课件40张PPT。第二章组成细胞的分子 第5节 细胞中的无机物自 主 学 习一、细胞中的水
1．水的含量及特点：
(1)含量：细胞中含量__________的化合物。
(2)含水量、生物种类与发育阶段的关系：最多 2．水的存在形式及作用：游离 相结合 4.5% 良好溶剂 细胞内的许多生物化学反应 营养物质 代谢废物 重要组成成分 二、细胞中的无机盐
1．存在形式和含量：
三、细胞是多种元素和化合物构成的生命系统
1．元素基础：______________等化学元素是构成细胞的主要元素。
2．化合物基础：以碳链为骨架的____________________________等有机化合物是构成细胞生命大厦的基本框架。
3．能源基础：____________提供了生命活动的重要能源。
4．构建、调节基础：____________与其他物质共同构建细胞并参与细胞生命活动的调节。C、H、O、N 糖类、脂质、蛋白质、核酸 糖类和脂质 水和无机盐 1．鲜种子在晒干过程中失去的水和干种子放在试管中加热时失去的水在细胞中的存在形式相同吗？
提示：不同。前者失去的是自由水，而后者失去的主要是结合水。
2．为什么观察动物和人的细胞时，要将其放入相应浓度的生理盐水中。
提示：无机盐对维持细胞的正常形态起重要作用。
3．不同种类的细胞中，化合物的种类和含量有区别吗？请举例说明。
提示：有。如淀粉只存在于植物细胞内，糖原只存在于动物细胞内；又如肌细胞中蛋白质含量较高，脂肪细胞中脂肪含量较高。 ？思考 1．构成细胞膜、细胞质和细胞核的主要化合物是有机物，水和无机盐在活细胞中并不重要。( )
2．水不仅是细胞代谢所需的原料，也是细胞代谢的产物，如蛋白质与DNA的合成过程中都有水的生成。( )
3．种子贮存前，先要晾晒，目的是减少自由水的含量，降低种子的代谢速率，以延长种子的寿命。 ( )
4．结合水与其他物质结合在一起，是细胞结构的重要组成成分。( )判断题 × √ √ √
5．同一种生物的不同组织、器官的含水量相同。 ( )
6．镁离子是叶绿素的重要成分，缺镁会造成叶片发黄。( )
7．生理盐水能维持人体渗透压的平衡，防止细胞过度吸水而涨破。( )
8．植物缺少B元素造成“花而不实”体现了无机盐能影响生物体的生命活动。 ( )
9．Fe2＋是人体内结合与运输O2不可缺少的。 ( )
10．细胞中的无机盐大多数以化合物形式存在，如CaCO3构成骨骼、牙齿。 ( )× √ √ √ √ × 新 知 解 读知识点1 细胞内的水2．自由水和结合水的相对含量与生物体的结构与功能的关系3．水的存在及其功能的验证
关于生物体中水的误解
①水是生命之源，但并不是水分越多越好，如长期浸泡在水中的陆生植物会死亡。
②晒干种子失去自由水，并不是不含有自由水，而是自由水含量大幅降低。知识贴士 关于水分代谢的叙述不正确的是( )
A．大米中的“米虫”正常生活所需要的水来自代谢时产生的水
B．结合水不参与细胞内代谢
C．自由水是指在细胞内、细胞间可以自由流动的水
D．自由水参与运输营养物质、代谢废物并维持细胞形态
[解析] 自由水是指细胞内的水分，以游离的形式存在，可以自由流动，是细胞内的良好溶剂，运输体内营养物质和代谢废物，使细胞具有一定的形态。细胞间的水分是生物体细胞外液的主要成分，构成组织液。典题 1C
〔变式训练1〕 生物体没有水就不能存活的根本原因是( )
A．水在细胞内以两种形式存在
B．水在不同生物体中含量各不相同
C．细胞内各种化学反应都是在水中进行的
D．大部分水在细胞内可以自由流动
[解析] 水是生命之源，没有水就没有生命，因为生物体内的水担负着重要的生理功能：是良好的溶剂，细胞内的许多生化反应必须在水中进行；运输营养物质和代谢废物；参与生化反应；参与生物体的成分构成。C 一、存在形式
1．大部分以离子形式存在。
2．少量的与其他化合物结合。
知识点2 细胞中的无机盐二、生理作用
1．某些复杂化合物的重要组成部分
2．维持正常的生命活动
如钙可调节肌肉收缩和血液凝固，血钙过高会造成肌无力，血钙过低会引起抽搐。
①无机盐并不都是以离子状态存在，如骨骼中的CaCO3以化合物形式存在。
②无机盐在细胞中的含量很低，但是其作用非常重要，过多或过少都会影响细胞或生物体的正常生命活动，如植物缺氮或镁时，叶片发黄。知识贴士 某运动员比赛后化验，体液中Ca2＋含量太低，导致神经和肌肉的兴奋性过高而出现抽搐。这一事实说明Ca2＋的生物功能之一是( )
A．构成细胞结构的主要成分之一
B．维持细胞的正常形态
C．维持细胞的正常生理功能
D．调节渗透压和酸碱平衡
[解析] 由题意可知Ca2＋在题设条件下的主要功能是维持细胞的正常生理功能。典题 2C 〔变式训练2〕 下列关于无机盐的叙述，错误的是( )
A．Fe2＋是合成血红蛋白不可缺少的成分
B．细胞中的大多数无机盐以化合物的形式存在
C．植物缺Mg2＋会影响光合作用
D．人体内缺少CaCO3会导致骨质疏松
[解析] 选项A，Fe2＋是构成血红蛋白的成分； 选项B，细胞中大多数的无机盐以离子的形式存在；选项C，Mg2＋是构成叶绿素的主要成分，所以缺Mg2＋会影响光合作用；选项D，碳酸钙是构成骨骼的重要成分，人若缺铁会导致骨质疏松。B 指 点 迷 津
1．验证自由水和结合水的存在形式和功能的实例
(1)鲜种子放在阳光下晾晒，质量减少是因自由水散失。
(2)干种子用水浸泡后仍能萌发，说明失去自由水的种子仍保持其生理活性。
(3)干种子不浸泡则不能萌发，说明自由水越少，代谢越缓慢。
(4)干种子放在试管中，用酒精灯加热，试管壁上出现水珠，失去的是结合水。
(5)失去结合水的种子浸泡后不能萌发，说明失去结合水的细胞失去生理活性。
2．自由水、结合水的含量与代谢和抗逆性的关系
(1)自由水比例上升——代谢旺盛
生物体代谢越旺盛，其体内自由水相对含量越高。例如，种子萌发时，先要吸收大量的水分，以增加自由水的含量，并加快代谢速率。
(2)结合水的比例上升——抗逆性增强，代谢速率减小结合水的相对含量与植物的抗逆性有关。例如，冬季植物吸水减少，细胞内结合水的相对含量升高，由于结合水不易结冰和蒸腾，从而使植物抗寒性增强。 (2016·安徽合肥高三模拟)下列关于水的叙述不正确的是( )
A．生物种类不同，生物体的含水量不同
B．水在细胞中的存在形式和功能是一成不变的
C．生化反应必须在水中进行，所以任何生物都离不开水
D．同一个体在不同的生长发育期，体内含水量不同
[解析] 生物种类不同，生物体的含水量不同；水在细胞内可以发生自由水和结合水的相互转化；生物的生命活动离不开水，生化反应必须在水中进行；生物体在不同的生长发育期，含水量不同，如人体在幼年时期的含水量较高，随着年龄的增长，水的含量相对降低。典题 3B 核 心 素 养细胞内的水1．正确区分自由水、结合水和代谢水
水在生物体的细胞内的存在有两种形式：自由水和结合水。
自由水在细胞内可以自由流动，是良好的溶剂，可溶解许多物质；可以参与物质代谢，如运送新陈代谢所需物质和代谢废物。
自由水的含量影响细胞代谢强度，含量越大，新陈代谢越旺盛。
结合水在生物体内或细胞内与蛋白质、多糖等物质相结合，失去流动性。结合水是细胞结构的重要组成成分，不能溶解其他物质，不参与代谢作用。结合水赋予各种组织、器官一定形状、硬度和弹性，因此某些组织器官的含水量虽多(如人的心肌含水79%)，仍呈现坚韧的形态。
自由水和结合水在一定条件下可以相互转化，如血液凝固时，部分自由水转变成结合水。
代谢水是指生物体内的糖类、脂质和蛋白质等有机物在机体内进行新陈代谢过程中通过氧化产生的水。代谢水在人和动物体内起重要作用，如成人每天约排出300mL的代谢水，以维持内环境的平衡，又如鸟胚胎在封闭的卵壳内发育成雏鸟所需的水，就是靠鸟蛋中贮藏的营养物质氧化产生的代谢水。2．细胞内水分的存在状态与植物的抗逆性
细胞内水分以自由水和结合水两种形式存在，二者的比值制约植物的代谢活动，自由水直接参与植物的生理生化反应，结合水不参与这些反应，而是维持细胞内原生质体的稳定，且与植物的抗逆性相关联。当自由水与结合水的比值增大时，植物代谢活跃，生长较快，但抗逆性较差。反之，代谢活性低，生长缓慢，甚至停止生长，但抗逆性较强。例如，植物抗冻性，当温度下降时，植物吸水减少，含水量下降，细胞内亲水性胶体增多，使结合水含量相对提高，而自由水含量相对减少，从而避免结冰；另一方面植物生长停止，减少糖的消耗，同时植物体内大量淀粉水解成可溶性糖，使植物体内的可溶性糖含量增多，提高细胞液浓度，使冰点降低，提高植物抗冻性。问 题 释 疑(一)问题探讨
1．提示：水在细胞中的重要作用：水是细胞结构的重要组成成分，是细胞内的良好溶剂，许多种物质溶解在水中，细胞内的许多化学反应也都需要有水的参与，多细胞生物体的绝大多数细胞必须要有水的参与，多细胞生物体的绝大多数细胞必须浸润在以水为基础的液体环境中。水在生物体内的流动，可以把营养物质运送到各个细胞，同时，也把各个细胞在代谢中产生的废物，运送到排泄器官或直接排出体外。总之，各种生物体的一切生命活动，都离不开水。
2．提示：无机盐在细胞中的重要作用：细胞中许多有机物的重要组成成分，调节细胞的生命活动等。(二)旁栏思考题
2．提示：20世纪70年代以前，人们普遍认为缺碘只能引起甲状腺肿大，还没认识到缺碘对儿童智力的影响。进入80年代以后，人们认识到缺碘对人类危害最大的不是甲状腺肿，而是造成不同程度的脑发育落后，只有补足了碘才能确保婴幼儿脑的正常发育，根据1994年的统计结果，中国缺碘地区的人口达7.27亿，约占全国人口总数的56%，轻度缺碘或碘营养不足已波及所有省、市。1995年的儿童碘营养调查结果表明：许多经济发达的大城市，儿童尿碘也在100μg/L以下，甲状腺肿大率在5%以上，证明城市也存在不同程度的碘缺乏。目前公认标准为：人群尿碘水平在100μg/L以上，才能基本上消除碘缺乏危害。从这个全新的认识出发，我国几乎所有地区，包括以前认为的非病区，实际上都是缺碘地区，因此需要补碘的范围已扩大到全国(高碘地区除外)。3．提示：不同细胞内的化合物都是由无机物和有机物组成的，其种类有一定差别。例如，淀粉只存在于植物细胞中，糖原只存在于动物细胞中。不同细胞中各种化合物的含量也有一定差别。例如，肌细胞中含蛋白质较多，脂肪细胞中含脂肪较多。但是，各种细胞中的化合物组成及含量又有许多共性。例如，所含的有机物都是糖类、脂质、蛋白质和核酸，无机物中都有无机盐和水；各种化合物在不同细胞中的含量一般维持在一定范围内。这体现了生命世界在物质组成上的统一性。(三)思考与讨论
1．提示：人类贫血症中有缺少红细胞和缺少血红蛋白两种类型，它们都可导致贫血。而血红蛋白的分子结构不能缺少的一种元素就是铁，所以缺铁会导致血红蛋白的合成障碍，引起贫血，缺铁性贫血是一种常见的贫血症。正常人体内含铁量约为3～5g，它是制造血红蛋白的主要原料之一。当铁缺乏时，血红蛋白就不能合成，从而发生缺铁性贫血。
2．提示：光合作用不能缺少叶绿素，而叶绿素的分子结构中不能缺少的元素之一就是镁。镁是叶绿素的组成元素之一，因此，镁对于光合作用有重要意义。缺镁时叶绿素的形成受到阻碍，从而影响光合作用。此外，镁还是许多酶的活化剂，镁还能促进脂肪的合成。因此，镁是重要的生命元素。知 识 构 建课件11张PPT。第二章组成细胞的分子 章末归纳整合网 络 构 建直 击 高 考1．(2015·福建理综)人体内含有多种多样的蛋白质，每种蛋白质( )
A．都含有20种氨基酸 B．都是在细胞内发挥作用
C．都具有一定的空间结构 D．都能催化生物化学反应
[解析] 人体中蛋白质不是每种都含有20种氨基酸，例如胰岛素含有16种、51个氨基酸，A项错误；分泌蛋白，例如消化酶、抗体、蛋白质类的激素，均在细胞外发挥作用，B项错误；不是所有的蛋白质都属于酶，蛋白质在人体中的结构多样性决定了其功能的多样性，人体中蛋白质具有运输、催化、免疫、调节等多种功能，D项错误；蛋白质分子由多肽链组成，肽链的折叠盘曲、糖基化使得蛋白质具有一定的空间结构，C项正确。C 2．(2014·广东高考)油菜种子成熟过程中部分有机物的变化如图所示。将不同成熟阶段的种子制成匀浆后检测，结果正确的是( )C
[解析] 据图可知，第10天有可溶性糖，因此加入斐林试剂，水浴加热后能出现砖红色沉淀，A项错误；第20天，细胞正常代谢需各种蛋白质，因此加入双缩脲试剂后，能出现紫色反应，B项错误；第30天时脂肪的含量较高，加入苏丹Ⅲ试剂后出现橘黄色颗粒，故C项正确；第40天时淀粉的含量降至0，因此加入碘液后不会出现蓝色，D项错误。
3．(2015·江苏单科)下列关于淀粉、脂肪、蛋白质和核酸4种生物分子的叙述，正确的是( )
A．都能被相应的酶水解
B．都是水溶性物质
C．都含C、H、O、N这4种元素
D．都是人体细胞中的能源物质
[解析] 淀粉、脂肪、蛋白质、核酸都能被相应的酶水解，A项正确；脂肪不溶于水，B项错误；淀粉和脂肪只含有C、H、O三种元素，C项错误；核酸不作为能源物质，D项错误。A
4．(2014·海南单科)下列关于植物体内水分的叙述，错误的是( )
A．植物体内的水分参与营养物质的运输
B．水是构成叶肉细胞的重要化合物之一
C．自由水可作为细胞内化学反应的反应物
D．同种植物萌发种子的含水量和休眠种子的相同
[解析] 植物体内的水分参与体内营养物质的运输，A项正确；水是构成植物叶肉细胞的重要化合物之一，B项正确；自由水可作为细胞内化学反应的反应物，C项正确；同种植物萌发种子的含水量大于休眠种子的，D项错误。D 课件67张PPT。第二章组成细胞的分子 清代文学家龚自珍有诗曰：“落红不是无情物，化作春泥更护花”，虽花瓣飘落，树叶凋零，但却融入泥土，于是便有了将生物细胞中的物质转化为非生命的泥土，泥土和空气中的一些元素和化合物被细胞吸收后又转化成细胞的组成成分。那么，组成细胞的分子有哪些？它们在细胞中发挥怎样的作用？这就是我们在第二章所要学习的内容。本章的重点内容是关于蛋白质、核酸、糖类和脂质的相关内容，尤其是蛋白质和核酸，作为“生命活动的主要承担者——蛋白质”，是本章的重中之重，也是高考的热点；作为“遗传信息的携带者——核酸”，也是本章的重点内容，它将为我们后面学习遗传和变异的内容打下基础。
本章的内容不是彼此孤立的，而是有着内在联系的，组成生物体的每一种化合物都是由特定的化学元素组成的。由于本章识记性的内容较多，而且基础性比较强，所以在学习时，一方面要加强记忆；另一方面要注意理解。在学习过程中，可以采用比较法，将组成细胞的各种化合物，从组成元素、种类、结构、功能等方面列表比较后进行记忆。1．关于分子水平的研究比较抽象，可联系生活实际进行理解。例如，为什么吃熟鸡蛋比吃生鸡蛋容易消化？为什么人在患急性肠炎时要静脉注射葡萄糖等？
2．通过列表比较和示意图的方法，理解蛋白质、核酸的结构与功能，识记糖类和脂质的种类和作用。
3．从生物大分子的结构理解生物大分子以碳链为基本骨架。
4．结合实例理解水和无机盐的功能，例如人体缺碘会患地方性甲状腺肿，说明无机盐能维持生物体的正常生命活动。第1节 细胞中的元素和化合物自 主 学 习一、组成细胞的元素
1．生物界与非生物界的统一性和差异性
(1)统一性：组成细胞的__________，在无机自然界中都能够找到，没有一种__________是生物界所特有的。
(2)差异性：细胞与非生物相比，各种元素的__________大不相同。
2．种类：
常见的化学元素有_______多种。化学元素 化学元素 相对含量 20
3．分类：
(1)大量元素：____________________________________等。
(2)微量元素：______________________________等。
4．含量：
(1)占人体细胞鲜重最多的元素是_______。
(2)占人体细胞干重最多的元素是_______。
C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo O C 二、组成细胞的化合物
1．种类：
(1)无机化合物：______________。
(2)有机化合物：____________________________。
2．含量
(1)占细胞鲜重比例最高的化合物是________。
(2)占细胞干重比例最高的化合物是__________。水、无机盐 蛋白质、核酸、脂质、糖类 水 蛋白质 三、检测生物组织中的化合物
1．实验原理(连线)：
被鉴定物质 试剂 实验现象
①还原糖 a．碘液 Ⅰ.砖红色沉淀
②淀粉 b．双缩脲试剂 Ⅱ.蓝色
③脂肪 c．苏丹Ⅲ染液 Ⅲ.紫色
④蛋白质 d．斐林试剂 Ⅳ.橘黄色2．实验材料的选择：
①苹果 ②花生种子 ③豆汁 ④梨 ⑤鸡蛋清 ⑥甘蔗汁 ⑦马铃薯匀浆 ⑧芝麻种子 ⑨西瓜汁 ⑩花生种子匀浆
请将适合的材料编号填到下面横线上：
(1)还原糖检测__________。
(2)脂肪检测__________。
(3)蛋白质检测__________。
(4)淀粉检测__________。①④ ②⑩ ③⑤ ⑦ 还原糖 橘黄色 苏丹Ⅲ染液 酒精溶液 脂肪 蛋白质 1．想一想刚收获的大豆种子与晒干的大豆种子中含量最多的化合物相同吗？
提示：不相同。刚收获的大豆种子中含量最多的化合物是水，晒干的大豆种子中含量最多的化合物是蛋白质。
2．检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质时，对于材料的选择有何统一要求？
提示：选择颜色较浅的且相应物质含量较高的生物组织，避免材料自身颜色对实验颜色变化的遮盖。
3．还原糖的鉴定中，若选用菠菜作为原料是否合适？为什么？
提示：不合适，菠菜叶为绿色，会对结果造成颜色干扰。？思考 1．在人体活细胞中氢原子的数目最多。 ( )
2．细胞中的一种元素的作用能被其他元素替代。 ( )
3．细胞中的微量元素因含量极少而不如大量元素重要。( )
4．组成细胞的元素有C、H、O、N等20多种，其中C是最基本的元素。( )
5．组成细胞的元素同样存在于自然环境中，说明生物与非生物具有统一性。 ( )判断题 × × × √ √
6．活细胞中含量最多的化合物是蛋白质。( )
7．构成细胞的任何一种化合物都能在无机自然界中找到。( )
8．检测还原糖的材料可选用番茄果肉。 ( )
9．检测脂肪时可使用花生种子匀浆。 ( )
10．还原糖与斐林试剂在水浴加热条件下生成红色沉淀，斐林试剂使用时先加甲液再加乙液。 ( )× √ × √ × 新 知 解 读组成生物体的元素有20多种。
1．根据它们在生物体内含量的不同，分成两大类：
(1)大量元素
含量占生物体总重量的万分之一以上的元素，叫做大量元素。包括C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等。知识点1 组成细胞的元素
(2)微量元素
含量比较少，但又是生物体生命活动所必需的元素，叫做微量元素。如Mn、Zn、Cu、B、Mo等。Fe含量一般比微量元素多一些，比大量元素稍少些，所以又叫做半微量元素。微量元素在生物体内含量虽然很少，但它是维持正常生命活动不可缺少的。2．根据功能来分，生物体内的元素又分基本元素、主要元素等种类：
3．构成细胞的最基本元素——C
图1和图2分别是人体细胞鲜重和干重的主要元素含量。无论是鲜重还是干重，组成细胞的元素中C、O、H、N这四种元素的含量最多。生物大分子都以碳链为基本骨架，这表明C是构成细胞的最基本元素。
大量元素和微量元素只是说明在细胞中的含量不同，而在生理作用上无大小之分。知识贴士 下列有关组成生物体的化学元素的叙述，正确的是( )
A．微量元素在生物体内含量最少，所以人体不存在微量元素缺乏症
B．每种元素在不同的生物体内的含量都是相同的
C．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
D．组成生物体的大量元素中，C是最基本的元素，在细胞鲜重中含量总是最多的典题 1C
[解析] 微量元素在生物体内含量很少，却是维持正常生命活动不可缺少的，若缺乏，会出现相应的微量元素缺乏症，如缺锌、缺碘都会出现相应的病症，A项错误。每种元素在不同的生物体内的含量往往都是不同的，B项错误。生物体中的化学元素根据含量不同可分为大量元素和微量元素，C项正确。组成生物体的大量元素中，C是最基本的元素，但在细胞鲜重中含量最多的元素是O，D项错误。
〔变式训练1〕 下列有关组成生物体化学元素的叙述，正确的是( )
A．Cu、Mg、Mn、Mo、B都是组成生物体的微量元素
B．人、动物与植物所含的化学元素的种类差异很大
C．组成生物体的化学元素在无机自然界中都能找到
D．细胞中的一种元素的作用能被其他元素替代
[解析] Mg是构成生物体的大量元素，A项错误；生物界与非生物界的元素组成具有统一性，即组成各种生物的元素种类大致相同，组成生物体的元素没有一种是生物特有的，都来自于非生物界，B项错误，C项正确；细胞中一种元素的作用具有不可替代性，D项错误。C 细胞主要由20种化学元素所组成，这些化学元素只有构成各种化合物时才具有真正的生物学意义。这些分子单独存在时并不能完成生命活动，只有组合成细胞后，由细胞完成各种生命活动。知识点2 组成细胞的化合物
知识贴士 下图1是细胞中化合物含量的扇形图，图2是有活性的细胞中元素含量的柱形图，下列说法正确的是( )典题 2D A．若图1表示细胞鲜重，则甲、乙化合物依次是蛋白质、H2O
B．若图2表示组成人体细胞的元素含量，则a、b、c依次是C、H、O
C．地壳与活细胞中含量最多的元素都是a，因此说明生物界与非生物界具有统一性
D．若图1表示细胞完全脱水后化合物含量，则甲化合物是蛋白质
[解析] 结合图形确定元素和化合物的种类，细胞中元素的含量要结合C、H、O、N四种元素中，鲜重条件下：O>C>H>N；干重条件下：C>O>N>H分析回答。〔变式训练2〕 生物体生命活动的物质基础是指( )
A．各种化学元素 B．各种化合物
C．大量元素和微量元素 D．组成生物体的各种元素和化合物
[解析] 在生物体内，元素―→化合物―→细胞―→组织―→器官―→系统―→生物体，所以生命活动的物质基础是组成生物体的各种元素和化合物。D 1．鉴定有机物所选取的材料知识点3 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质3．斐林试剂与双缩脲试剂的比较
有机化合物鉴定中有关试剂的几个误区
①易写错别字，如“斐林试剂”中的“斐”不可错写为“翡”，双缩脲试剂中的“脲”不可错写为“尿”。
②斐林试剂只能检测具有还原性的糖类，而一些非还原性的糖类，如蔗糖、淀粉等，无法用斐林试剂进行检测。
③在检测有机物的实验中，唯一需使用显微镜的实验是脂肪的检测；唯一需水浴加热的实验是还原糖的检测。
④一切蛋白质或二肽以上的多肽都能与双缩脲试剂发生反应，但与双缩脲试剂发生反应的物质不一定都是蛋白质或多肽，如尿素等。知识贴士 用碘液、苏丹Ⅲ染液和双缩脲试剂测得甲、乙、丙三种植物的干种子中三大类有机物颜色反应如下表，其中“＋”的数量代表颜色反应深浅程度，下列有关说法不正确的是( )典题 3A
A．乙种子中主要含蛋白质
B．碘液、苏丹Ⅲ染液和双缩脲试剂与相应的物质发生的颜色反应分别是蓝色、橘黄色和紫色
C．在观察颜色时有可能用到光学显微镜
D．这三种试剂使用时均不需要水浴加热
[解析] 由表可知，甲中含淀粉较多，乙中含脂肪较多，丙中含蛋白质较多。
〔变式训练3〕 下列关于“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”实验操作步骤的叙述，正确的是( )
A．用于检测还原糖的斐林试剂的甲液和乙液，可直接用于蛋白质的检测
B．检测脂肪时，需要用显微镜才能看到被染成橘黄色的脂肪颗粒
C．检测还原糖时，要加入斐林试剂甲液摇匀后，再加入乙液
D．用于检测蛋白质的双缩脲试剂的A液与B液要混合均匀后，再加入含样液的试管中，且必须现用现配
B
[解析] 斐林试剂与双缩脲试剂的成分相同，所用NaOH溶液的浓度相同，但两者所用CuSO4溶液的浓度不同。检测还原糖时，斐林试剂的甲液、乙液要混合均匀后一次加入，而检测蛋白质时要先加入双缩脲试剂A液，再加入双缩脲试剂B液。还原糖、蛋白质的颜色反应是肉眼可见的，而脂肪的检测中，由于脂肪颗粒小且分散在细胞中，所以需要借助显微镜进行观察。指 点 迷 津一、斐林试剂和双缩脲试剂的比较 现提供可配制斐林试剂的溶液：甲液(质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液)、乙液(质量浓度为0.05 g/mL的CuSO4溶液)以及蒸馏水，如果充分利用上述试剂及必需的实验用具，可灵活性地鉴别出下列哪些物质( )
①葡萄糖 ②蔗糖 ③胃蛋白酶(化学本质为蛋白质) ④DNA
A．只有① B．①和②
C．①和③ D．②③和④
[解析] 由于本题还提供了蒸馏水，因此质量浓度为0.05 g/mL CuSO4溶液可用蒸馏水稀释至0.01 g/mL，以作为双缩脲试剂的组成成分。葡萄糖为还原糖，可用斐林试剂检测；胃蛋白酶的化学本质为蛋白质，可用双缩脲试剂检测。典题 4C
二、走出元素与化合物的3个误区
1．易混淆元素与化合物的干重与鲜重
(1)在组成细胞的元素中，占鲜重百分比：O>C>H>N；占干重百分比：C>O>N>H。
(2)在组成细胞的化合物中，占鲜重百分比：水>蛋白质>脂质>糖类；占干重百分比中，蛋白质最多。
2．误以为生物体内大量元素重要，微量元素不重要
大量元素、微量元素是根据元素的含量划分的。无论是大量元素还是微量元素，都是生物体必需的元素，对于维持生物体的生命活动都起着非常重要的作用。
3．误以为细胞内含量最多的元素是C
活细胞内含量最多的元素是O，而不是C；组成细胞干重最多的元素是C。 下列化学元素中属于组成生物体的微量元素的是( )
A．Mg B．P
C．B D．N
[解析] 微量元素是B、Zn、Cu、Fe、Mo、Mn，故C正确。其他都是大量元素。典题 5C 核 心 素 养探究点 实验材料的选择方法——还原糖的鉴定方法 红薯和土豆都富含淀粉，但红薯吃起来比土豆甜。为探究其原因，某兴趣小组在温度不同、其他条件相同的情况下对处于休眠期的红薯块根与土豆块茎处理30 min后测定还原糖的含量。结果如图：案 例(1)由图中曲线可知，60℃时红薯还原糖含量最高，与红薯相比土豆不含还原糖的原因可能是土豆不含淀粉酶。
(2)为了确定土豆中不含还原糖的原因，请完成以下实验：
[实验原理]
①淀粉能被淀粉酶水解为还原糖；
②_____________________________________。
[备用材料与用具]
去掉淀粉与还原糖的红薯提取液，去掉淀粉的土豆提取液，双缩脲试剂A液，双缩脲试剂B液，斐林试剂甲液，斐林试剂乙液，苏丹Ⅲ染液，质量分数为3%的淀粉溶液，质量分数为3%的蔗糖溶液等。还原糖与斐试剂反应生成砖红色沉淀 [实验步骤]
第一步：取A、B两支试管，在A试管中加入去掉淀粉的土豆提取液2 mL，B试管中加入去掉淀粉和还原糖的红薯提取液2mL。50℃～65℃水浴保温2 min。
第二步：向A、B两支试管中各加入等量的水浴保温在50℃～65℃的______________________溶液。水浴保温2 min。
第三步：将____________________________________________________，向A、B试管内各加入2mL。然后，____________________________________。
[实验结果]
最可能的实验结果是_____________________________________________。质量分数为3%的淀粉 等量的斐林试剂甲液和斐林试剂乙液注入C试管混合均匀 50℃～65℃水浴加热2 min，观察颜色变化 A试管内液体为浅蓝色，B试管内出现砖红色沉淀 [方法警示] 1.得分要点：
(2)第二步：必须是“质量分数为3%的淀粉”。
第三步：第一个空必须体现“斐林试剂甲液和乙液混合”。
第三步：第二个空必须体现“50℃～65℃水浴加热2 min。
2．错因案例：
(2)第二步：答为“斐林试剂”。(错因：由于受前面50℃～65℃的干扰，这也是斐林试剂使用时的温度)
第三步：第一个空答为“先加斐林试剂甲液后加斐林试剂乙液”。(错因：与双缩脲试剂的使用方法混淆)
第三步：第二个空答为“观察颜色变化”。(错因：忘记了斐林试剂使用过程需要水浴加热)
[技法提炼] (1)如何通过实验中的原理、材料确定实验目的：
实验的原理之一是淀粉酶能将淀粉水解成还原糖，同时所给的材料中是去掉淀粉和还原糖的红薯提取液以及去掉淀粉的土豆提取液，所以此实验的目的是验证红薯的提取液中有淀粉酶，在淀粉酶的作用下产生具有还原性的糖。进而延伸到土豆中没有还原糖的原因是不含有淀粉酶。
(2)实验中所给材料的选择：
①将所给的材料和用具进行分类，如本实验：
a．实验原料类：去掉淀粉和还原糖的红薯提取液，去掉淀粉的土豆提取液，质量分数为3%的淀粉溶液，质量分数为3%的蔗糖溶液。
b．显色反应的试剂：双缩脲试剂A液，双缩脲试剂B液，斐林试剂甲液，斐林试剂乙液，苏丹Ⅲ染液。
②根据实验目的进行相应的选择：
a．实验目的是验证红薯中有淀粉酶，所以去掉淀粉和还原糖的红薯提取液，验证的就是此提取液中含有淀粉酶，而去掉淀粉的土豆提取液起对照作用，所以与之对应的反应物就是淀粉溶液。
b．验证试剂的选择：据验证的目的是还原糖的产生，所以应该用斐林试剂。
问 题 释 疑
(一)思考与讨论
1．提示：有机化合物和无机化合物的区别主要看它们的分子组成中是否有碳元素，如糖类是有机化合物，由碳、氢、氧三种元素组成；水是无机化合物，由氢、氧两种元素组成。当然这不是严格意义上的区别，对这两类化合物的严格区分，请参照化学教科书。
2．提示：细胞中最多的有机化合物是蛋白质，无机化合物是水。蛋白质是组成生物体的重要物质，在生命活动中起重要作用；水是生命之源，离开水，生命活动就无法进行。
3．提示：植物的叶肉细胞、果实细胞和种子的细胞中通常含有较多的糖类、脂质和蛋白质，如禾谷类的果实、种子中含淀粉(多糖)较多；甘蔗的茎和甜菜的根含蔗糖多；花生、芝麻种子中含脂质多；大豆种子中含蛋白质多等。要想从植物的果实、种子中获得糖类、脂质和蛋白质，就要设法使细胞破碎，再将这些物质提取出来。
(二)实验
1、2略。
3．生物材料中有机化合物的种类、含量不同。因此，我们应选择多种多样的食物，保证获得全面的营养。知 识 构 建细胞中的元素和化合物细胞中的元素和化合物课件57张PPT。第二章组成细胞的分子 第2节 生命活动的主要承担者——蛋白质自 主 学 习2．氨基酸的结构：20 人体细胞合成 (1)写出图中结构名称：
a．__________；b、d：__________；c：__________。
(2)比较图中两种氨基酸，写出氨基酸分子的结构通式：______________。
(3)氨基酸的结构特点：
①数量关系：至少都含有___________________和___________________。
②位置关系：都有____________________连接在______________上。
③各种氨基酸之间的区别在于________的不同。氨基 R基 羧基 一个氨基(—NH2) 一个羧基(—COOH) 一个氨基和一个羧基 同一个碳原子 R基 二、蛋白质的结构及其多样性
1．氨基酸的脱水缩合：(1)此生理过程的名称是__________。
(2)写出字母代表的结构或名称：a.__________，b.__________。
(3)判断产物H2O中原子的来源：脱水缩合 肽键 二肽 羧基 氨基 羧基 3．结构多样性：
(1)氨基酸方面：氨基酸的_______、________、___________不同。
(2)肽链方面：肽链的盘曲、折叠方式及其形成的___________千差万别。脱水缩合 多肽 种类 数目 排列顺序 空间结构 三、蛋白质的功能
功能 实例
①结构 a．血红蛋白
②催化 b．胰岛素等蛋白质类激素
③运输 c．抗体
④信息传递、调节 d．绝大多数酶
⑤免疫 e．肌肉蛋白
⑥运动 f．羽毛、肌肉、头发等新 知 解 读1．结构通式知识点1 氨基酸及其种类
2．结构特点
(1)判断是否是氨基酸的标准：构成蛋白质的氨基酸都有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上。
(2)R基的相关问题：
①决定氨基酸种类和性质的是R基。
②构成氨基酸通式中的元素有C、H、O、N四种，若有其他元素如S，则位于R基上。
③R基上可能含有氨基和羧基，但不参与脱水缩合反应。
①并不是含有氨基和羧基的有机物就属于构成蛋白质的氨基酸，如H2N—CH2—CH2—COOH。
②R基在形成蛋白质时并不是都不参与反应，如R基中的—SH会参与形成蛋白质不同多肽链之间的—S—S—。知识贴士典题 1B 〔变式训练1〕 谷氨酸的R基为—C3H5O2,1分子谷氨酸含有的C、H、O、N原子数依次是( )
A．5、9、4、1 B．4、8、5、1
C．5、8、4、1 D．4、9、4、1A 1．蛋白质的分子结构及氨基酸脱水缩合过程分析
过程图示分析知识点2 蛋白质的结构及其多样性1条肽链至少含有1个游离的—NH2和1个游离的—COOH，分别位于肽链的两端。环状肽中可能不含游离的—NH2和游离的—COOH。
①肽键有以下几种写法：—CO—NH—或—NH—CO—或CONH(需注意的是，不管哪一种写法，两端均需要留有短线)。
②氨基酸脱水缩合时，每形成一个肽键，就脱去一分子水。形成肽键时，相应的—COOH失去—OH，相应的—NH2失去—H，形成一分子H2O。
③R基上的氨基和羧基一般不参与脱水缩合。知识贴士
2．相关概念
(1)脱水缩合：一个氨基酸分子的羧基(—COOH)和另一个氨基酸分子的氨基(—NH2)相连接，同时脱去一分子水，这种结合方式就叫脱水缩合。
(2)肽键：连接两个氨基酸分子的化学结构叫肽键，结构简式为—CO—NH—或—NH—CO—。
(3)肽：由两个氨基酸分子经脱水缩合而成的、含有一个肽键的化合物叫二肽；由三个氨基酸分子经脱水缩合而成的、含有两个肽键的化合物叫三肽；由多个氨基酸分子经脱水缩合而成的、含有多个肽键的化合物叫多肽。
(4)肽链：多肽通常呈链状结构，称为肽链。
3．蛋白质多样性原因的分析
其中蛋白质的空间结构是最为重要的结构，没有特定的空间结构，蛋白质就会失去其功能。
①蛋白质结构多样性的原因
②蛋白质分子可由一条或几条肽链组成，不同的蛋白质分子所含的肤链条数不同，因此肽链的数目也是蛋白质具有多样性的原因。
③各肽链之间可通过一定的化学键(不是肽键)相连，如二硫键(—S—S—)。
④高温使蛋白质变性的原因不是破坏了氨基酸之间的肽键，而是破坏了肽键盘曲折叠形成的空间结构。知识贴士 形成蛋白质分子的结构层次，从小到大依次是( )
①氨基酸 ②C、H、O、N等元素 ③氨基酸脱水缩合 ④一条或几条多肽链连接在一起 ⑤多肽 ⑥蛋白质
A．②→①→③→④→⑥→⑤ B．①→③→②→④→⑥→⑤
C．②→①→⑥→③→④→⑤ D．②→①→③→⑤→④→⑥
[解析] 分析蛋白质分子的结构，其结构层次从小到大依次是，②→①→③→⑤→④→⑥。典题 2D 〔变式训练2〕 蛋白质和多肽的主要区别在于蛋白质( )
A．相对分子质量更大 B．含有的氨基酸数目更多
C．空间结构更复杂 D．氨基酸的排列顺序变化更多
[解析] 蛋白质和多肽都是由氨基酸组成的，蛋白质是由多肽链折叠形成的，与多肽相比具有更为复杂的空间结构。C 蛋白质分子结构复杂、种类繁多，这是蛋白质分子具有多种重要功能的基础。下面略举几例，说明其功能的多样性。
1．结构作用
许多蛋白质是构成细胞和生物体的成分。如构成人和动物肌肉的肌动蛋白和肌球蛋白，构成生物膜的蛋白质。
2．催化作用
生物体各种新陈代谢活动几乎都是由酶催化进行的，而酶几乎都是蛋白质。知识点3 蛋白质的功能
3．调节作用
蛋白质类的激素，如胰岛素和生长激素等，能够调节人体的新陈代谢和生长发育。
调节生理活动的许多激素是蛋白质。从化学本质上看，人体和动物的激素可以分为四类：①氨基酸衍生物激素(如甲状腺激素、肾上腺素、血清血管收缩素)；②肽和蛋白质类激素(如脑垂体激素、胰岛素、甲状旁腺素、生长激素和促肾上腺皮质激素)；③类固醇激素(如肾上腺皮质激素、性激素)；④脂肪酸衍生物激素(如前列腺素)。
肽和蛋白质类激素，包括许多种激素。下面重点介绍胰岛素、生长激素和促肾上腺皮质激素。
(1)胰岛素 胰岛素是胰腺内的胰岛B细胞所产生的一种激素。胰岛素是一种相对分子质量较小的蛋白质，在有锌和其他金属离子存在时，胰岛素分子可以围绕这些离子形成聚合体。在调节糖类、脂肪和蛋白质的代谢中具有十分重要的作用。
(2)生长激素 生长激素是由垂体的腺垂体部分的嗜酸细胞分泌的激素之一。它是一种多肽，能促进骨骼、肌肉、结缔组织和内脏的生长，使生物体长得高大，可以使氨基酸进入细胞的速度加快，促进DNA和RNA的合成，又能促进蛋白质的合成。
(3)促肾上腺皮质激素 它也是腺垂体分泌的激素之一，也是一种多肽，能促进肾上腺皮质细胞的增殖，刺激肾上腺皮质激素的合成和分泌。
4．运输作用
红细胞中的血红蛋白是运输O2的工具。此外生物膜上的蛋白质对某些物质透过细胞膜或细胞内的膜结构有重要作用，如生物膜上的载体。
5．免疫作用
对侵入动物和人体内的细菌和病毒有抵抗作用，从而消除其危害，起到免疫作用的是一种叫做抗体的蛋白质。
此外，蛋白质分子在血液凝固、高等动物的记忆、识别等方面也都起着重要的作用。因此，有人把蛋白质称为功能大分子。
蛋白质是生物体一切生命活动的体现者，蛋白质结构的多样性决定了蛋白质功能的多样性。知识贴士 生长激素和胰岛素都是人体内对生命活动起着重要调节作用的激素，但是功能不同，与此无关的是( )
A．氨基酸的数目、种类和排列顺序
B．构成蛋白质的多肽链的数目
C．构成蛋白质的多肽链的空间结构
D．氨基酸至少含有一个氨基和一个羧基
[解析] 蛋白质功能不同的原因在于结构不同，结构多样性的原因是组成蛋白质的氨基酸的种类、数目和排列顺序及多肽链的数目和空间结构不同。典题 3D 〔变式训练3〕 如图表示有关蛋白质分子的简要概念图，下列对图示分析正确的是( )
A．A代表的元素是C、H、O、N、P
B．用两个不同的B可以合成两种二肽
C．每种蛋白质一定由20种B组成
D．每个B只含有一个氨基和一个羧基B
[解析] 由图可知，A是组成氨基酸的元素，包括C、H、O、N等，不含P，A项错误；B表示构成蛋白质的基本单位—氨基酸，两个不同的氨基酸的排列顺序不同可以合成两种二肽，B项正确；每种蛋白质不一定都由20种氨基酸组成，C项错误；每个氨基酸至少含有一个氨基和一个羧基，R基中也可能含有氨基或羧基，D项错误。指 点 迷 津1．利用形成蛋白质的结构图解完成相应的计算规律
注：设氨基酸的平均相对分子质量为a。
①有时还要考虑其他化学变化过程，如肽链上出现二硫键(—S—S—)时(二硫键由—SH和—SH脱去2个H后构成)，要再减去2(即两个氢原子)，若无特殊说明，不考虑二硫键。
②若为环状多肽(肽链两端的氨基和羧基脱水后会形成环状多肽)，则可将公式中的肽链数视为零，再进行相关计算。知识贴士 下图为某蛋白质的结构示意图，其中“—S—S—”为由两个“—SH”(巯基)构成的二硫键，其作用是连接两条相邻肽链。若该蛋白质分子共由m个氨基酸组成，则形成一个该蛋白质分子时生成的水分子数和减少的相对分子质量分别为( )
A．m,18m B．(m－4)，18(m－4)
C．(m－3)，18(m－3)＋4 D．(m－2)，18(m－2)＋4典题 4D
[解析] 由图可知，该蛋白质分子有两条肽链和一个环状多肽，故形成该蛋白质分子时失去水分子数为氨基酸数－链状多肽数，即(m－2)，由于有2个二硫键，而形成一个二硫键失去2个“H”，所以形成该蛋白质分子时减少的相对分子质量为18(m－2)＋4。2．利用原子守恒法完成蛋白质的计算
在一个氨基酸中，若不考虑R基，至少含有2个碳原子、2个氧原子、4个氢原子和1个氮原子。氨基酸在脱水缩合形成多肽(无特殊说明时，通常指链状多肽)时，要失去部分水分子，但是碳原子、氮原子的数目不会减少。
(1)C原子数＝氨基酸分子数×2＋R基上的C原子数。
(2)H原子数＝各氨基酸中H原子的总数－脱去的水分子数×2。
(3)O原子数＝各氨基酸中O原子的总数－脱去的水分子数。
(4)N原子数＝肽键数＋肽链数＋R基上的N原子数＝各氨基酸中N原子的总数。
(5)由于R基上的碳原子数不好确定，且氢原子数较多，所以以氮原子数或氧原子数为突破口，计算氨基酸的分子数。 经分析某个多肽中有O原子p个，N原子q个，它彻底水解后，只得到下列四种氨基酸。经分析推算可知，1分子该多肽水解得到的赖氨酸个数为( )
A．p－q B．q－p
C．p－q＋1 D．q－p＋1典题 5D [解析] 根据观察可知，四种氨基酸的R基中都不含O原子，只有赖氨酸的R基中含有1个N原子。多肽中O原子数＝各氨基酸中的O原子总数－脱去水分子数，由于R基中都不含O原子，所以O原子数＝氨基酸数＋1，N原子数＝各氨基酸中N原子数＝氨基酸数＋R基中N原子数，故根据O原子数计算出多肽中的氨基酸数为p－1，多肽中含有的赖氨酸数＝N原子数－氨基酸数＝q－(p－1)＝q－p＋1。核 心 素 养探究点 确定实验中的实验变量——蛋白质的检测方法 健康人的尿液中含有极微量的蛋白质，若尿液中蛋白质总量过高，则称为蛋白尿。除了肾脏疾病和涉及肾脏的其他疾病会引起蛋白尿外，健康人在剧烈运动后也会出现暂时性蛋白尿。临床上常用双缩脲试剂定性检测尿液中的蛋白质。请完成下面的实验，探究你在某次剧烈运动后是否出现了蛋白尿。
(1)材料用具：试管、量筒、剧烈运动前后的尿液、双缩脲试剂A液(质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液)、双缩脲试剂B液(质量浓度为0.01 g/mL的CuSO4溶液)。案 例
(2)实验原理：_____________________________________。
(3)实验步骤：
①取两支试管，分别编号为A、B。
②A中加入自己运动前的尿液2 mL，B中加入自己剧烈运动后的尿液2 mL。
③先向A、B两支试管中分别加入__________，再向两支试管中分别加入______________________________________________。
④对比观察两支试管中溶液的颜色变化。蛋白质与双缩脲试剂发生反应呈紫色 1 mL 双缩脲试剂A液并摇匀；4滴双缩脲试剂B液并摇匀 (4)预期结果及相应结论：剧烈运动后，尿液中无蛋白质出现 A试管中溶液为浅蓝色B试管中
溶液为紫色
[方法警示] 1.得分要点：
(3)③必须体现“1 mL、A液”“4滴、B液”
2．错因案例：
(3)③答为“双缩脲试剂A液”、“双缩脲试剂B液”。(错因：未体现对这两种试剂剂量的要求)
[技法提炼] (1)双缩脲试剂检测蛋白质的原理：
蛋白质与双缩脲试剂可发生颜色反应。双缩脲试剂由两种溶液组成，一种是NaOH溶液，另一种是CuSO4溶液。实验时需先向待测液中加入NaOH溶液，使待测液呈碱性，然后再加入CuSO4溶液。若待测液中含有蛋白质则呈现紫色，若不含蛋白质，则呈现双缩脲试剂本身的颜色——浅蓝色。
(2)如何确定本实验的变量：
题干中给出的信息是“健康人在剧烈运动后也会出现暂时性的蛋白尿”，而且本实验的目的是探究“在某次剧烈运动后是否出现了蛋白尿”，因此可判断该实验的单一变量是正常人剧烈运动前后的尿液成分。为了使实验结果更具有说服力，需要把运动前的尿液设置为对照组。
(3)如何推断结果和结论：
因为测定的是正常人运动前后尿液的成分，所以可以把正常人运动前尿液含有的极微量的蛋白质忽略不计，即正常人运动前的尿液和双缩脲试剂混合不出现紫色反应，只呈现双缩脲试剂本身的浅蓝色。正常人运动后的尿液成分可能有两种情况：不含蛋白质和含有蛋白质，根据检测时呈现的颜色可作出判断。问 题 释 疑(一)问题探讨
1．提示：富含蛋白质的食品有大豆制品，如豆浆、豆腐、腐竹；奶类制品，如奶粉、酸奶、袋装奶；还有肉、蛋类食品，如烤肉、肉肠、鸡蛋等。
2．提示：有些蛋白质是构成细胞和生物体的结构成分，如结构蛋白；有些蛋白质能够调节生命活动，如胰岛素；有些蛋白质有催化作用，如绝大多数酶都是蛋白质；有些蛋白质具有运输载体的功能，如红细胞中的血红蛋白；有些蛋白质有免疫能力，如人体内的抗体。
3．提示：因为氨基酸是构成蛋白质的基本单位，在人体内约有20种氨基酸，其中有8种是人体需要而不能自己合成的，必须从外界环境中获得，如赖氨酸、苯丙氨酸等，它们被称为必需氨基酸。所以有些食品中要添加赖氨酸或苯丙氨酸等人体必需的氨基酸。
(二)思考与讨论1
1．每个氨基酸都有氨基和羧基，并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。
2．“氨基酸”代表了氨基酸分子结构中主要的部分——氨基和羧基。
(三)思考与讨论2
1．提示：氨基酸→二肽→三肽→……→多肽，一条多肽链盘曲折叠形成蛋白质，或几条多肽链折叠形成蛋白质。
2．提示：食物中的蛋白质要经过胃蛋白酶、胰蛋白酶、肠蛋白酶、肠肽酶等多种水解酶的作用，才能分解为氨基酸。这些氨基酸进入细胞后，要形成二肽、三肽到多肽，由多肽构成人体的蛋白质。人体的蛋白质与食物中的蛋白质不一样，具有完成人体生命活动的结构和功能。
3．提示：10个氨基酸能够组成2010条互不相同的长链。氨基酸的种类、数量、排列顺序以及蛋白质空间结构的不同是蛋白质多种多样的原因。
(四)旁栏思考题
n个氨基酸形成一条肽链时，脱掉n－1个水分子，形成n－1个肽键。如果，n个氨基酸形成m条肽链时，脱掉n－m个水分子，形成n－m个肽键。知 识 构 建蛋白质 课件52张PPT。第二章组成细胞的分子 第3节 遗传信息的携带者—核酸自 主 学 习2．功能：
(1)细胞内携带__________的物质。
(2)在生物体的____________________________________中具有重要作用。脱氧核糖核酸 核糖核酸 遗传信息 遗传、变异和蛋白质的生物合成 二、实验：观察DNA和RNA在细胞中的分布
1．实验目的：初步掌握观察______________在细胞中分布的方法。
2．实验原理：
(1)DNA和RNA在细胞中的主要分布部位不同。
(2)甲基绿和吡罗红两种染色剂对DNA和RNA的亲和力不同：
__________＋DNA→绿色；__________＋RNA→红色。DNA和RNA 甲基绿 吡罗红 3．实验步骤：
4．实验结果和结论：
(1)细胞核区域呈现绿色―→__________主要分布在细胞核中。
(2)细胞质区域呈现红色―→__________主要分布在细胞质中。
DNA RNA 三、核酸的结构
1．组成元素：___________________。
2．基本单位——核苷酸：
(1)种类：分为_____________和_____________两种。
(2)分子组成：C、H、O、N、P 脱氧核苷酸 核糖核苷酸 3．核酸的组成
4．核酸的多样性：
(1)原因：核苷酸的________不同和____________的多样化。
(2)遗传信息的贮存：
①绝大多数生物的遗传信息贮存在__________分子中。
②少数病毒的遗传信息贮存在__________中，如HIV、SARS病毒。数量 排列顺序 DNA RNA 1．为什么不宜选用绿色植物的叶肉细胞进行实验？
提示：绿色植物叶肉细胞含叶绿体，其颜色会干扰实验结果。
2．若选用大肠杆菌做实验材料，在显微镜下会观察到什么现象？
提示：大肠杆菌是原核生物，其DNA存在于拟核中，因此呈现绿色的是拟核。？思考 1．DNA和RNA的基本组成单位都是核苷酸。一分子核苷酸由一分子含氮碱基、一分子五碳糖和一分子磷酸构成。( )
2．核酸是一切生物的遗传物质，DNA只分布在细胞核内，RNA只分布在细胞质中。( )
3．DNA和RNA分子的碱基组成相同。( )
4．核酸是生物体储存遗传信息的物质。 ( )
5．分子大小相同，碱基含量相同的核酸分子所携带的遗传信息一定相同。 ( )判断题 √ × × √ × 6．核酸是细胞内携带遗传信息的物质，在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有重要的作用。 ( )
7．每个核酸分子是由几十个乃至上千亿个核苷酸连接而成的长链。 ( )
8．甲基绿和吡罗红对DNA和RNA的亲和力不同，“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验中应分别加入甲基绿和吡罗红。( )
9.“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验中用口腔上皮细胞而不用叶肉细胞，是因为叶肉细胞不含RNA。 ( )
10．盐酸有利于染色体中的DNA与蛋白质分开，不利于DNA与染色剂结合。( )√ √ × × × 新 知 解 读1．实验中的试剂及其作用知识点1 观察DNA和RNA在细胞中的分布
2．实验操作应注意事项
(1)制片：
①用质量分数为0.9%的NaCl溶液而不是蒸馏水。原因是：保持口腔上皮细胞形态，细胞在蒸馏水中会吸水涨破。
②取口腔上皮细胞时必须漱口。原因是防止混杂食物碎屑。
③牙签使用前要严格消毒。
④载玻片要烘干。要在酒精灯火焰上来回移动，防止载玻片受热不均匀而破裂；烧干至细胞吸附住即可。
(2)水解：要注意掌握水温(30℃)和时间(5 min)，才能达到水解的目的。
(3)冲洗：缓水流以防止细胞被水流冲走。
(4)染色：
①吡罗红甲基绿染色剂的配制要用蒸馏水。
②吡罗红甲基绿染色剂是混合染色剂，要现配现用。(关键词：混合)
③甲基绿与DNA的亲和力强，吡罗红与RNA的亲和力强。(关键词：亲和力)
实验材料选取的注意事项
①若选用动物细胞，不能用哺乳动物成熟的红细胞，因为其没有细胞核。
②若选用植物细胞，应该选用无色的，不宜用叶肉细胞，防止光合色素的干扰。
③DNA和RNA在细胞核和细胞质中均有分布，只是量不同，结果中强调“主要”而不能说“只”存在于细胞或细胞质中。知识贴士 下列关于“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验的叙述正确的是( )
A．甲基绿和吡罗红对DNA和RNA的亲和力不同，实验中应分别加入甲基绿和吡罗红
B．盐酸能够改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞
C．该实验用口腔上皮细胞而不用叶肉细胞，是因为叶肉细胞不含RNA
D．盐酸有利于染色质中DNA与蛋白质分开，不利于DNA与染色剂结合
[解析] 动植物细胞中均含有DNA和RNA，该实验不用叶肉细胞的原因是叶肉细胞呈绿色，不利于实验结果的观察。盐酸能够改变细胞膜的通透性，同时使染色质中的DNA与蛋白质分离，有利于DNA与染色剂结合。典题 1B [解析] 染色时用甲基绿和吡罗红混合染色剂对标本进行染色，不是先后染色。D 1．DNA和RNA的比较
(1)组成元素：C、H、O、N、P。
(2)组成单位：知识点2 核酸的组成、结构和功能
(3)一般结构及存在位置：
①RNA呈单链结构，主要分布在细胞质中。
②DNA呈双链结构，主要分布在细胞核中。
2．不同生物的核酸、核苷酸及碱基的情况
3．核酸分子的多样性
构成DNA的是4种脱氧核苷酸，但成千上万个脱氧核苷酸的排列顺序是多种多样的，即不同DNA分子之间4种脱氧核苷酸的比率和排列顺序是不同的，DNA分子具有多样性。生物的不同遗传信息，以不同脱氧核苷酸的排列顺序的方式储存在DNA分子中。有一些病毒中没有DNA，只有RNA，它的遗传信息储存在RNA分子中。
4．核酸的功能
核酸是细胞内携带遗传信息的物质，在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。
我们知道，电脑中的文字、图像、声音等资料都是以0和1两种符号的不同排列顺序代表，并储存在硬盘中，当给予一定的指令后，这些资料就会显示出来。生物体的各种遗传特性，也以一定方式储存在核酸分子中，所以核酸是携带遗传信息的物质。所谓遗传，就是亲代把它的遗传信息复制了一份传给子代，并在子代的个体发育过程中表达出来。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。
(1)核苷酸种类的判断技巧
①已知所含五碳糖种类时：含有脱氧核糖的，必定为脱氧核苷酸；含有核糖的，必定为核糖核苷酸。
②已知所含碱基种类时：含有T的，必定为脱氧核苷酸；含有U的，必定为核糖核苷酸。
③已知核酸的种类时：构成DNA的必定为脱氧核苷酸；构成RNA的必定为核糖核苷酸。
(2)遗传信息的贮存
DNA或RNA作为遗传物质时，遗传信息就蕴含在脱氧核糖核苷酸或核糖核苷酸的排列顺序中。知识贴士 如图所示，由1分子磷酸、1分子含氮的碱基和1分子化合物a构成了化合物b，下列叙述正确的是( )
A．若m为腺嘌呤，则b肯定为腺嘌呤脱氧核苷酸
B．若a为核糖，则b为DNA的基本组成单位
C．若m为尿嘧啶，则DNA中肯定不含b这种化合物
D．若由b构成的核酸能被吡罗红染成红色，则b为脱氧核苷酸典题 2C
[解析] 由题意可知，a为五碳糖，b为核苷酸，根据所含五碳糖的不同，可将核苷酸分为两种：脱氧核苷酸和核糖核苷酸。其中，脱氧核苷酸特有的碱基(m)为胸腺嘧啶(T)，核糖核苷酸特有的碱基为尿嘧啶(U)，两者共有的碱基为A、C、G。
〔变式训练2〕 下列关于DNA和RNA的叙述中，错误的是( )
A．DNA中特有的成分是脱氧核糖和T(胸腺嘧啶)
B．RNA中特有的成分是核糖和U(尿嘧啶)
C．DNA一般是双链的，RNA一般是单链的
D．真核细胞的DNA只分布在细胞核中，RNA只分布在细胞质中
[解析] DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸，其特有的成分是脱氧核糖和胸腺嘧啶(T)；RNA的基本组成单位是核糖核苷酸，其特有的成分是核糖和尿嘧啶(U)。DNA一般是双链的，RNA一般是单链的。真核细胞的DNA和RNA在细胞核和细胞质中均有分布，DNA主要分布在细胞核中，RNA主要分布在细胞质中。D 指 点 迷 津核苷酸种类和核酸种类的判断方法
1．核苷酸种类的判断
下图是两种核苷酸，判断它们的方法有以下两种：
(1)根据五碳糖的种类进行判断：甲的五碳糖是核糖，所以甲是RNA的基本组成单位——核糖核苷酸；乙的五碳糖是脱氧核糖，所以乙是DNA的基本组成单位——脱氧核苷酸。
(2)根据碱基种类进行判断：甲中含有U，所以甲为核糖核苷酸；乙中含有T，所以乙为脱氧核苷酸。2．核酸种类的判断
下图是DNA和RNA两种核酸，区分它们的方法有以下两种：
(1)看成分。由于DNA特有的成分是脱氧核糖和T(胸腺嘧啶)，RNA特有的成分是核糖和U(尿嘧啶)，所以从图中的碱基种类就可以判断甲是DNA，乙是RNA。
(2)看结构。DNA一般是双链的，RNA一般是单链的，由此可判断出甲是DNA，乙是RNA。 (2016·河南郑州高三模拟)下图为核苷酸的结构模式图。下列关于核苷酸及核酸的叙述，错误的是( )
A．核苷酸的种类可以根据图中的②和③讲行判断
B．彻底水解DlNA，可以得到1种①、1种②和4种③
C．在人的口腔上皮细胞中，含有2种②和4种③
D．若某种核酸含有T，则该核酸主要分布在细胞核中典题 3C [解析] 图中①、②、③分别是磷酸、五碳糖和碱基。根据五碳糖的种类和碱基的种类可判断核苷酸的种类：若含有脱氧核糖或T，则为DNA的基本组成单位——脱氧核替酸；若含有核糖或U.则为RNA的基本组成单位——核糖核苷酸，A项正确。DNA的彻底水解产物是脱氧核苷酸的3种组成成分：磷酸、脱氧核糖和碱基(A、G、C、T)，B项正确。在人的口腔上皮细胞中同时含有DNA和RNA，故其内五碳糖有2种——脱氧核糖和核糖，碱基有5种——A、G、C、T、U，C项错误。若某种核酸含有T，则该核酸为DNA，DNA主要分布在细胞核中，D项正确。规律总结
DNA、RNA、蛋白质的水解产物和代谢终产物的比较核 心 素 养探究点 题干信息的挖掘和应用——蛋白质和核酸的鉴定方法 萝卜贮藏根组织细胞中是否存在蛋白质和DNA？某生物小组对此进行研究，他们从网上查阅资料得知：①蛋白质在10%NaCl溶液中可沉淀析出；②在蛋白质溶液中，加入双缩脲试剂，溶液呈现特有的颜色；③DNA溶于10%NaCl溶液，但在95%酒精中呈白色絮状沉淀，析出；④甲基绿染液使DNA呈现绿色。案 例
实验材料：白萝卜。
实验用具：粉碎机、烧杯、漏斗、试管、滤纸、玻璃棒、镊子、载玻片、天平、纱布。
药品及试剂：蒸馏水、10%NaCl溶液、95%酒精、甲基绿染液、双缩脲试剂、蛋白质标准样品。
请根据所提供的条件，参与实验设计并完成实验。
(一)材料处理：称取50 g萝卜洗净切块，加水30 mL，用粉碎机粉碎，将匀浆经纱布过滤于烧杯中，收集滤液备用。
(二)提取蛋白质和DNA：
(1)向经纱布过滤得到的滤液中加入_______________，直至沉淀析出。经滤纸过滤，将滤纸上的沉淀物放入试管中，加入1 mL蒸馏水，振荡，用于_____________。
(2)向剩余的滤液中加入____________，用玻璃棒轻轻搅拌，见有白色絮状沉淀产生，经滤纸过滤，用镊子将滤纸上的絮状沉淀置于载玻片上，用于____________。10%NaCl溶液 蛋白质鉴定 95%酒精 DNA鉴定 (三)鉴定及结论：
鉴定：(1)①在用于蛋白质鉴定的实验试管中，加入______________，产生__________。
②同时将______________________________放入另一试管，加入双缩脲试剂。
③观察到两试管中______________，说明__________________________。
(2)在用于DNA鉴定的载玻片上，滴加_____________，呈现_______色，说明____________________________；
结论：_________________________________________________________。双缩脲试剂 紫色反应 蛋白质标准样品和1 mL蒸馏水 颜色基本一致 实验试管中有蛋白质存在 甲基绿染液 绿 该白色絮状沉淀为DNA 通过对白萝卜贮藏根匀浆液的检测，说明有蛋白质和DNA的存在 [方法警示] 1.得分要点：
(二)(1)第一空必须为“10%NaCl溶液”。
(2)第一空必须为“95%酒精”。
(三)(1)②必须为“蛋白质标准样品和l mL蒸馏水”。
③第一空必须为“颜色基本一致”。
2．错因案例：
(二)(1)第一空答为“95%酒精”。
(2)第一空答为“10%NaCl溶液”。(前两问错因：对10%NaCl溶液与95%酒精的作用没有认识清楚)
(三)(1)②答为“1 mL蒸馏水”或“蛋白质标准样品”。
③第一空答为”颜色不同”。(错因：误认为对比实验结果一定不同)
[技法提炼] (1)确定提取蛋白质和DNA的先后顺序：
在蛋白质和DNA的混合液中，如何将两种物质分开，要根据题目中所给出的信息。将两种物质分开必须根据两种物质的不同特性，由题干中的信息可知，蛋白质在10%的NaCl溶液中沉淀析出，而DNA分子溶于10%的NaCl溶液中，根据这一特性，确定出首先分离出的是蛋白质，同时由于酒精易使蛋白质变性，然后再根据DNA分子在95%的酒精溶液中析出的特性，将DNA分子分离出来。
(2)实验中所给材料的选择：
①将所给的材料和用具进行分类，如本实验：
a．实验原料类：蒸馏水、10%NaCl溶液、95%酒精、蛋白质标准样品。
b．显色反应的试剂：甲基绿染液、双缩脲试剂。
②根据实验所给的材料决定实验步骤的操作：
a．所给的试剂中10%NaCl溶液和95%的酒精都是用于物质分离和提取的，甲基绿染液和双缩脲试剂分别用于鉴定DNA和蛋白质。
b．根据实验的对照原则，蛋白质标准样品可以应用于鉴定蛋白质实验，作为对照组。
问 题 释 疑(一)问题探讨
1．脱氧核糖核酸。DNA是主要的遗传物质，而每个人的遗传物质都有所区别，因此DNA能够提供犯罪嫌疑人的信息。
2．DNA鉴定技术还可以运用在亲子鉴定上。在研究人类起源、不同类群生物的亲缘关系等方面，也可以利用DNA鉴定技术。
3．需要。因为DNA鉴定只是提供了犯罪嫌疑人的遗传物质方面的信息，还需要有嫌疑人是否有作案动机、时间，是否在犯罪现场，以及是否有证人等其他证据。如果有人蓄意陷害某人，也完全有可能将他的头发、血液等含有DNA的物质放在现场。因此案件侦查工作应在DNA鉴定的基础上，结合其他证据确定罪犯。知 识 构 建课件48张PPT。第二章组成细胞的分子 第4节 细胞中的糖类和脂质自 主 学 习一、 细胞中的糖类
1．元素的组成和功能：
(1)元素组成：____________三种元素。
(2)功能：细胞中主要的__________。
2．种类：
(1)分类依据：能否水解及可水解为________的分子数。C、H、O 能源物质 单糖 脱氧核糖 葡萄糖 果糖 (3)二糖。
①含义：由______________脱水缩合而成。
②常见二糖的水解产物：
麦芽糖→__________＋葡萄糖。
蔗糖→________＋葡萄糖。
乳糖→__________＋葡萄糖。两分子单糖 葡萄糖 果糖 半乳糖 (4)多糖：植物 储存能量 植物细胞壁 动物 储存能量 二、细胞中的脂质
1．元素组成：
主要是____________，有的还含有__________。
2．脂质的种类和功能：C、H、O N、P 储能物质 缓冲和减压 保温 多种细胞器膜 动物细胞膜 脂质 性激素 维生素D 2．将大分子与相对应的单体连接起来：
大分子 单体
①多糖 a．核苷酸
②蛋白质 b．单糖
③核酸 c．氨基酸单体 多聚体 1．我们每天的饮食中均含有较多的糖类物质，人体能否直接吸收食物中所有的糖类？
提示：否，大部分多糖和二糖被消化成单糖后能够被吸收，但是纤维素却无法被人体消化吸收。
2．为什么儿童晒太阳能预防佝偻病？
提示：日光中的紫外线能使皮肤表皮细胞中的胆固醇转变为维生素D，而维生素D可促进肠道对钙、磷的吸收。 ？思考 1．糖原组成单位是葡萄糖，主要功能是提供能量，与斐林试剂反应呈现砖红色。( )
2．蔗糖和乳糖水解都会得到两种不同的单糖。 ( )
3．脂质与糖类都只含有C、H、O这三种元素。 ( )
4．等量的脂肪和糖类氧化分解释放出的能量一样多。( )
5．淀粉和纤维素都是植物细胞中储存能量的多糖。( )判断题 × √ × × ×
6．性激素和维生素都属于脂质。 ( )
7．蔗糖可以采取静脉注射的方式进入人体，为人体提供能量。( )
8．脂质中的胆固醇是对生物体有害的物质。 ( )
9．发芽小麦种子中的麦芽糖经水解可产生果糖。 ( )
10．蛋白质、多糖、核酸都是多聚体。 ( )× × × × √ 新 知 解 读1．根据糖类的水解情况分类知识点1 细胞中的糖类2．糖的分类
(1)按分布分类：
(2)按功能分类：
①生命活动的主要能源物质：葡萄糖。
②细胞中的储能物质：糖原、淀粉。
③参与构成细胞的物质：核糖、脱氧核糖、纤维素。
有关糖类物质特性的几个误区
①并不是所有的糖类都是能源物质，如纤维素。
②并不是所有的糖类都能与斐林试剂反应变为砖红色，如蔗糖、淀粉、糖原、纤维素等不具有还原性，不能与斐林试剂反应变为砖红色。知识贴士 植物细胞和动物细胞中储存能量的物质依次是( )
A．纤维素和糖原 B．麦芽糖和乳糖
C．淀粉和糖原 D．葡萄糖和纤维素
[解析] 在植物细胞中储存能量的物质是淀粉，在动物细胞中储存能量的物质是糖原。纤维素是结构多糖，是细胞壁的主要组成成分，葡萄糖、麦芽糖、乳糖都是能源物质，但不是储能物质。典题 1C 〔变式训练1〕 在植物细胞中最重要的二糖是( )
A．乳糖和葡萄糖 B．蔗糖和麦芽糖
C．乳糖和蔗糖 D．葡萄糖和麦芽糖
[解析] 乳糖是动物细胞中的二糖，葡萄糖是单糖，蔗糖和麦芽糖是植物细胞中的二糖。B 1．脂质的分类
(图中面积不表示量的大小，只表示包含关系)知识点2 细胞中的脂质
(1)共性：
①都含有C、H、O三种元素，其中脂肪中C、H的含量相对较高。
②都不溶于水，而易溶于丙酮、乙醇等有机溶剂。
(2)不同点：
①脂肪只含有C、H、O三种元素，是动物的主要储能物质，同时也具有保护内脏和减小摩擦的作用。
②磷脂含有C、H、O、N、P五种元素，是构成细胞膜的重要成分。
③固醇的种类较多，胆固醇是构成动物细胞膜的成分，性激素能促进生殖器官的发育和生殖细胞的形成，维生素D能够促进肠道对钙和磷的吸收。
2．脂肪作为储能物质的原因
脂肪和糖类的元素组成相同，都是C，H、O，但所含元素的比例不同，脂肪中含C、H的比例高，故1 g脂肪彻底氧化分解比1 g糖类彻底氧化分解消耗的氧气更多，产生的水也多，释放的能量也更多。(关键词：C、H比例高)
①脂肪是人和动物的主要储能物质，并不是只存在于动物细胞中，植物细胞中也有，如花生种子等。
②脂肪不是动物唯一的储能物质，还有糖原。知识贴士 下面是关于脂质的叙述，其中正确的是( )
A．磷脂由C、H、O三种元素组成，是构成细胞膜的主要成分
B．性激素的化学本质是蛋白质，对维持生物体生殖过程起重要的调节作用
C．脂肪只存在于动物的脂肪细胞中，而其他部位和植物细胞中没有
D．脂质存在于所有细胞中，是组成细胞和生物体的重要有机化合物典题 2D
[解析] 选项A，磷脂是由C、H、O、N、P五种元素组成的，它是构成细胞膜的主要成分；选项B，性激素的化学本质是固醇，属于脂质；选项C，脂肪不仅存在于动物细胞中，在植物细胞中也有，如花生种子；选项D，脂质存在于所有细胞中，因为磷脂是组成细胞膜的重要成分。
〔变式训练2〕 媒体报道的“地沟油”的主要成分是脂质，但还有许多致病、致癌的毒性物质。下列有关“地沟油”主要成分的叙述正确的是( )
A．组成元素一定是C、H、O、N
B．是生物体内主要的能源物质
C．遇苏丹Ⅲ染液可能呈现橘黄色
D．遇苏丹Ⅳ染液可能呈现黄色
[解析] “地沟油”的主要成分是脂质，其组成元素中不一定含有N；生物体内主要的能源物质是糖类；脂质中的脂肪遇苏丹Ⅲ染液呈现橘黄色，遇苏丹Ⅳ染液呈现红色。C 指 点 迷 津细胞中各种成分间关系示意图的分析
1．图中物质A、B、a、b的判断方法
(1)根据组成元素初步判断。A的组成元素是C、H、O、N、P，所以最可能是核酸；B的组成元素只有C、H、O、N，所以最可能是蛋白质。
(2)根据功能进一步确定。由于B具有免疫、催化及运输的功能，所以可确定B是蛋白质；由于A和B是构成染色体的成分，所以可确定A是DNA。由此可以确定，a是脱氧核苷酸，b是氨基酸。2．图中一些物质种类的判断方法
(1)根据元素组成及染色体的主要成分判断。B是蛋白质，C是DNA，进一步判断b是氨基酸，c是脱氧核苷酸。
(2)根据元素组成和功能进行判断。由于A是植物细胞中的能源物质，所以A是淀粉，a是葡萄糖；d与生殖器官的发育和第二性征的维持有关，所以d是性激素。 下图表示细胞中4种有机物的组成及主要功能，请分析并回答下列问题：典题 3(1)A是指__________；E在动物体内主要是指__________，在植物体内主要是指__________。
(2)F是指__________，它是由B(甘油和脂肪酸)形成的；除此之外，脂质还包括__________和__________两大类。
(3)C是指__________，其结构通式是________________，
C形成G的反应叫__________。
(4)D是指_____________，D形成的H是______________。葡萄糖 糖原 淀粉 脂肪 固醇 磷脂 氨基酸 脱水缩合 脱氧核苷酸 脱氧核糖核酸
[解析] 糖类是主要的能源物质，包括单糖、二糖和多糖，其基本组成单位是单糖，元素组成是C、H、O；脂肪是生物体内储存能量的物质，是由甘油和脂肪酸脱水缩合而成的，元素组成是C、H、O；蛋白质是生物体的结构物质，是生命活动的体现者，其基本组成单位是氨基酸，元素组成主要是C、H、O、N；脱氧核糖核酸是细胞生物的遗传物质，其基本组成单位是脱氧核苷酸，元素组成是C、H、O、N、P。
特别提示
细胞中三大有机物的主要作用
(1)糖类——主要的能源物质。
(2)脂肪——主要的储能物质。
(3)蛋白质——主要的结构组成物质。
核 心 素 养探究点 如何消除无关变量的干扰——糖类的生理作用 科学家研究发现，有一种俗称“熊虫”的动物，若进入“隐生状态”(这时它的代谢速率几乎可降至0)，能耐受－271℃的冰冻数小时。据研究，“熊虫”进入隐生状态时，它们的体内会大量产生一种叫做海藻糖的二糖。根据上述资料，有人认为“熊虫”体液中的海藻糖可以保护组织细胞，使组织细胞避免受到因低温造成的损伤。
请设计一实验方案，用于探究“熊虫”产生的海藻糖是否能保护组织细胞，使组织细胞避免受到因低温造成的损伤。(操作时只要定性即可)案 例(1)实验材料：
①用于实验的细胞：取同一动物个体的组织或器官，经过动物细胞培养技术获得大量不含有海藻糖的细胞；
②本实验所需用的其他材料和用品。
(2)实验步骤：
①_________________________________________________；
②向甲组细胞的培养液中添加__________，乙组细胞的培养液中不加；
③将上述细胞培养液在__________条件下培养数小时；
④观察并记录两组细胞的生活状况。将培养的动物细胞适量、均等地分为甲、乙两组 海藻糖 －271℃
(3)实验预期结果及结论：
①若甲组细胞均(或绝大部分)生活良好，乙组细胞均(或绝大部分)死亡，则说明_________________________________________________________________ _________________________ ；
②若________________________________________则说明_____________ _________________________________________________ 。“熊虫”产生的海藻糖确实能保护组织细胞，使组织细胞避免受到因 低温造成的损伤 甲、乙两组细胞均(或绝大部分)死亡 “熊虫”产生 的海藻糖不能保护组织细胞，组织细胞因低温而损伤
[方法警示] 1.得分要点：
(2)①必须体现“适量”、“均等”、“甲、乙两组”；
③必须是“－271℃”。
2．错因案例：
(2)①漏答“适量”或错答“1、2两组”。(错因：思考不全面而没有保证等量原则)
③答为“低温”。(错因：没有认真提取题干中的信息)
[技法提炼] (1)如何确定本实验的变量和实验条件？
根据实验目的“探究‘熊虫’产生的海藻糖是否能保护组织细胞，使组织细胞避免受到因低温造成的损伤”可知，本实验的变量是海藻糖，本实验的条件是低温，即“－271℃”。
(2)如何消除其他因素对本实验的影响？
根据实验的单一变量原则，实验组和对照组一个加海藻糖，另一个不加，其他的实验因素都应保持一致，故两组中的实验细胞的种类和数量一致，所用的培养液相同，实验温度均为－271℃。
(3)如何得出实验结论？
根据实验目的可知，海藻糖对组织细胞的作用有两种可能，一种是能保护低温下的细胞，则细胞在经低温处理后还能继续存活；另一种是不能保护低温下的细胞，则细胞在经低温处理后将不能继续存活，具体结论可依据细胞在经低温处理后的存活情况得出。问 题 释 疑(一)问题探讨
1．不一样。
2．糖类。
(二)思考与讨论
1．提示：脂肪主要分布在人和动物体内的皮下、大网膜和肠系膜等部位。某些动物还在特定的部位储存脂肪，如骆驼的驼峰。
2．提示：花生、油菜、向日葵、松子、核桃、蓖麻等植物都含有较高的脂肪，这些植物的脂肪多储存在它们的种子里。
3．提示：脂肪除了可以储存大量能量外，还具有隔热、保温和缓冲的作用，可以有效地保护动物和人体的内脏器官。
(三)旁栏思考题
1．糖尿病人饮食中，米饭、馒头等主食也需限量，是因为其中富含淀粉，淀粉经消化分解后生成的是葡萄糖。
2．熊在冬眠前大量取食获得的营养，有相当多的部分转化为脂肪储存，既可御寒，也可供给冬眠中生命活动所需的能量。
知 识 构 建细胞中的糖类和脂质
