資源簡介

第 2 章 細胞的分子組成
一 、c、 H、 O、 N、 P、 S等元素組成復雜的生物分子
1 . 細胞主要由 C、 H、 0、 N、 P 、S 等元素構成
(1)元素的的統一性和特殊性
①統一性： (生物界與非生物界)組成細胞的元素都可以在地殼中找到，沒有一種
元素是生物界所特有的，可見生物與環境密不可分，是自然界組成的一部分。
②特殊性： （生物界與非生物界）生物體細胞中的元素組成與非生物環境的元素
組成既相似又有差異。細胞與地殼中元素的分布差異很大，體現了生命的特殊性。
1 . 2組成細胞的化合物
(1)存在形式：組成細胞的各種元素大多以化合物的形式存在，如水、蛋白質（C、
H、O、N、（S））、核酸（C、H、O、N、P）、糖類（C、H、O）、脂質（C、H、O）等。
(2)據上圖完成組成細胞化合物的有關問題。
①鮮細胞（活細胞） 中含量最多的化合物是 水。它是生命之源，缺少了它生命活
動就無法進行。含量（就是重量，H 比較輕，所以不是 H）最高的元素：O>C>H>N
②干細胞（去掉了水） 中含量最多的化合物是 蛋白質。它是組成生物體的重要物
質，在生命活動中起重要作用。含量最高的元素：C>O>N>H
(3)細胞內還有多種含量甚微的元素，稱為微量元素，如 Fe、Zn、Cu、I、Mn、B（能 夠促進 花粉的萌發 和 花粉管的伸長 ，植物缺乏會“花而不實 ”）、Cr、Mo、Co、Se、F 等。微量元素的總質量僅占細胞干重的 1%左右，且僅出現在某些生物分子中，但不可
缺少。例如，碘（I）是構成甲狀腺激素的重要元素。缺碘或長期碘攝入量不足會導致
地方性甲狀腺腫（俗稱大脖子病）。
2. 元素以碳鏈為骨架形成生物分子
碳元素占細胞干重的 40%以上。蛋白質、核酸、糖類和脂質等組成細胞的生物分子
都可以看成是碳的化合物。生物分子中，碳原子與周邊的碳或其他原子通過化學鍵結
合，形成相對穩定的分子結構。碳與碳之間能以單鍵（C—C）、雙鍵（C =C）相連接，
形成長短不一、形狀不同的碳骨架。
細胞中的許多生物分子是大分子，一般由小分子組成，如蛋白質由氨基酸組成， 多糖由單糖（如葡萄糖）組成。從氨基酸、葡萄糖等生物分子的結構來看，其碳骨架 周邊連接著不同基團。這些基團都有自己的化學特性，使生物分子具有一定的空間結
構，并能進行特定的化學反應。這也正是生物分子具有特定生物功能的物質基礎。
（1）生物大分子是由許多基本單位連接而成的，這些基本單位稱為單體 ，這些生
物大分子又稱為單體的多聚體。
單體(基本單位) 多聚體(生物大分子)
單糖（葡萄糖） 多糖（淀粉、糖原、纖 維素）
氨基酸 蛋白質
核苷酸 核酸（DNA 和 RNA）
（2）每一個單體都以若干個相連的碳原子構成的碳鏈為基本骨架， 由許多單體連接
成多聚體。
（3）碳是生命的核心元素。
（4）細胞是由化學元素和化合物構成的
（5）多糖、蛋白質、核酸等生物大分子以碳鏈作為基本骨架。
（6）糖類和脂質提供生命活動的重要能源。
（7）水和無機鹽與其他物質一起，共同承擔著構建細胞、參與細胞生命活動等重要
功能。
（8）細胞中的化合物，含量和比例處在不斷變化中，但又保持相對穩定， 以保證細
胞生命活動。
二 、蛋白質和核酸是重要的生物大分子
1 . 蛋白質是生命活動的主要承擔者
通過歸納檢索到的信息，我們發現生物體中蛋白質的種類、結構和功能具有多樣 性。生物界的蛋白質種類多達 1010 ～ 1012 種。在大多數細胞中，蛋白質占到干重的 50%
以上。
在生物體內，蛋白質不僅參與細胞的結構組成，還承擔著物質、能量和信息的轉
換與傳遞等多種多樣的生命活動。
（1）含量：組成細胞的有機物中含量最多的是蛋白質 ， 占到干重 50%以上。
（2）蛋白質功能的多樣性
實例 圖示 蛋白質的功能
動物結締組織中的 膠原蛋 白（結構蛋白質） 支持和保護作用（構成生物體結構）
細胞膜上的 轉運蛋白 參與水、離子和小分子的運輸
各種 受體蛋白 參與細胞間信息的傳遞和轉換
細胞中的 酶 絕大多數是蛋 白質（催化作用蛋白質） 催化生物體內的各種化學反應
血液中的 血紅蛋白（運輸 作用蛋白質） 負責氧氣的運輸
免疫球蛋白（抗體） （免 疫作用蛋白質） 機體防御系統的重要組成
胰島素、生長激素（含量 少，長不高，晚上才分泌） 等蛋白質（調節功能蛋白 質） 調節生命活動
生物體幾乎每一項生命活動都需要蛋白質的參與、執行， 因此，可以認為 蛋白質
是生命活動的主要承擔者。
1．氨基酸的種類
蛋白質種類很多，但是將蛋白質水解后會發現，所有的蛋白質都是由氨基酸組成
的。組成蛋白質的氨基酸有 22 種，其中常見的有 20 種。
有些氨基酸是人體細胞不能合成的，必須從食物中獲取，稱為 必需氨基酸（非必 需氨基酸：在人體中可以合成的氨基酸） （8 種必需氨基酸：甲硫氨酸，賴氨酸，纈氨
酸，異亮氨酸，苯丙氨酸，亮氨酸，色氨酸，蘇氨酸)
2.氨基酸的元素組成及結構特點：
(1)組成氨基酸的共有元素是 C、H、O、N，有的氨基酸還含有 S 等元素。
(2) 構成蛋白質的氨基酸 結構特點：
a.至少含有一個氨基(-NH )和一個羧基(-COOH)
b.有一個氨基(-NH )和一個羧基(-COOH)連接在中心碳原子上
c.側鏈(R 基)的不同，決定了氨基酸種類的不同
① 中心碳原子通過四個共價鍵分別連接一個羧基（ —COOH）、一個氨基（ —
NH2 ）、一個氫原子（ —H）和一個側鏈（R 基）
② 不同種類氨基酸的區別就在于 R 基的不同（20 種 R 基） ，如甘氨酸上的 R 基是 一個氫原子（ —H），丙氨酸上的 R 基則是甲基（ —CH3 ）等。每種氨基酸的側鏈 R 基具
有獨特的化學性質，可分為極性（親水）和非極性（親脂）兩大類。
③寫出氨基酸的結構通式：
3．脫水縮合的過程
氨基酸通過 脫水縮合 連接形成肽。一個氨基酸分子的氨基（ —NH2 ）和另一個氨基 酸分子的羧基（ —COOH）脫水縮合，形成肽鍵（碳原子與氮原子中間的化學鍵）。兩
個氨基酸分子通過肽鍵連接形成二肽。
二肽： 由兩個氨基酸縮合而成的化合物。
多肽： 由多個氨基酸分子縮合而成的，含多個肽鍵的化合物。
肽鏈： 多肽通常呈鏈狀結構， 叫做肽鏈。
a．圖中產生的 H2O 中 H 來源于氨基和羧基；O 來源于羧基。
b．一條肽鏈含有的游離的氨基(或羧基)至少是 1 個， 位于肽鏈的一端；其余的位于 R
基(或側鏈基團)上。
生物體中蛋白質種類繁多的原因：
①多個氨基酸分子通過肽鍵連接，可形成不同長度的肽鏈。每條肽鏈的一端是氨 基，另一端是羧基。肽鏈上氨基酸的組成與排列順序稱為該肽鏈的氨基酸序列。 （氨
基酸的種類不同）
②不同的蛋白質的氨基酸序列不同。可以想象，類似 26 個英文字母可以組合成無 數英語單詞那樣，20 種常見氨基酸的不同組合可以使每一種蛋白質帶有獨特的氨基酸
序列。理論上，一個由 50 個氨基酸組成的肽鏈可能有 2050 種不同的氨基酸序列。 （肽
鏈的盤曲折疊及空間結構的千差萬別）
補充： 不同生物及同一生物不同細胞中蛋白質不同的原因： 同一生物不同細胞蛋白質 不同的直接原因是 mRNA 不同，根本原因是基因的選擇性表達；不同生物蛋白質不同的
根本原因是 DNA 基因或遺傳信息的特異性。
3. 蛋白質的功能與其結構密切相關
肽鏈的氨基酸序列-蛋白質的空間結構-蛋白質的功能。
有些蛋白質只由一條肽鏈構成，如細胞色素 c、T4 溶菌酶；有些蛋白質由多條肽
鏈構成，如血紅蛋白由四條肽鏈相互作用形成、胰島素。
4 . 蛋白質的結構層次
氨基酸
↓脫水縮合 {子的氨基相連接 (一個氨基酸分子)同時脫去一分 (羧基與另一個)氨
二肽： 由兩個氨基酸縮合而成的化合物
↓
多肽： 由多個氨基酸縮合而成的，含有多個肽鍵的化合物，通常呈鏈狀結構
↓盤曲、折疊(原因： 由于氨基酸之間能形成氫鍵等)
蛋白質：具有一定的空間結構
組成 脫水 一條或數條
C、H、O、N等元素 ― ― →氨基酸 縮合 (― ―) →多肽鏈 ―盤―曲疊―→蛋白質
5. 蛋白質的功能與結構相適應 (蛋白質變性)
高溫、強酸、強堿等一些物理或化學因素會引起蛋白質空間結構發生變化（肽鏈 完整，肽鍵一般不斷裂）,導致蛋白質的功能受到影響,甚至完全喪失。體溫過高會導
致生命危險的原因之一就是某些蛋白質功能的喪失。
蛋白質變性的例子：a.高溫：煮雞蛋 → 蛋清凝固
b.重金屬： 喝雞蛋清（或牛奶）解重金屬中毒
c.酸、堿：果汁+牛奶 → 牛奶沉淀
補充： ①熟雞蛋更容易消化的原因：高溫使蛋白質分子的空間結構變得伸展、松散，容 易被蛋白酶水解（肽鍵斷斷裂，蛋白質分解為短肽和氨基酸；水解與脫水縮合過程相
反）。
②蛋白質變性后還可用雙縮脲試劑檢測嗎？能， 因為蛋白質變性后空間結構改變，
并沒有破壞氨基酸之間的肽鍵。
補充： 蛋白質計算專題 (出題頻率較低)
(1)利用蛋白質的結構圖解掌握相應的計算規律
①肽鍵數=脫去水分子數=氨基酸數-肽鏈數（環肽：肽鍵數=脫去水分子數=氨基酸數）
②氨基（-NH2 ）數目 =肽鏈數+R 基上的氨基數
③羧基（-COOH）數目 =肽鏈數+R 基上的羧基數
（2）蛋白質（多肽）相對分子質量=氨基酸平均相對分子質量×氨基酸個數-水的相對分子
數（18）×脫水數
結合示意圖可得出如下規律(假設氨基酸的平均相對分子質量為 a，由 n個氨基酸分別
形成 1 條鏈狀多肽或 m條鏈狀多肽時)：
形成肽鏈數 形成肽鍵數 脫去水分子數 蛋白質相對分子質量
1 n－1 n－1 na－18(n－1)
m n－m n－m na－18(n－m)
①計算多肽的相對分子質量時， 除了考慮水分子的減少外， 還要考慮其他化學變化過程， 如肽鏈上出現一個二硫鍵(—S—S—，由兩個—SH 脫 H 形成)時,要再減去 2(兩個氫原子)，
若無特殊說明，不考慮二硫鍵。
②若為環狀多肽，則可將相對分子質量計算公式 na－18(n－m)中的肽鏈數(m)視為零，
再進行相關計算。
(3)利用原子守恒法計算肽鏈中的原子數（例如， CXHYNAOBS2）：在一個氨基酸中， 若不考 慮 R 基，則含有 2 個碳原子、2 個氧原子、4 個氫原子和 1 個氮原子。在脫水縮合形成多肽
時，要失去部分氫、氧原子，但是碳原子、氮原子的數目不會減少。其相關數量關系如下：
①C 原子數＝氨基酸的分子數×2＋R 基上的 C 原子數。
②H 原子數＝各氨基酸中 H 原子的總數－脫去的水分子數×2。
③O 原子數＝各氨基酸中 O 原子的總數－脫去的水分子數=肽鍵數+肽鏈數×2+R 基上 0
原子數
④N 原子數＝肽鏈數＋肽鍵數＋R 基上的 N 原子數＝各氨基酸中 N 原子的總數。
⑤由于 R 基上的 C 原子數不好確定， 且 H 原子數較多， 因此以 N 原子數或 O 原子數的計
算為突破口，計算氨基酸的分子式或氨基酸個數最為簡便。
6. 核酸由核苷酸聚合而成
1.種類：一類是脫氧核糖核酸（DNA） ；另一類是核糖核酸（RNA）。
2.分布：真核細胞的 DNA 主要分布在細胞核中，線粒體、葉綠體內也含有少量的
DNA。RNA 主要分布在細胞質中。
6. 1 核酸的基本組成單位—核苷酸 (C、 H、 0、 N、 P)
1.核苷酸
(1)組成： 由五碳糖、 堿基和磷酸基團組成
(
類別：脫氧核苷酸和核糖核苷酸
)(2)種類{分類依據：五碳糖的不同
①脫氧（核糖）核苷酸：構成 DNA 的基本單位
②核糖核苷酸：構成 RNA 的基本單位
組成 DNA 的 4 種(×嘌呤、 ×嘧啶）脫氧核苷酸 組成 RNA 的 4 種核糖核苷酸
（3）核酸在不同生物中的分布狀況
(
RNA
DNA
RNA
)真核生物 {DNA
原核生物 {
主要分布在細胞核中，線粒體、葉綠體中也有分布
主要分布在細胞質中
集中在擬核，少量分布在細胞質
分布在細胞質中
病毒核酸為 DNA 或 RNA，位于病毒的內部。
比較項目 脫氧核糖核酸(DNA) 核糖核酸(RNA)
名稱 脫氧核苷酸(4 種) 核糖核苷酸(4 種)
本 單 位 結構圖
組 成 無機酸 磷酸
五碳糖 脫氧核糖 核糖
含氮堿基 A(腺嘌呤)、C(胞嘧啶)、G(鳥嘌呤)
T(胸腺嘧啶) U(尿嘧啶)
一般結構 兩條核苷酸鏈 一條核苷酸鏈
分布 主要在細胞核，線粒體、 葉綠體也少量含有 主要在細胞質
相同點 含有磷酸基團、五碳糖和堿基
7. 核酸是儲存與傳遞遺傳信息的生物大分子
DNA 分子通常是由兩條核酸單鏈上的堿基相互配對結合
在一起形成的雙鏈。在 DNA 分子中，脫氧核苷酸的排列順序
蘊含了遺傳信息。雖然脫氧核苷酸只有 4 種，
DNA 的多樣性：組成 DNA 的脫氧核苷酸數量眾多，排列
順序多樣。
DNA 分子可以儲存的遺傳信息容量非常大。
RNA 分子通常是單鏈，在細胞中參與遺傳信息的傳遞與表達，在
蛋白質的合成過程中起著重要作用。
部分病毒的遺傳信息儲存在 RNA 分子中，如艾滋病病毒、SARS 病毒、新型冠狀病
毒等。
補充： 核酸初步水解的產物和徹底水解的產物不同
物質 初步水解的產物 徹底水解的產物
DNA 脫氧核苷酸 脫氧核糖、磷酸、4 種堿基(A、T、C、G)
RNA 核糖核苷酸 核糖、磷酸、4 種堿基(A、U、C、G)
7. 1 核酸功能
①核酸是細胞內攜帶遺傳信息的物質。
②核酸在生物體的遺傳（可以用于親子鑒定）、變異和蛋白質的生物合成（轉錄
和翻譯） 中具有極其重要的作用。
補充： 核酸易錯點
(1)誤認為真核生物細胞中只有 DNA。真核生物細胞一般都有 DNA 和 RNA，但遺傳
物質都是 DNA。
(2)誤認為核酸初步水解產物和徹底水解產物相同。核酸初步水解的產物是核苷酸，
徹底水解的產物是磷酸、五碳糖和堿基。
(3)誤認為遺傳信息只儲存在 DNA 中。遺傳信息并不只儲存在 DNA 中，少數病毒的
遺傳信息儲存在 RNA 中。
(4)誤認為兩種核苷酸不同一定是堿基不同。兩種核苷酸不同， 可能是堿基不同，
也可能是五碳糖不同，還可能是堿基和五碳糖都不同。
補充： 細胞如何降解多余蛋白質？
1.細胞內的蛋白質并不是永久存在的，它也有一個新陳代謝的過程；
2.泛素介導的蛋白質降解路徑，本質上就是給待降解的蛋白質做標記，然后引導其進
入蛋白酶復合體 ;
3.與泛素相關的三種類型酶，種類是非常多的，不同的酶介導標記不同的蛋白質，體
現了酶作用的專一性。
補充： 核酸與蛋白質的關系
(1)核酸與蛋白質的比較
項目 核酸 蛋白質
DNA RNA
元素 C、H、O、N、P C 、H 、O 、N 等
組成單位 脫氧核苷酸 (4 種) 核糖核苷酸(4 種) 氨基酸(21 種)
形成場所 主要在細胞核中復制產生 主要在細胞核中轉錄生成 核糖體
分子結構 一般為雙螺旋結構 一般為單鏈結構 氨基酸→多肽→ 蛋白質
聯系
(2)DNA 多樣性、蛋白質多樣性和生物多樣性的關系
(3)同種生物的不同體細胞中核 DNA、mRNA、蛋白質的“相同”與“不同”
相同：同種生物的不同體細胞中， DNA 相同。
不同：由于基因的選擇性表達，同種生物的不同體細胞中 mRNA 和蛋白質不完全相同。
生物種類 核酸種類 堿基種類 核苷酸種類 遺傳物質 舉例
細胞結構生物（包
5 種
括真核生物和原核 DNA 和 RNA 8 種 DNA 人、細菌等
（AGCTU）
生物）
病毒 DNA 病毒 DNA 4 種 （AGCT） 4 種 DNA 噬菌體
RNA 病毒 RNA 4 種 (AGCU) 4 種 RNA HIV
1．糖類元素組成和功能
(1)元素組成：C、H、O 元素
(2)分子式：Cn（H2O）m（H 和 O 之比 2:1，所以俗稱碳水化合物）
(3)功能：糖類是光合作用的產物，在地球上含量非常豐富，不僅是維持生物體生命
活動所需能量的主要來源，也是組成生物體結構的基本原料。
①主要能源物質：糖類；
②儲能物質：糖原 (動物體內儲存糖類的物質)、淀粉 (植物細胞的儲能物質);
③結構物質：核糖、脫氧核糖、纖維素。
(4)作用：維持生物體生命活動的能源物語、生物體結構的基本原料。
2．糖類分類
(1)單糖
①含義：不能水解的最簡單的糖（最小單位不能再拆開）
②分子式：C6H12O6
③種類：六碳糖：葡萄糖 、果糖 、半乳糖；
五碳糖：核糖（組成 RNA 的一部分）和 脫氧核糖（組成 DNA 的一部分）等。
葡萄糖是細胞生命活動的主要能源物質；葡萄糖溶解于水，在水溶液中常常會形 成更加穩定的環狀結構。核糖和脫氧核糖是含 5 個碳原子的單糖，是構成核酸的重要
成分。
(2)雙糖
①含義： 由 兩個單糖 經脫水縮合而連接在一起的糖類。
②種類：植物雙糖：蔗糖（葡萄糖 + 果糖（脫水縮合而成） ）（分布在植物細胞 中）、麥芽糖（葡萄糖 + 葡萄糖）動物雙糖：乳糖（葡萄糖 + 半乳糖）
等。
蔗糖從甘蔗和甜菜中提煉得到的；麥芽糖在發芽的小麥種子中含量豐富；乳糖在
動物乳汁中含量豐富。
(3)多糖
①含義： 由許多(10 個以上)單糖分子經脫水縮合后連接形成的大分子。
種類 淀粉（光合作用產生淀 粉） 糖原 纖維素
基本單位 （單體相同，但 結構不同：形成 的方式不同） 葡萄糖（支鏈淀粉和直 鏈淀粉） 葡萄糖 （球狀） 葡萄糖 （鏈狀）
作用 植物體內 糖類能源物 動物體內糖類能源物質的 不溶于水，是構成植
質 的儲存形式,呈顆粒 狀 儲存形式 物細胞細胞壁的主 要成分
分布 儲存在葉綠體,塊根, 塊莖和種子中； 饅頭、包子、米飯、面 條 消化道吸收的葡萄糖,經血 液運輸至肝臟和肌肉,合成 難溶于水的糖原進行儲存。 儲存在肝細胞中的稱為肝 糖原,儲存在肌細胞中的稱 為肌糖原。 自然界中分布最廣、 含量最多。植物的莖 稈和枝葉及所有植 物細胞的細胞壁
(1)①生物體的主要能源物質—糖類。
②細胞生命活動所需要的 主要能源物質 —葡萄糖。
③最常見的單糖— 葡萄糖。
④生物體內絕大多數糖類的存在形式— 多糖。
⑤組成細胞和生物體結構成分（遺傳物質、植物細胞壁、生物膜等）
(2)關于糖類物質的三個誤區
①不是所有的糖都有甜味，如纖維素沒有甜味。
②不是所有的糖都能和班氏試劑反應，蔗糖、淀粉等非還原糖都不能。
③不是所有的糖都是能源物質，如核糖、脫氧核糖、纖維素。
④還原性糖： 除蔗糖以外的所有單糖和雙糖均具有還原性。
常見糖類 分布 功能
單糖 五碳糖 核糖 各種細胞中 RNA 的組成成分
脫氧核糖 各種細胞中 DNA 的組成成分
六碳糖 葡萄糖 各種細胞中 細胞生命活動 的主要能源物 質
雙糖 麥芽糖（葡萄糖 + 葡萄糖） 植物、發芽的小麥種子中較 多 都提供能量
蔗糖（葡萄糖 + 果糖） 植物、甜菜、甘蔗中較多
乳糖（葡萄糖 + 半乳糖） 動物的乳汁中
多糖 淀粉 植物的貯藏器官中 儲能物質
纖維素 植物細胞壁中 支持、保護
糖原 肝糖原 人和動物肝臟細胞中 儲能、調節血糖
平衡
肌糖原 人和動物肌肉細胞中 儲存和提供能 量
1．元素組成：主要是 C、H、O，有些還含有 N、P。相對于糖類，脂質分子中氧含量
低，氫含量高。
2．性質：脂質通常不溶于水，而溶于脂溶性有機溶劑。
3．分類和功能
分類 組成 生理功能
脂肪(甘油三酯)（C、H、O） （1 分子）甘油和（3 分子）脂肪 酸（脫水縮合而成的甘油三酯） （動物脂肪呈固態）飽和脂肪酸： 長鏈中碳和碳之間都是以單鍵 （C-C）相連。 （動物脂肪室溫下 呈固態） 不飽和脂肪酸：碳原子之間存在 雙鍵（C=C）連接（植物脂肪室溫 下呈液態） ①細胞中 儲能效率 最高 的物質； ②高等動物和人體內的 脂肪還具有減少身體熱 量散失、維持體溫恒定 的 作用； ③保護內臟器官、緩沖 和 減壓的功能。
磷脂（兩性分子） （C、H、O、 N、P） 磷脂分子放到水里，排布 親水的頭部 ：含氮堿基、磷酸、 甘油 疏水的尾部（親脂的）：2 個脂肪 酸 細胞質膜的 基本骨架 ;磷 脂雙分子層
固醇類（C、 H、O） 膽固醇 ①構成動物 細胞質膜 重 要成分；
②參與血液中 脂質 的運 輸； ③合成（固醇類激素）性 激素（促進人和動物生殖 器官發育、生殖細胞形成 以及激發并維持第二性 征。、（脂溶性微生物） 維生素 D（促進動物腸 道對鈣和磷的吸收）、腎 上腺皮質激素 等物質的 原料。
植物固醇 植物細胞的重要結構成 分。
酵母固醇 存在于酵母中。
補充： 細胞中糖類與脂質的關系
糖類和脂肪均由 C、H、O 三種元素組成， 氧化分解產生 CO2 、H2O，同時釋放能量。但脂 肪中 C、H 的相對含量遠遠高于糖類，所以同質量的脂肪和糖類氧化分解，脂肪耗氧量多、
放能多、產水多、釋放 CO2 多（所以是良好的儲能物質）。
補充： 與脂質相關的易錯點
(1)植物細胞和動物細胞中都含有脂肪。
(2)脂肪≠脂質，脂肪只是脂質的一種，除了脂肪，脂質還包括磷脂和固醇等。
(3)脂質中并非只有磷脂參與構成細胞膜，膽固醇也是構成動物細胞膜的重要成分，植
物細胞膜上不存在膽固醇。
補充： 種子形成和萌發過程中糖類和脂質的變化
種子類型 變化 非油料作物種子(如小麥) 油料作物種子(如大豆)
種子形成時 可溶性糖(還原糖)→淀粉 糖類→脂肪
種子萌發時 淀粉→可溶性糖(還原糖) 脂肪→甘油、脂肪酸→糖類
種子形成時， 光合作用產物的輸入導致其干重增加。種子萌發時， 吸收水分導致其鮮重 增加， 非油料作物的種子由于只進行細胞呼吸導致干重減少， 油料作物種子萌發初期干重有
所增加(是因為脂肪轉化為糖類的過程中增加了氧元素)，然后再減少。
營養物質 試劑 條件 現象
淀粉 碘液（棕黃色） 變藍
還原性糖 班氏試劑（藍色） 水浴加熱 黃紅色沉淀
脂肪 蘇丹Ⅳ 紅色
蛋白質 雙縮脲試劑（藍色） NaOH、CuSO4 先加 NaOH、 后加 CuSO4 紫色
1.實驗原理： (1)還原糖(葡萄糖、麥芽糖、果糖等)＋班氏試劑
水浴
― ―
加熱
→黃紅色沉淀。
(2)脂肪＋蘇丹Ⅵ染液 → 紅色。
(3)蛋白質（肽鍵）＋雙縮脲試劑 → 紫色。
2．實驗流程
(1)還原糖的鑒定（選材白色或者接近白色）：在盛有 2 mL1%葡萄糖溶液的試管中加
入 1mL 班氏試劑，搖勻后在酒精燈上加熱至沸騰，觀察并記錄溶液發生的顏色變化。
反應原理：葡萄糖等還原糖中的醛基與班氏試劑（改良的斐林試劑，無需現配現
用， 因為加入了抗凝劑） 中的 Cu(OH)2 反應，加熱之后產生黃紅色沉淀。
應用：糖尿病患者檢測尿液（就是看尿液中有沒有糖）
(2) 脂肪的鑒定：在盛有 2mL 植物油的試管中逐滴加入蘇丹Ⅳ染液，振蕩至顏色不再
變化為止 , 觀察并記錄溶液發生的顏色變化。
反應原理：蘇丹 IV(猩紅色)與脂肪有比較強的親和力，在蘇丹 IV 染液中添加植物 油后，蘇丹類染料在脂質中的溶解度大于原來的有機溶劑，染料便從染液中轉移到被
染的脂質中去，使脂質呈現紅色。
(3)蛋白質的鑒定：在盛有 2 mL10 mg/mL 牛血清白蛋白標準溶液的試管中加入 2 mL 雙
縮脲試劑（A 液： 0.1g/ml 的 NaOH 溶液；B 液： 0.01g/ml 的 CuSO4 ， 先 A 后 B） ，搖勻，
觀察并記錄溶液發生的顏色變化。
反應原理：蛋白質分子中的肽鍵會與含銅離子的碘性溶液形成反應形成 紫色絡合 物（氨基酸檢測不出， 因為無肽鍵） 。（通常含有兩個或兩個以上的肽鍵會有這種反
應，二肽（1 個肽鍵）也檢測不出）
（4）食物中的營養成分鑒定
(5)食物中蛋白質含量的測定（分光光度法：定量的去測相關物質含量的方法）
1.標準曲線制作
取 6 支試管，編號 0-5，按表配置成不同濃度的蛋白質溶液，并加入 4ml 雙縮脲試
劑，測定 0-5 號試管在 540nm 處的吸光度值，并繪制成標準曲線。
2.樣品中蛋白質含量測定原理：
取待測樣品濾液稀釋 N 倍，取 1ml 稀釋液，按上述方法加入雙縮脲試劑，測定吸
光度，根據標準曲線的出蛋白質含量 D，那么待測樣品蛋白質含量=DxN
3．注意事項
蛋白質檢測時，雙縮脲試劑的加入順序：先加 A 液，再加 B 液，且 B 液不能過量。
目的是先制造堿性環境。若先加 B 液或 B 液過量，會生成 Cu(OH)2 ，干擾顏色反應。
四 、水和無機鹽是生命活動的必需物質
1 . 水賦予細胞生命特征
1.水的含量：水是細胞中含量最多的化合物
（60%-95%）。
補充： ①不同種類生物體含水量不同：水生生物
的含水量通常高于陸生生物。舉例，水母（含水量
97%） ，普通昆蟲（50-60%）
②代謝活動高的器官含水量相對較高：大腦的含水量 75%；肝臟 85%
③生物體不同發育時期含水量不同：嬰兒 80%；成年人 70%；老年人 55%左右。
④不同性別含水量也不同：男性含水量（男性肌肉含量多，肌肉細胞含水量大）
高于女性（女性脂肪細胞多）
2.水的理化性質：
（1）細胞中的物質運輸和化學反應提供介質；
（2）水的比熱容大,能維持細胞溫度的相對穩定,有助于細胞生命活動的進行。
（水有較高的比熱容，這就意味著水的溫度相對不容易發生改變，水的這種特性，對
于維持生命系統的穩定性十分重要）。
3.人體在缺水 10%時,生理活動就會紊亂；缺水:20%時,生命活動就會終止。植物缺
水時,細胞失去水分面發生形態改變,植株表現出萎蔫等。
4.水的極性（不對稱部分）特點：使一些有極性的物質很容易溶解在水中。
當你將一小匙食鹽（NaCl）放入水中，輕輕攪拌，NaCl 晶體很快溶解。解釋了 NaCl 在水中迅速溶解的機理，Na+與 H2O 中的 O 端靠近，Cl-與 H2O 中的 H 端靠近，NaCl 很快
分散在水中。水是良好的溶劑。
細胞中的無機鹽和大部分有機分子都有極性，能很好地溶解在水中， 因此，細胞
中的大部分化學反應在水環境中進行。
5．水的存在形式及作用
形式 自由水（占細胞內全部水分的 95.5%） 結合水（占細胞內全部水分的 4.5%）
概念 細胞中絕大部分的水以 游離的形式 存在， 可以自由流動 約有 4.5% 的水與 其他分子結合 在一起， 不能自由流動
功能 ①參與物質運輸； ②作為化學反應介質； ③調節新陳代謝； ①維持其他分子的結構和活性起著非常 重要的作用； ②作為機體組成的一部分，調節植物抗
④比熱容大（氫鍵的存在） ，用于維持體 溫恒定。水分子具有極性 逆性。
舉例 果汁中的水分、寒夜中的水分、血液中的 水分等 休眠的種子中的水分、心肌細胞中結合 水占比較多、雞蛋 中的水分等；秋冬植 物及自由水比例增加，不易結冰、抗寒。
聯系 自由水/結合水=K，K 值越大（自由水含量越高） ，新陳代謝越旺盛；K 值越小，新 陳代謝越緩慢；衰老細胞內自由水含量少；結合水含量越高，抗逆性（抗寒、抗旱 的能力）越強。
產生水 ：有氧呼吸第二階段第二步；細胞內單糖合成多糖；核糖體上氨基酸脫水縮
合。
消耗水 ：光合作用光反應階段；有氧呼吸第二階段；消化道中淀粉、蛋白質、脂肪
的水解。
蒸發水：植物通過蒸騰作用散失水分；人體汗腺分泌汗液，蒸發散熱維持體溫穩態。
吸收水 ：植物：主要通過根系吸水；動物：消化道內吸水； 腎小管、集合管重吸收
水。
燃燒小麥或稻谷，其中的水被蒸發、有機物被燃盡后，可以看見一些灰白色的灰 燼。這些灰燼主要是無機鹽（約占細胞鮮重的 1%）。人和動物體中也含有無機鹽。生 物體內的無機鹽大多數以 離子狀態 存在，如 K+ 、Na+ 、Ca2+、Mg2+、Zn2+、Mn2+、Fe2+、Fe3+
等陽離子， 以及 Cl－ 、SO42－ 、HCO3－ 、PO43－ 等陰離子。
1．存在形式和含量
2．無機鹽的生理功能
生理功能 舉例
生物體內重要化合 物的組成成分 ①Mg：構成葉綠素的元素。 缺鎂：會影響細胞中葉綠素的合成，從而到時葉脈間缺綠， 葉片變
黃。
②Fe（主要是亞鐵離子） ：構成血紅蛋白分子的必需元素，適量攝 入可預防。 缺鐵：缺鐵性貧血 血紅素分子 葉綠素分子 ③P：組成細胞膜、細胞核的重要成分，也是細胞必不可少的許多化 合物的成分 補充： ④I：參與（甲狀腺產生的） 甲狀腺激素的必需元素 缺碘：造成地方性甲狀腺腫大（大脖子病） ，精神萎靡、（兒童缺 碘會導致呆小癥） ⑤Zn：很多酶的組成成分 缺 Zn：生長發育不良，認知能力缺陷，精神發育遲緩、行為障礙。 ⑤細胞里 K 多，細胞外 Na 多（維持細胞形態） K：維持細胞內液滲透壓的穩定；影響神經系統興奮性 K+含量異常，會導致心率失常 Na：維持細胞外液滲透壓的穩定；影響神經系統興奮性 Na+缺乏會引起神經、肌肉細胞興奮性降低，引發肌肉酸痛、無力等。
維持細胞和生物體 的生命活動 Ca2＋ （降低神經系統得興奮性的）含量：45~55 mg/L 缺鈣：低于此數值會引發肌肉 抽搐（抽筋）等癥狀；
維持生物體內的平 衡 ①HCO3-,HPO42-和 H2PO4- 酸堿度平衡； ②維持生物體內環境的穩定

展開更多......

收起↑