内容正文:
第2章 组成细胞的分子
第1节 细胞中的元素和化合物
一、组成细胞的元素:
(一)特点:
1.非生物与细胞中的元素比较:
(1)依据:分析教材【问题探讨】表格中的数据,得出:
(2)结论:
①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。
②细胞中各种元素的相对含量与无机自然界的大不相同。
(3)原因:生物体总是和外界环境进行着物质交换,细胞生命活动所需要的物质,归根结底是从无机自然界中获取的。
2.动植物细胞比较:
(1)依据:分析教材【思考·讨论】“玉米细胞和人体细胞部分元素及含量”表格中的数据,得出:
(2)结论:各种生物的细胞不同,成分不尽相同。
(二)种类:常见有20多种,可分为:
1.大量元素(含量较多):C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等。
2.微量元素(含量很少):Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。
【方法规律】谐音记忆法记忆微量元素:
铁(Fe)猛(锰-Mn)碰(硼-B)新(锌-Zn)木(钼-Mo)桶(铜-Cu)
3.含量最多的4种元素:C、H、O、N(原因与组成细胞的化合物有关)。
(三)存在形式: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。
二、组成细胞的化合物:
(一)种类及含量:
化合物
无机物
有机物
水
无机盐
蛋白质
脂质
糖类
核酸
所占比例%
70~90
1~1.5
7~10
1~2
1~1.5
其中,含量最多的化合物是水,含量最多的有机物是蛋白质。
(二)【探究·实践】检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质:
1.实验原理:某些化学试剂能够使生物组织中的有关有机物产生特定的颜色反应。
(1)还原糖的鉴定:还原糖(如葡萄糖、果糖)中的基团-CHO,与Cu(OH)2(斐林试剂)发生作用,生成砖红色的Cu2O沉淀,即:
-CHO+2Cu(OH)2→-COOH+Cu2O↓+2H2O(加热条件下)
(2)脂肪的鉴定:脂肪可以被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色。
(3)蛋白质鉴定:蛋白质(实际上是指与双缩脲结构相似的肽键)与双缩脲试剂发生作用(在碱性溶液中与Cu2+反应),产生紫色反应。
2.目的要求:尝试用化学试剂检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质。
3.材料用具:详见教材实验相关内容。
4.方法步骤:
(1)还原糖的检测和观察:
①检测:
●加样液:向试管内注入2 mL待测组织样液。
●加鉴别试剂:向试管内注入1 mL斐林试剂。振荡试管,使溶液混合均匀,此时呈现蓝色。
●加热:将试管放进盛有50~65℃温水的大烧杯中,加热约2 min。
②现象:蓝色→棕色→砖红色沉淀
【知识解析】鉴定还原性糖时,用甘蔗或甜菜可以吗?为什么?
答:不可以 因为甘蔗和甜菜含有的是蔗糖,是非还原性糖。
(2)脂肪的检测和观察:
①检测:
●取材:取浸泡过的花生种子,去掉种皮。
●切片:用刀片将子叶的横断面上平行切下若干薄片,放入盛有清水的培养皿中待用。
●制装片:
○从培养皿中选取最薄的切片,用毛笔蘸取放在载玻片中央。
○在花生子叶片上滴2~3滴苏丹Ⅲ染液,染色3min。
○用吸水纸吸去染液,滴1~2滴50%的酒精,洗去浮色。
○用吸水纸吸去子叶周围的酒精,滴一滴蒸馏水,盖上盖玻片,制成临时装片。
●观察:在低倍镜下找到花生子叶的最薄处,移至视野中央,将影像调清楚,再转换高倍镜观察。
②现象:脂肪小颗粒被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色。
3.蛋白质的检测和观察:
①检测:
●加样液:向试管内注入待测组织样液2 mL。
●加鉴别试剂:向试管内注入双缩脲试剂A液1 mL,摇匀。再加入4滴双缩脲试剂B液,摇匀。
②现象:蓝色→紫色
【知识归纳】斐林试剂和双缩脲试剂有什么不同?
提示:
比较项目
斐林试剂
双缩脲试剂
配方不同
NaOH
甲液:0.1g/mL
A液:0.1g/mL
CuSO4
乙液:0.05g/mL
B液:0.01g/mL
使用方法不同
1.因斐林试剂很不稳定,所以在使用时将甲乙液等量混合均匀后使用。
2.使用时需50~65℃水浴加热。
1.在使用时要分别加入,先加A液1mL,再加B液4滴,不要混合加入。
2.使用时不需加热。
第2节 细胞中的无机物
一、细胞中的水
(一)含量:
1.活细胞中含量最多的化合物。
2.生物体的含水量随着生物种类的不同有所差别,一般为60%~95%,水母的含水量达到97%。水生>陆生。
(二)作用:
1.水是细胞内良好的溶剂。
【知识解析】水分子由2个氢原子和1个氧原子构成,如下图(左),氢原子以共用电子对与氧原子结合。由于氧具有比氢更强的吸引共用电子的能力,使氧的一端稍带负电荷,氢的一端稍带正电荷。水分子的空间结构及电子的不对称分布,使水分子成为一个极性分子。带有