細(xì)胞中的元素和化合物(一輪復(fù)習(xí)講義稿)

1、細(xì)胞中的元素和化合物一、細(xì)胞中的元素1、種類：依據(jù)含量分（萬分之一）（大量元素、微量元素） 依據(jù)作用分（最基本元素:生物大分子以碳鏈為骨架、基本元素、主要元素）細(xì)胞中元素含量分析(1)不同生物體內(nèi)各種化學(xué)元素的種類大體相同，但含量相差很大，(2)動(dòng)物、植物干重相比，由于植物含糖類較多，動(dòng)物含脂肪、蛋白質(zhì)較多，故植物體中含氧元素較多，動(dòng)物體中含氮、氫元素較多，另外動(dòng)物含Ca、P元素也比植物多。2、作用：（1）組成化合物進(jìn)而構(gòu)成細(xì)胞，如蛋白質(zhì)、核酸等。 部分元素參與形成的化合物元素參與形成的物質(zhì)及結(jié)構(gòu)N蛋白質(zhì)、ATP、ADP、NADPH、NADH、葉綠素、DNA、RNA、磷脂等PATP、ADP、N

2、ADPH、NADH、DNA、RNA、磷脂等Mg葉綠素的組成成分S甲硫氨酸、半胱氨酸等含硫氨基酸的組成成分；蛋白質(zhì)的特征元素（2）影響生物體的生命活動(dòng)，如B影響花粉萌發(fā)。3、生物界與非生物界的統(tǒng)一性（種類上）與差異性（含量上）生物界的統(tǒng)一性(科內(nèi)綜合)(1)從化學(xué)元素角度分析：組成生物體的化學(xué)元素種類大體相同。(2)從分子水平角度分析：生物都以核酸作為遺傳物質(zhì)，遺傳信息的傳遞與表達(dá)遵循“中心法則”，共用一套密碼子。(3)從結(jié)構(gòu)角度分析：除病毒外，生物體都是由細(xì)胞組成的。(4)從能量角度分析：生物體共用ATP作為直接能源物質(zhì)。二、細(xì)胞中的化合物 鮮重：OCHN; 干重：CONH說明：上述物質(zhì)含量均

3、是整體而言的，具體組織細(xì)胞中可能存在差異。例如，貯存脂肪的脂肪細(xì)胞中含量最多的化合物是脂質(zhì)，而不是水或蛋白質(zhì)。1、細(xì)胞中的水（1）含量：鮮重最多，生物種類：水生生物含水量陸生生物含水量；生長(zhǎng)發(fā)育階段：幼兒成年；幼嫩部分成熟部分；組織器官種類與代謝程度：如牙齒骨骼血液。（2）分類及生理作用含 量概 念生理作用結(jié)合水4.5%與其他物質(zhì)結(jié)合在一起細(xì)胞結(jié)構(gòu)的組成成分自由水95.5%能夠自由流動(dòng)、以游離狀態(tài)存在良好溶劑、運(yùn)輸營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物、提供液體環(huán)境、參與生化反應(yīng)（3）水的存在形式與新陳代謝、生物抗逆性的關(guān)系細(xì)胞中自由水/結(jié)合水的比值越大，生物新陳代謝越旺盛，該生物的抗逆性(如抗寒性、抗旱性)越差

4、；反之，該比值越小，生物新陳代謝越緩慢，其抗逆性則越強(qiáng)。自由水和結(jié)合水在一定條件下可相互轉(zhuǎn)化：（4）在生產(chǎn)實(shí)際中的應(yīng)用(1)種子的貯存：曬干種子是為減少自由水含量，降低種子的代謝，延長(zhǎng)種子壽命。(2)低溫環(huán)境下減少花卉澆水，可提高花卉對(duì)低溫的抗性。特別關(guān)注自由水主要存在于細(xì)胞液、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)及某些細(xì)胞器基質(zhì)中；結(jié)合水與細(xì)胞中某些物質(zhì)結(jié)合在一起存在。曬干的種子細(xì)胞中仍含有水分，主要是結(jié)合水，自由水極少。自由水、結(jié)合水的作用都非常大，不能認(rèn)為自由水作用大，其實(shí)兩種水在不同時(shí)期的作用各有所側(cè)重。（5）科內(nèi)綜合：圖解生物體內(nèi)水的變化2、細(xì)胞中的無機(jī)鹽（1）定義：除C、H、O以外的（2）含量：很少，1-1

5、.5%（3）存在形式：細(xì)胞中大多數(shù)無機(jī)鹽以離子的形式存在（4）生理功能： 復(fù)雜化合物的組成成分 維持正常的生命活動(dòng)。 維持酸堿平衡(如HCO/H2CO3、H2PO/HPO)和滲透壓平衡(K、Na、Cl)。部分無機(jī)鹽離子的具體功能分析無機(jī)鹽功 能含量異常I甲狀腺激素的組成成分缺乏時(shí)患地方性甲狀腺腫Fe2血紅蛋白的組成成分缺乏時(shí)患貧血Ca2降低神經(jīng)系統(tǒng)的興奮性血鈣過低時(shí)，會(huì)出現(xiàn)抽搐現(xiàn)象；血鈣過高時(shí)，會(huì)患肌無力B促進(jìn)花粉的萌發(fā)和花粉管的伸長(zhǎng)油菜缺硼時(shí)，會(huì)出現(xiàn)“花而不實(shí)”K促進(jìn)植物體內(nèi)淀粉的運(yùn)輸；動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)液滲透壓的維持缺乏時(shí)植物抗逆能力減弱，易受病害侵襲Na維持細(xì)胞外液的滲透壓缺乏會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞外液滲透

6、壓下降拓展：生物體內(nèi)無機(jī)鹽生理功能的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證對(duì)照組植物完全培養(yǎng)液正常生長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)組3、細(xì)胞中的糖類（1）含量：很少，比蛋白質(zhì)和脂質(zhì)都要少（動(dòng)物），但消耗量卻是非常大（2）元素組成：C、H、O（3）單糖、二糖、多糖的劃分根據(jù)是能否水解及水解后產(chǎn)生單糖的多少；單糖不經(jīng)消化直接被吸收，但二糖、多糖必須被消化后才能被吸收。多糖無甜味。蔗糖：主要存在于甘蔗和甜菜中；麥芽糖：主要存在于發(fā)芽的谷粒中；乳糖：主要存在于動(dòng)物的乳汁中。種類分布功能單糖五碳糖核糖動(dòng)植物細(xì)胞中都有RNA的成分脫氧核糖DNA的成分六碳糖葡萄糖光合作用的產(chǎn)物，能源物質(zhì)果糖植物細(xì)胞特有能源物質(zhì)二糖麥芽糖植物，發(fā)芽的谷粒中較多水解成2分子葡萄糖

7、而供能蔗 糖植物，甜菜、甘蔗中較多水解成果糖和葡萄糖而供能乳 糖動(dòng)物的乳汁中水解成半乳糖和葡萄糖而供能。多糖淀 粉植物的貯藏器官中植物細(xì)胞中重要的儲(chǔ)能物質(zhì)纖維素植物細(xì)胞壁中結(jié)構(gòu)性多糖，植物細(xì)胞細(xì)胞壁的基本組成成分糖元肝糖元?jiǎng)游锏母闻K中貯存能量，調(diào)節(jié)血糖 肌糖元?jiǎng)游锏募∪饨M織中氧化分解為肌肉收縮提供能量糖類功能的全面分析(1)糖類是生物體的主要能源物質(zhì)糖類是生物體進(jìn)行生命活動(dòng)的主要能源物質(zhì)(70%)。淀粉和糖原分別是植物、動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)的儲(chǔ)能物質(zhì)，而纖維素為結(jié)構(gòu)物質(zhì)，非儲(chǔ)能物質(zhì)。(2)糖類是細(xì)胞和生物體的重要結(jié)構(gòu)成分五碳糖是構(gòu)成核酸的主要成分。纖維素和果膠是植物細(xì)胞壁的主要成分。細(xì)菌的細(xì)胞壁主要由肽

8、聚糖組成。(3)糖類是細(xì)胞通訊、識(shí)別作用的基礎(chǔ)在細(xì)胞膜上糖類常與蛋白質(zhì)結(jié)合在一起構(gòu)成糖蛋白，糖蛋白在細(xì)胞與細(xì)胞之間的相互識(shí)別、信息傳遞過程中起著非常重要的作用。拓展延升：1、動(dòng)、植物特有的糖；動(dòng)、植物共有的糖2、還原性糖：葡、果、麥（半乳糖、乳糖）3、多糖的合成場(chǎng)所：葉綠體(淀粉）、高爾基體（纖維素）、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（糖原）4、水解產(chǎn)物和代謝產(chǎn)物的區(qū)別4、細(xì)胞中的脂質(zhì)（1）含量：很少，12%，比蛋白質(zhì)少但比糖類多（動(dòng)物）（2）元素組成：C、H、O，有的還含有N、P等（3）脂質(zhì)的類別與功能種類生理功能脂肪(C、H、O) 甘油+脂肪酸儲(chǔ)存能量、氧化分解釋放能量維持體溫恒定磷脂C、H、O、N、P是構(gòu)成生物膜

9、的主要成分固醇類（C、H、O）膽固醇是構(gòu)成細(xì)胞膜的重要成分，（代謝失調(diào)會(huì)引起心血管方面的疾?。粎⑴c人體血液中脂質(zhì)的運(yùn)輸性激素促進(jìn)性器官的發(fā)育和兩性生殖細(xì)胞的形成，激發(fā)并維持雌、雄性動(dòng)物的第二性征維生素D促進(jìn)人體對(duì)鈣、磷的吸收和利用脂質(zhì)相關(guān)知識(shí)1、相對(duì)于糖類、蛋白質(zhì)分子，脂肪分子中C、H的比例高，而O比例小。故在氧化分解時(shí)，單位質(zhì)量的脂肪較糖類、蛋白質(zhì)消耗的氧氣多，產(chǎn)生的水多，產(chǎn)生的能量也多。2、脂質(zhì)的合成場(chǎng)所；主要是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)3、 檢測(cè)生物組織中糖類、脂肪和蛋白質(zhì)1實(shí)驗(yàn)原理及步驟2實(shí)驗(yàn)注意問題(1)還原糖鑒定的實(shí)驗(yàn)材料要求淺色：不能用綠色葉片、西瓜、血液等材料，防止顏色的干擾。還原糖含量高：不能

10、用馬鈴薯(富含淀粉)、甘蔗、甜菜(富含蔗糖)。(2)唯一需要加熱還原糖鑒定，且必需水浴加熱，不能用酒精燈直接加熱。若不加熱則無磚紅色沉淀出現(xiàn)。(3)非還原糖(如蔗糖)斐林試劑現(xiàn)象不是無色而是淺藍(lán)色Cu(OH)2的顏色。(4)唯一需要顯微鏡脂肪鑒定，實(shí)驗(yàn)用50%酒精的作用洗掉浮色。(5)記準(zhǔn)混合后加入斐林試劑，且現(xiàn)配現(xiàn)用；分別加入雙縮脲試劑(先加A液，后加B液，且B液不能過量)。兩者成分相同，但CuSO4溶液的濃度不同，所以不能混用。(6)若用大豆做材料，必須提前浸泡；若用蛋清作材料，必須稀釋，防止其粘在試管壁上不易涮洗；且該實(shí)驗(yàn)應(yīng)預(yù)留部分組織樣液做對(duì)比。(7)易寫錯(cuò)別字提示：“斐林試劑”中的“斐”不可錯(cuò)寫成“非”，雙縮脲試劑中“脲”不可錯(cuò)寫成“尿”。(8)脂肪鑒定中，50%的酒精的作用是洗去浮色。斐林試劑與雙縮脲試劑的比較分析比較項(xiàng)目斐林試劑雙縮脲試劑不同點(diǎn) 使用方法甲液和乙液混合均勻后方可使用，且現(xiàn)配現(xiàn)用使用時(shí)先加A液再加B液呈色反應(yīng)條件需水浴加熱不需加熱