第2章 组成细胞的分子
第一节 细胞中的元素和化合物、 细胞中的无机物
【高考新动向】
1、水和无机盐的作用
2、检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质
【考纲全景透析】
一、组成细胞的元素
1. 大量元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等。
2. 微量元素：Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。
3. 最基本的元素是C。
4．作用
(1)组成化合物进而构成细胞，如蛋白质、核酸等。
(2)影响生物体的生命活动，如B能促进花粉萌发和花粉管的伸长。
5．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——统一性。
(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——差异性。
二、组成细胞的化合物
1．种类[高考资源网 ]
(1)无机化合物：水、无机盐
(2)有机化合物：糖类、脂质、蛋白质、核酸
2．含量
(1)含量最多的化合物：水
(2)含量最多的有机物：蛋白质
(3)占细胞干重最多的化合物：蛋白质
三、水
1.细胞中的含量
在抽成细胞的各种化合物中，水的含量最多，一般为85%至90%。不同生物体内水的含量差别很大，统一生物体不同器官水的含量也不同。
2.水的存在形式及功能
自由水
结合水
存在形式
细胞中绝大部分的水以游离的形式存在，可以自由流动
与细胞内的其他物质相结合存在
功能
（1）细胞内的良好溶剂
（2）参与细胞内的许多生化反应
（3）为细胞提供液体环境
（4）运送营养物质和代谢废物
是细胞结构的重要组成成分
四、无机盐
1.存在形式：绝大多数以离子的形式存在，少部分是细胞内化合物的组成成分。
2.生理功能：细胞和生物体的重要组成成分；维持细胞和生物体的生命活动；如渗透压、酸碱平衡等。
3.常见无机盐离子的功能
I：甲状腺激素的主要成分，缺乏时患地方性甲状腺肿；
Fe：血红蛋白的主要成分，缺乏时患贫血；[高考资源网]
Mg:叶绿素的组成成分；
【热点难点全析】
一、生物组织中糖类、脂肪和蛋白质的检测
1、利用某些化学试剂与生物组织中的有关有机化合物产生特定的颜色反应。
还原糖
脂肪
蛋白质
淀粉
鉴定剂
斐林试剂
苏丹Ⅲ染液（或苏丹Ⅳ染液）
双缩脲试剂
碘液
颜色反应
砖红色沉淀
橘黄色（或红色）
紫色 [高考资源网 ]
蓝色
2、实验流程归纳：
（1）选材→制备组织样液→显色反应。
（2）脂肪的检测还可利用显微镜观察法，实验流程为：取材→切片→制片→观察。
3、实验材料的选择：
（1）可溶性还原糖的鉴定实验中，最理想的实验材料是还原糖含量较高的生物组织（或器官），而且组织的颜色较浅，易于观察。可选用苹果、梨、白色甘蓝叶、白萝卜等。
（2）脂肪的鉴定实验中，实验材料最好选富含脂肪的生物组织，若利用显微镜观察，则最好选择花生种子。如果是新鲜花生种子，可不必浸泡，浸泡效果反而不好，如果是干种子，需浸泡3h～4h最适宜切片（浸泡时间短，不容易切片；浸泡时间过长，组织太软，切下的薄片不易成形）。
（3）蛋白质的鉴定实验，最好选用富含蛋白质的生物组织。植物材料常用大豆，且浸泡1d～2d，适于研磨，动物材料常用鸡卵清蛋白。
4、实验操作中的注意事项
（1）在鉴定可溶性还原糖的实验中，加热试管中的溶液时，应该用试管夹夹住试管上部，放入盛50℃～65℃温水的大烧杯中加热。注意试管底部不要接触烧杯底部；斐林试剂不稳定易变性，应现配现用。
（2）还原糖、蛋白质的鉴定实验中，在加相应试剂鉴定之前，要留出一部分组织样液，以便与鉴定后的样液颜色作对比，增强实验的说明力。[高考资源网]
（3）在蛋白质的鉴定实验中，如果用蛋清稀释液作为实验材料，一定要稀释到一定程度，否则，与双缩脲试剂发生反应后会粘在试管的内壁上，使反应不彻底，试管也不易洗刷干净。
二、细胞中的无机物
1、细胞中的水
（1）自由水与结合水之间的转化
①自由水和结合水在一定条件下存在着动态转化，自由水和结合水的转化受代谢强度和温度的影响。
②细胞内代谢越强，细胞所处的温度越高，则会有较多的结合水转化为自由水。反之亦然。
（2）细胞中产生谁的结构与代谢过程
结构
代谢过程
叶绿体基质
光合作用暗反应阶段
线粒体
有氧呼吸第三阶段
核糖体
氨基酸脱水缩合反应生成多肽
高尔基体
植物细胞纤维素的合成
细胞核
DNA的复制、转录
2、细胞中的无机盐
（1）存在形式：大多数以离子形式存在，如Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2＋、Cl-、HCO3- 、SO42-等。
（2）功能：①细胞内复杂化合物的组成成分，如Mg2+是叶绿素分子必须的成分，Fe2＋是血红蛋白的主要成分，PO43-是组成ATP、磷脂的重要成分。②参与维持正常的生命活动，如血液中的Ca2+含量过低会出现抽搐，过高会引发肌无力。③维持生物体内的平衡，渗透压的平衡，主要靠Na+、Cl-，K+对细胞内液渗透压起决定作用；酸碱平衡，人血浆中的HCO3-等对血浆pH的稳定起重要作用。
【例】(2012·西安第一次联考)干旱可以使植物枯萎，人体老化的特征之一是细胞内含水量明显下降，急性肠炎的病人需要及时补充水分，这些现象说明了生命离不开水。下面与水相关的叙述不正确的是( )
A．细胞内的许多化学反应需要水的参与，比如光合作用和有氧呼吸
B．核糖体中进行的化学反应要脱水
C．生物体内不同细胞的自由水和结合水的含量有所差别
D．水是维持人体内环境渗透压的主要物质
【解】选D。维持人体内环境渗透压的主要物质是无机盐和蛋白质，渗透压大小取决于单位体积溶液中溶质的微粒数目。
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