分子与细胞：2.1：细胞中的元素和化合物

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一轮复习在知识上复习的原则是全面性、基础性和综合性。重在知识梳理和建立联系，但综合性不能太强，关系比较近的知识可以前后建立联系。所以接下来的一轮复习既适合复习又适合新课，既适合学生，又可以作为老师的备课参考。

本节细胞中的元素和化合物（【电子课本】细胞中的元素和化合物）从以下几个方面把握：

一、细胞的组成元素

对组成细胞的化学成分进行分析是件复杂的事情，要应用化学、物理学、生物学的多种方法。细胞中常见的化学元素有20多种。

1.大量元素和微量元素等

注意，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。因此，各种成分及其含量的数据都是大致而言的。微量元素还有很多。

2.组成人体细胞的含量最多的4种元素中，按鲜重多少依次是：O、C、H、N；按干重多少依次是：C、O、N、H。记忆方法：前面两个调换，后面两个调换。鲜重多的就是水（H2O），所以鲜重O在C前，H在N前。

二、细胞中的化合物

1.化合物

细胞中的有机物包括糖类、脂质、蛋白质、核酸，无机物有水和无机盐。其中含量最多的是水，有机物最多的是蛋白质。

2.常见化合物的元素组成

2.1糖类：C、H、O

2.2 脂质

脂肪：C、H、O

固醇：C、H、O

磷脂：C、H、O、N、P

2.3 蛋白质：C、H、O、N(P、S等)

2.4 核酸：C、H、O、N、P

2.5 ATP：C、H、O、N、P

2.6 叶绿素：C、H、O、N、Mg

2.7 胡萝卜素：C、H

2.8 叶黄素：C、H、O

2.9 NADH：C、H、O、N、P

2.10 NADPH：C、H、O、N、P

这样简单列举可能不利于理解，也不直观，更多详细介绍查看：【干货】高中生物常见化合物的元素组成

3.一些特殊元素参与组成的物质

I：甲状腺激素

Fe：血红蛋白

Mg：叶绿素

N：蛋白质、核酸、磷脂、叶绿素、ATP（ADP、AMP）、NADH、NADPH、尿素等

P：有些蛋白质、核酸、磷脂、ATP（ADP、AMP）、NADH、NADPH等

S：血红蛋白等大多数蛋白质；甲硫氨酸、半胱氨酸等含硫氨基酸。22种氨基酸都长啥样

说明：

①磷脂、核酸、ATP、NADH和NADPH的组成元素都只有C、H、O、N、P。

②蛋白质一定含有C、H、O、N元素，有的还含有S、P等。如血红蛋白含有Fe、S，其化学式:C₃₀₃₂H₄₈₁₆O₈₁₂N₇₈₀S₈Fe₄。另外上述各种化合物除蛋白质外都没有S，而蛋白质可能含有S，所以如果哪个有机物含有S，那么一般可以确定该物质是蛋白质，也就是说S是蛋白质的一种特殊元素。注意二硫键。

③关于NADH和NADPH

NADH和NADPH分别是还原型辅酶I（细胞呼吸过程中产生的[H]）和还原型辅酶II（光合作用过程中产生的[H]），今年全国卷II的第29题就考查了二者的区别，其实很好记，先学（细胞呼吸）的那个是I，后学（光合作用）的那个是II，II比I多了个P。

更多详细介绍查看：【干货】高中生物常见化合物的元素组成

三、物质检测

1 斐林试剂检测可溶性还原糖

原理：还原糖+斐林试剂→砖红色沉淀

注意：①斐林试剂的甲液和乙液要等量混合均匀后方可使用，而且是现用现配，条件需要水浴加热，当然化学上和生物必修三P103也直接将试管在火焰上加热，只不过考虑安全问题，对于初学者水浴加热更安全，还能受热均匀。②注意与双缩脲试剂的浓度区别与使用区别（浓度和用法）。斐林试剂和双缩脲试剂都是氢氧化钠和硫酸铜的溶液，氢氧化钠相同，关于硫酸铜溶液浓度不同这样记：双缩脲试剂只用4滴，用量少，所以浓度也低。

2 苏丹Ⅲ、苏丹Ⅳ检测脂肪

原理：苏丹Ⅲ+脂肪→橘黄色；苏丹Ⅳ+脂肪→红色

注意：脂肪的鉴定需要用显微镜观察。

3 双缩脲试剂检测蛋白质

原理：蛋白质+双缩脲试剂→紫色

注意：①双缩脲试剂在使用时，先加A液再加B液，反应条件为常温（不需要加热）。②注意检测试剂为“双缩脲试剂“而非”双缩脲”③双缩脲试剂之所以能检测蛋白质，是因为蛋白质有肽键（实际上是含有与双缩脲类似的结构），双缩脲试剂能检测含有两个肽键及以上的物质，不能检测二肽和尿素。

4 碘液检测淀粉

原理：淀粉+碘液→蓝色

注意：这里的碘是单质碘，而不是离子碘。在观察动植物细胞基本结构——细胞膜、细胞质、细胞核时用碘液做染色剂，使细胞核染上颜色便于观察。 

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四、练习

1.（2017全国卷II，7）下列说法错误的是（     ）

A.糖类化合物也可称为碳水化合物

B.维生素D可促进人体对钙的吸收

C.蛋白质是仅由碳、氢、氧元素组成的物质

D.硒是人体必需的微量元素，但不宜摄入过多

2.（2010·上海，9）下列选项中，含有相同元素的一组化合物是（    ）

A.纤维素和尿素         B.脂肪酸和磷脂

C.腺苷三磷酸和核糖核酸 D.胆固醇和血红蛋白

下图是表示某植物叶肉细胞光合作用和呼吸作用的示意图。

据图回答下列问题：

（1）图中①、②、③、④代表的物质依次是___________、_______________、_____________、_______________，[H]代表的物质主要是______________。

（2）B代表一种反应过程，C代表细胞质基质，D代表线粒体，则ATP合成发生在A过程，还发生在_________（填“B和C”“C和D”或“B和D”）。

（3）C中的丙酮酸可以转化成酒精，出现这种情况的原因是____________。

4.（2017全国卷I，2）下列关于细胞结构与成分的叙述，错误的是（   ）

A．细胞膜的完整性可用台盼蓝染色法进行检测

B．检测氨基酸的含量可用双缩脲试剂进行显色

C．若要观察处于细胞分裂中期的染色体可用醋酸洋红液染色

D．斐林试剂是含有Cu²⁺的碱性溶液，可被葡萄糖还原成砖红色

5.构成血红蛋白的特征元素是_________，但组成蛋白质的20种氨基酸的R基中并不含该元素，试分析其原因________________。

五、相关阅读

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答案：

1.C

2.C

3.

(1)O₂、NADP⁺、ADP+Pi、C₅、NADH(或答：还原型辅酶Ⅰ)

(2)C和D

(3)在缺氧条件下进行无氧呼吸

分析：以细胞代谢为背景考查识图能力、获取信息的能力，难度适中。

（1）由图可知AB过程分别是光合作用光反应阶段和暗反应阶段。图中比课本的图多了个②，②和NADPH是双箭头，所以能判断是②是NADP+；图的右侧也有和课本图不同的地方，就是多了个什么乙酰辅酶A，不过不用怕，这只是信息，只要能看到[H]和O2生成H2O，就能判断[H]就是还原型辅酶I，该题有意考查了两种辅酶的区分，其实很好记，先学（细胞呼吸）的那个是I，后学（光合作用）的那个是II，II比I多了个P，如果你不知道哪个先学的，那我也没招。

（2）考查产生ATP的场所和过程。光合作用光反应阶段，有氧呼吸三个阶段都能产生ATP，然后知道场所即可。

（3）考查无氧呼吸的条件，酒精是无氧呼吸的产物。

4.B

5.铁。血红蛋白中含有非氨基酸成分组成的化合物（或血红素），铁元素是组成该化合物的重要成分。