第二章組成細胞的分子第1節細胞中的元素和化合物1.P16問題探討提示：為什么組成地殼和細胞的元素種類基本相同，而含量差異很大？2.P16思考·討論

（1）在玉米細胞和人體細胞中含量較多的四種元素一樣嗎?怎樣解釋這種現象?

（2）細胞中有些元素含量很少，是否意味著它們不重要?

（3）比較組成玉米細胞和人體細胞中的元素種類和含量，你還能得出哪些結論?提示：自玉米細胞和人體細胞中含量較多的四種元素是一樣的，都是C、H、O、N。這是因為玉米和人類都是生物，組成它們的主要成分都是水、糖類、脂類和蛋白質等物質，這些物質含有C、H、O，蛋白質中還含有大量的N元素。提示：細胞中有些元素含量很少，如玉米細胞中S只有0.17%，人體細胞中Mg只有0.16%，但很多蛋白質都含有S，葉綠體中的葉綠色分子就含有Mg，它們都是一些分子的重要組成成分。因此，細胞中有些元素含量很少，但它們的作用都非常重要。提示：組成玉米細胞中氧元素的含量明顯要高于人體細胞，而氮元素的含量明顯又低于人體細胞，這說明玉米細胞和人體細胞中的不同有機物的含量有差別，如玉米細胞中的糖類要多一些，而人體細胞中的蛋白質的含量要多一些；Ca元素的含量也有區別，這與玉米和人體的物質和結構組成有關。3.P17旁欄梨的果實和葉片的細胞中所含化合物的種類和含量有什么明顯的差別?提示：梨的果實細胞中糖類、蛋白質和水等物質多，含量高；葉肉細胞中色素、糖類和水等物質較多，含量高。4.P18探究·實踐各種生物材料中有機物的種類、含量一樣嗎？這對我們選擇食物有什么啟發？不同生物材料中有機化合物的種類、含量有差異，因此在日常膳食中要遵循“多樣、均衡”的原則，滿足機體生命活動的需要。5.P18練習與應用一、概念檢測1.基于對細胞元素組成、元素含量等的認識，判斷下列相關表述是否正確。

(1)細胞中不存在無機自然界沒有的特殊元素。（√）

(2)細胞中微量元素含量很少，作用也很微小。（×）

(3)不同種類的細胞其組成元索和化合物種類基本相同，但含最又往往有一定差異，這既體現了細胞的統一性，

又反映了細胞的多樣性。（√）2.將下列試劑與相應的待測樣品、相應的實驗結果用線連接起來。

蘇丹皿染液豆漿磚紅色沉淀

斐林試劑梨汁橘黃色

雙縮脲試劑花生子葉紫色在下列有機化合物中，人體細胞內含量最多的一種是(C)

A.脂質B.糖類C.蛋白質D.核酸4.科學家在研究生物體的化學成分時，發現組成生物體的元素在無機自然界中也都存在，這一事實主要說明(B)

A.生物來源于非生物B.生物界與無機自然界具有統一性C.生物界與無機自然界具有差異性D.生物與非生物在元素組成上沒有區別二、拓展應用1.組成細胞的元素追根溯源來自無機環境，為什么細胞內各種元素的比例與無機環境的大不相同?

細胞是生命活動的基本單位，雖然組成細胞的元素來自無機環境，但是構成細胞的主要元素C、H、O、N含量與無機環境差異很大，這與細胞內的有機化合物如糖類、脂質、蛋白質和核酸有關。

2.將細胞內含有的各種物質配齊，并按照它們在細胞中的比例放在一一個試管中，能構成一個生命系統嗎?為什么?不能。因為生命系統內部是一個嚴謹有序的結構，不是物質隨意堆砌而成的。第2節細胞中的無機物1.P20問題探討下圖是某種運動員飲料的化學成分表。請回憶初中所學知識，結合此表討論以下問題。

討論（1）喝飲料主要是給身體補充水。水在細胞中起什么作用?

（2）表中哪些成分屬于無機鹽?為什么要在運動員喝的飲料中添加無機鹽?無機鹽在細胞的生活中起什么作用?提示:（1）水在細胞中的作用主要表現在以下幾個方面。水是細胞的重要組成成分;水是細胞內的良好溶劑，許多物質必須溶解在水中，細胞內的許多化學反應也都需要水的參與;多細胞生物體的絕大多數細胞必須浸潤在以水為基礎的液體環境中;通過水在生物體內的流動，可以把營養物質運送到各個細胞，同時，把各個細胞在代謝中產生的廢物運送到排泄器官或者直接排出體外。總之，生物體的一切生命活動都離不開水。提示:

（2）氯化鈉、

氯化鉀、磷酸二氫鈉、磷酸二氫鉀、碳酸氫鈉等都屬于無機鹽，

它們在飲料中以離子的形式存在。運動員在運動中會大量出汗，出汗時會排出大量無機鹽，所以要補充無機鹽

無機鹽可以調節細胞的生命活動。離子在人體或植物體中的功能Na+人體體液的組成成分，調節體液滲透壓;參與形成膜電位，維持神經和肌肉的正常興奮性。K+人體體液的組成成分，、維持尚于被度平街、調節體液營透樂:參與形成取電位，維持神經和肌肉的正常興奮性。Ca2+促進牙齒和骨骼生長;調節神經、肌肉的敏感性等。Mg+參與構成葉綠素，與某些酶的活性有關。Fe2+/Fe3+Fe3+和Fe2+在人體內可以相互轉化，其中Fe2+是血紅蛋白及某些含鐵酶類的成分。CI-人體體液的組成成分，維持離子濃度平衡;是胃酸的重要成分。SO4-人體體液的組成成分，參與調節體液滲透壓;硫元素是蛋白質的重要組成成分，也是多種維生素的組成成分。PO43-其中磷元素是構成骨骼、牙齒、肌肉及血液的重要元素，促進酶的活動，形成ATP;

PO43-與H+開結合形成的HPO42-

/H2PO4-:是人體內很重要的緩沖對。HCO3-HCO3-及其與H+結合形成的H2CO3是血漿中最重要的緩沖對H2CO3/HCO3-對于調節正常血漿的H有重要意義;也是保護胃黏膜的重要成分。P22旁欄所涉及的部分離子的作用如下表。

3.P22思考·討論

（1）植物體缺Mg會影響光合作用，為什么?

（2）有一種貧血癥叫缺鐵性貧血癥，為什么缺Fe會導致貧血?

（3）植物體缺P常表現為生長發育不正常，這說明什么?分析為什么植物體缺P會影響其生長發育。提示:光合作用的正常進行不能缺少葉綠素，而葉綠素中不能缺少的元素之一就是Mg。Mg是葉綠素的組成元素之一，因此，它對于光合作用具有重要意義。缺Mg使葉綠素的形成受到阻礙，進而影響光合作用。提示:人體內血紅蛋白和紅細胞的減少都可以導致貧血。血紅蛋白中不能缺少的一種元素就是Fe,缺Fe會導致血紅蛋白的合成障礙，從而引起貧血。缺鐵性貧血是一種常見的貧血癥。提示:這說明了P對于植物正常的生長發育是必不可少的。作為植物生長發育所必需的大量元素之一，P是許多重要化合物(如核酸、ATP等)和生物膜等的重要組成成分，在光合作用和呼吸作用等與能量代謝有關的反應中扮演重要角色。當P供應不足時，核酸的合成會受到影響，并會影響蛋白質的合成，還會影響體內糖類的代謝。因此，缺乏P的植株會由于糖類代謝障礙而出現葉片顏色異常植株矮小，產量低下。4.P22旁欄攝入食鹽過多或過少會對人體健康造成怎樣的危害?請查找資料，尋找答案。提示:食鹽是日常生活中不可缺少的調味品，它的主要成分是NaCl.雖然Na+和CI-在人體細胞的代謝中發揮重要的作用，但人體不宜過多攝入食鹽。世界衛生組織(WHO)推薦每人每天食鹽攝入量以5g為宜。攝入鹽過多對人類健康的危害很大。有證據表明，增加鹽的攝入會增加高血壓及其他心血管疾病的患病風險;高鹽飲食與骨質疏松癥、糖尿病等相關。5.P22練習與應用一、概念檢測1.水和無機鹽是細胞的重要組成成分。判斷下列相關表述是否正確。

(1)細胞內的自由水和結合水都是良好的溶劑，都能參與物質送輸和化學反立。(×)(2)同一株植物中老葉細胞比幼葉細胞中自由水的含量高。(×)

(3)料作物秸稈充分晾干后。其體內剩余的物質主要是無機鹽。(×)二、拓展應用1.醫用生理鹽水是質量分數為0.9%的氯化鈉溶液。生理鹽水的含義是什么?在什么情況下需要用生理鹽水?質量分數為0.9%的氯化鈉溶液的濃度，正是人體細胞所處液體環境的濃度，所以叫生理鹽水。當人體需要補充鹽溶液或輸入藥物時，應輸入生理鹽水或用生理鹽水作為藥物的溶劑，以保證人體細胞的生活環境維持在穩定的狀態。2.目前已經探明，在火星兩極地區有固態水，而那里的土壤中含有生命必需的Mg、Na、

K等元素。科學家也曾在火星上發現了流動水的痕跡。科學家據此推測，火星上曾經或者現在存在著生命。為什么科學家會作出這樣的推測呢?水是生命之源，地球上最早的生命就是孕育在水中的。科學家在火星上發現了流動水的痕跡，說明那里可能有自由流動的水。同時，那里的土壤中還含有生命必需的一些元素，所以科學家才會作出這樣的推測。第3節細胞中的糖類與脂質1.P23問題探討在科學研究和制藥等領域，經常要進行動物細胞培養。體外培養動物細胞時，需要為細胞分裂和生長提供營養。絕大多數情況下，培養基中都會有葡萄糖。討論

（1）對于培養的細胞來說，葡萄糖可能起什么作用?提示：糖類主要是作為細胞生命活動所需要的能源物質。（2）在培養脂肪細胞時，即便沒有向培養基中添加脂肪，新形成的脂肪細胞中也會出現油滴。這說明什么?提示：這說明細胞可以將葡萄糖轉化成脂肪。2.P24旁欄糖尿病病人的飲食受到嚴格的限制，受限制的并不僅僅是甜味食品，米飯和饅頭等主食也都需定量攝取。為什么?提示：在糖尿病病人的飲食中，米飯、饅頭等主食也需限量，是因為這些主食富含淀粉，淀粉經消化分解后生成的是葡萄糖。3.P25旁欄既然人類很難消化纖維素，為什么一些科學家還將纖維素等其他糖類稱為人類的“第七類營養素”呢？提示：除淀粉外的復雜糖類，如纖維素、果膠等，被稱為膳食纖維。膳食纖維大量存在于蔬菜、水果、海藻和糧食(特別是粗糧)等植物性食物中;它們既不能被腸道消化、吸收，也不能產生能量，只是腸道里的匆匆過客，最終混在食物殘渣里，隨著糞便一起排出體外。但膳食纖維能夠促進胃腸的蠕動和排空。所以，多吃一些富含膳食纖維的食物，排便就會通暢，并且減少患大腸癌的機會，還有利于降低過高的血脂和血糖等，從而有利于維護心腦血管的健康、預防糖尿病、維持正常體重等。由于膳食纖維具有如此重要的保健作用，因此一些科學家把它稱作人類的“第七類營養素”。4.P26思考與討論脂肪的作用（1）在人和哺乳動物體內，脂肪主要分布在哪些部位？提示:脂肪主要分布在人和動物體內的皮下、大網膜和腸系膜等部位。某些動物還在特定的部位儲存脂肪，如駱駝的駝峰。（2）請說出脂肪含量比較高的幾種植物。脂肪主要分布在這些植物的什么器官中？提示:花生、油菜、大豆、向日葵、松、核桃、蓖bì麻等植物都含有較多的脂肪，這些植物的脂肪多儲存在它們的種子里。（3）脂肪對細胞和生物體可能有哪些作用？提示:脂肪除了可以儲存大量能量，還具有隔熱、保溫和緩沖的作用，可以有效地保護動物和人體的內臟器官。4.P27旁欄：北京鴨我每天吃的都是一些玉米、谷類和菜葉，為何長了這一身的肥肉?提示：細胞中的糖類和脂質是可以相互轉化的。當北京鴨攝入的糖類過多時，糖類在鴨體內就轉變成了脂肪，并在皮下組織等處儲存起來，就變成了一身肥肉。5.P27練習與應用一、概念檢測：1.基于對細胞中的糖類和脂質的認識，判斷下列相關表述是否正確。

(1)磷脂是所有細胞必不可少的脂質。(√)(2)植物細胞和動物細胞的組成成分都含有纖維素。(×)

(3)脂肪、淀粉、糖原都是人體細胞內的儲能物質。(×)

2.水稻和小麥的細胞中含有豐富的多糖，這些多糖是(C)

A.淀粉和糖原B.糖原和纖維素C.淀粉和纖維素D.蔗糖和麥芽糖二、拓展應用1.糖類和脂肪都在細胞生命活動中具有重要作用，然而，如果攝人過多，也會產生一定的危害。根據本節所學知識，回答以下問題。

(1)在日常飲食中，如何合理控制糖類和脂肪的攝入?

(2)結合家人的健康狀況，從合理攝人糖類和脂肪的角度，對家人的飲食習慣能提出哪些改進建議?提示：糖類是生物體主要利用的能源物質，尤其是大腦和神經系統所利用的能源必須由糖類來供應。而脂肪是生物體內最好的儲備能源。脂肪是非極性化合物，可以以無水的形式儲存在體內。雖然糖原也是動物細胞內的儲能物質，但它是極性化合物，是高度的水合形式，在機體內儲存時所占的體積相當于同等重量的脂肪所占體積的4倍左右，因此脂肪是一種很“經濟”的儲備能源。與糖類氧化相比，在生物細胞內脂肪的氧化速率更慢，而且需要消耗更多的氧;此外，糖類氧化既可以在有氧條件下進行也可以在無氧條件下進行，所以對于生物體的生命活動而言，糖類和脂肪都可以作為儲備能源，但是糖類是生物體生命活動利用的主要能源物質。為什么等量的脂肪比糖類含能量多，但在一般情況下脂肪卻不是生物體利用的主要能源物質?請查找資料回答這個問題。提示：魚肝油主要含有維生素A和維生素D。維生素D有助于細胞吸收和儲存鈣和磷，所以當嬰幼兒服用鈣片時，醫生會建議同時服用魚肝油來促進鈣的吸收。當維生素D缺乏時，嬰幼兒容易患佝僂病、軟骨病等。第4節蛋白質是生命活動的主要承擔者1.P28問題探討：從某些動物組織中提取的膠原蛋白，可以用來制作手術縫合線。手術后過一段時間，這種縫合線就可以被人體組織吸收，從而避免拆線的痛苦。討論

（1）為什么這種縫合線可以被人體組織吸收?

（2）這種縫合線發生什么樣的化學變化才能被吸收?這對你認識蛋白質的化學組成有什么啟示?提示：用某些動物組織提取的膠原蛋白制作手術縫合線，能夠被人體組織吸收，是因為組成動物和人體的膠原蛋白是相似的物質。提示：這種手術縫合線要變為小分子物質才能被吸收，我們已經知道，食物中的蛋白質要消化為基酸才能被吸收，因此，蛋白質在化學組成上應該可以分解為更小的分子。P29思考討論：（1）這些氨基酸的結構具有什么共同特點?

（2）“氨基酸”這一名詞與其分子結構有怎樣的對應關系?提示：“氨基酸”代表了氨基酸分子結構中的主要部分---氨基和羧基提示：每種氨基酸至少都含有一個氨基和一個羧基，并且都有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上。3.P31思考討論：（1）從氨基酸到蛋白質大致有哪些結構提示：氨基酸脫水縮合形成二肽、三肽。。。多肽；一條肽鏈按照一定形態，折疊盤曲構成空間結構，多條肽鏈構成更為復雜的空間結構。進入人體消化道的蛋白質食物，要經過哪些消化酶的作用才能分解為氨基酸?這些氨基酸進入人體細胞后，需經過怎樣的過程才能變為人體的蛋白質?人體中的蛋白質和食物中的蛋白質會一樣嗎?提示：食物中的蛋白質要經過胃蛋白酶，胰蛋白酶、腸肽酶等多種水解酶的作用才能分解為氨基酸，這些氨基酸進入人體細胞后，一部分要脫水縮合形成二肽，三肽。。。多肽，由多肽鏈構成人體蛋白質；一部分分解氧化，放出能量。人體蛋白質與食物中的蛋白質不一樣，其具有完成人體生命活動的結構和功能。如果用21個不同的字母代表21種氨基酸，若寫出由10個氨基酸組成的長鏈，可以寫出多少條互不相同的長鏈?試著說出蛋白質種類多種多樣的原因(提示:一個蛋白質分子往往含有成百上千個氨基酸)。提示：10個氨基酸能夠構成2010條互不相同的長鏈.氨基酸的數目、種類、排列順序的多樣性以及蛋白質具有復雜的空間，結構是蛋白質種類多種多樣的原因。4.P32練習與應用：一、概念檢測1.判斷下列有關蛋白質的表述是否正確。(1)蛋白質徹底水解的產物是氨基酸。(√)(2)氨基酸僅通過脫水縮合的方式就可以形成蛋白質。(×)

(3)只有細胞內才有蛋白質分布。(×)

(4)蛋白質的空間結構與其功能密切相關。(√)

2.質量相等的下列食物中，蛋白質含量最多的是(A)

A.燒牛肉B.烤甘薯C.饅頭D.米飯

3.下列物質中，屬于構成蛋白質的氨基酸的是(A)4.下列物質中，不屬于蛋白質的是(B)

A.胰島素B.膽固醇C.胃蛋白酶D.抗體二、拓展應用1.民間有一種“吃什么補什么”的說法，如吃魚眼能明目，喝虎骨酒可以壯筋骨。請你運用本節所學的知識對這種說法作出評價。食物中的營養物質都要被消化成細胞可以吸收的小分子物質，原有的食物形態不存在了，這些小分子都要在人體細胞內重新合成不同的蛋白質在人體內執行不同的功能。某種腦啡肽具有鎮痛作用，可以作為藥物來使用，它的基本組成單位是氨基酸。下面是該腦啡肽的結構式。回答下列問題。

(1)構成一個腦啡肽的氨基酸數目是_;有種氨基酸參與了脫水縮合反應;生成的水分子數目是_

(2)請在圖中標出其中的一個肽鍵。

(3)如果上圖中的氨基酸順序發生了改變，它還會具有腦啡肽的功能嗎?為什么?（1）544（2）略（3）不能，因為氨基酸的排列順序決定了腦啡肽的功能，如果氨基酸排列順序變了，新的物質就不具有腦啡肽的鎮痛功能。4.在評價各種食物中蛋白質成分的營養價值時，人們格外注重其中必需氨基酸的種類和含量。這是為什么?必需氨基酸是人體細胞不能合成的氨基酸，必須從食物中獲得，因此在評價各種食物中蛋白質成分的營養價值時，人們注重其中必需氨基酸的種類和含量。第5節核酸是遺傳信息的攜帶者1.P34問題探討（1）為什么DNA能夠提供犯罪嫌疑人的信息？（2）你還能說出DNA鑒定技術在其它方面的應用嗎？提示：DNA是遺傳物質,攜帶有遺傳信息,不同個體的遺傳信息一般都有區別,因此能夠提供犯罪嫌疑人的信息。提示:可以進行親子鑒定;在人類遇到自然災害,如地震時找到的尸體損毀嚴重,幫助家人找到不幸逝去的親人。2.P36練習與應用一、概念檢測

1.核酸是遺傳信息的攜帶者。判斷下列有關核酸的組成和分布的表述是否正確。

(1)DNA和RNA的基本組成單位是核苷酸。(√)(2)核酸是生物的遺傳物質，僅存在于細胞核中。(×)(3)構成DNA的單體是脫氧核苷酸。(√)2.根據組成單糖的碳原子數目，可將單糖分為五碳糖和六碳糖等，組成DNA的五碳糖是(C)

A.核糖B.葡萄糖C.脫氧核糖D.麥芽糖3.下列物質中，不是核苷酸組成成分的是(C)A.堿基B.核糖C.甘油D.磷酸

4.豌豆葉肉細胞中的核酸含有的堿基種類是（C）A.1種B.4種C.5種D.8種二、拓展應用

隨著生活水平的提高，人們對營養保健會息日益關注。一些廠家在核酸保健品的廣告中用到類似的宣傳語:一切疾病都與基因受損有關:其因是核酸片段;補充某些特定的核酸，可增強基因的修復能力。

(1)請對上述三段宣傳語作出評析，指出其中的邏輯漏洞。

(2)如果有人向你推銷核酸保健品，你將如何回應?提示：“一切疾病都與基因受損有關”過于絕對,疾病有的是基因受損導致的,還有很多疾病是受到細苗等病原體影響導致的。“基因是核酸片段”屬于概念有誤,核酸包括DNA和RNA,除少數病毒外,生物的基因是DNA上有遺傳效應的片段。“補充某些特定的核酸,可增強基因的修復能力”這是混淆概念關系以誤導消費者。人們吃的食物中已經含有很多核酸,不需要額外補充核酸,核酸也不是人體需要的營養物質;人體內不缺乏合成核酸的原料;人體細胞不會直接利用外來核酸，無論是食物中的核酸,還是補充特定的核酸,都不能直接被細胞利用,都要被消化系統內的酶分解后才能被人體細胞利用；細胞內的基因修復有復雜的機制,補充核酸不會增強基因修復能力。提示：向推銷人員詢問該核酸保健品的成分、功效及如何起到保健作用的原理；運用已學習的核酸知識與推銷員交流，傳遞正確的營養保健知識，表明不會購買核酸保健品的態度。P38第二章復習與提高選擇題A2.B3.D4.D5.A6.D7.A8.B

1.多糖、蛋白質、核酸等生物大分子構成了細胞生命大廈的基本框架，構成這些分子基本骨架的元素是(A)

A.CB.HC.0D.N

2.水稻和玉米從外界吸收硝酸鹽和磷酸鹽，可以用于細胞內合成(B)

A.蔗糖B.核酸C.甘油D.脂肪酸

3.植物利用硝酸鹽需要硝酸還原酶，缺Mn2*的植物無法利用硝酸鹽。據此，對Mn2的作用，正確的推測是(D)

A.對維持細胞的形態有重要作用B.對維持細胞的酸堿平衡有重要作用

C.對調節細胞的滲透壓有重要作用D.

Mn2+是硝酸還原酶的活化劑

4.某同學在烈日下參加足球比賽時突然暈倒，醫生根據情況判斷，立即給他做靜脈滴注處理。請推測，這種情況下最合理的注射液應該是(D)A.生理鹽水B.氨基酸溶液C.葡萄糖溶液D.葡萄糖生理5.人體攝入的糖類，有的能被細胞直接吸收，有的必須要經過水解后才能被細胞吸收。下列糖類中，能直接被細胞吸收的是(A)

A.葡萄糖B.蔗糖C.麥芽糖D.乳糖

6.脂質不具有的功能是(D)

A.儲存能量B.構成膜結構C.調節生理功能D.攜帶遺傳信息

7.

由許多氨基酸縮合而成的肽鏈，經過盤曲折疊才能形成具有一定空間結構的蛋白質。下列有關蛋白質結構多樣性原因的敘述，錯誤的是(A)A.

組成肽鏈的化學元素不同B.

肽鏈的盤曲折疊方式不同

C.組成蛋白質的氨基酸排列順序不同D.

組成蛋白質的氨基酸種類和數量不同8.多糖、蛋白質和核酸的基本組成單位不同，因此它們徹底水解后的產物也不同。RN