第二章 组成细胞的分子
宝剑锋从磨砺出
梅花香自苦寒来
第一节 细胞中的元素和化合物
学习目标：
识记细胞中的元素和化合物
掌握检测生物组织中的糖类，脂肪，和蛋白质的方法，并学会自己设计实验
知识梳理：

生物界与非生物界
元素种类大体相同
元素含量有差异
统一性：
差异性：
组成细胞的元素

大量元素：
微量元素：
主要元素：
含量最高的四种元素：
基本元素：
质量分数最大的元素：
C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg
Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo
C、H、O、N、P、S
C、H、O、N
C
O
（干重下含量最高）
（鲜重下含量最高）
细胞中常见的化学元素有20多种，其中有些含量较多，称为大量元素，有些含量很少，称为微量元素。下列各组元素中，全是微量元素的是
A．Fe、Mn、B、Mo、S
B．Mo、Zn、Cu、B、Fe
C．P、N、K、Ca、Mg
D．C、H、O、Ca、Mg
√
3 组成细胞的化合物


无机化合物



有机化合物
水 （含量最高的化合物）
无机盐
糖类
脂质
蛋白质（干重中含量最高的化合物）
核酸
糖类、脂肪、蛋白质、核酸共有的元素是
A． C、H、O、N、P
B． C、H、O、N
C． C、H、O
D． O、H
√
检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质
（1）还原糖的检测和观察
常用材料：
试剂：斐林试剂
注意事项：
①还原糖有
②
③必须
颜色变化：
（甲液：0.1g/ml的NaOH 乙液：0.05g/ml的CuSO4）
葡萄糖，果糖，麦芽糖

浅蓝色
棕色
砖红色
用水浴加热
甲乙液必须等量混合均匀后再加入样液中，现配现用
苹果和梨
（2）脂肪的鉴定
常用材料：
试剂：
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：
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：
洗去浮色
橘黄色(苏丹Ⅲ)或红色(苏丹Ⅳ)
苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ染液
花生子叶或向日葵种子
（3）蛋白质的鉴定
常用材料：
试剂：
注意事项：
①先加 ，再加
② 鉴定前，留出一部分组织样液，以便对比

颜色变化：
双缩脲试剂（ A液：0.1g/ml的NaOH
B液： 0.01g/ml的CuSO4 ）
变成紫色
鸡蛋清，黄豆组织样液，牛奶
A液1ml
B液4滴
（4）淀粉的检测和观察
常用材料：马铃薯
试剂：
颜色变化：
碘液
变蓝
生命活动的主要承担者——蛋白质
一 氨基酸及其种类
组成元素：C、H、O、N等化学元素。
氨基酸是组成蛋白质的基本单位。
结构要点：每种氨基酸都至少含有一个氨基（-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。氨基酸的种类由
决定。
R基（侧链基团）
练习1:根据氨基酸通式,写出下面四种氨基酸的R基：
—H,
，—CH3 ，
甘氨酸
缬氨酸
丙氨酸
亮氨酸
R基分别是:
2、氨基酸的判断依据：
—NH2与—COOH是否连在同一个“C”上。
练习2：
③
NH2
COOH
H
H
CH3
CH3
下面属于氨基酸的是________
①
③
结论：每个氨基酸至少含有一个氨基和一个羧基
且连在同一个碳原子上
氨基酸的结合方式：
脱水缩合
H2O
+
肽键
（二肽）
H2O
+
H2O
+
+
（二肽）
（三肽）
（四肽）
（多肽）
二 蛋白质的结构
氨基酸 二肽 三肽 多肽 多肽链 一条或若干条多肽链盘曲折叠 蛋白质
氨基酸分子相互结合的方式：
一个氨基酸分子的氨基和另一个氨基酸分子的羧基相连接，同时失去一分子的水。
连接两个氨基酸分子的化学键叫做
脱水缩合
肽键
肽键数=氨基酸个数－1
肽链中的肽键数与氨基酸个数的关系：
(1)
(2)
肽键数=氨基酸个数－2
肽键数=失去的水分子数=氨基酸个数－肽链条数
= n－m
n个氨基酸脱水缩合形成m条多肽链时，共脱去(n－m)个水分子，形成 个肽键，形成的蛋白质的分子量为
(n－m)
n·氨基酸的平均分子量－18（n－m）
练习： 根据下面图解，回答问题：
    

 
（2）该化合物由　　　　    个氨基酸分子失去　　　　    个水分子而形成，这种反应叫　　　　        反应。
（3）该化合物含有　　　    个肽键，该图所示化合物的名称是： 　　　　     。
（4）该图中所示的氨基酸种类不同，是由　　　　          决定的。
（5）如果图中氨基酸的平均分子量为180，则该化合物的分子量是
四肽(多肽)
三
四
三
脱水缩合
R基
①
②
③
④
⑥
⑤
⑦
⑧
⑨
666
导致蛋白质结构多样性因此，蛋白质具有复杂的空间结构蛋白质结构多样性导致蛋白质的 多样性。
构成蛋白质的氨基酸的
数目，
排列顺序，
以及多肽链的折叠方式不同
种类，
三 蛋白质分子多样性的原因
功能的
四 蛋白质的功能
1. 构成细胞和生物体结构的重要物质（ ）
2. 催化细胞内的生理生化反应（ ）
3. 运输载体（ ）
4. 传递信息，调节机体的生命活动（ ）
5. 免疫功能（ ）
肌肉毛发
酶
血红蛋白
胰岛素
抗体
可以说，一切生命活动都离不开蛋白质，蛋白质是生命活动的主要承担者、体现者。
典型例题1.人体血红蛋白的一条肽链有145个肽键,形成这条肽链的氨基酸分子数以及它们在缩合的过程中生成的水分子数分别是( )  A 145和144 B 145和145 C 145和146 D 146和145  2.已知20种氨基酸的平均分子量是128，现有一蛋白质分子由两条多肽链组成,共有肽键98个，此蛋白质的分子量（ ） A 12800 B 12544 C 11036 D 12288
D
C
(1)组成元素：C、H、O、N、P等化学元素。
(2)组成单位：
(3)种类：
五碳
糖
磷酸
碱基
核酸
DNA
RNA
（脱氧核糖核酸）
（核糖核酸）
核苷酸
遗传信息的携带者——核酸
二 DNA和RNA组成成分的异同
脱氧核糖核苷酸
核糖核苷酸
腺嘌呤脱氧核苷酸
鸟嘌呤脱氧核苷酸
胞嘧啶脱氧核苷酸
胸腺嘧啶脱氧核苷酸
腺嘌呤核糖核苷酸
鸟嘌呤核糖核苷酸
胞嘧啶核糖核苷酸
尿嘧啶核糖核苷酸
腺嘌呤（A）鸟嘌呤（G）
胞嘧啶（C）胸腺嘧啶（T）
腺嘌呤（A）鸟嘌呤（G）
胞嘧啶（C）尿嘧啶（U）
脱氧核糖
磷酸
磷酸
核糖
三 核酸的功能
核酸是细胞内携带遗传信息的物质，在生物体的 中具有极其重要的作用。
生物体内的各种遗传特性，以一定方式储存在核酸分子中，所以核酸是携带 的物质。由于一切生命活动都离不开蛋白质，蛋白质是生命活动的主要承担者，所以核酸通过控制蛋白质的合成，来控制生物的性状从而表达出相应的遗传信息。
遗传、变异和蛋白质的生物合成
遗传信息
核酸在细胞中的分布
观察核酸在细胞中的分布：
材料：人的口腔上皮细胞
试剂：
注意事项：
盐酸的作用：
现象：
甲基绿、吡罗红混合染色剂
改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞，同时使染色体中的DNA与蛋白质分离，有利于DNA与染色剂结合。
甲基绿将细胞核中的DNA染成绿色，
吡罗红将细胞质中的RNA染成红色。
DNA是细胞核中的遗传物质，此外，
在 和 中也有少量的分布。
RNA主要存在于 中，少量存在于细胞核中。
线粒体
叶绿体
细胞质
13、四种脱氧核苷酸的不同取决于（ ）  A 五碳糖的种类 B 含氮碱基的种类  C 磷酸分子的多少  D 碱基对的排列顺序
B
16、噬菌体,烟草,烟草花叶病毒的核酸中各具有碱基和核苷酸的种类依次是( )A 4,8,4 和 4,8,4 B 4,5,4 和 4,5,4C 4,5,4 和 4,8,4 D 4,8,4 和 4,5,4
C
糖类
(1)组成元素：由___________三种元素组成。
(2)作用：构成生物体的重要成分，也是细胞的主要_____物质。
(3)种类
(4)单糖、二糖、多糖的关系：两个单糖缩合形成_______，多个单糖缩合形成_______，多糖和二糖都可水解形成________。
C、H、O
能源
二糖
多糖
单糖
第四节 细胞中的糖类和脂质
糖类的分类
单糖
（葡萄糖，果糖，半乳糖，核糖，脱氧核糖）
二糖
（蔗糖，麦芽糖，乳糖）
多糖
（淀粉，纤维素，糖原）
4、医生给患急性肠炎病人静脉滴注葡萄糖液，目的是为了（ ） A 防止病人脱水，及时补充水分 B 补充生命活动所需要的能源物质 C 供给病人全面营养D 维持病人细胞渗透压平衡
B
6、下列叙述中，哪项是淀粉、纤维素和糖原的共同特征是（ ） A 都是细胞内储存能量的主要物质 B 都含有C、H、O、N四种元素 C 基本组成单位都是五碳糖D 基本组成单位都是六碳糖
D
二、细胞中的脂质
1. 组成元素：主要是C、H、O，有些含有P和N
2. 种类及功能
脂肪：
磷脂：
固醇：
细胞内良好的储能物质，还具有隔热、保温、缓冲和减压的作用
构成细胞膜、细胞器膜和核膜的主要成分
包括 、 和 ；对人体的代谢起到很重要的作用调节作用
胆固醇
性激素
维生素D
生物大分子以 为骨架
多糖,蛋白质,核酸等都是生物大分子，都是由许多基本的组成单位连接而成的，这些基本单位称为单体,这些生物大分子又称为单体的多聚体．例如，组成多糖的单体是单糖，组成蛋白质的单体是氨基酸，组成核酸的单体是核苷酸．每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架，由许多单体连接成多聚体．因此，碳是生命的核心元素．
碳链
第五节 细胞中的无机物
细胞中的水
结合水
：细胞结构的重要组成成分
细胞内良好溶剂
运输养料和废物
许多生化反应有水的参与
自由水
（可以自由流动）
自由水在细胞内的含量与生命活动的旺盛程度呈_____相关，生命活动越旺盛，自由水的含量就越_____。
正
高
（与其他物质结合在一起）
8、当生物体新陈代谢旺盛，生长迅速时，生物体内（ ） A 结合水与自由水的比值与此无关 B 结合水与自由水的比值会升高 C 结合水与自由水的比值会降低 D 结合水与自由水的比值会不变
C
细胞中的无机盐
细胞中大多数无机盐以 存在
无机盐的作用：
1.细胞中
2.维持 有重要作用
3.维持细胞的
4.维持细胞的
离子的形式
许多有机物的重要组成成分
细胞和生物体的生命活动
酸碱平衡
渗透压
15、一个足球运动员在足球场上剧烈运动时，突然发生抽搐现象，这是因为他的血液中可能是下列哪项含量太低引起的（ ） A 蛋白质 B 钙盐 C 铁 D 镁
B
9、红细胞中Fe 含量降低时，其血红蛋白减少，红细胞运输氧的能力相应减弱。这个事实说明铁离子的作用是（ ）A 维持细胞正常的渗透压和PH B 与载体作用相同 C 调节离子平衡D 细胞内化合物的重要组成成分
2+
D
典型例题：1、组成家兔和狗尾草细胞的主要元素有（ ） A . C、H、O、N、P、Ca  B . H、O、K、S、P、Mg  C . C、P、O、S、H、N  D. N、P、K、Ca、S、Zn
C
2、检测生物组织中含有还原糖、淀粉、蛋白质、脂肪所用的化学试剂依次是（ ）  ①双缩脲试剂 ②斐林试剂 ③稀碘液 ④苏丹Ⅲ染液A ① ② ③ ④ B ② ① ④ ③ C ① ③ ② ④ D ② ③ ① ④
D
3、细胞内最多的有机化合物和无机化合物依次是（ ） A 蛋白质、水 B 蛋白质、无机盐 C 核酸、水 D 脂质、水
A
5、下列关于脂质与糖类在化学组成上的区别，叙述错误的是（ ）A C、H、O三种元素的比例不同 B 有些脂质含有N、P等元素C 脂质中O元素比例高D 脂质中H元素比例高
C
7、细胞内结合水的生理作用是（ ） A 为各种离子分子的良好溶剂 B 为各种生化反应提供液体环境 C 吸收热量维持体温恒定 D 细胞结构的组成物质之一
D
10、组成细胞的元素中，含量最多的四种元素是（ ）A N、P、K、S  B C、H、O、NC C、H、O、S  D C、H、O、P
B
11、鉴定蛋白质样品时加双缩脲试剂的正确做法是 （ ） A 先加A液，混合后再加B液摇匀后观察B 先加B液，混合后再加A液摇匀后观察 C A、B液混合后加入，摇匀后观察 D A、B液同时加入样液，摇匀后观察
A
12、构成细胞内生命物质的主要有机成分是（ ） A 蛋白质和核酸 B 水和蛋白质 C 蛋白质和无机盐 D 水和核酸
A
14、在观察DNA和RNA在细胞中的分布的实验里，下列哪项不是加入盐酸的作用（ ）A 改变细胞膜的通透性B 使染色体中DNA与蛋白质分离 C 有利于DNA与染色剂结合 D 有利于RNA分布在细胞质中
D