(一)组成细胞的元素

(知识点)组成细胞的元素和化合物
组成细胞的元素：
1. 碳（C）：在生物分子绝大部分中出现，作为生物分子框架的主要元素，例如碳水
化合物、脂肪、蛋白质和核酸。

2. 氢（H）：与碳一样，氢也是生物分子的主要组成元素。

在水分子中也含有氢元素，而水是细胞内外最普遍的溶剂。

3. 氧（O）：在水、碳水化合物和脂肪酸中出现，是能源代谢的必需元素，也是呼吸
作用所需氧气的来源。

4. 氮（N）：在蛋白质和核酸中很常见，与其他元素一起组成氨基酸和核苷酸等生物
分子，还在尿素合成过程中起重要作用。

5. 磷（P）：在核酸、磷脂和能量分子（如ATP）中出现。

磷也是骨骼中的重要组成
元素。

6. 硫（S）：在含有半胱氨酸的蛋白质中出现，还可以形成生物分子的二硫键，提高
分子的稳定性。

化合物：
1. 水（H2O）：细胞内外最普遍的溶剂，参与许多生物化学反应，也是许多生物体内
的水分平衡维持的重要因素。

2. 碳水化合物：细胞内能量的主要来源，包括单糖、双糖和多糖等不同分子量的糖类。

3. 脂质：细胞膜的主要组成成分，包括磷脂、甘油三酯和胆固醇等化合物。

4. 蛋白质：细胞内的重要结构和功能分子，对于身体的生长、组织维护、代谢等层
面起到极其重要的作用。

5. 核酸：包括RNA和DNA，负责维持生命所需的遗传信息，包括传递继承信息、启动生物体内部的许多生化反应等。

6. 矿物质：体内的微量元素，如钙、镁、铁、锌等，对于正常生长和代谢过程起到
重要作用。

第一章细胞的元素及物质组成一、组成细胞的化学元素1、细胞中常见的化学元素有20多种，根据含量多少可以分为大量元素和微量元素。

大量元素：占生物体总质量万分之一以上。

主要有C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg微量元素：生物所必须，但需求量却很少。

Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo2、主要元素：C、H、O、N、P、S3、基本元素：C （又称生命元素或核心元素）。

地球上的生命是在碳元素的基础上建立起来的。

所有有机化合物的组成都有碳元素的参与。

4、组成各种生物体的化学元素种类大致相同。

但元素含量的差异很大。

5、细胞无论干重还是鲜重，C、H、O、N四种元素含量最多。

（1）活细胞中含量最多的化合物是H2O。

（2）占细胞鲜重含量最多的元素是O；数量最多的元素是H。

（3）占细胞干重含量最多的化合物是蛋白质。

（4）占细胞干重含量最多的元素是C。

二、组成细胞的化合物无机化合物：水、无机盐化合物有机化合物：糖类、脂质、蛋白质、核酸大分子物质：多糖（淀粉、纤维素、糖原）、蛋白质、核酸（DNA、RNA）1、糖类（元素组成：C、H、O）C5: 核糖、脱氧核糖单糖（其中：葡萄糖、核糖、脱氧核糖为动植物所共有）C6: 葡萄糖、果糖、半乳糖植物：蔗糖葡萄糖 + 果糖（甘蔗、甜菜、蔬菜、多数水果中较多）二糖麦芽糖 2葡萄糖（发芽的小麦等谷物中）动物：乳糖葡萄糖 + 半乳糖（人或者动物的乳汁中）淀粉（土豆、山药、甘薯、小麦、玉米）植物：多糖纤维素（芹菜、棉花、棕榈、细胞壁）（多糖的基本结构单位为：葡萄糖）动物：糖原（肝脏、肌肉）糖类的生物学作用：（1）生物体内最主要的能源物质。

（2）参与植物细胞结构的组建：纤维素构建的细胞壁（3）细胞识别的信息分子：糖蛋白2、脂质（元素组成：C、H、O，少量N、P）脂肪：细胞内良好的储能物质；维持体温，减少热量的散失；缓冲和减压，保护内脏器官。

磷脂类脂细胞膜的重要组成成分糖脂固醇：胆固醇、性激素、维生素D拓展：关于生物体内能源物质的理解（1）能源物质必须是有机物，同时蕴含有足够的能量，通过氧化代谢供给生物体利用，典型的能源物质是糖类、脂肪、蛋白质。

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。

细胞中的元素和化合物[高中生物]　1.说出组成细胞的元素种类与含量，认同生命的物质性。

2.通过检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质，认同细胞由多种化合物组成。

一、组成细胞的元素和化合物1．组成细胞的元素(1)生物界和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，组成细胞的化学元素，在无机自然界中都能够找到。

②差异性：从各种元素的相对含量分析，细胞与无机自然界大不相同。

(2)种类：组成细胞的化学元素，常见的有20多种。

(3)分类①大量元素(含量较多)：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等。

②微量元素(含量很少)：Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。

2．组成细胞的化合物(1)元素存在形式：大多以化合物的形式存在。

(2)种类及相对含量：水(70%～90%)、蛋白质(7%～10%)、糖类和核酸(1%～1.5%)、脂质(1%～2%)、无机盐(1%～1.5%)。

判断正误(1)组成地壳的元素在细胞中都能找到( )(2)细胞中含量很少的元素都是微量元素( )(3)大量元素和微量元素的划分依据是其发挥生理作用的大小( )(4)沙漠中的仙人掌细胞中含量最多的化合物是水( )答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)√组成细胞的元素和化合物1．比较组成地壳和组成细胞的部分元素的含量(%)，回答问题：元素地壳细胞O48.665.0Si26.3极少C0.08718.0N0.03 3.0H0.7610.0(1)组成细胞的化学元素，在无机自然界中都能找到，说明了什么？提示　生物界和非生物界具有统一性。

(2)细胞中的各元素含量和无机自然界中的含量大不相同，这说明了什么？提示　生物界和非生物界还具有差异性。

(3)组成细胞的元素追根溯源来自无机自然界，为什么细胞内各种元素的比例与无机自然界的大不相同？提示　生物体是按照生命活动的需要，有选择地从无机自然界中获取元素。

2．比较玉米细胞与人体细胞的部分元素及含量(干重，质量分数)，回答下列问题：元素玉米细胞人体细胞O44.4314.62C43.5755.99H 6.247.46N 1.469.33K0.92 1.09Ca0.23 4.67P0.20 3.11Mg0.180.16S0.170.78注：其他元素占细胞干重的质量分数总计小于3%。

细胞中的元素和化合物一、教学目标1.简述组成细胞的主要元素。

说出构成细胞的基本元素是碳。

2.尝试检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质，探讨细胞中主要化合物的种类。

3.认同生命的物质性。

二、教学重点和难点1.教学重点（1）组成细胞的主要元素和化合物。

（2）检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质。

2.教学难点（1）构成细胞的基本元素是碳。

（2）检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质。

三、教学策略1.利用“问题探讨”创设问题情境，让学生在观察、讨论、交流中学习新知识。

本节的主要目的是让学生了解细胞的物质组成，认同生命的物质性。

由于学生在初三已经学习了化学的基本知识，所以在进入这部分学习时，通过让学生比较组成地壳和组成细胞的部分元素的含量，提出自己发现的问题，在与其他同学的交流中，认识到组成生物体的元素与组成地壳的元素有相似性又有区别。

针对学生提出的问题，教师要引导学生分别观察组成人体细胞的主要元素（占细胞鲜重的百分比）图和组成人体细胞的主要元素（占细胞干重的百分比）图，之后再介绍组成细胞的大量元素和微量元素。

2.利用化学知识解决碳为什么是构成细胞的基本元素这个问题。

如果学生对原子结构的知识有较好的基础，建议教师引导学生回忆碳原子核外电子分布特点，以及碳的性质，为学生理解碳链是构成生物大分子的骨架奠定基础。

学生熟悉元素周期表，很容易找到碳所在的第14族位置，它的原子序数是6，说明一个碳原子核中含有6个质子，核外有6个电子，由于电子排布的不同，在最外层有4个电子，这样，碳原子就具有了4个能够成键的价电子。

正是这4个价电子，能够使碳原子之间、碳原子与其他元素的原子之间结合形成更多的化学键。

由于每个碳原子可以形成4个化学键，所以就有可能形成含有成千上万个甚至更多个碳原子的物质。

利用学生已有的化学知识就能够理解C元素对于生命的重要意义了。

3.利用表解和“思考与讨论”获得组成细胞的化合物的知识，提高学习能力。

在学习组成细胞的化合物时，如果由教师直白地讲解细胞的化合物组成，不利于学生参与学习活动。

第一章细胞的元素及物质组成一、组成细胞的化学元素1、细胞中常见的化学元素有20多种，根据含量多少可以分为大量元素和微量元素。

大量元素：占生物体总质量万分之一以上。

主要有C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg微量元素：生物所必须，但需求量却很少。

Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo2、主要元素：C、H、O、N、P、S3、基本元素：C （又称生命元素或核心元素）。

地球上的生命是在碳元素的基础上建立起来的。

所有有机化合物的组成都有碳元素的参与。

4、组成各种生物体的化学元素种类大致相同。

但元素含量的差异很大。

5、细胞无论干重还是鲜重，C、H、O、N四种元素含量最多。

（1）活细胞中含量最多的化合物是H2O。

（2）占细胞鲜重含量最多的元素是O；数量最多的元素是H。

（3）占细胞干重含量最多的化合物是蛋白质。

（4）占细胞干重含量最多的元素是C。

二、组成细胞的化合物无机化合物：水、无机盐化合物有机化合物：糖类、脂质、蛋白质、核酸大分子物质：多糖（淀粉、纤维素、糖原）、蛋白质、核酸（DNA、RNA）1、糖类（元素组成：C、H、O）C5: 核糖、脱氧核糖单糖（其中：葡萄糖、核糖、脱氧核糖为动植物所共有）C6: 葡萄糖、果糖、半乳糖植物：蔗糖葡萄糖 + 果糖（甘蔗、甜菜、蔬菜、多数水果中较多）二糖麦芽糖 2葡萄糖（发芽的小麦等谷物中）动物：乳糖葡萄糖 + 半乳糖（人或者动物的乳汁中）淀粉（土豆、山药、甘薯、小麦、玉米）植物：多糖纤维素（芹菜、棉花、棕榈、细胞壁）（多糖的基本结构单位为：葡萄糖）动物：糖原（肝脏、肌肉）糖类的生物学作用：（1）生物体内最主要的能源物质。

（2）参与植物细胞结构的组建：纤维素构建的细胞壁（3）细胞识别的信息分子：糖蛋白2、脂质（元素组成：C、H、O，少量N、P）脂肪：细胞内良好的储能物质；维持体温，减少热量的散失；缓冲和减压，保护内脏器官。

磷脂类脂细胞膜的重要组成成分糖脂固醇：胆固醇、性激素、维生素D拓展：关于生物体内能源物质的理解（1）能源物质必须是有机物，同时蕴含有足够的能量，通过氧化代谢供给生物体利用，典型的能源物质是糖类、脂肪、蛋白质。

组成细胞的元素：1、存在形式：大多数以化合物的形式存在。

2、分类①从含量上分大量元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等。

微量元素：Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。

②从作用上分最基本元素：C基本元素：C、H、O、N组成细胞的化合物：一、水：1、结合水：与细胞中的其他物质相结合，是细胞结构的重要组成成分。

2、自由水：以游离的形式存在，可结冰。

①提供细胞生活的液体环境。

②作为反应物，参与反应。

③有利于物质运输。

④良好溶剂自由水与结合水比值越高，代谢，抗逆性。

二、无机盐：(1)在细胞中的存在形式：大多数以离子的形式存在。

(2)生理作用:①是某些复杂化合物的组成成分②维持细胞和生物体的生命活动。

③维持细胞的酸碱平衡。

三、细胞中的糖类1．元素：____________，“碳水化合物”。

3．功能(1)组成生物体的重要成分。

(2)生命活动的________________。

四、细胞中的脂质和糖类一样，由C、H、O三种元素组成，有些还含有N和P。

但是脂质中氧的含量远少于糖类，而氢含量远高于糖类。

（1）脂肪：含C、H、O，细胞内的良好储能物质。

（2）磷脂：含C、H、O、N、P，构成生物膜的主要成分。

（3）固醇：含C、H、O，主要有胆固醇、性激素和维生素D。

提醒①并非所有激素都是蛋白质，如性激素属脂质。

②上述物质合成场所为内质网，运输方式为自由扩散。

五、生命活动的主要承担着----蛋白质：摄入体内的蛋白质，必须经过消化，成为各种氨基酸，才能被细胞吸收。

（一）氨基酸及其种类1．氨基酸：组成的基本单位、单体。

(1)结构通式：①写出字母所代表的结构：a．； b．。

②氨基酸的种类、性质不同取决于不同。

③特点：至少含有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH)，且连在同一个碳原子上。

【小试牛刀】①写出最简单氨基酸的结构简式：。

②谷氨酸的R基为—C3H5O2,则谷氨酸的分子式为。

(2)氨基酸的种类及分类：①种类：组成生物体蛋白质的氨基酸约有种。

2 组成细胞的化学元素组成细胞的无机物、糖类和脂质【基础梳理】一、组成细胞的化学元素1、组成细胞的化学元素在自然界中都可以找到，活细胞中，含量最多的元素是_______，组成细胞最基本的元素是______。

二、组成细胞的化合物1、组成细胞的化合物分为___________和__________两大类。

含量最多的化合物是___________，占细胞干重最多的化合物是____________。

2、水在生物体内的形式可分为自由水和_________，自由水的作用有____________________________________________________________________________。

3、无机盐在细胞内的主要存在形式是___________，主要作用有____________________________________、____________________________。

4、糖类由________元素组成，糖类的种类很多，不同生物体内糖的种类也有差异，请完成下表生物类型植物动物单糖二糖多糖5糖类：_____________________________________葡萄糖：___________________________________淀粉：_____________________________________糖原：_____________________________________6、糖类也可参与其它大分子物质或有关结构，如_____是RNA、ATP的组成成分，_________是DNA的组成成分，而纤维素是组成_________________的基本成分。

7、脂质包括_______________________，其中脂肪的组成元素只有__________，它的作用有___________________________________________。

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。

(1)还原糖的检测和观察常用材料:苹果和梨试剂:斐林试剂(甲液:0.1g/ml的NaOH 乙液:0.05g/ml的CuSO4)注意事项:①还原糖有葡萄糖，果糖，麦芽糖②甲乙液必须等量混合均匀后再加入样液中，现配现用③必须用水浴加热颜色变化:浅蓝色棕色砖红色(2)脂肪的鉴定常用材料:花生子叶或向日葵种子试剂:苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ染液注意事项: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。

②酒精的作用是:洗去浮色③需使用显微镜观察④使用不同的染色剂染色时间不同颜色变化:橘黄色或红色(3)蛋白质的鉴定常用材料:鸡蛋清，黄豆组织样液，牛奶试剂:双缩脲试剂(A液:0.1g/ml的NaOH B液: 0.01g/ml的CuSO4 )注意事项:①先加A液1ml，再加B液4滴②鉴定前，留出一部分组织样液，以便对比颜色变化:变成紫色(4)淀粉的检测和观察常用材料:马铃薯试剂:碘液颜色变化:变蓝。

细胞中最基本的元素组成细胞的最基本元素是C，H，O，N。

大量元素是指含量占生物总重量万分之一以上的元素，包括C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg，其中C、H、O、N为基本元素，C为最基本元素，O是含量最多的元素。

扩展资料元素介绍：1、碳是一种非金属元素，位于元素周期表的第二周期IVA族，符号C。

碳单质很早就被人认识和利用，碳的一系列化合物——有机物更是生命的根本。

碳是生铁、熟铁和钢的成分之一。

碳能在化学上自我结合而形成大量化合物，在生物上和商业上是重要的分子。

生物体内绝大多数分子都含有碳元素。

2、氢是一种化学元素，符号H，在元素周期表中位于第一位。

氢通常的单质形态是氢气。

它是无色无味无臭，极易燃烧的由双原子分子组成的气体，氢气是最轻的气体。

氢原子则有极强的还原性。

在高温下氢非常活泼。

除稀有气体元素外，几乎所有的元素都能与氢生成化合物。

3、氧（Oxygen），元素符号O，位于元素周期表第二周期ⅥA族。

1774年英国科学家约瑟夫·普里斯特利（J.Joseph Priestley）用透镜把太阳光聚焦在氧化汞上，发现一种能强烈帮助燃烧的气体。

氧是地壳中最丰富、分布最广的元素，也是构成生物界与非生物界最重要的元素，在地壳的含量为48.6%。

单质氧在大气中占20.9%。

4、氮是一种化学元素，它的化学符号是N，它的原子序数是7。

氮是空气中最多的元素，在自然界中存在十分广泛，在生物体内亦有极大作用，是组成氨基酸的基本元素之一。

氮在地壳中的含量很少，自然界中绝大部分的氮是以单质分子氮气的形式存在于大气中，氮气占空气体积的百分之七十八。

氮的最重要的矿物是硝酸盐。