人教版生物必修一专题1：组成细胞的元素和化合物知识点

第1讲组成细胞的元素和无机化合物

【基础知识梳理】

一、组成细胞的元素

1、根据含量可划分为大量元素与微量元素：

（1）大量元素：含量占生物体总量万分之一以上，C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等

（2）微量元素：Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等

2、根据作用划分

占鲜重比例前四的元素_______________ 占干重比例前四的元素_______________

3、元素的存在形式：大多以化合物的形式存在。

4、来源：细胞有选择的从无机自然界中获得。

5、不同生物体内同种元素的含量差别较大；同一生物体内的不同元素的含量也不同。

二、生物界与非生物界的统一性和差异性

1、统一性：从化学元素的种类分析，组成生物体的化学元素在无机自然界都可以找到，没有以一种是生物界所特有的

2、差异性：从化学元素的含量分析，组成生物体的化学元素在生物体内和无机自然界中的含量相差很大，这是由于生物体有选择地从无机环境中吸收各种物质组成自身结构。

3、生物界统一性的表现：

（1）从化学元素角度分析：组成生物体的化学元素种类大体相同。

（2）从分子水平角度分析：

①所有生物DNA分子的空间结构（规则的双螺旋结构）和化学组成（4种脱氧核苷酸）相同

②所有生物共用一套密码子

③蛋白质的基本单位：氨基酸的种类基本相同

（3）从结构角度分析：除病毒外，生物体都是由细胞组成的

（4）从能量角度分析：生物体都是以ATP作为能量“通货”的

三、组成细胞的无机化合物

1、水

（1）细胞中的含量：细胞的各种化合物中，水的含量最多，一般为85%至90%。

（2）影响细胞含水量的因素：

①生物种类：水生生物含水量>陆生生物含水量

②生长发育阶段：幼儿>成年；幼嫩部分>成熟部分

③组织器官种类与代谢程度：如牙齿<骨骼<血液

（3）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(95.5%) 与细胞内的其他物质相结合存在(4.5%)

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（4）自由水与结合水在一定条件下可以相互转化

（5）自由水/结合水与代谢、抗逆性关系

比值高⇒代谢旺盛，但抗逆性差

自由水/结合水

比值低⇒代谢强度降低，但抗寒、抗旱、抗热等抗逆性增强自由水结合水

（6）自由水和结合水的存在及其功能的验证

①鲜种子放在阳光下暴晒，重量减轻⇒自由水散失，代谢减弱。

②干种子用水浸泡后仍能萌发⇒失去自由水的种子仍保持其生理活性。

③干种子放在试管中，用酒精灯加热，试管壁上有水珠⇒失去结合水。种子浸泡后不萌发⇒失去结合水的细胞失去生理活性。

（7

代谢过程结构

光合作用暗反应阶段叶绿体基质

有氧呼吸第三阶段线粒体

氨基酸脱水缩合反应生成多肽核糖体

植物细胞纤维素的合成高尔基体

DNA的复制、转录细胞核、叶绿体、线粒体

ATP的合成叶绿体、线粒体、细胞质基质

例1

正确的是：（）

A．水、蛋白质、糖类、脂质；N、H、O、C

B．蛋白质、糖类、脂质、水；O、C、N、H

C．水、蛋白质、脂质、糖类；H、O、C、N

D．蛋白质、水、脂质、糖类；C、O、H、N

例2：2010年冬我国许多地方出现旱情，影响了农作物的生

长。下列有关水对生命活动影响的叙述，不正确的是( )

①越冬的植物体内自由水与结合水的比值下降，有利于抵抗不利的环境条件

②细胞内自由水含量的降低是细胞衰老的特征之一

③癌细胞中自由水含量较正常的细胞低

④当人体缺水时，血浆的渗透压会降低，从而产生渴觉

A．①④ B．①③ C．③④ D．②④

2、无机盐

（1）含量：很少，1%-1.5%

（2）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。

（3）生理功能：

①细胞内复杂化合物的组成成分。Mg2+是叶绿素分子必须的成分；Fe2＋是血红蛋白的主要成分；I是甲状腺激素的主要成分，缺乏时患地方性甲状腺肿；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维持生物体内的酸碱平衡，渗透压的平衡。主要靠Na+、Cl-对细胞外液渗透压起决定作用；酸碱平衡，人血浆中的HCO3-、HPO42-等对血浆pH的稳定起重要作用。

例3：已知Mn2+是许多酶的活化剂，例如能激活硝酸还原酶。缺Mn2+的植物就无法利用硝酸盐，这说明无机盐离子（）

A．对维持生物体内生命活动有重要作用 B．对维持细胞形态有重要作用

C．对维持细胞酸碱平衡有重要作用 D．对调节细胞内渗透压有重要作用

（4）植物必需无机盐(元素)的实验探究

(1)对照组

植物＋完全培养液―→正常生长

(2)实验组

注意事项：①实验中应保证实验材料的统一性，即材料的种类、生长状况等。

②实验组加入X盐的目的是二次对照，使实验组再前后对照，以增强说服力。

四、生物组织中糖类、脂肪和蛋白质的检测原理

1

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）紫色蓝色

2

（1）选材→制备组织样液→显色反应。

①还原糖的检测和观察

结论：可溶性还原糖与斐林试剂在水浴加热的过程中生成砖红色沉淀，说明组织样液中有可溶性还原糖。

②蛋白质的检测与鉴定③淀粉的检测和观察

（2）脂肪的检测与观察

还可利用显微镜观察法，实验流程为：取材→切片→制片→观察。