🔬 2.1 细胞中的元素和化合物

1. 生物界与非生物界的统一性与差异性

• 统一性：组成细胞的元素种类和无机自然界大致相同。
• 差异性：组成细胞的元素含量和无机自然界差异很大。

2. 生物体之间的统一性与差异性

• 统一性：不同生物体的元素种类大致相同。
• 差异性：不同生物体的元素含量差异很大。

3. 元素的分类

• 大量元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg。
• 微量元素：Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo。
• 基本元素：C、H、O、N（这四种元素含量很高，与组成细胞的化合物有关）。
• ⚠️ 易错点记忆：
• 细胞鲜重中基本元素含量比较：O > C > H > N
• 细胞干重中基本元素含量比较：C > O > N > H

4. 组成细胞的化合物

• 组成细胞的元素大多以化合物的形式存在。
• 无机化合物：水、无机盐。
• 有机化合物：蛋白质、糖类、脂质、核酸。
• 重点：细胞中含量最多的化合物是水，含量最多的有机化合物是蛋白质。

5. 三大基础物质的鉴定实验（必考！）

💧 2.2 细胞中的无机物

1. 水在细胞中的存在形式

• 自由水：含量远高于结合水。
• 功能：①细胞内良好溶剂；②参与生物化学反应；③提供液体环境；④运输营养物质和代谢废物。
• 结合水：细胞结构的重要组成成分。
• 重点：自由水含量越高，细胞代谢越旺盛；结合水含量越高，细胞抗逆性越强。水是极性分子，带电分子或离子容易与水结合（水是良好溶剂的原因）。水温度不易改变是因为氢键的存在。

2. 无机盐

• 大多以离子形式存在。
• 功能：①构成细胞内复杂化合物（如Mg是叶绿素的元素，Fe是构成血红素的元素，P是组成细胞膜和细胞核的重要成分）；②维持细胞正常的生命活动（如Na+缺乏引起神经、肌肉细胞兴奋性降低；Ca2+含量过低引起抽搐，过高引起肌无力）；③维持细胞的酸碱平衡和渗透压平衡。
• 生活常识：大量出汗后应多喝淡盐水（补充无机盐），腹泻后应补充生理盐水（0.9%的NaCl溶液，与人体细胞生活环境浓度相同）。

🍬 2.3 细胞中的糖类和脂质

1. 糖类（元素：C、H、O）

• 单糖：不能水解，直接吸收。五碳糖包括脱氧核糖和核糖；六碳糖包括葡萄糖、果糖、半乳糖。
• 二糖：水解成单糖被吸收。植物二糖有蔗糖（果糖+葡萄糖）、麦芽糖（2分子葡萄糖）；动物二糖有乳糖（半乳糖+葡萄糖）。
• ⚠️ 注意：蔗糖是单糖和二糖中唯一一种非还原糖，不能用斐林试剂检测。

• 多糖：
• 植物储能：淀粉。
• 动物储能：糖原（肝脏中为肝糖原，肌肉中为肌糖原）。
• 植物细胞壁主要成分：纤维素。
• 动物外骨骼：几丁质（壳多糖）。
• 重点：纤维素、糖原、淀粉的基本单位都是葡萄糖，三者连接方式不同，空间结构不同。

2. 脂质（元素：C、H、O，有的含N、P）

• 脂肪：细胞内良好的储能物质。1g糖原比1g脂肪氧化分解消耗更多氧气，但释放更多能量。脂肪还是很好的绝热体，有保温、缓冲和减压作用。脂肪酸分为饱和（室温下呈固态）和不饱和（室温下呈液态）脂肪酸。
• 磷脂（含有C、H、O、N、P）：构成细胞膜和细胞器膜的重要成分。
• 固醇：包括胆固醇（动物细胞膜重要成分，参与脂质运输）、性激素（促进生殖器官发育）、维生素D（促进肠道对钙磷吸收）。

3. 糖类与脂质的转化

• 糖类可以大量转化为脂肪，但脂肪不能大量转化为糖类。多余葡萄糖可以合成糖原储存或转化为脂肪和某些氨基酸。