組成細胞的分子

第1節(jié)細胞中的元素和化合物

［必備知識I

1.組成細胞的化學元素，在無機自然界中都能夠找到，沒有一種化學元素為細胞所特有，這說明了生

物界與無機自然界具有統(tǒng)一性:但是，細胞與無機自然界相比，各種元素的相對含量又大不相同,這說明

了生物界與無機自然界具有差異性。（P16）

2.組成細胞的各種元素大多以化合物的形式存在。細胞內(nèi)含量最多的化合物是水，它同時也是含量最

多的無機化合物,含量最多的有機化合物是蛋白質。（P17）

3.用化學試劑檢測生物組織中的化合物或觀察結構

項目還原糖脂肪蛋白質淀粉

試劑斐林試劑蘇丹ni染液雙縮胭試劑碘液

現(xiàn)象磚紅色沉淀橘黃色紫色藍色

需要加熱的是還原糖的鑒定，需要借助顯微鏡的是脂應鑒定。常見的還原糖有葡萄糖、里糖、麥芽糖。

（P18"探究?實踐”）

4.脂肪的檢測和觀察實驗中，切片后，從培養(yǎng)皿中選取最薄的切片，用毛筆蘸取放在載玻片中央；在

花生子葉薄片上滴2?3滴蘇丹IH染液，染色3min；用吸水紙吸去染液，再用體積分數(shù)為50%的酒精洗去

浮色；用吸水紙吸去花生子葉周圍的灑精，滴一滴蒸館水，蓋上蓋玻片，制成臨時裝片。先在低倍鏡下觀

察,再換高倍鏡觀察，視野中被染成橘黃色的脂肪顆粒清晰可見。（P18"探究?實踐”）

5.蛋白質的檢測和觀察實驗中，加入組織樣液2mL后，先注入雙縮服試劑2五1mL,搖勻，再注入

雙縮胭試劑四流4滴，搖勻，可見組織樣液變成紫色。（P18“探究?實踐”）

6.不同種類的細胞其組成元素和化合物獨類基本相同，但含量又往往有一定差異。（P18”練習與應用”

概念檢測1）

［易錯提醒］

錯點1：誤認為“生物體內(nèi)大量元素重要，微量元素不重要?！?/p>

精折：組成細胞化學元素的大量元素、微量元素是根據(jù)元素的含量劃分的，無論是大量元素還是微

量元素，都是生物體所必需的元素，對于維持生物體的生命活動都起著非常重要的作用。

錯點2：誤認為“在不同細胞干重中C、H、O、N所占質量分數(shù)大小關系均為C>O>N>H。"

精折：因細胞中化學元素含量與細胞中化合物含量相關，而不同種類細胞中各種化合物的相對含量

不同，所以，C、H、0、N所占質量分數(shù)大小關系也不一定相同。如，玉米細胞和人體細胞c

錯點3：誤認為“C元素是生命的最核心元素，所以也是細胞內(nèi)含量最多的元素”

精析：組成細胞化學元素的作用和含量并不一一對應，“碳是生命的核心元素”這是基于組成細胞的生物大

分子是以碳鏈為基本骨架的，碳原子在組成生物大分子中的重要作用而言的，并不針對C元素在細胞中含

量。

錯點4：誤認為“質量大的分子就是生物大分子”

精折：脂肪是由甘油和3分子脂肪酸構成的，其分子展雖然很大，但不屬生物大分子。

錯點5：誤認為“細胞中各種化合物的含量穩(wěn)定不變”

精析：組成細胞的無機化合物和有機化合物共同承擔起構建細胞、參與細胞生命活動等重要功能。細胞中

這些化合物的含量和比例處在不斷變化之中，但又保持相對穩(wěn)定，以保證細胞生命活動的正常進行。

錯點6;生物體內(nèi)含有的元素不一定都是必需元素

精折：如人體內(nèi)可能含有Pb。

錯點7:大量元素和微量元素都是必需元素，而生物體內(nèi)含有的元素不一定是生物體所必需的元素

精折：如Pb。這樣的元素含量再多也不是大量元素。

錯點8:分析含量之“最”時，要看清楚是干重還是鮮重，是有機物、無機物還是化合物。

精析：如在細胞的鮮重中，含量最多的元素是0,最多的化合物是水，最多的有機物是蛋白質；在細胞的

干重中，含量最多的元素是C,最多的化合物(有機物)是蛋白質，

易錯點9:檢測還原糖時使用的斐林試劑要現(xiàn)配現(xiàn)用的原因

點撥：斐林試劑很不穩(wěn)定，容易產(chǎn)生藍色的Cu(0H)2沉淀，所以應將甲液和乙液分別保存，使用時現(xiàn)配現(xiàn)

用。

第2節(jié)細胞中的無機物

［必備知識］

1.自由水的作用：水是細胞內(nèi)良好的灌劑，許多種物質能夠在水中溶解；細胞內(nèi)的許多生物化學反應

也都需要水的參與。多細胞生物體的絕大多數(shù)細胞，必須浸潤在以水為基礎的液體環(huán)境中。H在生物體內(nèi)

的流動，可以把營養(yǎng)物質運送到各個細胞,同時也把各個細胞在新陳代謝中產(chǎn)生的廢物運送到排泄器官或

者直接排出體外。(P20)

2.細胞內(nèi)結合水的存在形式主要是水與蛋白質、塞糖等物質結合，這樣水就失去流動性和溶解性，成

為生物體的構成成分。(P21)

3.在正常情況卜，細胞內(nèi)自由水所占的比例越大，細胞的代謝就越旺盛：而結合水越多，細胞抵抗干

旱和寒冷等不良環(huán)境的能力就越強。(P21)

4.細胞中大多數(shù)無機鹽以離子的形式存在。(P21)

5.無機鹽的作用：(1)某些重要化合物的組成部分,如Mg是構成吐綠素的元素，F(xiàn)e是構成血紅素的元

素。(2)對于維持細胞和生物體的生命活動有重要作用,如缺鈣時哺乳動物會出現(xiàn)抽搐等癥狀。(3)對維持細

胞的酸堿平衡非常重要。(4)維持正常滲透壓,即水鹽平衡。(P22)

6.醫(yī)用生理鹽水是質晟分數(shù)為0.9%的氯化鈉溶液。(P22“練習與應用”拓展應用1)

【重要圖解］

一種葉綠素分子和血紅素分子局部結構簡圖(P22”思考?討論”)

一種葉綠素分子血紅素分子

(局部)(局部)

［易錯提醒I

錯點1:混淆多細胞生物體內(nèi)的水和細胞內(nèi)的水

精析：多細胞生物體內(nèi)的水包括細胞內(nèi)的水和細胞外的水

錯點2：不明確水分子結構特點，導致不能正確解釋水可作良好溶劑及對生命系統(tǒng)穩(wěn)定性重要作用的原因。

精折：結構決定功能，水的作用也與其分子結構密切相關，但在應用過程中應明確具體的結構特點和其對

應作用間的關系。如，水作良好溶劑與其為極性分子密切相關；水對維持生命系統(tǒng)穩(wěn)定性又與其具有較高

的比熱容，水的溫度相對不容易發(fā)生改變密切相關。

促進人和動物腸道對鈣和磷的吸收。（P26?27）

7.水稻和小麥的細胞中含有豐富的纖維素和淀粉。（P27”練習與放用”概念檢測2）

I重要圖解I

1.植物體和動物體內(nèi)多糖的分了?組成示意圖

HOHHHHHHH

HHH4

IIIHIIIII

C&4C,4HlSC4CH

CXCXCX

IIIyIII—II

HH/cIxHHHH

HHHHH11!

-JHHHHHHH

HIHIHHIHHI

II鼠II&

-iIx^—^C^CLI

Y￥ICC^III

HI—II

HHIHIHIHH

HHHHHH

生物體內(nèi)的糖類絕大多數(shù)以多糖的形式存在。植物體內(nèi)的多糖有淀粉（儲能多糖）和纖維素］結構多糖），

動物體內(nèi)的多糖有糖原，其主體分布在人和動物的肝臟和肌肉中,是人和動物細胞的儲能物質。淀粉、纖

維素、糖原的基本單位是葡萄糯。（P24）

2.一種脂肪分子

脂肪是由三分子脂肪酸與一-分子甘迪發(fā)生反應而形成的酯，即三酰甘油（又稱甘油三酯）。植物脂肪大多

含有不飽和脂肪酸,在室溫時呈液態(tài)，如日常炒菜用的食用油（花生油、豆油和菜籽油等）；大多數(shù)動物脂肪

含有飽和脂肪酸,室溫時呈固態(tài)。（P26）

I易錯提醒I

錯點1:混淆糖類與脂質、不同脂質化學元素組成而出錯

精析：糖類分子都是由C、H、0三種元素構成的，組成脂質的化學元素主要是C、H、0,曰此可見，描

述“脂質”的元素組成時不能丟掉“主要”二字。另外，常見的脂質有脂肪、磷脂和固醇，脂肪、固醇的元素組

成只有C、H、0三種，磷脂的元素組成除C、H、0外，還含有N、Po

錯點2：忽略脂質（或脂肪）與糖類分子中H與O比例的區(qū)別而出錯

精析：①相對于糖類分子，脂肪分子中H的比例高，而0的比例小。故在氧化分解時，單位質量的脂肪較

糖類消耗的氧氣多，產(chǎn)生的水多，產(chǎn)生的能量也多。②油料植物種子萌發(fā)過程中脂肪會轉變?yōu)樘穷?，與糖

類相比，脂肪中氧含量較低，故導致萌發(fā)種子干重增加的元素主要是0。③脂肪含氫高，因此氧化分解時

消耗的02多。

錯點3：誤認為糖原都可分解補充血糖，誤認為葡萄糖富余時只能轉變成脂肪。

精折：和動物體合成糖原的原料是葡萄糖，糖原主要分布在人和動物的肝臟和肌肉中，即肝糖原和肌糖原。

當人和動物血液中葡萄糖含量低于正常時?，肝臟中的糖原糖原便分解產(chǎn)生葡萄糖及時補充，而肌肉中的不

能再轉變?yōu)檠侵衅咸烟?。血液中的葡萄糖除供細胞利用外，多余的部分可以合成糖原儲存起來：如果?/p>

萄糖還有富余，就可以轉變成脂肪和某些氨基酸。

錯點4：誤認為糖類可大量轉化為脂肪，脂肪也可大量轉化為糖類。

精析：糖類和脂肪之間的轉化是有差異的，具體體現(xiàn)在：糖類在供應充足的情況卜.，可以大量轉化為脂肪；

而脂肪?般只在糖類代謝發(fā)生障礙，引起供能不足時，才會分解供能，而且不能大量轉化為糖類。

錯點5：不能科學解釋脂肪作為儲備能源而糖原不能作為儲備的原因而出錯。

精折：脂肪和糖原都是儲能物質，但是和糖原相比，脂肪是一種很“經(jīng)濟”的儲備能源，因為脂肪是非極性化

合物，可以以無水的形式儲存在體內(nèi)。雖然糖原也是動物細胞內(nèi)的儲能物質，但它是極性化合物，是高度

的水合形式,在機體內(nèi)貯存時所占的體積相當于同等重量的脂肪所占體積的4倍左右。因此脂肪是一種很“經(jīng)

濟”的儲備能源。

錯點6：不能從物質氧化分解的角度解釋糖類是主要能源物質而脂肪不是主要能源物質的原因而出錯。

精析：從物質氧化分解的角度分析，糖類和脂肪中，糖類才是生物體生命活動利用的主要能源物質，這是

因為與糖類氧化相比，在生物細胞內(nèi)脂肪的氧化速率比糖類慢，而且需要消耗大量氧氣，此外，糖類氧化

既可以在有氧條件下也可以在無氧條件下進行。所以，對于生物體的生命活動而言，糖類和脂肪都可以作

為儲備能源，但是糖類是生物體生命活動利用的主要能源物質。

錯點7：誤認為“糖類都可作能源物質”；誤認為“生物體內(nèi)的糖類絕大多數(shù)以葡萄糖或單糖形式存在“

精析：糖類是主要能源物質，這并不等于糖類都可作能源物質，如纖維素、幾丁質等多糖。葡萄糖是細胞

生命活動所需的主要能源物質，但生物體內(nèi)的糖類絕大多數(shù)以多糖形式存在。

錯點8：關于糖類物質的三個誤區(qū)

精析：①不是所有的糖都有甜味，如纖維素沒有甜味。②不是所有的糖都能和斐林試劑反應，蔗糖、淀粉

等非還原糖都不能。③不是所有的糖都是能源物質，如核糖、脫氧核糖、纖維素。

第4節(jié)蛋白質是生命活動的主要承擔者

［必備知識］

1.蛋白質是生命活動的主要承擔者,也是主要的體現(xiàn)者。其功能包括：（1）結構蛋白,如肌肉、羽毛、

頭發(fā):（2）催化作用,如醒；（3）運輸功能,如血紅蛋白;（4）調(diào)節(jié)機體的生命活動,如胰島素;⑸免疫功能,

如抗體。（P28）

2.氨基酸分子的結構逋式：

側鏈基團

氨基漳

H—N-i-C-r(

在結構上具有的特點：每種氨基酸至少都含有一個氨基（一NIL）和個竣基（一COOH）,并且都有?個

氨基和?個竣基連接在同一個碳原子上。各種家基酸之間的區(qū)別在于K基的不同。（P29）

3.氮基酸是組成蛋白質的基本單位。組成人體蛋白質的疑基酸有種。其中有8種是人體細胞不能

合成的，它們是甲硫氨酸、綴氨酸、賴氨酸、異亮氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、色氨酸、蘇氨酸（甲攜來一

本亮色書），這些氨基酸必須從外界環(huán)境中獲取，因此，被稱為必需氨基酸。另外13種氨基酸是人體細胞

能縫合成的，叫作非必需氨基酸。（P30”與社會的聯(lián)系”）

4.蛋白質經(jīng)高溫處理后變性失活，這是因為高溫破壞了蛋白質分子的空間結構,但未破壞肽鍵。高溫

使蛋白質分子的空間結構變得伸展、松散，容易被蛋白酶水解,因此吃熟雞蛋、熟肉容易消化。（P32“與社

會的聯(lián)系”）

5.蛋白質徹底水解的產(chǎn)物是氨基酸。（P32“練習與應用”概念檢測1）

［重要圖解］

1.某種胰島素的二硫鍵示意圖

許多蛋白質分子都含有兩條或多條肽鏈，它們通過一定的化學鍵如二硫鍵相互結合在一起。（P30）

2.由氨基酸形成血紅蛋白的示意圖它2

氨基酸一條肽鏈這條肽鏈進四條肽鏈聚

之間脫的特定區(qū)一步盤繞形集在一起形

水縮合域進行有成一定的空成復雜的空

形成肽規(guī)律的盤間結構間結構

曲、折荏

(1)由多個氨基酸縮合而成的，含有多個肽鍵的化合物，叫作多肽。多肽通常呈鏈狀結構，叫作肽鏈。

肽桂能盤曲、折疊，形成具有一定空間結構的蛋白質分子。血紅蛋白是一種由皿個氨基酸組成的蛋白質,

含生條多肽鏈。(P30)

(2)蛋白質種類繁多的原因是組成蛋白質的家基酸的種類、數(shù)目和排列順序不同以及肽鏈的盤曲、折疊

方式及其形成的空間結構千差萬別。(P31)

［易錯提醒］

錯點1：混淆氨基酸種類與數(shù)目，人體必需氨基酸與非必需氨基酸及食物營養(yǎng)價值而出錯。

精析：氨基酸數(shù)目#氨基酸種類：蛋白質分子含有多個氨基酸，構成人體蛋白質的氨基酸種類約有21

種：確認氨基酸種類必須依據(jù)R基，凡R基相同時無論數(shù)目多少，均應視作同一種氨基酸。人體必

需氨基酸與非必需氨基酸主要是根據(jù)“能不能在人體細胞合成”劃分的，在評價食物蛋白質營養(yǎng)冷值時，主要

看必需氨基酸的各類和含量。

錯點2：不理解肽鍵形成過程而出錯

精折：①不能準確說出與肽鍵直接相連的原子。根據(jù)脫水縮合過程，與肽鍵直接相連的原子為C、N(P30

圖2-10)；②忽視環(huán)肽的“首尾相接”問題。環(huán)狀多肽因肽鏈兩端相連，所以，主鏈中無游離氨基和建基，

環(huán)狀肽中氨基和叛基數(shù)目取決于構成環(huán)狀肽氨基酸R基團中的氨基和峻基的數(shù)目，即：肽犍數(shù)=脫

去水分子數(shù)=氨基酸數(shù)；③誤認為脫去水的相對分子質量，就是氨基酸合成多肽時減少的相對分子質量。

脫水縮合發(fā)生在氨基酸形成多肽過程中，而由多肽形成蛋白質過程中，肽鏈和肽鏈還可通過億學健(如二

硫鍵等)鏈接或盤曲折疊，所以，在進行蛋白質相對分子質量計算時，還要考慮形成這些化學鍵過程中減

少的質量。

錯點3：明辨蛋白質的鹽析、變性和水解

精折：①鹽析：是由溶解度的變億引起的，蛋白質的空間結構沒有發(fā)生變化。

②變性：是由于高溫、過酸、過堿、重金屬鹽等因素導致的蛋白質的空間結構發(fā)生了不可逆的變化，肽鏈

變得松散，喪失了生物活性，但是肽鍵一般不斷裂。

③水解.：在蛋白酸等作用下，肽鍵斷裂，蛋白質分解為短肽和氨基酸。水解和脫水縮合的過程相反。

第5節(jié)核酸是遺傳信息的攜帶者

［必備知識］

1.核酸包括兩大類：一類是脫氧核糖核酸,簡稱DNA；一一類是核糖核酸,簡稱RNA。(P34)

2.真核細胞的DNA主要分布在細胞核中，線粒體、葉綠體內(nèi)也含有少量的DNA。RNA主要分布在

細胞質中。(P34)

3.一個核仔酸是由一分子含氮的堿基、一分子五碳糖和一分子磷酸組成的。根據(jù)五碳糖的不同,可以

將核甘酸分為脫氧核糖核甘酸(簡稱脫氧核甘酸)和核糖核甘酸。(P34)

4.DNA和RNA都含有的堿基是A、C和G，DNA特有的堿基是工，RNA特有的堿基是U。(P35)

5.DNA水解的產(chǎn)物是脫氧核昔酸,徹底水解的產(chǎn)物是磷酸、脫氧核糖、4種堿基。(P35)

6.有細胞結構的生物包括原核生物和真核生物，遺傳物質是。NA；沒有細胞結構的病毒，遺傳物質大

多數(shù)是DNA,少數(shù)是RNA。例如煙草花葉病毒、艾滋病病毒(HIV)和SARS病毒是RNA病毒。(P35)

7.生物大分子以碳轉為基本骨架