文档内容
解密 01 组成细胞的元素与化合物
考点热度 ★★★☆☆
内容索引
核心考点1 元素与化合物
核心考点2 水和无机盐
核心考点3 糖类和脂质
核心考点4 蛋白质
核心考点5 核酸的结构与功能
核心考点6 生物大分子的基本结构
考点 由高考知核心知识点 预测
细胞的分子 （2022 全国甲卷 1 ）脂 （2021 全国甲卷 1 ）组成细胞 题型：选择题
组成 质、无机盐 的化合物综合
内容：重点是组成细胞
（2022 浙江卷 5 ）糖类、 （2021 全国乙卷 2 ）DNA、RNA
的四种有机物及相关实
脂质、蛋白质 分布实验
验、组成细胞的无机物
（2022 海南卷 10 ）脂肪实 （2021 全国乙卷 3 ）水
验 （2021 北京卷 4）DNA、RNA结
（2022 湖南卷 1）蛋白质 构
（2022湖北卷 1 ）水. （2021 辽宁卷 1 ）蛋白质的功
（2022河北卷）3.还原糖的 能
鉴定 （2021 山东卷 1 ）蛋白质的功
（2022江苏卷1）磷脂 能
（2022江苏卷5）蛋白质实 （2021 湖南卷 2）组成细胞的
验 化合物实验
（2021湖南卷 5 ）蛋白质的结
构与功能核心考点1 元素与化合物
知识网络
细胞中的元素和化合物
大量元素元素
元素
微量元素元素
糖类 单糖、二糖、多糖、几丁质
脂质 脂肪、磷脂、固醇
蛋白质
化合物
核酸 DNA、RNA
水
无机盐
检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
核心知识点：
一、组成细胞的元素
组成细胞的化学元素，在无机自然界中都能够找到，没有一种化学
元素为细胞所特有。但是，细胞中各种元素的相对含量与无机自然界的大不
相同。
种类：常见的有 20 多种 ，主要元素： C 、 H 、 O 、 N ；组成细胞的元
素中， C 、 H 、 O 、 N 这四种元素的含量很高，其原因与组成细胞的化合物有
关。
最多的元素：鲜重：O；干重：C
最基本元素：C
大量元素：含量较多的有 C 、 H 、 O 、 N 、 P 、 S 、 K 、 Ca 、 Mg 等元素，
叫大量元素。
微量元素：有些元素含量很少，如 Fe 、 Mn 、 Zn 、 Cu 、 B 、 Mo 等，
称为微量元素。
提示：大量元素与微量元素都是必需元素。二、组成细胞的化合物
1、组成细胞的各种元素 大多以 化合物 的形式存在，如水、蛋白质、核酸、糖类、
脂质，等等。
2、 不同生物组织的细胞中各种化合物的 含量 是有差别的 ，有的还相差悬殊呢！
3、不同食物中 营养物质的 种类和含量 有很大差别 ，我们才需要在日常膳食中做
到不同食物的合理搭配，以满足机体的 营养 需要 。
4、含量最多的化合物：水；第二多的化合物：蛋白质；占干重最多的化合物：
蛋白质
探究·实践：《检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质》
（一）实验原理
某些化学试剂能够使生物组织中的相关化合物产生特定的颜色反应。
物质 鉴定试剂 现象 条件
还原糖（葡萄糖、果糖、麦芽 斐林试剂 砖红色沉淀 水浴加热
糖）
脂肪 苏丹 Ⅲ 染液 橘黄色 显微镜观察
蛋白质 双缩脲试剂 紫色
（三）试剂：
斐林试剂（甲液： 质量浓度为 0.1g/mL 的 NaOH 溶液 ，乙液： 质量浓度为 0.05g/mL 的 CuSO
4
溶液 ） ，使用时等量混合，现用现配。
质量浓度为 0.01 g/mL 苏丹 III 染液 ，
双缩脉试剂（A液： 质量浓度为 0.1g/mL 的 NaoH 溶液 ，B液； 质量浓度为 0.01g/mL 的 CuSO
4
溶液），使用时先加A液，后加B液。
体积分数为50%的酒精溶液，（洗去浮色，由于酒精能溶解脂肪，因此，装片不能放置时间
过长）
蒸馏水。核心考点2 水和无机盐
核心知识点：
一、细胞中的水
良好的溶剂
参与许多生物化学反应
自由水
为细胞提供液体环境
运输营养物质与代谢废物
结合水：细胞结构的重要组成部分，大约占细胞内全部水分的4.5%
自由水所占的比例越大，细胞的代谢就越旺盛；而结合水越多
与细胞代谢的关系：
细胞抵抗干旱和寒冷等不良环境的能力就越强。
水是极性分子，分子间易形成氢键，导致： 极性分子、带电荷分子易
溶于水；
常温下水是液态；
水具有较高的比热容。
二、细胞中的无机盐
细胞中大多数无机盐以 离子 的形式 存在，含量较多的阳离子有 Na + 、 K + 、
Ca 2+ 、 Mg 2+ 、 Fe 2+ 、 Fe 3+ 等，阴离子有CI-、SO 2-、PO 2-、HCO -等。
4 4 3
与水不同，无机盐是细胞中含量很少的无机物，仅占细胞鲜重的 1% ～
1.5%。
缺乏 P的植株会由于糖类代谢障碍而出
现叶片颜色异常，并且长得矮小、结实
维持细胞和生物体的生命活动 率低。
增加盐的摄人会增加高血压及其他心血
管疾病的患病风险；高盐饮食与骨质疏
松症、糖尿病等相关
如果血液中 Ca2+的含量太低，动物会出
现抽搐等症状
维持细胞的酸碱平衡
细胞内复杂化合物的重要组成成分 Mg——叶绿素
Fe——血红素核心考点3 糖类和脂质
核心知识点：
一、糖类
单糖： 不能水解，可直接被细胞吸收；
葡萄糖（C H O）、果糖、半乳糖、核糖和脱氧核糖。 只有 C 、 H 、 O 三种
6 12 6
元素。又被称为“碳
二糖： 两分子单糖脱水缩合而成，一般要水解成单糖才能被细胞吸收。
水化合物”，简写为
蔗糖、麦芽糖、乳糖。
（CHO）。主 要 能源
2
多糖： 淀粉、纤维素、糖原：[(C H 0)]、基本单位都是葡萄糖； 物质
6 10 5 n
纤维素、果胶等，被称为膳食纤维
几丁质（壳多糖）：也是一种多糖，分子式：[ (CH NO)]
8 13 5 n
二、脂质
即三酰甘油，又称甘油三酯；
只有C、H、O三种元素，但与糖类相比， H 多、 O 少 ，因此，在彻
底氧化分解时比糖类释放能量多、耗氧多、产生的水多；
能水解成甘油和脂肪酸（甘油：丙三醇；脂肪酸分为不饱和脂肪酸
（碳链中有双键）和饱和脂肪酸（碳链中无双键，都是单键））；
良好的储能物质、保温、缓冲和减压 。
糖类 在供应充足的情况下，可以大量转化为脂肪；而脂肪一般只在糖
类代谢发生障碍，引起供能不足时，才会分解供能，而且不能大量转
化为糖类。核心考点4 蛋白质
核心知识点：
功能：组成细胞结构、催化、运输、信息传递、防御（免疫）；生命活动的主要承担者。
氨基酸： 氨基酸是构成蛋白质的基本单位，人体蛋白质的氨基酸有21种：
①必需氨基酸：8种是人体细胞 不能合成的 ，
必须从外界环境中获取，它们是赖氨酸、
色氨酸、苯丙氨酸、蛋（甲硫）氨酸、苏
氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、缬氨酸。
②非必需氨基酸：另外13种氨基酸是人体细
胞能够合成的，叫作非必需氨基酸。
二肽、肽链和多肽：
二肽：由两个氨基酸缩合而成的化合物，叫作二肽。
多肽：由多个氨基酸缩合而成的化合物，叫作多肽
（由几个氨基酸组成就叫几肽化合物，如9肽是指由
9个氨基酸构成的肽链）。多肽通常呈链状结构，叫
作肽链。
氨基酸之间的脱水缩合过程：
结构：
相关计算：若一个蛋白质分子中： 氨基酸数：n
肽链条数：m
氨基酸平均分子量：a
二硫键数：p
则： 脱水数：n-m
蛋白质分子量：a*n-[18*(n-m)+2p]
游离的氨基数（羧基数）：
m+R基（侧链基团）上的氨基数目
控制该蛋白质合成的mRNA中的碱基
数目至少是：3n
控制该蛋白质合成的基因（DNA）中的碱
基数目至少是：6n
空间结构：
脱水缩合 盘曲、折叠 具有一定空间 一条或两 具有一定空间
氨基酸 肽链 结构的肽链 条或多条 结构的蛋白质
维持空间结构的化学结构：共价键、氢键、二硫键等。蛋白质种类多样性的原因：
直接原因：氨基酸的数目、种类、排列顺序的多样性，以及蛋白质具有复杂
的空间结构。
根本原因： 基因的 多样性 （DNA的多样性或DNA中碱基排
列顺序的多样性）。
蛋白质的盐析与变性：
蛋白质的盐析： 在NaCl溶液中析出，是溶解度的变化，化学性
质不变，可以用来提取或去除蛋白质。
蛋白质的盐析与变性：蛋白质变性是指蛋白质在某些物理和化学因素作
用下其特定的空间构象被破坏，从而导致其理化
性质的改变和生物活性丧失的现象。
蛋白质的检测和观察
原理：蛋白质与双缩脲试剂反应呈现紫色（注意：只要有-CO-
NH-结构即可反应）
双缩脲试剂A液（质量浓度为0.1g/mL的NaOH溶液）
双缩脲试剂 B 液（质量浓度为 0.01g/mL 的 CuSO 溶
4
液）
操作：先加A液，后加B液。核心考点5 核酸的结构与功能
核心知识点：
核酸的分布：
真核生物： 主要分布于细胞核中的染色体上
少量在线粒体和叶绿体中。
原核生物： 分布于细胞质
脱氧核糖核酸（DNA）
主要在拟核（大型环状DNA）
少量是质粒（小型环状DNA）。
核酸
病毒：噬菌体只有DNA，有的病毒只有RNA
真核生物：主要分布于细胞质中：
核糖核酸（RNA） 细胞核、细胞质基质、线粒体、叶绿体、核糖体都有
原核生物：细胞质
病毒： 烟草花叶病毒只有RNA，有的病毒只有DNA
注意： 真核细胞、原核细胞中DNA和RNA两种核酸都有，但遗传
物质是 DNA，RNA 不是遗传物质（mRNA、rRNA、
tRNA）；
病毒体内只有DNA或RNA一种核酸。
核酸的结构：核酸是由核苷酸连接而成的长链
脱 氧 核 糖 核 酸 A（腺嘌呤）
（DNA）：
G（鸟嘌呤）
脱氧核糖核苷酸（四种）
（简称：脱氧核苷酸） C（胞嘧啶）
T（胸腺嘧啶）
A（腺嘌呤）
核糖核酸（RNA）：
G（鸟嘌呤）
核糖核苷酸（四种） C（胞嘧啶）
U（尿嘧啶）
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。核心考点6 生物大分子的基本结构
核心知识点：
多糖 —— 单糖
生物大分子（多聚体） 蛋白质—— 氨基酸 基本单位（单体）
核酸 —— 核苷酸
每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架。生物大分子是
由许多单体连接成的多聚体，因此，生物大分子也是以碳链为基本骨架的。2022年各地考题
（2022全国甲卷）1. 钙在骨骼生长和肌肉收缩等过程中发挥重要作用。晒太阳有助于青少年骨骼生长，
预防老年人骨质疏松。下列叙述错误的是（ ）
A. 细胞中有以无机离子形式存在的钙
B. 人体内Ca2+可自由通过细胞膜的磷脂双分子层
C. 适当补充维生素D可以促进肠道对钙的吸收
D. 人体血液中钙离子浓度过低易出现抽搐现象
（2022 浙江卷）5. 生物体中的有机物具有重要作用。下列叙述正确的是（ ）
A. 油脂对植物细胞起保护作用 B. 鸟类的羽毛主要由角蛋白组成
C. 糖原是马铃薯重要的贮能物质 D. 纤维素是细胞膜的重要组成成分
（2022海南卷）10. 种子萌发过程中，储藏的淀粉、蛋白质等物质在酶的催化下生成简单有机物，为新器
官的生长和呼吸作用提供原料。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 种子的萌发受水分、温度和氧气等因素的影响
B. 种子萌发过程中呼吸作用增强，储藏的有机物的量减少
C. 干燥条件下种子不萌发，主要是因为种子中的酶因缺水而变性失活
D. 种子子叶切片用苏丹Ⅲ染色后，显微镜下观察到橘黄色颗粒，说明该种子含有脂肪
（2022 湖南卷 ）1. 胶原蛋白是细胞外基质的主要成分之一，其非必需氨基酸含量比蛋清蛋白高。下列叙
述正确的是（ ）
A. 胶原蛋白的氮元素主要存在于氨基中
B. 皮肤表面涂抹的胶原蛋白可被直接吸收
C. 胶原蛋白的形成与内质网和高尔基体有关
D. 胶原蛋白比蛋清蛋白的营养价值高
（2022 湖北卷）
1. 水是生命的源泉，节约用水是每个人应尽的责任，下列有关水在生命活动中作用的叙述，错误的是（
）
A. 水是酶促反应的环境 B. 参与血液中缓冲体系的形成
C. 可作为维生素D等物质的溶剂 D. 可作为反应物参与生物氧化过程
（2022 河北卷）3. 某兴趣小组的实验设计中，存在错误的是（ ）
A. 采用样方法调查土壤中蚯蚓、鼠妇的种群数量
B. 利用醋酸洋红对蝗虫精巢染色，观察减数分裂特征
C. 利用斐林试剂检测麦芽、雪梨榨汁中的还原糖
D. 利用健那绿染色观察衰老细胞中的线粒体（2022江苏卷）1. 下列各组元素中，大量参与组成线粒体内膜的是（ ）
A. O、P、N B. C、N、Si C. S、P、Ca D. N、P、Na
（2022江苏卷）5. 下列有关实验方法的描述合理的是（ ）
A. 将一定量胡萝卜切碎，加适量水、石英砂，充分研磨，过滤，获取胡萝卜素提取液
B. 适当浓度蔗糖溶液处理新鲜黑藻叶装片，可先后观察到细胞质流动与质壁分离现象
C. 检测样品中的蛋白质时，须加热使双缩脲试剂与蛋白质发生显色反应
D. 用溴麝香草酚蓝水溶液检测发酵液中酒精含量的多少，可判断酵母菌的呼吸方式
往年各地考题
1（2021·海南·高考真题）研究发现，人体内某种酶的主要作用是切割、分解细胞膜上的“废物蛋白”。下
列有关叙述错误的是（ ）
A．该酶的空间结构由氨基酸的种类决定
B．该酶的合成需要mRNA、tRNA和rRNA参与
C．“废物蛋白”被该酶切割过程中发生肽键断裂
D．“废物蛋白”分解产生的氨基酸可被重新利用
（2021·辽宁·高考真题）蛋白质是生命活动的主要承担者。下列有关叙述错误的是（ ）
A．叶绿体中存在催化ATP合成的蛋白质
B．胰岛B细胞能分泌调节血糖的蛋白质
C．唾液腺细胞能分泌水解淀粉的蛋白质
D．线粒体膜上存在运输葡萄糖的蛋白质
（2017·江苏·高考真题）下列关于肽和蛋白质的叙述，正确的是（ ）
A．一种环状八肽分子中含有8个肽键
B．蛋白质是由2条或2条以上多肽链构成的
C．蛋白质变性是由于肽键的断裂造成的
D．变性蛋白质不能与双缩脲试剂发生反应
（2021·海南·高考真题）下列关于纤维素的叙述正确的是（ ）
A．是植物和蓝藻细胞壁的主要成分
B．易溶于水，在人体内可被消化
C．与淀粉一样都属于多糖，二者的基本组成单位不同
D．水解的产物与斐林试剂反应产生砖红色沉淀
（2021·辽宁·高考真题）科研人员发现，运动能促进骨骼肌细胞合成FDC5蛋白，该蛋白经蛋白酶切割，
产生的有活性的片段被称为鸢尾素。鸢尾素作用于白色脂肪细胞，使细胞中线粒体增多，能量代谢加快。
下列有关叙述错误的是（ ）
A．脂肪细胞中的脂肪可被苏丹Ⅲ染液染色
B．鸢尾素在体内的运输离不开内环境
C．蛋白酶催化了鸢尾素中肽键的形成D．更多的线粒体利于脂肪等有机物的消耗
（2020·海南·高考真题）下列关于人体脂质的叙述，正确的是（ ）
A．组成脂肪与糖原的元素种类不同
B．磷脂水解的终产物为甘油和脂肪酸
C．性激素属于固醇类物质，能维持人体第二性征
D．维生素D是构成骨骼的主要成分，缺乏维生素D会影响骨骼发育
（2021·全国·高考真题）已知①酶、②抗体、③激素、④糖原、⑤脂肪、⑥核酸都是人体内有重要作用的
物质。下列说法正确的是（ ）
A．①②③都是由氨基酸通过肽键连接而成的
B．③④⑤都是生物大分子，都以碳链为骨架
C．①②⑥都是由含氮的单体连接成的多聚体
D．④⑤⑥都是人体细胞内的主要能源物质
（2020·天津·高考真题）组成下列多聚体的单体的种类最多的是（ ）
A．血红蛋白
B．DNA
C．淀粉
D．纤维素
（2021·湖北·高考真题）采摘后的梨常温下易软化。果肉中的酚氧化酶与底物接触发生氧化反应，逐渐褐
变。密封条件下4℃冷藏能延长梨的贮藏期。下列叙述错误的是（ ）
A．常温下鲜梨含水量大，环境温度较高，呼吸代谢旺盛，不耐贮藏
B．密封条件下，梨呼吸作用导致O 减少，CO 增多，利于保鲜
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C．冷藏时，梨细胞的自由水增多，导致各种代谢活动减缓
D．低温抑制了梨的酚氧化酶活性，果肉褐变减缓
（2021·天津·高考真题）富营养化水体中，藻类是吸收磷元素的主要生物，下列说法正确的是（ ）
A．磷是组成藻类细胞的微量元素
B．磷是构成藻类生物膜的必要元素
C．藻类的ATP和淀粉都是含磷化合物
D．生态系统的磷循环在水生生物群落内完成
（2021·浙江·高考真题）无机盐是生物体的组成成分，对维持生命活动有重要作用。下列叙述错误的是（
）
A．Mg2+存在于叶绿体的类胡萝卜素中
B．HCO - 对体液pH 起着重要的调节作用
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C．血液中Ca2+含量过低，人体易出现肌肉抽搐
D．适当补充I-，可预防缺碘引起的甲状腺功能减退症
（2021·全国·高考真题）植物在生长发育过程中，需要不断从环境中吸收水。下列有关植物体内水的叙述，
错误的是（ ）A．根系吸收的水有利于植物保持固有姿态
B．结合水是植物细胞结构的重要组成成分
C．细胞的有氧呼吸过程不消耗水但能产生水
D．自由水和结合水比值的改变会影响细胞的代谢活动
