细胞中主要元素
组成细胞的元素和化合物 知识点总结
第二章组成细胞的元素和化合物<第1节 细胞中的元素和化合物>一、生物界与非生物界统一性：元素种类大体相同 差异性：元素含量有差异二、组成细胞的元素微量元素：Mo （钼）、Cu （铜）、Fe （铁）、Zn （锌）、Mn （锰）、B （硼）等（巧计：“牧童铁心猛碰”）大量元素（20多种）：C 、H 、O 、N 、P 、S 、K 、Ca 、Mg 等元素 主要元素（97%）：C 、H 、O 、N 、P 、S基本元素（90%）：C 、H 、O 、N物质基础 最基本元素（核心元素）48.8% ，生物大分子以碳链为骨架无机化合物 水：主要组成成分，一切生命活动都离不开水。
化合物 无机盐：对维持生物体的生命活动有重要作用蛋白质：生命活动（或性状）的主要承担者（体现者） 有机化合物 核酸：携带遗传信息糖类：主要的能源物质脂质：主要的储能物质△!鲜重下，4种基本元素的含量多少是：O>C>H>N ；干重下，4种基本元素的含量多少是：C>O>N>H △!生物鲜重中，含量最多化合物为水，干重中含量最多的化合物为蛋白质。
三、实验：检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质还原糖 + 斐林试剂砖红色沉淀淀粉 + 碘液苏丹Ⅲ染液 橘黄色苏丹Ⅳ染液 红色蛋白质 + 双缩脲试剂 紫色1、还原糖的鉴定（需要加热）：（1）原理：新配制的Cu(OH)2与加入的还原糖，在加热条件下反应生成砖红色的Cu 2O 沉淀。
（2）过程：样液→加斐林试剂→振荡→水浴加热煮沸→观察现象△!斐林试剂（甲液：0.1g/ml 的NaOH 乙液：0.05g/ml 的CuSO4）（3）颜色变化：斐林试剂（还原糖）： 浅蓝色→棕色→砖红色（沉淀）（4）注意事项①还原性糖有 单糖：葡萄糖、果糖、半乳糖、核糖、脱氧核糖等；二糖：麦芽糖、乳糖等。
（非还原性糖：蔗糖、淀粉、纤维素等，多糖都不是还原性糖）②甲、乙液必须等量混合均匀后再加入样液中，斐林试剂必须现配现用（与双缩脲试剂不同，双缩脲试剂先加A液，再加B液）③斐林试剂必须用水浴加热④取材取浅色，富含还原糖的物质（例如：不能选用习惯、甘蔗、马铃薯等）2、淀粉的鉴定：淀粉遇碘液变蓝3、脂肪的鉴定（需要显微镜）：（1）注意事项：①切片要薄，如厚薄不均就会导致观察时有的地方清晰，有的地方模糊。
高中生物必修一第一章第二节
3.存在形式：大多数以化合物的形式存在。 4.生物界和非生物界的统一性是指组成细胞的元素没有一
种是生命特有的，无机环境中都能找到，而差异性是指 两者间含量差别较大。
二、组成细胞的化合物
水 ：85%~90% 蛋白质 ：7%~10%
提醒
细胞内含量最多的化合物
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
还原糖 斐林试剂 砖红色沉淀
现配现用， 水浴 加热
淀粉 脂肪
碘液 苏丹Ⅲ染液 苏丹Ⅳ染液
蓝色 橘黄色 红色
需酒精脱色处理 做切片观察脂肪 颗粒需显微镜
蛋白质 双缩脲试剂
紫色
CuSO4不能过量
练一练 在蛋白质的鉴定实验之前，还要留出一部分样液的 作用是留作对照 。斐林试剂的甲液和乙液应混合后 方可使用，双缩脲试剂呢？分别加入。加入双缩脲 试剂的顺序应是先加NaOH，后加CuSO4 。蛋白质 和还原糖的鉴定实验中谁需加热？还原糖 。如何 加热？水浴加热 。
心肌和血液总的含水量差不多，但心肌呈固态， 血液呈液态，原因是二者自由水和结合水的比 例不同。 2.水的存在形式与代谢的关系 若细胞内自由水比例升高，则代谢旺盛，反之代 谢缓慢。 3.水的存在形式与抗寒性的关系 秋冬季节，蒸腾作用减弱，吸水减少，结合水相 对含量升高，因结合水不易结冰和蒸腾，从而 使植物抗寒性加强。
代谢加强，呼吸作用加快。
（2）不同种子亲水能力不同，大豆（主要含蛋白
质）>小麦、玉米、大米（主要含淀粉）>花生（主
要含脂肪）。
实验强化在平时2 检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质 1.实验原理
某些化学试剂能够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+斐林试剂 水浴加热 砖红色沉淀
细胞中的元素和无机物
S 甲硫氨酸、半胱氨酸等含硫氨基酸的组成成分
Fe
动物血红蛋白
I
甲状腺激素等
生命活动的主要承担者
蛋白质
组成元素
构成
氨基酸
脱水 缩合
多肽
盘曲 折叠
蛋白质
C、H、O、N（P、S……） 种类：20种 必需氨基酸：8种
非必需氨基酸：12种
特点：至少有一个－NH2和一个－COOH连在同一个C原子上
HO
通式：
②
④
①H
CH3
H⑥
H⑦
NH2 —C —C— N—C——C— N—C——C— N— C COOH
H O H H O H CH2 O H CH2
③
⑤
CO
COOH
NH2
⑧
⑨
（3）该化合物含有 三 个肽键，该图所示化合物的名称
是 四肽(多肽__)__，基本单位是__氨__基___酸_____。 （4）该图中所示的氨基酸种类不同，是由 R基 决定的，
成的化合物叫_二__肽__。
2、3个氨基酸脱水缩合,脱水__2_个，形成__2_个肽键，形
成的化合物叫__三_肽__。
3、N个氨基酸脱水缩合形成一条肽链，脱水_N__-_1_个，形 成肽键_N__-__1_个，形成的化合物叫_多__肽__。
4、N个氨基酸脱水缩合形成2条肽链，脱水_N__-_2_个，形成
C OH O
COOH
含有氨基和羧基的化合物就叫氨基酸，自然界中的氨基 酸有好几百种，但是能构成蛋白质的氨基酸只有20种。
H
O
H2N C CH2 C OH H
COOH H
NH2 H
H2N
C
C
OH汉 水 丑 生 侯 伟 作 品
细胞中的元素和化合物
03
02
在细胞中，有机化合物包括蛋白质、核酸、 糖类、脂质等。
04
核酸是细胞中遗传信息的携带者，包括 DNA和RNA两种。
糖类是细胞中的能量物质之一，同时也有 多种其他功能。
05
06
脂质是细胞中重要的结构物质和能量物质 。
无机化合物
无机化合物包括离 子、矿物质和无机 盐等。
矿物质是细胞中重 要的结构物质和能 量物质之一。
氢是细胞中第三个大量元素，它参与了细胞中所有的 氧化还原反应。氢原子在传递电子的过程中起到了关 键的作用。
微量元素的代谢过程
微量元素在细胞中的含量虽然很少，但是它们对于维持细胞的生命活动 却是必不可少的。例如，铁是血红蛋白的重要组成部分，它参与了氧气 的运输。
锌是许多酶的辅助因子，它参与了细胞中许多重要的生化反应。例如， 锌可以参与DNA的复制和修复。
非金属元素与化合物的相互作用
非金属元素如磷、硫等可以与其它化合物结合，这种相互作用有助于维持细胞内环境的酸碱平衡和渗 透压平衡。
05
细胞中元素和化合物的来源和去 路
大量元素的来源和去路
大量元素的来源
细胞中的大量元素，如碳、氢、氧、氮、磷、钾等，主要来 自于环境中的水和空气。它们通过植物的光合作用和动物的 摄食作用进入细胞。
酯键相连，形成了DNA和RNA。
糖类是细胞中主要的能源物质之一，它 可以通过糖酵解产生能量。此外，糖还 可以作为结构物质，参与细胞中各种结
构的形成。
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蛋白质与核酸的相互作用
蛋白质和核酸在细胞内形成复杂的网络结构，这种相互作用有助于遗传信息的传 递和表达。
糖类与脂肪的相互作用
糖类和脂肪在细胞内可以相互转化，这种相互作用有助于细胞在能量代谢和信号 转导方面的调控。
组成细胞的基本元素
组成细胞的基本元素细胞能够提供给我们生命赖以独立及维持运转的特殊功能，它们一般由四种组成元素组成，分别为细胞膜、细胞核、细胞质和细胞器。
细胞膜是细胞的外壳，它由脂质和蛋白质共同组成。
脂质是细胞膜最主要的成分，它能够准确地调节细胞内外的物质运输，从而维持细胞内外环境的稳定。
蛋白质在细胞膜的各个层之间行走，从而实现物质的运输。
细胞核的主要功能是分子遗传学、细胞生长及细胞生理过程的控制。
通常位于细胞的中心，是细胞内主要的遗传物质。
细胞核内存储有细胞中所有遗传信息，并注释给出细胞进行各种细胞活动的指令。
细胞质也是细胞的重要组成部分，它包括氨基酸、脂类、维生素、糖原、脱氧核糖核酸（DNA）、蛋白质等物质。
它穿透整个细胞，以完成细胞内的物质运输以及能量的转换。
细胞质的各个组分还可以根据细胞的需要进行调节，以维持细胞的免疫功能和细胞生理活动水平。
细胞器主要包括线粒体、小体、共聚体、细胞颗粒、吞噬体等。
它们可以分泌不同类型的酶，以及用来合成和移动细胞物质的结构元素，是细胞存在的最基本的单位。
其中，线粒体是细胞的“燃料”，是能量转化的“工厂”，由它进行糖、脂肪及氨基酸的代谢;小体是细胞的“病毒控制中心”，由它实现细胞对病毒的抵抗;细胞颗粒可以在细胞内对物质进行贮存和携带，以保持细胞的活力;而共聚体是细胞中重要的分子运输工程，它可以将分子从一个细胞中运输到另一个细胞中。
总而言之，细胞膜、细胞核、细胞质和细胞器都是细胞行为及功能的基本组成部分。
它们的关系是密不可分的，它们共同作用形成复杂的细胞结构，只有这样，细胞才能正常地运转，从而为生命提供充足的能量及维持其独立运转。
组成细胞的元素
专题一组成细胞的分子与细胞专题聚焦二细胞中的元素1.细胞中的元素大量元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等；微量元素：Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等；主要元素：C、H、O、N、P、S基本元素：C、H、O、N最基本元素：C2.细胞中的元素及其重要作用P：在细胞原生质里一般以磷酸根的形态存在，除了作为核苷酸、磷酸、磷脂、NADP+、ATP 等组成成分外，它还参与许多代谢过程。
S：是甲硫氨酸、半胱氨酸等含硫氨基酸的重要组成成分，因此也是蛋白质的组成成分。
Ca：在细胞原生质中一般以磷酸盐和碳酸盐的形式存在，对保持原生质胶体的稳定性和调节膜的通透性是不可缺少的。
动物血液和组织液中的钙离子对血的凝固和肌肉的收缩有重要作用。
K：在动物细胞中多分布在细胞质里，对神经的兴奋传导和肌肉收缩有重要作用；在植物中以无机盐溶液的离子状态存在，与光合作用过程中糖类的运输有关。
细胞中的化合物种类及检测水无机化合物3.细胞中的化合物无机盐蛋白质有机化合物脂质糖类核酸4.检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质①检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质等的实验原理及步骤②区别双缩脲试剂和斐林试剂斐林试剂双缩脲试剂甲液乙液A液B液成分0.1g/mLNaOH溶液0.05g/mLCuSO4溶液0.1g/mLNaOH溶液0.01g/mLCuSO4溶液鉴定物质可溶性还原糖蛋白质44为0.01 g/mL 。
b ．原理不同。
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的Cu 2＋。
c ．使用方法不同。
斐林试剂是先将NaOH 溶液与CuSO 4溶液混匀后再使用；双缩脲试剂是先加入NaOH 溶液，再滴加CuSO 4溶液。
③ 实验中注意的其他问题a 、还原糖鉴定实验材料的要求浅色：不能用绿色叶片、西瓜、血液等材料，防止颜色的干扰。
还原糖含量高：不能用马铃薯(含淀粉)、甘蔗、甜菜(含蔗糖)。
b 、唯一需要加热——还原糖鉴定，且必需水浴加热，不能用酒精灯直接加热。
第二讲 细胞中的元素和化合物.
细胞中的元素和化合物
一、组成细胞的元素
1.种类： 主要有20种
最基本元素 基本元素 K Ca Mg等
大量: C H O N P S 元素 主要元素
微量: Fe Mn Zn Cu B Mo等 占细胞鲜重干中最多的元素是：O 占细胞干重中最多的元素是： C
H 脂质分子中含量更高，所占比例更大的元素是：
水生生物>陆生生物 ②同一生物体不同的生长发育阶段水的含量不同。 幼儿时期>成年时期；幼嫩部分>老熟部分。 ③同一生物不同器官水的含量也不同。代谢旺盛的 器官、组织含水多。
2.存在形式：自由水
形 式 定 义 含 量 特 点 自 由 水
结合水
结 合 水
以游离形式存在 可以自由流动 约占细胞全部 水分的95.5%
举例
五碳糖
果糖、半乳糖 核糖C5H10O5 RNA主要成分
糖
种类
类
二糖
脱氧核糖C5H10O4DNA主要成分 特点：两分子单糖脱水缩合而成，水解成单 糖后才能被细胞吸收 麦芽糖—2分子葡萄糖
植物
举例 多糖 举例
蔗糖—1分子果糖+1分子葡萄糖
动物 乳糖—1分子半乳糖+1分子葡萄糖 特点：多个单糖脱水缩合而成，水解成单
【标准解答】 逐项分析如下：
选项 A 内容指向·联系分析 根据扇形图的比例可判断正常细胞中A、B 分别为H2O和蛋白质，它们的共有元素为H、 O，而O在活细胞中含量最多 细胞脱水后则A为蛋白质，蛋白质是以碳 为骨架建立的大分子物质，其中碳含量最 多，即为b B物质是蛋白质，在正常细胞中含量第二， 具有多样性，其必含的元素为C、H、O、N， 可能还含有S、P等其他元素 细胞中某元素的含量多，其数量不一定也 多，反之亦然，如细胞中氢元素数量最多， 但由于其原子量最小，所以其含量仅占第
高一生物知识点：组成细胞的元素和化合物
高一生物知识点：组成细胞的元素和化合物核酸是细胞内携带遗传信息的物质，在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。
接下来小编为大家整理了高一生物学习的内容，一起来看看吧!高一生物知识点：组成细胞的元素和化合物第一节细胞中的元素和化合物知识梳理：1、生物界与非生物界统一性：元素种类大体相同差异性：元素含量有差异2、组成细胞的元素(常见20多种)大量元素：C H O N P S K Ca Mg微量元素： Zn 、Mo、Cu、B、Fe、Mn(口诀：新木桶碰铁门) 主要元素：C、H、O、N、P、S含量最高的四种元素：C、H、O、N(基本元素)最基本元素：C(干重下含量最高)质量分数最大的元素：O(鲜重下含量最多的是水)数量最多的元素：H3、组成细胞的化合物无机化合物：水(鲜重下含量最多)，无机盐有机化合物：糖类，脂质，蛋白质(干重中含量最高的化合物)，核酸4、检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质实验原理：某些化学试剂能够使生物组织中的有关有机化合物产生特定的颜色反应。
糖类中的还原糖(如葡萄糖、果糖、麦芽糖)与斐林试剂发生作用，生成砖红色沉淀。
脂肪可以被苏丹红Ⅲ染成橘黄色(或被苏丹红Ⅳ染液染成红色)。
淀粉遇碘变蓝色。
蛋白质与双缩脲试剂发生作用，产生紫色反应。
第二节生命活动的主要承担者——蛋白质蛋白质是组成细胞的有机物中含量最多的。
元素组成：C H O N(有的含N P S Fe等)基本单位：氨基酸一、氨基酸及其种类氨基酸是组成蛋白质的基本单位(或单体)。
种类：约20种通式：有8种氨基酸是人体细胞不能合成的(婴儿有9种)，必须从外界环境中直接获取，叫必需氨基酸。
另外12种氨基酸是人体能够合成的，叫非必需氨基酸。
结构要点：每种氨基酸都至少含有一个氨基(-NH2)和一个羧基(-COOH)，并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。
氨基酸的种类由R基(侧链基团)决定。
二、蛋白质的结构氨基酸分子相互结合的方式是：一个氨基酸分子的羧基(—COOH)和另一个氨基酸分子的氨基(—NH2)相连接，同时脱去一分子水，这种结合方式叫做脱水缩合。
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细胞中主要元素
1. 碳（C）：碳是细胞中的基本元素之一，构成有机物的主要成分。
细胞通过碳元素进行能量代谢和有机物合成，如葡萄糖的光合作用和细胞呼吸过程。
碳的存在使细胞能够进行生物化学反应，维持正常的代谢活动。
2. 氧（O）：氧是细胞中最重要的元素之一，参与细胞呼吸过程中的氧化反应。
细胞通过氧气与有机物反应产生能量，并释放二氧化碳。
氧还参与细胞内的氧化还原反应，维持细胞内的氧化平衡。
3. 氮（N）：氮是细胞中构成蛋白质和核酸的重要元素。
细胞通过氮元素合成氨基酸，进而合成蛋白质。
蛋白质是细胞的重要组成部分，参与细胞的结构、功能和调节。
氮还参与核酸的合成，是DNA和RNA的基本组成元素。
4. 磷（P）：磷是细胞中核酸和磷酸化合物的重要成分。
细胞通过磷元素合成ATP（三磷酸腺苷），ATP是细胞内能量的主要储存和释放形式，参与细胞的各种能量代谢过程。
此外，磷还是DNA和RNA 分子中的磷酸骨架的组成元素，参与遗传信息的传递和转录过程。
5. 钙（Ca）：钙是细胞内重要的信号传递和调节元素。
细胞通过钙离子参与细胞内的信号传导过程，如肌肉收缩、神经传递和细胞分裂等。
钙还参与细胞膜的稳定和细胞骨架的形成，对细胞的结构和
功能起重要作用。
6. 钾（K）：钾是细胞内的主要阳离子之一，参与细胞内的电解质平衡和细胞内外的渗透调节。
细胞通过钾离子维持细胞内外的电位差，使细胞内外环境稳定。
钾还参与细胞内的酶活性和蛋白质合成过程。
7. 镁（Mg）：镁是细胞内的重要金属离子，参与细胞内多种酶的活性和稳定。
细胞通过镁离子调节酶的活性，促进细胞内的代谢和生化反应。
镁还参与核酸的稳定和蛋白质的合成过程。
8. 硫（S）：硫是细胞内蛋白质的重要成分之一，参与蛋白质的结构和功能。
蛋白质中的硫元素通过二硫键的形成，稳定蛋白质的折叠结构和功能。
此外，硫还参与细胞内的一些代谢反应，如硫酸的合成和硫酸酶的催化。
细胞中的这些主要元素共同构成了细胞的基本组成和功能。
它们相互作用，参与细胞内的各种生化反应和代谢过程。
细胞的正常功能和生存离不开这些元素的平衡和调节。
通过深入理解细胞中的主要元素，可以更好地认识和研究细胞的结构和功能，为生物学和医学领域的研究提供重要的基础。