元素和化合物基础知识总结
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《前言及组成细胞的元素和化合物》
知识点1：生物体的基本特征
1、以细胞为基本结构单位和功能单位
单细胞生物：细菌、变形虫等
细胞生物
多细胞生物：多数生物
生物
非细胞生物：病毒
2．相同的化学成分
水
无机化合物
无机盐
细胞的化学成分
糖类
有机化合物 脂质
蛋白质
核酸
3．新陈代谢（生物与非生物的根本区别）
4．稳态 5．应激性 6．生殖与遗传 7．进化
知识点2：研究生物学的基本方法：提出问题、作出假设、设计试验方案、观察现象分析数
据、得出结论。
尤其注重：观察和实验
知识点3：元素
1、 细胞由物质构成，物质由元素构成。
2、 构成细胞的主要元素是C、H 、O、N、P、S六种
基本元素：C、H 、O、N四种 最基本的元素：C
最多的元素：O
知识点4：化合物 {无机化合物+有机（碳）化合物}
一、无机化合物（水和无机盐）
1、水（细胞中含量最多的物质）
（1）存在形式：自由水、结合水（可相互转化）
（2）生理功能：自由水是细胞内的良好溶剂；是生物体内物质运输的主要介质；直接参与
生物化学反应；结合水是细胞结构的重要组成成分；水还具有调节温度的作用。
2、无机盐
（1）存在形式：多数以离子形式存在
（2）生理功能：对维持生物体的生命活动有重要作用；是某些复杂化合物的重要组成成分。
如：Fe是血红蛋白的重要组成成分；
I是甲状腺激素的重要成分, 成人缺I出现“大脖子病”；
幼年缺I患“呆小症”
缺钙Ca导致“佝偻病”、“骨质疏松”、“肌肉抽搐”
Mg是叶绿素的重要组成成分
缺B导致植物 “花而不实”
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二、有机化合物及生物大分子
细胞中的有机物有四大类，即糖类、脂质、蛋白质和核酸。
知识点1：糖类
1．糖类由C、H、O三种元素组成。
2．糖类分为单糖(如： 葡萄糖和果糖、半乳糖、核糖、脱氧核糖)、
二糖（蔗糖、麦芽糖、乳糖）
多糖（淀粉和纤维素、糖元）。
3．糖类的作用：是主要能源物质，其中葡萄糖是细胞最重要的能源物质。
淀粉（植物多糖）和糖元（动物多糖，分为肝糖元和肌糖元）是贮能物质；
纤维素是植物细胞壁的主要组成成分
3、 具还原性的糖有：葡萄糖、果糖、麦芽糖，它们与本尼迪特试剂或斐林试剂在沸水浴加
热的条件下发生氧化还原反应，出现砖红色沉淀，即Cu2O.
知识点2：脂质
1．脂质主要由C、H、O三种元素构成。
2．常见的脂质有：脂肪（油脂）、磷脂、固醇（胆固醇、性激素、维生素D）、植物蜡。
3．脂质的作用：
（1）脂肪（油脂）是细胞中重要的贮能物质。
（2）磷脂是细胞内各种膜结构的重要组成成分
（3）胆固醇也是细胞膜的成分，使膜具有“刚性”
（4）性激素能促进人及动物生殖器官的发育和生殖细胞的形成；
（5）维生素D能促进小肠对钙和磷的吸收；
知识点3：蛋白质
1．含量：占细胞鲜重的7%~10%，占细胞干重的50%以上，是细胞中含量最多的有机物。
2．蛋白质是相对分子质量很大的生物大分子，也被称为高分子化合物。
3．组成元素：主要元素是C、H、O、N，有些蛋白质还含有硫元素。
4．基本单位：氨基酸
（1）种类：约20种，R基不同的氨基酸的种类不同。
（2）结构通式：
（3）结构特点：
每种氨基酸分子至少含有一个氨基（-NH2）和一个羧基（-COOH），并
且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上（如：有-NH2和-COOH，但不是
连在同一个碳原子上不叫氨基酸）。
5．化学结构：
（1）
脱水缩合：一个氨基酸分子的羧基（-COOH）与另一个氨基酸分子的氨基（-NH2）
相连接，同时失去一分子水。（羧基去羟基（-OH），氨基去-H）
（2）连接方式：肽键（- CO - NH -）
（3）二肽：由两个氨基酸分子脱水缩合而形成的化合物。
H — C — COOH
R
NH
2
3
（4）多肽：由三个或三个以上的氨基酸分子脱水缩合而形成的链状结构。有几个氨基
酸参与肽链的形成就叫几肽。
（5）公式：肽键数=脱去水分子数=氨基酸数目－肽链条数。
蛋白质分子量 = 氨基酸分子量 × 氨基酸数－18×脱水数
6．空间结构：由一条或几条多肽链以一定的化学键连接，按一定的方式盘曲或折叠而
成。每一种蛋白质都有其独特的空间结构，正确的三维结构是蛋白质表
现其特有的生物学活性所必需的。
7．蛋白质结构多样性： ①氨基酸种类不同， ②氨基酸数目不同，
③氨基酸排列顺序不同，④多肽链空间结构不同。
8．蛋白质分子结构的多样性决定了蛋白质分子功能多样性：
概括有：①构成细胞和生物体的重要物质，如组成肌肉的肌动蛋白和肌球蛋白；
②催化作用：如大多数酶；
③免疫作用：如抗体；
④运输作用：如细胞膜上的载体、红细胞中的血红蛋白；
⑤调节作用：如胰岛素、生长激素。
知识点4：核酸
1．功能：是细胞中控制其生命活动的生物大分子。
2．组成元素：由C、H、O、N、P等元素组成。
3．种类：
（1）脱氧核糖核酸（DNA）：主要存在于细胞核中，少量在线粒体、叶绿体中。
DNA中贮藏的遗传信息控制着细胞的所有活动，并决定细胞和整个生物体的遗传特性。
（2）核糖核酸（RNA）：主要存在于细胞质中，它在合成蛋白质时也是必需的。
4、核酸的基本单位：核苷酸（可分为两大类，共8种）
脱氧核苷酸：由磷酸基团、脱氧核糖和含氮碱基三部分组成，其中含氮碱基有四种：即
A(腺嘌呤)、G(鸟嘌呤)、C(胞嘧啶)、T(胸腺嘧啶)，故构成DNA的脱氧核苷酸有4种；
核糖核苷酸：由磷酸基团、核糖和含氮碱基三部分组成，其中含氮碱基也有四种：即
A(腺嘌呤)、G(鸟嘌呤)、C(胞嘧啶)、U(尿嘧啶)，故构成RNA的核糖核苷酸为4种。
综上所述，构成核酸的核苷酸共8种 。
5、 定性检测：甲基绿使细胞中的DNA着色，即使细胞核呈蓝绿色；
派洛宁使细胞中的RNA着色，即使细胞质呈红色。
知识点5：检测生物组织中的油脂、糖类和蛋白质
实验项目 实验材料 试剂 实验现象
油脂（脂肪）的检测 花生种子（材料最好无色或白色） 苏丹Ⅲ染液 或苏丹Ⅳ染液 在高倍镜下观察，细胞中的脂肪颗粒被染
成橙黄色或红色
蛋白质的检测 豆浆或稀释蛋清液 双缩脲试剂 呈紫色
还原糖（如葡萄糖、果糖）的检测 梨匀浆（材料最好无色或白色） 本尼迪特试剂 或斐林试剂 80~100℃沸水浴
2~3min，生成砖红色
沉淀
淀粉的检测 马铃薯块茎匀浆液 碘—碘化钾溶液 变成蓝色
