较强抗旱能力，其生理原因之一就是其生理原因之一就是结合水含量较高结合水含量较高自由水自由水 结合水结合水代谢缓慢代谢缓慢代谢旺盛代谢旺盛(6)完善生物体内水的完善生物体内水的综综合关系合关系图图结合结合 自由自由 抗利尿抗利尿 渗透渗透 暗暗 三三 合成合成 光光 二二 水解水解 水解水解 水解水解 复制、转录复制、转录
11、 1.含量：很少，占细胞鲜重的含量：很少，占细胞鲜重的1%1.5%。2.存在形式：存在形式：绝大多数以绝大多数以 的形式存在的形式存在少部分是细胞内少部分是细胞内 的组成成分。的组成成分。离子离子复杂化合物复杂化合物(二二)细胞中的无机盐细胞中的无机盐3.主要功能主要功能(1)是复杂化合物的组成成分。是复杂化合物的组成成分。如如Fe2是血红蛋白的组成成分，是血红蛋白的组成成分，Mg2是叶绿素的组成成分，是叶绿素的组成成分，I：甲状腺激素的组成成分：甲状腺激素的组成成分(2)维持正常的生命活动。维持正常的生命活动。如如Ca2能降低神经系统的兴奋性，血浆中能降低神经系统的兴奋性，血浆中Ca2过低，
12、会出现抽搐过低，会出现抽搐现象，血浆中现象，血浆中Ca2过高，则会导致肌无力。过高，则会导致肌无力。(3)维持酸碱平衡和渗透压平衡。维持酸碱平衡和渗透压平衡。如血浆中如血浆中H2CO3/NaHCO3 缓冲物质维持酸碱平衡；缓冲物质维持酸碱平衡；Na主要维持细胞外液的渗透压，主要维持细胞外液的渗透压，K主要维持细胞内液的渗透压。主要维持细胞内液的渗透压。(1)对照组对照组 植物完全培养液植物完全培养液正常生长正常生长(2)实验组实验组如何设计实验证明某元素是必需元素？如何设计实验证明某元素是必需元素？变式训练变式训练美国国家航空航天局科学家宣布：月美国国家航空航天局科学家宣布：月球上有水，而且数
13、量惊人。因此，美国在月球建球上有水，而且数量惊人。因此，美国在月球建基地成为可能。水在生物体及细胞的生命活动中基地成为可能。水在生物体及细胞的生命活动中具有非常重要的生理功能，下列有关叙述正确的具有非常重要的生理功能，下列有关叙述正确的是是()A不同种生物细胞的自由水和结合水的比值相同，不同种生物细胞的自由水和结合水的比值相同，它们的代谢强度也相同它们的代谢强度也相同B水分过多与水分过少对生物新陈代谢活动的影水分过多与水分过少对生物新陈代谢活动的影响相同响相同C线粒体、核糖体、中心体等在其活动中都可线粒体、核糖体、中心体等在其活动中都可以产生水以产生水D糖类、蛋白质、脂质在其彻底氧化分解过程糖类、蛋白质、脂质在其彻底氧化分解过程中都产生水中都产生水答案：答案：D