1、第二章 组成细胞的分子 一、组成细胞的元素二、组成细胞的化合物三、生物组织中糖类、脂肪、蛋白质的检测四、细胞中的无机物五、细胞是多种元素和化合物组成的生命系统1化学元素：C、H、O、N等化学元素在细胞内含量丰富，是构成细胞中主要的基础2化合物：和是生命活动的主要能源物质，水和无机盐与其他物质也具有重要功能化合物糖类脂肪组成细胞的化学元素 1分类与地位组成生物体的化学元素常见的有20多种，各种元素的归属范围归纳如下：知识拓展(1)分类依据是根据生物体内含量，而不是生理作用，微量元素含量虽少，但其生理作用却不可替代。(2)大量元素和微量元素的划分是依据生物界中生物的整体情况，具体到某一种生物可能有
2、差别。在鲜重和干重条件下，细胞中各种元素的含量是不同的，在鲜重下O元素最多的原因是H2O在细胞中含量最多。(3)组成生物体的常见的20种化学元素是指必需元素，生物体内可能含一些非必需元素。如人体可能含Pb。2统一性与差异性3主要作用(1)维持机体生命活动，如K可保持心肌正常兴奋性，B可促进植物花粉的萌发和花粉管的伸长。(2)组成化合物知识拓展(1)从化合物的元素组成上分析代谢产物糖类、脂质和蛋白质的组成元素中都有C、H、O，可推知其代谢产物中都有CO2和H2O；蛋白质中还含N，故其代谢产物中含有尿素。(2)从化合物的元素含量上分析氧化分解释放能量的多少，脂肪的含氢量多于糖类，因此等质量的脂肪彻
3、底氧化分解时所消耗的O2比糖类多，释放的能量也多于糖类。1无土栽培需要配制营养液，营养液中应含有植物必需的各种元素。请回答下列有关问题：(1)有人在配制培养基时使用了NH4NO3、KNO3、CaCl22H2O、MgSO47H2O、螯合铁溶液、微量元素溶液，为使作物正常生长，还需补充含_等元素的化合物。(2)植物吸收NH4NO3可用于合成_。A核苷酸和纤维素 B淀粉和蛋白质C蛋白质和DNA D脂肪和RNA(3)用上述添加某元素后的培养液，同时培养了番茄和黄瓜两种植物，下列有关叙述错误的是_。A组成它们的化学元素的种类大体相同B黄瓜植株体内含有的元素都是其必需元素C同一种元素在两种植物体内含量不同
4、D植物对元素的吸收与细胞膜的选择透过性有关解析：本题考查大量元素的种类、化合物的元素组成及元素统一性和差异性等内容。(1)大量元素有C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg。由营养液的配方可知，该营养液中缺乏P。(2)核苷酸、RNA和DNA由C、H、O、N、P五种元素组成，脂肪、纤维素和淀粉由C、H、O三种元素组成，蛋白质中含C、H、O、N等元素。(3)不同生物在元素种类上具有统一性，而在元素含量上具有差异性，由于环境污染等原因，植物体内含有的元素不一定是植物必需的元素。答案：(1)P(2)C(3)B水 1水的含量在构成细胞的各种化合物中，水的含量最多，一般为85%90%。(1)不同的生物体内水
5、的含量差别很大。例如，生物体的含水量一般为60%95%，而生活在海洋中的水母的含水量达到97%。(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，如心肌含水79%。血液含水82%。2水的存在形式与功能知识拓展 细胞中产生水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复制、转录3.水的含量与代谢和抗逆性的关系(1)当自由水比例增加时，生物体代谢活跃、生长迅速，如干种子内所含的主要是结合水，干种子只有吸足水分获得大量自由水，才能进行
6、旺盛的生命活动。(2)当自由水向结合水转化较多时，代谢强度就会下降，抗寒、抗热、抗旱的性能提高。旱生植物比水生植物具有较强的抗旱能力，其生理原因之一就是结合水含量较高。知识拓展(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)干种子不浸泡则不萌发自由水越多，代谢越旺盛。(4)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。(5)失去结合水的种子浸泡后不萌发失去结合水的细胞失去生理活性。2(2011年宁波联考)下列关于细胞中水的含量的叙述，不正确的是()A水是人体细胞中含量最多的化合物B老年人细胞中含水量比婴
7、儿的少C新陈代谢越旺盛，细胞中的含水量越高D抗冻的植物细胞内自由水含量大解析：生物体的含水量一般为60%95%，幼儿身体的含水量远高于成年人和老年人。自由水/结合水的数值大小与新陈代谢强度和抗逆能力有关，该比值增大新陈代谢强度增强，该比值减小抗旱、抗冻、抗寒等能力增强。答案：D无机盐 1存在形式主要是离子形式，如 Na、K、Ca2、Mg2、Fe2、Fe3、Cl、HCO3、SO24 等，少数以化合态形式存在。2吸收的主要方式：主动运输。3生理功能(1)是细胞的结构成分：有些无机盐是细胞内某些复杂的化合物的重要组成部分，如 Mg2叶绿素；Fe2血红蛋白；PO34 磷脂、ATP、NADPH；I甲状腺
8、激素。(2)参与并维持生物体的代谢活动：如哺乳动物血液中必须含有一定量的 Ca2，如果某个动物血液中钙盐的含量过低就会出现抽搐，过高又会出现肌无力。(3)维持生物体内的平衡：体内平衡使细胞能有稳定的结构和功能，是生物维持正常的代谢和生理活动的必要条件。渗透压的平衡：Na、Cl对细胞外液渗透压起重要作用，K则对细胞内液渗透压起决定作用。酸碱平衡(即pH平衡)：pH调节着细胞的一切生命活动，它的改变影响着原生质体组成物的所有特性以及在细胞内发生的一切反应：如人血浆中的HCO3、HPO24 等。离子平衡：动物细胞内外Na/K/Ca2的比例是相对稳定的。细胞膜外Na高、K低，细胞膜内K高、Na低。K、
9、Na这两种离子在细胞膜内外分布的浓度差，是使细胞可以保持反应性能的重要条件。知识拓展 植物必需无机盐的实验验证(1)对照组：正常植物完全培养液生长正常(2)实验组(3)在实验组中还可设置二次对照，即在出现病症后，再加入含X的培养液，植物恢复正常生长，以形成前后对照。3(2011年宜昌联考)苹果含有元素Zn，Zn是形成与记忆力息息相关的蛋白质不可缺少的元素，儿童缺Zn，就会导致大脑发育不完善。因此，苹果又被称为记忆之果，这说明无机盐离子()A对维持酸碱平衡起重要作用B对维持细胞形态有重要作用C对调节细胞内的渗透压有重要作用D对维持生物体生命活动有重要作用解析：无机盐离子调节血浆pH维持在7.35
10、7.45之间；无机盐还可使细胞维持正常形态，不会失水或吸水过多；无机盐离子对维持细胞和生物体的生命活动有重要作用。据题意知D选项符合要求。答案：D4(2011年南京质检)下列关于无机盐的叙述，错误的是()A缺铁性贫血是因为体内缺乏铁，血红蛋白不能合成BMg2是叶绿素的成分之一，缺Mg2影响光合作用C细胞中的无机盐大多数以化合物形式存在，如CaCO3构成骨骼、牙齿D碘是合成甲状腺激素的原料，所以常在食盐中加碘解析：铁是血红蛋白的组成成分，缺铁则不能合成血红蛋白；Mg2是叶绿素的组成成分，缺Mg2则不能合成叶绿素，进而影响光合作用；细胞中的无机盐大多数以离子形式存在；碘是合成甲状腺激素的原料，在食
11、物中加碘是为了补充碘，预防因食物中缺碘而引起地方性甲状腺肿。答案：C检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质1实验原理生物组织中某些有机化合物能与某些化学试剂产生特定的颜色反应。2实验流程3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，应现用现配。(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，增强实验的说服力。(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
12、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。(4)脂肪的鉴定中，实验用的花生种子需提前浸泡34 h，浸泡时间太短，不易切片；浸泡时间太长，则组织太软，切下的薄片不易成形。知识拓展 斐林试剂与双缩脲试剂的区别(1)浓度不同。即斐林试剂中CuSO4溶液浓度与双缩脲试剂中CuSO4溶液浓度不同。(2)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Cu2。(3)使用方法不同。斐林试剂是先将NaOH溶液与CuSO4溶液混匀后再使用；双缩脲试剂是先加入NaOH溶液，再滴加CuSO4溶液。名师点睛 三个实验中都不宜选取有颜色的材料，否则会干扰实验结果的颜色变化
13、。Cu2呈现蓝色，因此CuSO4的用量较少，以免因过量使用而遮盖实验结果的颜色。该实验原理、方法、步骤可用于对生物组织、消化液(如唾液)、食品(如奶粉)进行某种成分的检测或鉴定，也可用于医学上某些疾病的诊断，如糖尿病、肾炎等。5(2011年银川模拟)下列关于物质的鉴定，对采用的试剂、实验操作方法及实验现象的描述，正确的是()A.脂肪，DNA BDNA，蛋白质C脂肪，葡萄糖D葡萄糖，蛋白质解析：脂肪被苏丹染液染成红色，实验不需加热。若观察组织细胞内的脂肪滴，需显微镜，若观察研磨液，无需显微镜；健那绿溶液将DNA染成绿色，不需加热；斐林试剂与葡萄糖水浴加热产生砖红色沉淀；蛋白质与双缩脲试剂反应产生
14、紫色，无需加热。答案：C6(2011年茂名质检)根据相关实验，回答下列问题：(1)鉴定成熟苹果果肉中存在还原性糖，所用的试剂是_，该试剂与细胞内还原性糖发生作用，形成_沉淀，因此，可用该试剂检验糖尿病人尿液中_的含量。(2)鉴定黄豆组织中存在蛋白质时，向组织液中加入双缩脲试剂A摇匀，再向样液中加入双缩脲试剂B摇匀。其中双缩脲试剂B的量只有34滴，而不能过量，为什么？_。解析：还原糖的鉴定试剂常用斐林剂试，也可用班氏试剂，原理是相同的：还原糖的CHO将Cu(OH)2的Cu2还原为Cu。在蛋白质鉴定中，NaOH的作用是制造蛋白质与Cu2形成络合物的碱性条件，若Cu2过量，会与NaOH反应，生成蓝色
15、的Cu(OH)2，干扰现象的观察。答案：(1)斐林试剂 砖红色 葡萄糖(2)过量的双缩脲试剂B会与试剂A反应，使溶液呈蓝色，而掩盖生成的紫色水的存在形式及作用 一个人在极限状况下，可以坚持20 d以上不进食，但是缺水不能超过1 d；地球表面约3/4的部分是水；细胞内含量最多的化合物是水；许多国家的科学家都在为寻找火星上的水而努力工作；这些事实无不说明水对生命的重要性。下列有关细胞内水的叙述错误的是()A各种生物的一切生命活动都不能离开水B水在细胞内以自由水和结合水的形式存在C自由水是细胞结构不可缺少的组成成分D结合水在细胞内的含量相对比较稳定【解析】本题考查水在细胞内的作用、含量及在细胞内的存
16、在方式。解答本题用到的知识点有：水在细胞中的存在形式；自由水和结合水的关系及其各自的作用。水在细胞内以自由水和结合水两种形式存在，能够随新陈代谢的进行而相互转化，存在着动态变化。自由水是生物体新陈代谢过程中各种生化反应的良好介质，因此一切生命活动都离不开水。结合水是构成细胞的重要组成成分，在细胞内的含量是基本不变的，相对比较稳定。故C项错误。【答案】C无机盐的作用 医生常给脱水的病人注射0.9%的生理盐水。因为红细胞在蒸馏水中会因吸水过多而胀破，在浓盐水中会因失水过多而皱缩，从而失去输送氧的功能，这说明()A水和无机盐是构成细胞的重要物质B水分子容易进出细胞C无机盐离子容易进出细胞D无机盐对维
17、持细胞的形态和功能有重要作用【解析】不同浓度的盐水会通过改变细胞的形态而影响细胞运输氧气的功能，说明无机盐对维持细胞的形态和功能具有重要作用。【答案】D细胞中有关成分的鉴定 香蕉果实成熟过程中，果实中的贮藏物不断代谢转化，香蕉逐渐变甜。图A中、两条曲线分别表示香蕉果实成熟过程中两种物质含量的变化趋势。请回答：取成熟到第X天和第Y天的等量香蕉果肉，分别加等量的蒸馏水制成提取液。然后在a、b试管中各加5 mL第X天的提取液，在c、d试管中各加5 mL第Y天的提取液，如图B。(1)在a、c试管中各加入等量碘液后，a管呈蓝色，与a管相比c管的颜色更_，两管中被检测的物质是_，图A中表示这种物质含量变化
18、趋势的曲线是_。(2)在b、d试管中各加入等量的斐林试剂，煮沸后，b管呈砖红色，与b管相比d管的颜色更_，两管中被检测的物质是_，图A中表示这种物质含量变化趋势的曲线是_。(3)已知乙烯利能增加细胞内乙烯的含量。如果在第X天喷施乙烯利，从第X天开始曲线将呈现出_(加快、减慢)下降的趋势，曲线将呈现出_(加快、减慢)上升的趋势。【解析】从题中所给的信息来看，香蕉成熟过程中，香蕉逐渐变甜，说明成熟时间越长，淀粉转变成的可溶性还原糖越多，淀粉在不断减少，还原糖在不断增多。而鉴别用的试剂是碘液和斐林试剂，遇碘变蓝色是淀粉的特性，还原糖与斐林试剂水浴加热后会出现砖红色沉淀。a、b试管中是成熟X天的提取液
19、，成熟时间较短，物质转化较少；c、d试管中是成熟Y天的提取液，成熟时间较长，物质转化较多。由此可以判定代表的是淀粉的变化，代表的是还原糖的变化。乙烯利能增加细胞中乙烯的含量，乙烯能促进果实的成熟，即可以促进物质的转化，所以在第X天喷施乙烯利，物质转化将加快，曲线下降和曲线的上升都将加快。【答案】(1)浅 淀粉 (2)深 还原糖 (3)加快 加快1(2011年蚌埠模拟)下列对幼嫩绿叶细胞中有关分子的描述，错误的是()A叶绿素分子中含镁元素B蛋白质都含有C、H、O、N、S等元素C纤维素是构成细胞壁的主要成分D水在细胞中主要以自由水形式存在解析：叶绿素分子中含有镁元素；有些蛋白质中没有S元素，蛋白质
20、中都含有C、H、O、N四种元素；植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶；细胞中自由水含量约占95%。答案：B2组成细胞的化合物有无机化合物和有机化合物。下列有关叙述正确的是()A肝细胞中含量最多的化合物是蛋白质B干种子中的水主要是自由水C水是病毒体内含量最多的化合物D细胞中都含有脂质解析：肝细胞中含量最多的化合物是水；干种子中的水主要是结合水；病毒主要由核酸和蛋白质组成；细胞膜中均含有脂质。答案：D3双缩脲试剂可以鉴定蛋白质。是由于蛋白质有()A肽键B氨基酸C羧基D氨基解析：双缩脲试剂中的Cu2在碱性条件下与两个或两个以上的肽键发生颜色反应。答案：A4(2011年长春质检)关于生物体内水和无机盐的
21、叙述，不正确的是()A体内参与运输营养物质和代谢废物的水是自由水B某些无机盐是组成ATP、RNA和纤维素的必需成分C生物体内无机盐浓度的大小会影响细胞的吸水或失水D自由水与结合水的比例随生物个体代谢的强弱而变化解析：纤维素只由C、H、O三种元素组成，没有无机盐。答案：B5有的植物能生存在干旱的地方。下列关于耐旱植物细胞的叙述中正确的是()A细胞液浓度高，自由水多，代谢旺盛B细胞液浓度高，自由水少，代谢缓慢C细胞液浓度低，自由水少，代谢缓慢D细胞液浓度低，自由水多，代谢旺盛解析：根毛细胞液浓度大于土壤溶液浓度，根毛细胞才能吸水。耐旱植物自由水少，细胞液浓度高，易吸水。自由水为代谢提供水环境、运输
22、营养和代谢废物，自由水少，代谢就会缓慢。答案：B6(2011年福州测试)有关细胞中的有机物下列说法正确的是()A核酸、酶、果糖、脂肪均含有元素C、H、O、NB花生种子中没有蛋白质，只有脂肪，故用来作为检测脂肪的材料C淀粉、蛋白质、脂肪在氧化分解时都能释放出能量D对蛋白质的检测可用斐林试剂，且要现配现用解析：果糖、脂肪只含有C、H、O元素；蛋白质的检测应用双缩脲试剂。答案：C7(2011年威海测试)A.水是生命之源，也是细胞内各种化学反应的介质，在细胞中有两种存在形式，即自由水和结合水。在植物细胞中自由水和结合水的比值的变化，是与生命活动相适应的。(1)农民将新收获的种子放在场院晒，是为了除去部
23、分_，然后再将其储存。这样做有两个目的，一是防止水分过多而霉变；二是可降低种子的_作用，从而减少有机物的消耗。说明_水多代谢旺盛。(2)如果将晒过的种子再用火烤，失去的是_水。(3)血液凝固时，_水变成_水，说明_。B种子在适宜的条件下萌发成幼苗，下面是经过处理后得到的数据，请依据表中的数据回答问题：(1)和种子相比幼苗湿重增加，增加的主要物质是_。(2)和种子相比，幼苗干重减少，减少的物质是_。(3)灰分代表的物质是_。(4)种子和幼苗相比较，_的核酸较多。(5)种子和幼苗相比较，_的脂肪较多。解析：自由水越多，种子代谢越旺盛。储存种子，要降低自由水的含量，从而降低种子的呼吸作用。晒干的种子
24、丢失了自由水，代谢降低，再烘干，丢失了结合水。结合水是细胞的结构成分，丢失结合水细胞会死亡。血液中含有较多的自由水，能流动，当自由水变为结合水时，血液不能再流动，发生凝固。幼苗比种子重得多，主要是幼苗吸水，细胞中含有大量自由水。而幼苗由于含水多，呼吸作用旺盛，消耗掉大量有机物，其干重减少。灰分主要是无机盐，二者相差不大。幼苗细胞多，含核酸多，但由于呼吸作用消耗，脂肪含量少。答案：A.(1)自由水 呼吸 自由(2)结合水(3)自由水结合水 自由水和结合水是可以相互转化的B(1)自由水(水)(2)有机物(3)无机盐(4)幼苗(5)种子8现有无标签的稀蛋清、葡萄糖、淀粉和淀粉酶溶液各一瓶，可用双缩脲
25、试剂、斐林试剂和淀粉溶液将它们鉴定出来。请回答：(1)用试剂将上述4种溶液初步鉴定如下，请填充相应内容：(2)区分发生显色反应一组溶液的方法及鉴定结果是_。解析：(1)由于稀蛋清和淀粉酶溶液的本质是蛋白质，蛋白质与双缩脲试剂发生紫色反应，而葡萄糖和淀粉不与双缩脲试剂反应，所以可以用双缩脲试剂将4种溶液分为两组；(2)葡萄糖属于还原糖，可与斐林试剂作用产生砖红色沉淀，而淀粉不能，所以可用斐林试剂将淀粉与葡萄糖分开；(3)淀粉可被淀粉酶分解形成还原糖，还原糖可与斐林试剂反应产生砖红色沉淀，而稀蛋清无这一特性，所以可以用淀粉溶液和斐林试剂将稀蛋清和淀粉酶区分开。答案：(1)(2)将淀粉溶液分别与发生显色反应的两种溶液混合，一段时间后，用斐林试剂分别处理上述两种混合液，水浴加热后观察到无颜色变化的溶液是稀蛋清溶液，出现砖红色沉淀的溶液是淀粉酶溶液本小节结束请按ESC键返回