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一、生命系统的结构层次
二、组成细胞的元素
三、水与无机盐
四、糖类
五、脂质
细胞的物质基础-组成生物体的元素及化合物（一）
一、生命系统的结构层次
动物：细胞
组织
器官
系统
个体
植物：细胞
组织
器官
个体
个体
种群
群落
生态系统
一、生命系统的结构层次
一、生命系统的结构层次
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一、生命系统的结构层次
注意事项：
①分子或原子，不能独立的完成生命活动，故不属
于生命系统的结构层次。
②细胞是最基本的生命系统，是生物体结构与功能
的基本单位。
③病毒无细胞结构，属于非细胞生物，不属于生命
系统的任何层次。
一、生命系统的结构层次
注意事项：
④单细胞生物，如草履虫、变形虫等，既可属于细胞
层次，又可属于个体层次。
⑤植物的生命系统的结构层次不具有系统这一层次。
⑥最大的生命系统是生物圈。
1、种类：
大量元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等
微量元素：Fe、B、Cu、MO、Zn、Mn等
口诀：铁壁阿童木真心猛（萌）
二、组成细胞的元素
最基本元素、基本元素、主要元素、大量元素
C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等
最基本
元素
基本元素
主要元素
大量元素
1、种类：
考点：大量元素分类：
二、组成细胞的元素
2
二、组成细胞的元素
1、种类：
组成人体细胞的主要元
素（占细胞鲜重）
组成人体细胞的主要元
素（占细胞干重）
1、种类：
二、组成细胞的元素
最基本元素
C
基本元素
C、H、O、N
主要元素
C、H、O、N、P、S
大量元素
C、H、O、N、P、S、K、Ca、
Mg 等
微量元素
Fe、B、Cu、Mo、Zn、Mn 等
2、作用：
①组成生命活动所需要的化合物；
糖类：仅含C、H、O。
脂质：C、H、O（脂肪和固醇）；C、H、
O、N、P（磷脂）。
蛋白质：主要含C、H、O、N。
核酸：C、H、O、N、P。
二、组成细胞的元素
2、作用：
②影响生命活动
几种常见元素的作用：
Fe：构成血红蛋白，缺铁时，易患缺铁性贫血。
B：对作物生殖器官的发育有特殊的作用，它能刺激植
物花粉的发育和花粉管的伸长，有利于受精。缺硼时，
会出现“花而不实”现象。
Mg：酶的激活剂，也是构成叶绿素唯一的金属元素。
I：组成甲状腺激素的成分。幼年缺乏碘，易患呆小症；
成年人缺乏碘，易患地方性甲状腺肿。
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3、统一性与差异性：
差异性：各种元素在生物体内和无机自然界含
量相差很大。
统一性：组成细胞的化学元素，在无机自然界
中都能找到
元素
地壳
细胞
C
0.087
18.0
O
48.60
65.0
N
0.003
3.0
H
0.76
10.0
Si
26.3
极少
二、组成细胞的元素
注意事项：
①细胞中常见的元素有20 多种，依其含量可分为
大量元素和微量元素两大类。且这些元素都是生命
活动所必需的，不能被其它元素替代。
②C元素之所以是最基本的元素是因为C原子组成了
糖类、脂肪、蛋白质、核酸等有机物的碳骨架。
③占生物体鲜重最多的是O，其次是C、H、N。
④占生物体干重最多的是C，其次是O、N、H。
二、组成细胞的元素
点对点练习
【例2】★★
下列关于生命系统的结构层次的说法正确的是（
）
A．生物圈是地球上最基本的生命系统的和最大的生态
系统
B．高等植物的个体水平以下包括组成个体的系统、器
官、组织和细胞
C．病毒没有细胞结构，它的生命活动和生命系统没有
关系
D．草履虫既属于细胞层次，也属于个体层次
【例3】★★
下列化合物中含有的化学元素种类最少的一组是
（
）
A．抗体和糖蛋白
B．纤维素和脱氧核糖
C．性激素和tRNA
D．质粒和呼吸酶
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【例5】★★
如图为不同化学元素组成的化合物示意图，以下说法不
合理的是（
）
A．若图中①为某种化合物的基
本单位，则①可能是氨基酸
B．若②大量积累于皮下和内脏
器官周围，则②是脂肪
C．若③为某种生物大分子，则
其彻底水解的产物有4 种
D．若④主要在人体肝脏和肌肉内合成，则④最可能是
糖原
C
无机化合物
有机化合物
水: 85%～90%
无机盐: 1%～1.5%
糖类：
脂质：1%～2%
蛋白质：7%～10%
核酸：
C、H、O
C、H、O
C、H、O、N、P、S、
Fe
C、H、O、N、P
1％～1.5％
细胞中主要化合物
三、水与无机盐
1、含量
①不同种类生物体含水量不同
②生物体不同发育时期含水量不同
③同种生物的不同组织器官含水量不同
人体中几种不同器官或组织中水的含量
组织器官牙齿
骨骼
骨骼肌
心肌
血液
所占比例
%
10
22
76
79
83
三、水与无机盐
（一）水
3、水的存在形式
与细胞内的其他物质相结合的水，细胞结
构的重要成分。占细胞内全部水分的
4.5%。
①结合水：
（一）水
作用：构成生物体。
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3、水的存在形式
以游离形式存在、可自由流动的水占细胞内全部
水分的95.5%
②自由水
（一）水
作用：
细胞内良好的溶剂，参与细胞内生化反应，为细
胞提供液体环境，运输营养物质和代谢废物。
②自由水
作用：
细胞内良好的溶剂，参与细胞内生化反应，为细
胞提供液体环境，运输营养物质和代谢废物。
记忆口诀：良反环废
3、水的存在形式
③自由水与结合水的关系：可相互转化
④细胞含水量与代谢的关系
自由水：含量越高，代谢活动旺盛，抗逆性越弱；
结合水：含量越高，代谢活动下降，抗逆性（抗寒、
抗旱、抗盐）越强。
（一）水
自由水
结合水
新陈代谢缓慢，抗逆性增强
新陈代谢旺盛，抗逆性减弱
芽孢：
有些细菌（多为杆菌）在一定条件下，细胞质高度
浓缩脱水所形成的一种抗逆性很强的球形或椭圆形
的休眠体，芽孢的含水率低，约为38%～40%。
小资料：
芽孢可能是整个生物界中抗逆性最强的生命体，在抗热
抗化学药物和抗辐射等方面也十分突出。例如，有的芽孢在
干燥条件下能存货十多年甚至更多；肉毒梭菌的芽胞在沸水
中要经过5至9.5h才被杀死。芽胞的休眠能力更为突出，在
常规条件下，一般可以保持几年至几十年而不死。
三、水与无机盐
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注意事项：
明确含水量与代谢强度、生物抗性的关系：
①自由水/结合水比例的大小，决定着细胞或生物体的代
谢强度：比值越大，自由水的含量越多，代谢越强；反
之，代谢越弱。
②生物的抗性与之相反，即自由水/结合水比值越大，抗
性越弱；比值越小，抗性越强。
（一）水
注意事项：
③水分子过膜的方式为自由扩散或协助扩散。
④植物细胞在没有形成中央大液泡前，主要通过吸胀作
用吸水，其原理是依靠细胞内的亲水性物质（蛋白质、
淀粉、纤维素）吸水，比如种子的吸水过程。具有中央
大液泡的成熟植物细胞主要通过渗透作用吸水。
⑤细胞中产生水的结构及生理过程：
（一）水
注意事项：
⑤细胞中产生水的结构及生理过程：
生理过程
结构
在光合作用的暗反应过程产生水叶绿体基质
有氧呼吸的第三阶段产生水O2 +
[H] → H2O
线粒体内膜
氨基酸通过脱水缩合作用产生水核糖体
单糖形成纤维素等多糖的过程中高尔基体
DNA复制
细胞核、叶绿体、线粒体、拟
核、质粒
DNA转录形成mRNA的过程中
细胞核、叶绿体、线粒体、拟核
ATP合成时
细胞质基质、线粒体、叶绿体
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注意事项：
⑥细胞中消耗（或利用）水的结构及生理过程
生理过程
结构
光合作用的光反应:H2O→ O2 +[H] 叶绿体基粒
有氧呼吸的第二阶段消耗
线粒体基质
肝脏和肌肉细胞中糖元的分解过程肝脏等细胞
淀粉、脂肪、蛋白质三大营养物质
的消化
细胞质基质（细胞内消
化）
消化道（细胞外消化）
ATP水解成ADP和磷酸时消耗
细胞内
1、存在形式
2、功能
细胞中含量很少，占鲜重的1%~1.5%，多数
以离子形式存在，如Na+、K+、Cl-等。。
三、水与无机盐
（二）无机盐
a.某些复杂化合物的组成成分
b.对于维持生命活动有重要作用
2、功能
（二）无机盐
a.某些复杂化合物的组成成分
2、功能
（二）无机盐
b.对于维持生命活动有重要作用
维持酸碱平衡渗透压平衡等
渗透压：溶液中溶质微粒对水的吸引力。溶液渗
透压的大小取决于单位体积溶液中溶质微粒的数
目：溶质微粒越多，即溶液浓度越高，渗透压越
高）
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2、功能
（二）无机盐
b.对于维持生命活动有重要作用
维持酸碱平衡渗透压平衡等
3、实验考查
（二）无机盐
点对点练习
【例7】★★
（2013 江苏）下列关于生物体与水分的关系，叙述正
确的是（
）
A．贮藏中的种子不含水分，以保持休眠状态
B．水从根系向地上部分的运输与细胞壁无关
C．适应高渗环境的动物可排出体内多余的盐
D．缺水时，动物体的正反馈调节能促使机体减少水的
散失
【例8】★★
（2014 四川）生物体的生命活动离不开水，下列关于
水的叙述，错误的是（
）
A．在最基本生命系统中，H2O 有自由水和结合水两种
存在形式
B．由氨基酸形成多肽链时，生成物H2O中的氢来自氨基
和羧基
C．有氧呼吸时，生成物H2O中的氢来自线粒体中丙酮酸
的分解
D．H2O 在光下分解，产生的[H]将固定的CO2还原成（
CH2O）
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【例11】★★★★
（2013 全国课标1）某油料植物的种子中脂肪含量为
种子干重的70%。为探究该植物种子萌发过程中干重及
脂肪含量的变化，某研究小组将种子置于温度、水分(
蒸馏水)、通气等条件适宜的黑暗环境中培养，定期检
测萌发种子(含幼苗)的脂肪含量和干重。结果表明:脂
肪含量逐渐减少，到第11d 时减少了90%，干重变化
如图所示。回答下列问题：
点对点练习
【例11】★★★★
（1）为了观察胚乳中的脂肪，常用____染液对种子胚
乳切片染色，然后在显微镜下观察，可见____色的脂肪
颗粒。
【答案】（1）苏丹Ⅲ（Ⅳ）橘黄色（红色）
100粒种子干重%
【例11】★★★★
（2）实验过程中，导致萌发种子干重增加的主要元素
是_____ (填"C "、“N”或“O”)。
（3 ）实验第11d 后，如果要使萌发种子( 含幼苗)
的干重增加，必须提供的条件是________和________。
四、糖类
1、组成元素：
2、种类
①单糖：不能水解的糖类，可直接被细胞吸收；
②二糖：由两分子单糖脱水缩合而成，水解分成
两分子单糖的糖；
③多糖：水解后能生成许多单糖的糖，可写作
(C6H10O5)n）；
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四、糖类
1、组成元素：
2、种类
①单糖：不能水解的糖类，可直接被细胞吸收；
②二糖：由两分子单糖脱水缩合而成，水解分成
两分子单糖的糖；
③多糖：水解后能生成许多单糖的糖，可写作
(C6H10O5)n）；
3、糖类的分布和功能
种类
分布
功能
单糖
五碳糖
六碳糖
核糖
脱氧核糖
葡萄糖
果糖
半乳糖
细胞中都有
细胞中都有
细胞中都有
植物细胞中
动物细胞中
组成RNA的成分
组成DNA的成分
主要的能源物质
四、糖类
种类
分布
功能
二糖
麦芽糖
蔗糖
乳糖
发芽的小麦、谷
粒中含量丰富
甘蔗、甜菜中含
量丰富
人和动物乳汁中
含量丰富
水解成单
糖提供能
量
3、糖类的分布和功能
四、糖类
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3、糖类的分布和功能
四、糖类
种类
分布
功能
多糖
淀粉
纤维素
肝糖原
肌糖原
植物粮食作物的种
子、变态茎或根等
储藏器官中
植物细胞的细胞
壁中
动物的肝脏中
动物的肌肉组织中
储存能量
支持保护细胞
储存能量，调
节血糖
储存能量
3、糖类的分布和功能
四、糖类
注意事项：
①单糖、二糖均为小分子物质，多糖均为大分子物
质，只有单糖才能被人体吸收。
②糖类是主要能源物质，但并不是所有的糖均供能。
核糖、脱氧核糖、纤维素不供能。
③脂肪是主要储能物质，但淀粉，糖原也能储能。
④肝糖原可水解成葡萄糖，调节血糖平衡，肌糖原
能分解供能，但不能转化成血糖。
⑤麦芽糖、果糖、葡萄糖等属于还原性糖，可与斐
林试剂反应，生成砖红色沉淀。
四、糖类
注意事项：
⑥糖类的合成场所（或细胞）：
叶绿体（葡萄糖、淀粉）内质网（加糖侧链）
高尔基体（纤维素）
肝脏（肝糖原）
肌肉（肌糖原）
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五、脂质
1、组成元素：
2、常见种类：
主要是C、H、O，有的还含有P和N
常见种类
作用
脂肪(C H O)
磷脂(C H O N P)
固
醇
胆固醇
性激素
维生素D
储能,保温,缓冲和减压
细胞膜和各种细胞器膜的重要成分
细胞膜的重要成分，参与血液中脂质运输
促进动物生殖器官发育以及生殖细胞
形成,激发并维持第二性征
促进肠道对Ca 和P的吸收
2、常见种类：
五、脂质
【例12】★★
下列图中动植物糖类、脂质的种类与比较正确的是
（
）
A B
C D
动物细胞
糖原
乳糖
植物细胞
麦芽糖
淀粉
纤维素
核糖
葡萄糖
脱氧核糖
还
原
糖
葡萄糖
果糖
蔗糖
二
糖
脂肪
固醇
性激素
生物大分子
固醇
淀粉
纤维素
【例15】★★
（2014 海南）下列关于脂质的叙述，正确的是
（
）
A．脂质中的磷脂是细胞膜的组成成分
B．维生素D和性激素不属于固醇类物质
C．脂肪比相同质量的多糖彻底氧化产能少
D．脂质在核糖体、内质网和高尔基体上合成
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