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专题02 细胞的分子组成
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重难突破
知识点一 组成细胞的元素、化合物及无机物
1.组成细胞的元素
2.细胞中化合物的种类与含量
(1)占细胞鲜重最多的元素和化合物分别是O和水。
(2)占细胞干重最多的元素和化合物分别是C和蛋白质。
巧学妙记:(1)微量元素:
(2)大量元素:洋人探亲,单留盖美家,即O(洋)、P(人)、C(探)、H(亲)、N(单)、S(留)、Ca(盖)、Mg(美)、K(家)。
3.细胞中的水
4.细胞中的无机盐
【典例1】下列有关组成生物体化学元素的叙述,正确的是( )
A.微量元素在生物体内含量很少,所以不存在微量元素缺乏症
B.每种大量元素在不同的生物体内的含量都是相同的
C.组成生物体的化学元素根据其含量不同分为大量元素和微量元素两大类
D.组成生物体的大量元素中,C是最基本的元素,在细胞鲜重中含量总是最多的
【答案】C
【解析】微量元素在生物体内含量很少,但作用也很重要,缺乏后患相应病症,A错误;每种大量元素在不同的生物体内含量是不同的,B错误;组成生物体的化学元素根据其含量不同分为大量元素和微量元素两大类,C正确;在生物体的大量元素中,在细胞鲜重中含量最多的是氧元素,D错误。
【典例2】细胞中含有大量的水及少量的无机盐,水和无机盐统称为无机物。无机物在细胞的正常代谢中发挥着重要作用。下列不正确的是( )
A.种子在晒干的过程中无机盐的相对含量将会升高
B.Fe是叶绿素的组成成分,植物缺Fe会影响叶绿素的合成
C.验证Mg为植物生长的必需元素,实验组培养液中不含有Mg
D.北方冬小麦在冬天来临前,自由水比结合水的比值会逐渐降低
【答案】B
【解析】种子在晒干的过程中水分减少,无机盐的相对含量将会升高,A正确;Mg是叶绿素的组成成分,植物缺Mg会影响叶绿素的合成,B错误;验证Mg为植物生长的必需元素,实验组培养液中应为不含有Mg的完全培养液,对照组中应为含Mg的完全培养液,C正确;北方冬小麦在冬天来临前,自由水比结合水的比值会逐渐降低,代谢减弱,抗逆性增强,D正确。
知识点二 生物组织中有机物的鉴定
1.还原糖的检测
2.脂肪的检测
3.蛋白质的检测
注意:三类有机物检测在操作步骤上的“三个唯一”
(1)唯一需要加热——还原糖检测,且必须水浴加热,不能用酒精灯直接加热。若不加热,则无砖红色沉淀出现。
(2)唯一需要显微镜——脂肪检测。
(3)唯一使用酒精——脂肪的鉴定,实验用体积分数为50%的酒精洗去浮色。
【典例1】下列关于有机物的鉴定实验中,正确的是( )
A.用双缩脲试剂鉴定蛋白质时,A液与B液要先混合均匀后,再加入含样品的试管中,且必须现配现用
B.通过高倍显微镜可以看到花生切片中被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色的脂肪颗粒
C.西瓜汁中含有丰富的葡萄糖和果糖,可以用作鉴定还原糖的材料
D.将糖尿病患者的尿液与斐林试剂混合,静置一段时间后就会出现砖红色沉淀
【答案】B
【解析】蛋白质在碱性条件下与Cu2+生成紫色络合物,用双缩脲试剂鉴定蛋白质时,需先加A液(NaOH),再加少量B液(CuSO4),A错误;花生富含油脂,通过高倍显微镜可以看到花生切片中被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色的脂肪颗粒,B正确;西瓜汁中含有丰富的葡萄糖和果糖,但是西瓜汁本身为红色,有颜色干扰,因此不适宜用作鉴定还原糖的材料,C错误;将糖尿病患者的尿液与斐林试剂混合,水浴加热后会出现砖红色沉淀,D错误。
【典例2】下列有关化合物鉴定的叙述中正确的是( )
A.淀粉用碘液试剂检测呈蓝色,说明淀粉具有还原性
B.葡萄糖用斐林试剂检测呈砖红色,且斐林试剂的成分与双缩脲试剂的成分完全不同
C.脂肪用苏丹Ⅲ试剂检测呈橘黄色,且该实验无须用水浴法加热
D.蛋白质用双缩脲试剂检测呈紫色,但是不能选择蒸熟的鸡蛋做材料
【答案】C
【解析】淀粉遇碘液变蓝色,但不能说明淀粉具有还原性,A错误;斐林试剂甲液和双缩脲试剂A液相同,都是0.1g/mLNaOH溶液,B错误;脂肪用苏丹Ⅲ试剂检测呈橘黄色,该实验无须用水浴法加热,C正确;蒸熟的鸡蛋蛋白质变性,但仍然含有肽键,所以用双缩脲试剂检测呈紫色,可以作为蛋白质鉴定的材料,D错误。
知识点三 细胞中的糖类和脂质
1.糖类和脂质的比较
元素
类别
存在
生理功能
糖类
C、H、O
单糖
核糖(C5H10O5)
主细胞质
核糖核酸的组成成分;
脱氧核糖C5H10O4
主细胞核
脱氧核糖核酸的组成成分
六碳糖:葡萄糖果糖C6H12O6
主细胞质
是生物体进行生命活动的重要能源物质
二糖C12H22O11
麦芽糖、蔗糖
植物
乳糖
动物