新教材：C是细胞干重中含量最多的元素？

今早，一位老师问了一个问题：以前教材（即现行教材）中给出了人细胞干重中各种元素的含量，据此很多老师认为细胞干重中含量最多的元素是C，并且很多教辅还有这样的总结让学生去记。在2019年人教社的新版教材中，给出了下面一个表，在这个表中我们可以看到对于人来说，细胞干重中含量最多的元素是C；而对于玉米来说，细胞干重中含量最多的元素是O。这位老师深受以前教材和流行教辅的影响，对新教材这个表表示很不解。

其实，现行教材只给了人一个例子，结果导致很多教辅就瞎总结了，其实这种用个例来表示所有生物的总结是极其不靠谱的，也不符合科学逻辑。接下来我就分析一下不同生物中不同元素含量的差异。

对于不同的生物而言，其所含有的有机物存在较大差异。对玉米细胞来说，其含有大量的糖类（不少老师可能觉得应该是蛋白质含量最多，看完此文后读者可以自己思考一下），对于糖类而言，其可以写成Cm（H2O）n，并且m≈n，也就是说所含C原子的数量和O原子的数量大致是相等的，而C的相对分子质量是12，O的相对分子质量是16，结果必然是玉米细胞中O的含量（质量分数）比C的含量（质量分数）高。

对于人的细胞来说，其中含有大量的蛋白质，蛋白质是由氨基酸连接而成的。当氨基酸连接形成多肽后，酰胺键（—CO—NH—，新教材的肽键是指氨基酸之间的连接，和现行教材不同，这里使用酰胺键代替现行教材的肽键 ）中C和O的比值是1∶1，如果只考虑酰胺键，其仍然是O含量更多。不能忽视的是，氨基酸还有R基，在构成蛋白质的氨基酸的R基中，大部分都不含有O，但是却都含有C。哪怕是R基中含有O的谷氨酸、谷氨酰胺和天冬氨酸、天冬酰胺，其R基中所含有的O也少于其R基中所含有的C。据此，我们就会知晓，蛋白质含量为主的细胞，其干重中C为主就不足为奇了。

如果是脂质为主的一些贮藏细胞，其主要的有机物是脂质，脂质中O含量更少，那么这类细胞中C含量高也就好理解了。

各种生物的细胞不同，同一生物的细胞又有多种类型，其成分也不尽相同。教材所列的细胞中的成分及其含量的数据都是大致而言的。我们要认识到生物世界的多样性和复杂性，而不能根据对某一生物某一类型细胞的研究，就推而广之扩展到所有的细胞中。生物的多样性和复杂性恰恰才是生物最核心的。