第2章 组成细胞的分子知识清单2023-2024学年高一上学期生物人教版必修1
第二章 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
1、组成细胞元素的分类、存在形式及含量:
项目 | 元素 | |
种类 | 20多种 | |
含量分类 | 大量元素 | C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg （记忆口缺：她请杨丹六嫁给Mg） |
微量元素 | Zn、Mo、Cu、B、Fe、Mn （记忆口诀：新木桶碰铁门） | |
作用分类 | 最基本元素 | C |
基本元素 | C、H、O、N | |
主要元素 | C、H、O、N、P、S | |
含量多少 | 占鲜重 | O>C>H>N |
占干重 | C>O>N>H | |
存在形式 | 化合物 | |
细胞中含量最多的化合物 | 水 | |
细胞中含量最多的有机物 | 蛋白质 | |
占鲜重最多的化合物 | 水 | |
占干重最多的化合物 | 蛋白质 | |
2、生物界与非生物界在元素组成上的统一性和差异性：
（1）种类上具有统一性：组成生物体的元素在无机自然界都能找到；
（2）含量上具有差异性：二者在组成元素的含量上具有差异性。
微量元素：含量很少，但是维持生物生命活动不可缺少的元素；
【二】细胞中的化合物
1、组成细胞的化合物分为无机化合物（70％-90％水和1％-1.5％无机盐）和有机化合物（7％-10％蛋白质、1％-1.5％核酸和糖类、1％-2％脂质）
2、生物组织中的糖类、脂肪、蛋白质、淀粉的检测
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项目 | 还原性糖 | 蛋白质 | 脂肪 | 淀粉 |
原理 | 还原糖＋斐林试剂 | 肽键在碱性环境下与双缩脲试剂中的Cu2+发生反应生成紫色络合物 | 脂肪＋苏丹Ⅲ染液→橘黄色 脂肪＋苏丹Ⅳ染液→红色 | 淀粉+碘液→蓝色 |
检测试剂 | 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CuSO4溶液 | 双缩脲试剂：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CuSO4溶液 | 苏丹Ⅲ染液： | 碘液 |
试剂使用方法 | 现配现用、甲液与乙夜混合使用 | 先加A液后加B液 | __________ | _________ |
取材原则 | 本身为白色或浅色、富含还原性糖：如梨匀浆、白萝卜匀浆 | 大豆组织研磨液 | 花生种子等富含脂肪的生物组织 | 马铃薯块茎等富含淀粉的组织 |
检测步骤 | ①试管内加入2ml待测组织样液； ②试管内注入1ml斐林试剂； ③50-65℃水浴加热约2min； ④观察颜色变化 | ①加入组织样液2ml; ②加入双缩脲试剂A液； ③加入双缩脲试剂B液； ④摇匀后观察颜色变化 |
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_________ |
颜色变化 | 有砖红色沉淀生成：由蓝色变为砖红色 | 紫色 | 橘黄色 | 蓝色 |
考点聚焦：
（1）不能用西瓜等带颜色的材料用于还原性糖的检测，以免对实验结果产生干扰；应选择白色或无色的材料。
（2）某无色液体能与斐林试剂发生反应生成砖红色沉淀，不能说明该无色液体含有葡萄糖，原因是：斐林试剂只能证明有还原性糖，但不能鉴定出是哪一种类型的糖。
（3）脂肪检测中染色时间过长或过短会导致什么结果？
①染色时间过长脂肪可能溶解，洗浮色时被洗掉，或使细胞其他部位着色，观察不到被染色的脂肪；
②染色时间过短，导致染色不充分，脂肪颗粒染色过浅，不宜观察。
（4）蛋白质的检测中，双缩脲试剂先加A液，创造碱性环境，再加B液，使Cu2+与肽键发生反应生成紫色络合物，但需要注意的是：B液不能过量，B液如果过量，会与A液反应生成蓝色物质，掩盖实验生成的紫色。
（5）比较斐林试剂与双缩脲试剂的异同点（一同三不同），完成下列表格。
项目 | 斐林试剂 | 双缩脲试剂 |
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相同点 | 浓度 | 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CuSO4溶液 | 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CuSO4溶液 |
使用方法 | 现配现用、甲液与乙夜混合使用 | 先加A液后加B液 | |
使用原理 | 新配制的Cu（OH）2溶液 | 碱性环境下Cu2+与肽键发生反应 | |
使用条件 | 50-65℃水浴加热 | 不需加热 | |
相同点 | 都含有NaOH溶液和CuSO4溶液，且NaOH的浓度都为0.1g/ml | ||
因此，能否用斐林试剂检测蛋白质？若能，应怎样做？
能；斐林试剂甲液和双缩脲试剂A液完全相同，将斐林试剂乙液用蒸馏水稀释5倍后便成为双缩脲试剂B液，可用于蛋白质的检测。
（6）有机物检测上的“三个唯一”
(1)唯一需要水浴加热——还原糖检测。若不加热，则无砖红色沉淀出现。
(2)唯一需要显微镜——脂肪颗粒的观察。
(3)唯一使用酒精——脂肪的检测，实验用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色。
第2节 细胞中的无机物
【一】细胞中的水
1、细胞的水的存在形式为自由水与结合水，：
存在形式 | 自由水 | 结合水 |
概念 | 绝大部分呈游离状态，可以自由流动 | 与细胞内的其他物质（主要是蛋白质、多糖等）相结合 |
含量 | 占细胞内全部水分的95.5％ | 占细胞内全部水分的4.5％ |
特点 | 游离状态，可以自由流动 | 与细胞内的蛋白质、多糖等亲水性物质结合，失去流动性和溶解性，成为生物体的构成成分 |
作用 | ①细胞内良好的溶剂 ②参与生化反应 ③为细胞提供液体环境 ④运送营养物质和代谢废物 | 细胞结构的重要组成部分 |
与细胞代谢的关系 | 自由水含量越多，代谢越旺盛 | 随着结合水含量的减少，代谢逐渐减弱 |
联系 | 自由水与结合水之间可以相互转化：
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