組成細胞的分子：無機物、糖類、和脂質(知識講解)

1、. 組成細胞的分子：無機物、糖類、和脂質【學習目的】1、理解細胞中水、無機鹽的存在形式及其作用2、理解細胞中糖類、脂質的分類及其在細胞中所起的作用3、理解生物大分子以碳鏈為骨架4、重點：水和無機鹽在細胞中的作用；糖類的種類和作用5、難點：結合水的概念及無機鹽的作用；多糖的種類【要點梳理】要點一、細胞中的無機物1、細胞中的水1生物體內水的含量含量最多的化合物。水在細胞的各種化學成分中含量最多，一般為60%95%。不同生物體內水的含量有所差異，如水母的含水量到達97%。生物體在不同的生長發(fā)育期，含水量不同，如嬰兒期>成年期，幼嫩部分>成熟部分。同一生物不同器官的含水量不同。2水的存在形

2、式及生理作用形式自由水結合水定義細胞中絕大部分的水以游離的形式存在，可以自由流動與細胞內的其他物質相結合的水含量約占細胞內全部水分的95.5%約占細胞內全部水分的4.5%功能細胞內良好的溶劑；參與生化反響為細胞提供液體環(huán)境；運送營養(yǎng)物質和代謝廢物是細胞構造的重要組成成分聯(lián)絡自由水和結合水可以隨新陳代謝的進展而互相轉化要點詮釋： 細胞中的水絕大部分以自由水的形式存在，自由水的主要功能闡述如下：1做溶劑。水分子的極性強，能使溶解于其中的許多物質解離成離子，利于化學反響進展。2運輸營養(yǎng)物質和代謝廢物。水溶液的流動性大，水在生物體內還起到運輸物質的作用，將吸收來的營養(yǎng)物質運輸到各組織中樞，并將組織中的

3、廢物運輸到排泄器官。3調節(jié)溫度。水分子之間借助氫鍵連接，氫鍵的破壞吸收能量，反之釋放能量。人蒸發(fā)少量的汗就能散發(fā)大量的熱。再加上水的流動性大，能隨血液循環(huán)迅速分布全身，因此對于維持生物體的溫度起很大作用。4調控代謝活動。生物體內含水量多少以及水的存在狀態(tài)改變，都影響新陳代謝的進展。一般生物體內含水70%以上時，細胞代謝活潑；含水量降低，那么代謝不活潑或進入休眠狀態(tài)。2、細胞中的無機鹽1含量：11.5%2無機鹽的存在形式：多以離子形式存在3無機鹽的生理作用：有些無機鹽是某些復雜化合物的重要組成成分無機鹽參與維持正常的生命活動：如酸堿平衡、離子平衡、浸透平衡要點詮釋：1有些無機鹽是細胞內某些復雜的

4、化合物的重要組成部分，如Mg2+是葉綠素分子必需的成分；Fe2+ 是血紅蛋白的主要成分；碳酸鈣是動物和人體的骨、牙齒中的重要成分；P043-是生物膜的主要成分磷脂的組成成分；2無機鹽參與維持正常的生命活動，哺乳動物血液中必須含有一定量的Ca2+，假如某個動物血液中鈣鹽的含量過低就會出現抽搐。3維持生物體內的平衡：浸透壓的平衡Na+，Cl一對細胞外液浸透壓起重要作用，K那么對細胞內液浸透壓起決定作用。酸堿平衡即pH平衡，pH調節(jié)著細胞的一切生命活動，它的改變影響著原生質體組成物質的所有特性以及在細胞內發(fā)生的一切反響：如人血漿中H2CO3/HCO3- ，HPO42-/H2P04-等。離子平衡：動物

5、細胞內外Na+ /K+ /Ca2+的比例是相對穩(wěn)定的。細胞膜外Na+高、K+低，細胞膜內K+高、Na+低。K+、Na+這兩種離子在細胞膜內外分布的濃度差，是使細胞可以保持反響性能的重要條件。要點二、細胞中的糖類和脂質1、細胞中的糖類1細胞中糖的種類種 類分子式功 能單糖葡萄糖C6H12O6細胞內最重要的能源物質果糖蔗糖的組成物質之一半乳糖乳糖的組成物質之一核糖C5H10O5核酸RNA的組成物質之一脫氧核糖C5H10O4核酸DNA的組成物質之一二糖蔗糖C12H22O11植物細胞特有的，水解為單糖，提供能量麥芽糖乳糖動物細胞特有的乳汁中，水解為單糖多糖淀粉C6H10O5n植物細胞內貯存能量的物質纖

6、維素植物細胞壁的組成成分糖原動物細胞內貯存能量的物質2糖類的功能糖類是主要的能源物質。從能量供給方面來講，生物體和細胞各項生命活動消耗的能量主要由糖類供給，雖然蛋白質、脂肪等也能為生命活動提供能量。單糖單糖是不能水解的糖。光合作用的產物主要是葡萄糖C6 HI2 06，它與果糖C6 H I2 06是生物界分布最普遍的六碳糖，雖然分子式一樣，但屬于構造不同的同分異構體。半乳糖C6 HI2 06與葡萄糖也是同分異構體，因兩者結合構成乳糖而得名。核糖C5H1005和脫氧核糖C5H1004是相差一個氧的兩種五碳糖，它們的構造都成環(huán)狀，是區(qū)分脫氧核糖核酸DNA和核糖核酸RNA的重要成分。二糖二糖在植物細胞

7、中有蔗糖和麥芽糖。蔗糖是由一分子果糖和一分子葡萄糖脫水縮合而成，甘蔗和甜菜中含有大量的蔗糖；麥芽糖是由兩分子葡萄糖組成，發(fā)芽的大麥里含有大量的麥芽糖。在動物的乳汁中，含有由一分子葡萄糖和一分子半乳糖縮合而成的二糖乳糖。這三種二糖蔗糖、麥芽糖、乳糖分子式一樣C12 H22 O11，但構造不同。 多糖多糖是由多個單糖分子脫水縮合而成的鏈狀大分子，是自然界中含量最多的糖類。淀粉是高等植物中糖的主要存在形式，以直鏈淀粉和支鏈淀粉兩種形式存在，長鏈呈螺旋狀盤曲。在植物中，最重要的多糖是纖維素，纖維素是植物細胞壁組成成分。動物細胞中量重要的多糖是糖原動物淀粉，它分為肝糖原和肌糖原兩種。因此，糖類是生物體生

8、命活動的主要能源物質；另外，淀粉是植物細胞中儲存能量的物質；糖原是動物細胞中儲存能量的物質；核糖和脫氧核糖是組成核酸的重要物質，2、細胞中的脂質1細胞中脂質脂質，最熟悉的是食用植物油和動物脂肪。脂質分子主要由C、H、O三種元素構成，有的脂質還含有N、P。常見的脂質有脂肪、磷脂、固醇等。2脂質的種類及生理功能：種類生理功能脂肪1細胞內良好的儲能物質2很好的絕熱體，有隔熱、保溫作用3能緩沖和減壓，可以保護內臟器官磷脂構成細胞膜、細胞器膜等生物膜的重要成分固醇類膽固醇1構成細胞膜的重要成分2參與血液中脂質的運輸性激素促進人和動物生殖器官的發(fā)育以及生殖細胞的形成維生素D能有效地促進人和動物腸道對Ca、

9、P的吸收3、生物組織中糖類、脂肪、蛋白質的鑒定物 質材 料試 劑操作要點顏色反響復原性糖蘋果，梨等淺色水果斐林試劑甲液和乙液臨時混合，沸水浴加熱磚紅色沉淀脂肪花生子葉蘇丹染液切片，高倍鏡觀察橘黃色紅色蛋白質牛奶，豆?jié){或蛋清稀釋液雙縮脲試劑A液和B液先加試劑A，再滴加試劑B紫色淀粉馬鈴薯等碘液直接滴加碘液藍色要點詮釋：1生物組織中復原糖的鑒定：斐林試劑甲液和乙液混合后使用蘋果或梨組織液要臨時制備，因組織液容易被氧化成褐色，將產生的顏色掩蓋2生物組織中蛋白質的鑒定：先加A液，再加B液，且B液不能過多，防止CuSO4遮蓋反響顏色；假設A、B同時參加會生成CuOH2沉淀，使雙縮脲試劑失效。如用蛋清那么

10、必須先稀釋，防止蛋清粘于試管壁，反響不徹底3生物組織中脂肪的鑒定：切片盡可能薄，方便顯微鏡下觀察染色時間不宜過長酒精脫色時間不能過長，防止脂肪顆粒溶解成油滴【典型例題】類型一：細胞中的無機物例1、幼小植物體內自由水/結合水比值不斷增大時，植物體內新陳代謝活潑，生長迅速；自由水/結合水比值不斷減少時，植物體內的新陳代謝減弱，生長緩慢。下面解釋正確的選項是 結合水是構成植物細胞構造的一部分 結合水參與某些代謝反響自由水是各種代謝活動的介質 自由水參與某些代謝反響A B C D【答案】C【解析】結合水在細胞中含量較少，與其他物質結合，是構成細胞構造的一部分，不參與細胞代謝活動，自由水以游離狀態(tài)存在，

11、可以自由流動，運輸營養(yǎng)物質及代謝廢物，是良好的溶劑，可以參與細胞代謝活動?！究偨Y升華】此題考察生物體內結合水和自由水的功能?！九e一反三】：【變式一】關于生物體中的水，以下表達不正確的選項是 A不同物種，含水量不同B同一物種，同一年齡的不同個體，含水量大致一樣C同一個體的不同器官，含水量不同D同一器官的不同組織，含水量一定一樣【答案】D【變式二】 對于生物體內自由水的表達不正確的選項是 A生物體代謝旺盛時含量最豐富的物質B不發(fā)生化學反響C生物體各種反響的介質D植物越冬時，自由水含量降低【答案】B自由水是可以參與代謝的以游離形式存在的水，代謝旺盛時含量多，可以作為各種反響的介質，還可作為水解反響、

12、光合作用及呼吸作用的反響物。夏季，植物體內溫度較高，代謝異常旺盛，自由水含量也很高，但是隨著溫度的降低，進入冬季，代謝緩慢，自由水含量迅速下降，部分自由水轉化為結合水使自由水含量降低，防止嚴寒環(huán)境下發(fā)生結冰，抗寒才能增強，以適應寒冷的冬季?！咀兪饺考偃缫粋€正在進展旺盛生命活動的細胞，假定在其生命活動過程中含水量不變，那么溫度對結合水和自由水的比例有何影響，以下有關的表達正確的選項是 A溫度升高，結合水比例減小自由水比例增加B溫度升高，結合水比例增加，自由水比例減小C溫度降低，結合水比例減小，自由水比例增加D溫度降低，結合水和自由水比例不變【答案】A例2、微量元素含量少但對人的安康卻起著重要作

13、用，下科各組元素全部是微量元素的是 ANa、K、Cl、S BFe、Zn、Cu、Mn CN、H、O、P DGe、Ca、Cu、Mg【答案】B 【解析】AK、S屬于大量元素，A錯誤；BFe、Zn、Cu、Mn均屬于微量元素，B正確；CN、H、O、P、C屬于大量元素，C錯誤；DCa、Mg、C屬于大量元素，D錯誤。應選B?！究偨Y升華】此題主要考察的是微量元素的種類?！九e一反三】：【變式一】人的紅細胞必須生活在含有0.9%的氯化鈉溶液中，假設將紅細胞置于濃鹽水中，紅細胞那么會失水皺縮，從而喪失輸送氧氣的功能。這些事實說明 A無機鹽對維持生物體的新陳代謝有重要作用B無機鹽對維持細胞的形態(tài)和功能有重要作用C無機

14、鹽離子容易進出細胞D水分子容易進出細胞【答案】B【變式二】生長在含鹽量高、干旱土壤中的鹽生植物，通過在液泡中貯存大量的Na而促進細胞吸收水分，該現象說明液泡內的Na參與 A調節(jié)浸透壓B組成體內化合物C維持正常pHD提供能量【答案】A通過題目可知，植物在液泡中貯存大量的Na，使細胞液中的溶液濃度大于外界土壤中的溶液濃度，才能使細胞從土壤中吸收水分，調節(jié)其內部浸透壓?！咀兪饺酷t(yī)生給嚴重腹瀉的病人注射一定量的 0.9 的 NaCl 溶液，其目的是 A 補充無機鹽 B 補充能量 C 補存水分 D 供給營養(yǎng) 【答案】C類型二：細胞中的糖類和脂質例3、以下關于糖的表達，正確的選項是 A葡萄糖和果糖分子均

15、有復原性 B葡萄糖和麥芽糖可被水解C構成纖維素的單體是葡萄糖和果糖 D乳糖可以被小腸上皮細胞直接吸收【答案】A【解析】細胞內的復原性糖有葡萄糖和果糖單糖還有麥芽糖二糖。麥芽糖水解產生一個葡糖和一個果糖，都有復原性，可以和斐林試劑本尼迪特試劑反響產生磚紅色沉淀。蔗糖沒有復原性。纖維素是有葡萄糖單體縮合而成，不含果糖。乳糖分子量大，必須經過水解形成單糖，葡萄糖和半乳糖才能被小腸上皮吸收?！究偨Y升華】此題考察了糖的性質、功能和鑒定?！九e一反三】：【變式一】以下有關糖類生理作用的描繪中錯誤的選項是 A核糖和脫氧核糖是核酸的組成成分B葡萄糖是重要的能源物質C糖元是所有生物體儲藏的能源物質D纖維素是植物細

16、胞壁的主要成分【答案】C【變式二】以下脂質物質中，能有效地促進人和動物腸道對鈣和磷吸收的是  A脂肪B磷脂C維生素DD膽固醇 【答案】C【解析】維生素D具有可以促進鈣和磷吸收的功能?！咀兪饺恳韵玛P于纖維素的表達中正確的選項是 A. 細菌細胞壁的主要成分 B. 分子式可表示為C6H10O5n C. 水解最終產物為葡萄糖 D. 生物體進展生命活動的能源物質【答案】C例4、在鑒定復原性糖的實驗中，加人斐林試劑時必需要 A先加人斐林試劑甲液，后加人乙液B先加人斐林試劑乙液，后加人甲液C將斐林試劑的甲液和乙液混合均勻后再加D以上A、B、C三項操作方法都正確【答案】C【解析】斐林試劑的甲液是氫氧化鈉的質量濃度為0.1g/mL的溶液；乙液是硫酸銅的質量濃度為0.05g/mL的溶液。只有將甲液和乙液混合后，才能生