组成细胞的六种主要元素

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%。

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。

细胞中的元素和化合物
细胞是所有生命体的基本单位，其中包含了许多不同的元素和化合物。

这些元素和化合物在细胞内发挥着各种不同的作用，从维持基本的化学反
应和生物功能到提供细胞结构的支持。

在细胞中最常见的元素是碳、氢、氧和氮。

碳是有机分子的关键成分，包括蛋白质、脂质和碳水化合物。

氢和氧通常以水的形式存在，也是维持
生命所必需的。

氮则是构成蛋白质和核酸的重要元素。

除了这些常见元素之外，细胞中还含有一些微量元素。

其中包括钙、钾、镁和钠等金属离子，它们在细胞内维持电解质平衡和调节细胞功能方
面发挥着重要作用。

铁、锌、硒和铜等微量元素则作为酶的辅因子，在细
胞内催化化学反应。

细胞中的无机化合物主要包括水、离子和无机盐。

水是细胞内发生化
学反应和维持生命所必需的溶剂。

离子则以离子形式存在，包括氢离子
（H+）和氢氧根离子（OH-），它们在维持细胞内酸碱平衡和调节化学反
应方面起着重要作用。

无机盐包括钠盐、钾盐和钙盐等，它们在细胞内维
持渗透压和离子平衡。

此外，细胞中还含有各种辅酶、辅助因子和共价修饰化合物等。

辅酶
和辅助因子是酶的辅助分子，它们与酶结合并参与催化化学反应。

共价修
饰化合物则通过共价键与其他分子发生化学反应，改变分子的结构和功能。

总之，细胞中包含了多种不同的元素和化合物，它们共同发挥着维持
细胞功能和生命活动的重要作用。

通过对这些元素和化合物的深入研究，
我们可以更好地理解细胞的结构和功能，并为疾病的治疗和新药的研发提
供理论基础。

第二讲 元素与化合物【知识一览】1．组成细胞的元素(1)大量元素：C 、H 、O 、N 、P 、S 、K 、Ca 、Mg 等。

(2)微量元素：Fe 、Mn 、Zn 、Cu 、B 、Mo 等。

(3)来源：生物体有选择地从无机自然界中获得。

(4)存在形式：大多以化合物的形式存在。

2．元素与化合物的含量排序(1)在组成细胞的元素中，占鲜重百分比前四位的依次是O 、C 、H 、N ；占干重百分比前四位的依次是C 、O 、N 、H 。

(2)在组成细胞的化合物中，占鲜重百分比前四位的依次是水、蛋白质、脂质、糖类。

但在干重百分比中，蛋白质最多。

(3)动物与植物的干重相比，由于植物含糖类较多，动物含脂肪、蛋白质较多，故植物体中所含氧元素较多。

(4)从化合物中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底氧化分解时所消耗的O 2比糖类多，释放的能量也多于糖类。

3．相关实验中的颜色反应(1)蛋白质＋双缩脲试剂→紫色；(2)DNA ＋甲基绿染液→绿色；(3)RNA ＋吡罗红(派洛宁)染液→红色；(4)还原糖＋斐林试剂――→加热砖红色；(5)脂肪＋苏丹Ⅲ(Ⅳ)染液→橘黄(红)色；(6)线粒体＋健那绿染液→蓝绿色。

【考法/题型一览】细胞中的元素细胞中化合物的种类及含量检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质实验细胞中的元素和化合物综合【考法/题型精析】考法1 细胞中的元素1．下列元素中属于大量元素的是（ ）A ．SeB ．CuC ．KD ．Mo【答案】C【分析】组成生物体的化学元素根据其含量不同分为大量元素和微量元素两大类。

（1）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 ；（2）微量元素是指含量占生物总重量万分之一以下的元素，包括Fe 、Mn 、Zn 、Cu 、B 、Mo 等。

【详解】ABD 、Se 、Cu 和Mo 均属于微量元素，ABD 错误；C 、K 属于大量元素，C 正确。

高考生物必修一知识点总结第一节细胞中的原子和分子一、组成细胞的原子和分子1、细胞中含量最多的6种元素是C、H、O、N、P、Ca（98%）。

2、组成生物体的基本元素：C元素。

（碳原子间以共价键构成的碳链，碳链是生物构成生物大分子的基本骨架，称为有机物的碳骨架。

）3、缺乏必需元素可能导致疾病。

如：克山病（缺硒）4、生物界与非生物界的统一性和差异性统一性：组成生物体的化学元素，在无机自然界都可以找到，没有一种元素是生物界特有的。

差异性：组成生物体的化学元素在生物体和自然界中含量相差很大。

二、细胞中的无机化合物：水和无机盐1、水：（1）含量：占细胞总重量的60%-90%，是活细胞中含量是最多的物质。

（2）形式：自由水、结合水自由水：是以游离形式存在，可以自由流动的水。

作用有①良好的溶剂；②参与细胞内生化反应；③物质运输；④维持细胞的形态；⑤体温调节（在代谢旺盛的细胞中，自由水的含量一般较多）结合水：是与其他物质相结合的水。

作用是组成细胞结构的重要成分。

（结合水的含量增多，可以使植物的抗逆性增强）2、无机盐（存在形式：离子）作用：①与蛋白质等物质结合成复杂的化合物。

如Mg2+是构成叶绿素的成分Fe2+是构成血红蛋白的成分I-是构成甲状腺激素的成分②参与细胞的各种生命活动。

（如钙离子浓度过低肌肉抽搐、过高肌肉乏力）第二节细胞中的生物大分子一、糖类1、元素组成：由C、H、O 3种元素组成。

2、分类概念种类分布主要功能单糖不能水解核糖动植物组成核酸脱氧核糖葡萄糖能源物质二糖单糖×2 蔗糖植物麦芽糖乳糖动物多糖单糖×n 淀粉植物储能纤维素细胞壁成分糖原动物储能物质附：二糖与多糖的水解产物：蔗糖→1葡萄糖+1果糖麦芽糖→2葡萄糖乳糖→1葡萄糖+ 1半乳糖淀粉→麦芽糖→葡萄糖纤维素→纤维二糖→葡萄糖糖原→葡萄糖3、功能：糖类是生物体维持生命活动的主要能量来源。

（另：能参与细胞识别，细胞间物质运输和免疫功能的调节等生命活动。

第二章组成细胞的元素和化合物第一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：Fe 、Mn 、B 、Zn 、Mo 、Cu 等大量元素（20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 最基本元素：C ,干重下含量最高48.8% ，生物大分子以碳链为骨架物质基础（O ，鲜重下含量最高）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△!生物（如沙漠中仙人掌）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、※检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质（1）糖类鉴定（还原性糖和淀粉）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（还原糖鉴定材料不能选用甘蔗）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颜色变化：斐林试剂浅蓝色→棕色→砖红色碘液颜色变化：变蓝还原糖+ 斐林试剂砖红色沉淀淀粉+ 碘液蓝色（2）脂肪的鉴定注意事项：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：脂肪颗粒被染成苏丹Ⅲ→橘黄色苏丹Ⅳ→红色苏丹Ⅲ染液橘黄色苏丹Ⅳ染液红色（3）蛋白质的鉴定试剂：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：变成紫色蛋白质+双缩脲试剂紫色呈现呈现水浴加热糖类呈现脂肪+呈现第二节生命活动的主要承担者——蛋白质一、氨基酸结构及其种类1.氨基酸的组成元素：C 、H 、O 、N 、( S )2.氨基酸的结构通式：H 结构要点：一个中心三个基本点。

必修一第二章——组成细胞的分子知识点1. 组成细胞的元素与化合物一、组成细胞的元素1、细胞中的元素种类① 构成细胞的最基本的元素：C 元素② 构成细胞的基本元素：C 、H 、O 、N③ 构成细胞的主要元素；C 、 O 、H 、N 、S 、P④ 细胞中的大量元素：C 、H 、O 、N 、P 、S 、K 、Ca 、Mg⑤ 细胞中的微量元素：Fe 、Mn 、Zn 、Cu 、B 、Mo⑥ 人体细胞鲜重中含量最多的元素：O 元素；其次，C 元素。

⑦ 人体细胞干重中含量最多的元素：C 元素。

⑧ 来源：有选择地从自然界中获得。

⑨ 存在：大多以化合物的形式存在。

2、生物界与非生物界的统一性和差异性① 统一性．．．：组成生物体的化学元素在自然界都可以找到 ② 差异性．．．：组成生物体的化学元素．．．．在生物体内的含量．．与在无机自然界中的含量不同．．．．二、组成细胞的化合物水：鲜重含量最多的化合物．．．（85％-90％）无机盐 蛋白质：鲜重含量最多的有机物．．．，干重含量最多的化合物．．． 元素C 、H 、O 、N (有的含P 、S)有机物 脂质：元素C 、H 、O (有的含N 、 P)糖类：元素C 、H 、O核酸：元素C 、H 、O 、N 、 P典例精析【判断】 (1)细胞中一种元素的作用能被其他元素替代。

( )(2)细胞中的微量元素因含量极少而不如大量元素重要。

( )(3)Ca 、Mg 、Fe 、Mn 、Cu 是组成细胞的微量元素。

( )知识点2. 细胞中的无机物一、水水的概述：生物体内含量最多的化合物；不同的生物种类含水量差异大，一般水生生物含水量多于陆生生物；同一生物不同发育时期含水量差异大，一般幼年大于老年；同一生物个体不同器官含水量也不同。

无机物 组成细胞的化合物注意：心肌含水79％呈坚韧形态是因为其结合水含量多，而血液含水82％呈流动状态是因为其自由水含量多。

二、无机盐1. 存在形式：绝大多数以离子形式存在2. 功能：①复杂化合物的组成成分：Mg →组成叶绿素、Fe →血红蛋白、I →甲状腺激素②维持细胞和生物体的生命活动（如动物缺钙会抽搐、血钙高会肌无力）③维持酸碱平衡（如维持血浆pH 的NaHCO 3/H 2CO 3）④调节渗透压（Na ＋主要维持细胞外液的渗透压，K ＋主要维持细胞内液的渗透压。

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。