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第五节细胞中的无机物
一、细胞中的水
1、水的含量
（1）含量最多，在构成细胞的各种成分中，水一般占60%~95%
（2）含量存在差异
①不同种类生物含水量有差异，如水生生物含水量高于陆生生物。
②不同的生长发育期，生物体内含水量差别很大，如未成熟个体含水量高于成熟个体。
③同一生物不同器官内水的含量不同
2、水的存在形式与功能
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存在形式
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自由水
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结合水
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概念
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细胞中绝大部分以游离的形式存在，可以自由流动的水
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与细胞内的其他物质相结合的水
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含量
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约占细胞内全部水分的95．5%
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约占细胞内全部水分的4．5%
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功能
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①细胞内的良好溶剂
②参与生物化学反应
③为细胞提供液体环境
④运送营养物质及代谢废物
= 5 \* GB3 \* MERGEFORMAT ⑤绿色植物进行光合作用的原料。
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是细胞结构的重要组成成分
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联系
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两者之间能够随新陈代谢的进行而相互转化。
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特别提醒：旱生植物比水生植物具有较强的抗旱能力，其生理原因之一就是结合水含量较高。
3、细胞中产生水的结构与代谢过程
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结构
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代谢过程
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叶绿体基质
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光合作用暗反应阶段
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线粒体
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有氧呼吸第三阶段
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核糖体
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脱水缩合生成多肽
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高尔基体
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植物细胞纤维素的合成
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细胞核
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DNA复制、转录
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二、细胞中的无机盐
1、（1）细胞中绝大多数无机盐以离子形式存在
（2）含量较多的阳离子有Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等，阴离子有Cl-、SO42-、PO43-、HCO-3等。
2、含量：占细胞鲜重的1%~1．5%
3、功能：
（1）①、构成某些重要的化合物，如：叶绿素、血红蛋白等
②、维持生物体的生命活动（如动物缺钙会抽搐）
③、维持酸碱平衡，调节渗透压。
（2）部分无机盐的作用
缺碘：地方性甲状腺肿大（大脖子病）、呆小症
缺钙：抽搐、软骨病，儿童缺钙会得佝偻病，老年人会骨质疏松
缺铁：缺铁性贫血
巩固练习
一、选择题
1、下列对生命系统结构层次的研究的正确顺序是（ ）
A．细胞→组织→器官→系统→生物体→种群→群落→生态系统→生物圈
B．细胞→组织→器官→系统→生物体→种群→群落→生物圈→生态系统
C．细胞→组织→器官→系统→种群→生物体→群落→生态系统→生物圈
D．细胞→组织→器官→生物体→系统→种群→群落→生态系统→生物圈
2、下列生物具有细胞结构的是（
）
A．艾滋病病原体 B．疯牛病病原体
C．炭疽病病原体 D．乙型肝炎病原体
3、生物界与非生物界具有统一性，是因为（ ）
A．构成细胞的化合物在非生物界都存在
B．构成细胞的无机物在非生物界都存在
C．构成细胞的化学元素在非生物界都存在
D．生物界与非生物界都具有新陈代谢的功能
4、在生物体内含量极少，但对维持生物体正常生命活动必不可少的元素有（ ）
A．Fe、Mn、Zn、Mg B．Zn、Cu、Mn、Ca
C．Zn、Cu、B、Mn D．Mg、Mn、Cu、Mo
5、下列有关右图的分析中，不正确的是（ ）
A．如果该图为组成原生质的化合物，则A中含有的元素为H、O
B．如果该图表示的是组成原生质，则A是蛋白质
C．如果该图表示的是组成活细胞中的元素，则A是氧元素
D．如果该图表示的是组成活细胞中的元素，则其中Mo的含量很少
6、水在生物体内是一种良好的溶剂，是各种化学反应的介质。下列有关水的说法不正确的是（ ）
A．水是生物体内进行一切生化反应的必需条件
B．当人体缺水时，血浆的渗透压会降低，从而产生渴觉
C．在核糖体上进行的生理过程有水生成
D．休眠或越冬的植物体内自由水与结合水比值下降
7、人的红细胞必须生活在0．9％的生理盐水中，若将红细胞置于浓盐水中，红细胞则会失水皱缩，从而丧
失运送氧气的功能。这些说明（ ）
A．无机盐对维持生物体的新陈代谢有重要作用
B．无机盐离子容易进出细胞
C．无机盐对于维持细胞的渗透压有重要作用
D．水分子容易进出细胞
8、下列物质在元素组成上最相似的一组是( )
A．糖原、胰岛素、性激素 B．纤维素、DNA、生长激素
C．淀粉、淀粉酶、ATP D．ATP、DNA、RNA
9、纤维素、纤维素酶和纤维素基因的基本组成单位分别是（ ）
A．葡萄糖、葡萄糖、氨基酸 B．葡萄糖、氨基酸、核苷酸
C．氨基酸、氨基酸、核苷酸 D．淀粉、蛋白质、DNA
10、甲硫氨酸的R基是—CH2—CH2—S—CH3，则它的分子式是( )
A．C5H11O2NS B．C3H7S C．C4H11O2S D．C5H10O2NS
11、（2010·海南）下列关于糖的叙述，正确的是
( )
A．葡萄糖和果糖分子均有还原性
B．葡萄糖和麦芽糖可被水解
C． 构成纤维素的单体是葡萄糖和果糖
D．乳糖可以被小肠上皮细胞直接吸收
12、(2009·福建理综）下列关于组成细胞化合物的叙述，不正确的是
（ ）
A．蛋白 质肽链的盘曲和折叠被解开时，其特定功能并未发生改变
B．RNA与DNA的分子结构相似，由四种核苷酸组成，可以储存遗传信息
C．DNA分子碱基的特定 排列顺序，构成了DNA分子的特异性
D．胆固醇是构成细胞膜的重要成分，在人体内还参与血液中脂质的运输
13、(2011·郑州)“三鹿奶粉事件”暴露了不法分子在奶粉中添加了三聚氰胺。三聚氰胺俗称蛋白精，其分子式为C3N6H6，含氮量为66%左右，用凯氏定氮法测定饲料或食品中蛋白质含量时，根本不会区分出此为伪蛋白质。长期食用含三聚氰胺的奶粉会损害生殖泌尿系统，形成膀胱肾脏结石。下列相关说法正确( )
A．蛋白质所含的氮元素主要存在于R基中
B．三聚氰胺与氨基酸组成元素相同，食品中添加三聚氰胺，可提高含氮率，使劣质食品通过质检机构的检测
C．用双缩脲试剂鉴定牛奶和三聚氰胺，后者不会生成紫色复合物
D．三聚氰胺在细胞内脱去氨基后可氧化分解最终生成CO2和H2O
14、人体的肌肉主要是由蛋白质构成的，但骨骼肌、心肌、平滑肌的功能各不相同，这是因为（ ）
A．肌细胞形状不同 B．在人体的分布位置不同
C．支配其运动的神经不同 D．构成肌细胞的蛋白质分子结构不同
15、某二十二肽被水解成1个四肽，2个三肽，2个六肽。这些短肽的氨基总数的最小值及肽键总数依次是（ ）
A．6 18 B．5 18 C．5 17
D．6 17
16、在对疯牛病的某病原体进行研究时发现，经各种核酸水解酶处理后，该病原体仍具有感染性。从生命
的化学本质看，该病原体（ ）
A．不含核酸，但可能含蛋白质 B．不含蛋白质，但肯定含核酸
C．不含核酸和蛋白质 D．含蛋白质和核酸
17、禽流感病毒的遗转物质RNA，如果禽流感病毒的组成物质在某些酶的作用下彻底水解，可以得到的水解产物主要有（ ）
A．碱基、脱氧核酸、磷酸、氨基酸 B．碱基、核糖、磷酸、葡萄糖
C．碱基、葡萄糖、磷酸、甘油、脂肪酸 D．碱基、核糖、磷酸、氨基酸
18、[2012·江西师大附中、临川一中联考]下列有关细胞的叙述正确的是( )
A．叶绿体是植物进行光合作用的场所，因此能进行光合作用的细胞就应该含有叶绿体
B．一个生物体中不同细胞形态、结构和功能不同，主要是细胞器的种类和数量不同，根本原因还是细胞中遗传物质不同
C．新细胞可以从老细胞中产生，地球上最基本的生命系统是细胞
D．活细胞中大部分的化学反应是在各种细胞器中完成的
19、下列哪些糖类物质能分别对应：
①存在于RNA中而不存在于DNA 中的糖类；②存在于叶绿体中而不存在于线粒体中的糖类; ③存在于动物细胞中而不存在于植物细胞中的糖类（ ）
A．核糖、脱氧核糖、乳糖 B．脱氧核糖、核糖、乳糖
C．核糖、葡萄糖、糖原 D．脱氧核糖、葡萄糖、糖原
20、下列关于细胞主要化学成分的叙述中，不正确的是（ ）
A．蛋白质的多样性与氨基酸的种类、数目、排序等有关
B．脱氧核糖是染色体的主要成分之一
C．胆固醇、性激素、维生素D都属于脂质
D．动物乳汁中的乳糖和植物细胞中的纤维素都属于多糖
21、关于“显微镜的结构和使用”的实验，用显微镜观察标本时，正确的操作顺序应是（ ）
①把装片放在载物台上，使标本位于低倍镜的正下方
②眼睛从侧面注视物镜，转动粗准焦螺旋使镜筒下降至离标本0．5
cm处
③转动转换器，使低倍物镜对准通光孔
④调节反光镜，左眼注视目镜，使视野明亮
⑤用左眼注视目镜，同时转动粗准焦螺旋使镜筒上升，直到看见物像；再用细准焦螺旋调节，使视野中的物像清晰
⑥转动转换器使高倍物镜对准通光孔
⑦转动细调节器，直到物像清晰⑧将要观察的物像移动到视野中央
A．①③②④⑤⑦⑧⑥ B．③④①②⑤⑧⑥⑦
C．④③①⑦②⑥⑤⑧ D．①②③④⑦⑥⑤⑧
22、在生物组织还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定实验中，对实验材料的选择，下列叙述错误的是（ ）
A．甘蔗茎的薄壁组织、甜菜的块根等，都含有较多的糖且近于白色，因此可以用于进行还原糖的鉴定
B．花生种子含脂肪多且子叶肥厚，是用于脂肪鉴定的理想材料
C．大豆种子蛋白质含量高，是进行蛋白质鉴定的理想植物组织材料
D．鸡蛋清含蛋白质多是进行蛋白质鉴定的动物材料
23、下列对生物体中有关化合物的鉴定实验不正确的是( )
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选项
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鉴定对象
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试剂
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颜色
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水浴加热
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生物材料
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A
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淀粉
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碘液
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蓝色
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无
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脱色的材料
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B
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还原糖
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斐林试剂
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砖红色
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需要
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含糖量高的白色植物组织
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C
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蛋白质
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双缩脲试剂
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紫色
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不需要
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豆浆、牛奶、鸡蛋清
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D
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脂肪
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苏丹Ⅲ染液
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橘黄色
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不需要
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花生油
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24、在下列四个试管中分别加入一些物质，甲试管：豆浆；乙试管：氨基酸溶液；丙试管：牛奶和蛋白酶；
丁试管：人血液中的红细胞和蒸馏水。上述四个试管中加入双缩脲试剂振荡后，有紫色反应的是（ ）
A．甲、丁 B．甲、乙、丁 C．甲、乙、丙 D．甲、丙、丁
25、在人体的各种生理活动中，具有专一性的物质是（ ）
A．激素和纤维素 B．脂肪和酶 C．核酸和酶 D．转运RNA 和酶
26、生物大分子在生物体生命活动中具有重要的作用。碳原子本身的化学性质，使它能够通过化学键连接
成链状或环状，从而形成生物大分子。以上事实可以说明（ ）
①碳元素参与生物体内所有化合物的组成②地球上的生命是在碳元素的基础上建立起来的③碳元素是各种大分子化合物中数量最多的元素④碳元素是组成生物体有机化合物的最基本元素
A．②③④
B．③④ C．②④ D．①②④
27、经测定某化命物含C、H、O、N、S等元素，该化合物不可能具有的一项功能是（ ）
A．与抗原发生特异性结合 B．携带氨基酸进入核糖体
C．用于基因工程获得黏性末端 D．催化葡萄糖在细胞内的氧化分解
28、在下列四种化合物的化学组成中，“Ο”中所对应的含义最接近的是 ( )
A．①和② B．②和③ C．③和④ D．①和④
29、氨基酸自动分析仪测定几种肽类化合物的氨基酸数目如下表：
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肽类化合物
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①
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②
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③
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④
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⑤
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⑥
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名称
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催产素
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牛加压素
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血管舒张素
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平滑肌舒张素
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猪促黑色素细胞激素
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人促黑色素细胞激素
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氨基酸数目
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9个
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9个
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9个
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10个
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13个
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22个
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据表格分析，可以归纳以下几点结论，其中不正确的是（ ）
A．表中①②③的氨基酸数目虽然相同，但其生理作用彼此不同
B．表中③与④、⑤与⑥虽然功能相似，但各具专一性
C．⑥中常见的氨基酸最多22种
D．假如构成这六类化合物的每一种氨基酸的平均相对分子质量均为m，则⑤的相对分子质量比④的相对分子质量多（3m-18×3）
30、已知病毒的核酸有双链DNA、单链DNA、双链RNA和单链RNA四种类型。现发现了一种新病毒，
要确定其核酸属于上述哪一种类型，应该（ ）
A．分析碱基类型，确定碱基比率
B．分析蛋白质的氨基酸组成，分析碱基类型
C．分析碱基类型，分析核糖类型
D．分析蛋白质的氨基酸组成，分析核糖类型
二、非选择题（共40分）
31、以下是生物体内四种有机物的组成与功能关系图，请据图回答：
(1)物质D的基本元素组成是___________________________；SARS病毒体内物质H彻底水解后，产生的物质是_______________________________________。
(2)物质C多样性的决定因素为_________________________；现有C若干个，在合成含有三条链的G过程中，共产生水为6．0×10－21，则C的数目为_______________个。
(3)小麦种子细胞中，物质E是指_______________。细胞核内的染色体主要是由图中的___________和____________构成(填字母代号)。
(4)相同质量的E和F彻底氧化分解，耗氧量较多的是_______________。
32、 关于C、H、O、N、P、S在玉米和人细胞(干重)以及活细胞中的含量如下表，请分析回答下列问题：
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元素
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O
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C
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H
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N
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P
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S
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玉米细胞(干重)
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44．43
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3．57
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6．24
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1．46
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0．20
|
0．17
|
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人细胞(干重)
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14．62
|
55．9
|
7．46
|
9．33
|
3．11
|
0．78
|
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活细胞
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65．0
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18．0
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10．0
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3．0
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1．40
|
0．30
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（1）以上元素在活细胞中含量明显比人细胞(干重)含量多的是氧元素和_____元素，这两种元素在人体细胞干物质中主要存在于化合物___________中，该化合物的基本单位是_____。
（2）由表中数据可以看出，在玉米细胞(干重)中所占比例明显高于人细胞(干重)中的元素是氧，发生这种差异的一个主要原因是组成玉米细胞的化合物中________成分较多，此类化合物可作为___________结构的基本组成成分。
（3）水在生命活动中有极其重要的作用，细胞内含水量的多少直接影响新陈代谢作用。在秋季收获大豆后，要进行晾晒才能入仓储存，所除去的水分主要是细胞中的_____水。若植物细胞内自由水与结合水的含量比值变__________，则新陈代谢加强。
（4）在上表元素中，_______________元素组成核酸。
33、 根据下列图完成下面的问题：
(1)a的结构通式可为 ；a →A过程中发生的是 反应，在此过程中有下列数量关系；失去水的个数或 个数= 数目— 数目；A可分为A1…A4…，其原因是：从a分析由于 ，从A分析由于 ，从C分析是由于
。
（2）A1是 ，A2是 ；A3是 ，存在于 中，除图中元素外，还含有一种特殊素 ；A4通称 ．
（3）C是 C1与C2组成成分的不同表现在 。
（4）B在动、植物体内分别主要是 ， b 的主要功能是 ．
（5） Ａ、Ｃ与生物生命活动的关系可描述为：
34、 根据下图所示化合物的结构简式，回答：
⑴ ③的中文名称：_________________，④的中文名称：_________________。
⑵ 图中标号属于肽键的是_______________，它们在_____________（细胞器）上形成。若要断开，则主要依赖于细胞内合成的___________来催化。
⑶ 此化合物由_________种氨基酸通过______________反应形成。
第三章 细胞的基本结构
第一节 细胞膜------系统的边界
一、 制备细胞膜的方法（实验）
1、选材：人或其它哺乳动物成熟红细胞（鸟类，两栖类的不能做为实验材料）
原因：因为材料中没有细胞核和众多细胞器
2、原理：渗透作用（将细胞放在清水中，水会进入细胞，细胞涨破，血红蛋白和无机盐等内容物流出，得到细胞膜）
3、提纯方法：差速离心法
细节：取材用的是新鲜红细胞稀释液（血液加适量生理盐水）
本实验只是通过观察红细胞形态变化来理解制备细胞膜的方法和原理，不能直接观察和获得细胞膜。若想获得较纯净的细胞膜需在试管中离心和过滤
二、细胞膜主要成分：脂质和蛋白质，还有少量糖类
①脂质（50%）：以磷脂为主，是细胞膜的骨架，含两层；
②蛋白质（40%）：细胞膜功能的体现者，细胞膜功能越复杂,蛋白质种类和数量越多；
③糖类：和蛋白质和脂质结合形成糖蛋白也叫糖被、糖脂，和细胞识别、免疫反应、信息传递、血型决定等有直接联系；
 细胞癌变过程中，细胞膜成分改变，产生甲胎蛋白（AFP），癌胚抗原（CEA）。细胞膜上的糖蛋白减少，细胞间粘滞性下降，使得癌细胞易分散和转移。
三、细胞膜的结构
 基本骨架——磷脂双分子层，疏水的尾部和亲 水的头部
1、基本结构 镶、嵌、贯穿——蛋白质分子
外侧——糖蛋白（与细胞识别有关）也可以和脂质形成糖脂
结构特点：一定的流动性举例：（变形虫变形运动、白细胞吞噬细菌）原因是组成膜的磷脂分子，大多数蛋白质都是可以运动的
功能特点：具有选择透过性
3、细胞膜功能：
（1）将细胞与外界环境分隔开，使细胞成为相对独立的系统，保证细胞内部环境的相对稳定。
（2）控制物质进出细胞（控制具有相对性）（方式：自由扩散、协助扩散和主动运输）
①细胞需要的营养物质可以从外界进入细胞。
②细胞产生的抗体、激素和废物排到细胞外。
③细胞膜的控制作用是相对的。
（1）进行细胞间的信息交流
① 基础：大多与细胞膜的糖被（糖蛋白）有关。
② 方式：
a．通过细胞分泌的化学物质间接传递信息。
b．通过相邻两细胞的细胞膜直接接触传递信息。
c．通过相邻两细胞间形成通道进行信息传递。
功能特点：选择透过性（取决于载体蛋白的种类和数量）举例：（腌制糖醋蒜，红墨水测定种子发芽率，判断种子胚、胚乳是否成活）
③进行细胞间的信息交流（方式：三种）（和细胞膜上的糖蛋白紧密相关）
四、细胞壁
植物：纤维素和果胶（用纤维素酶和果胶酶可以在不损伤细胞内部结构的前提下出去细胞壁）
原核生物：肽聚糖
结构特点：不具有选择透过性，全透性。作用：支持和保护
三、植物细胞含有细胞壁，主要成分是纤维素和果胶，对细胞有支持和保护作用；
第二节 细胞器----系统内的分工合作
一、相关概念：
1、细胞质：在细胞膜以内、细胞核以外的原生质，叫做细胞质。细胞质主要包括细胞质基质和细胞器。
2、细胞质基质：细胞质内呈液态的部分是基质。是细胞进行新陈代谢的主要场所。
3、细胞器：细胞质中具有特定功能的各种亚细胞结构的总称。
4、分离细胞器的方法：差速离心法
二、八大细胞器的比较：
1、线粒体：（呈粒状、棒状，具有双层膜，普遍存在于动、植物细胞中，内有少量DNA和RNA内膜突起形成嵴，内膜、基质和基粒中有许多种与有氧呼吸有关的酶），线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所，生命活动所需要的能量，大约95%来自线粒体，是细胞的“动力车间”
2、叶绿体：（呈扁平的椭球形或球形，具有双层膜，主要存在绿色植物叶肉细胞里），叶绿体是植物进行光合作用的细胞器，是植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”，（含有叶绿素和类胡萝卜素，还有少量DNA和RNA，叶绿素分布在基粒片层的膜上。在片层结构的膜上和叶绿体内的基质中，含有光合作用需要的酶）。
3、核糖体：椭球形粒状小体，有些附着在内质网上，有些游离在细胞质基质中。是细胞内将氨基酸合成蛋白质的场所。
4、内质网：由单层膜结构连接而成的网状物。是细胞内蛋白质合成和加工，以及脂质合成的“车间”
5、高尔基体：单层膜，在植物细胞中与细胞壁的形成有关，在动物细胞中与蛋白质（分泌蛋白）的加工、分类运输有关。
6、中心体：每个中心体含两个中心粒，呈垂直排列，存在于动物细胞和低等植物细胞，与细胞的有丝分裂有关。
7、液泡：主要存在于成熟植物细胞中，液泡内有细胞液。化学成分：有机酸、生物碱、糖类、蛋白质、无机盐、色素等。功能：有维持细胞形态、储存养料、调节细胞渗透吸水的作用。
8、溶酶体：有“消化车间”之称，内含多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。
三、细胞器归类分析
①植物细胞特有的细胞器：叶绿体、液泡
1、从分布看 ②动物和低等植物细胞特有的细胞器：中心体
③原核细胞和真核细胞共有的细胞器：核糖体
 ①不具膜结构的细胞器：核糖体、中心体
2、从结构看 ②具单层膜结构的细胞器：内质网、液泡、高尔基体、溶酶体
③具双层膜结构的细胞器：线粒体、叶绿体
①含DNA的细胞器：线粒体、叶绿体
3、从成分看 ②含RNA的细胞器：线粒体、叶绿体、核糖体
③含色素的细胞器：叶绿体、液泡
4、从功能上分析
（1）与主动运输有关的细胞器：线粒体、核糖体
 核糖体：间期合成蛋白质
（1）参与细胞有丝分裂 中心体：动物细
（2）胞分裂前期发出星射线形成纺锤体纺锤体
高尔基体：植物细胞分裂末期与细胞壁形成有关
线粒体：供能
（3）生理活动中发生碱基互补配对现象的细胞器：线粒体和叶绿体（DNA复制和表达）、核糖体（翻译）
三、分泌蛋白的合成和运输：
1、分泌蛋白的概念：有些蛋白质是在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用的，这里蛋白质叫分泌蛋白。实例：消化酶、抗体和一部分激素。
2、分泌蛋白的合成和分泌
（1）提供能量的细胞器：线粒体。
（2）合成场所：附着在内质网上的核糖体。
3、合成和分泌途径
 核糖体（合成肽链）→内质网（加工成具有一定空间结构的蛋白质）→高尔基体（进一步修饰加工）→囊泡→细胞膜→细胞外
小泡 核膜
高尔基体←——→内质网←——→ 线粒体
↑ （间接联系） （直接联系） 细胞膜
↑ 小泡（间接联系） ↑
四、生物膜系统
1、组成：包括细胞器膜、细胞膜和核膜等。
2、特点：各种生物膜的组成成分和结构很相似，它们在结构和功能上紧密联系，进一步体现了细胞内各种结构的协调配合。
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