内容正文:
第2章 组成细胞的分子 知识清单
一、细胞中的元素和化合物
1.生物界与无机自然界的统一性和差异性
① 统一性:组成细胞的化学元素,在无机自然界中都能找到,没有一种化学元素为细胞所特有。
② 差异性:细胞中各种元素的相对含量与无机自然界的大不相同。
2组成细胞的元素
①最基本元素:C
②基本元素:C、H、O、N
③主要元素:C、H、O、N、P、S
④大量元素:C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等。
⑤微量元素:Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。
⑥质量分数最大的元素:O(鲜重下含量最多的是水)
数量最多的元素:H
⑦在组成人体细胞的元素中,占鲜重百分比前四位的依次是O>C>H>N;
占干重百分比前四位的依次是C>O>N>H。
⑧微量元素在生物体内含量很少,却是不可缺少的。
3 组成细胞的化合物
①细胞中的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。
②细胞内含量最多的化合物是水,含量最多的有机化合物是蛋白质。
4 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
①还原糖的检测和观察
注意:
斐林试剂需现配现用,等量混匀,反应需要水浴加热。
常见的还原糖有葡萄糖、果糖、半乳糖、麦芽糖、乳糖等。
② 脂肪的检测和观察
(1)检测原理:脂肪+苏丹Ⅲ染液→橘黄色。
(2)检测步骤及结论
③蛋白质的检测和观察
(1)检测原理:蛋白质+双缩脲试剂 紫色。
(2)检测步骤和结论
注意:
(1)该颜色反应是在碱性条件下,肽键与双缩脲试剂中Cu2+作用,产生的紫色络合物。
(2)双缩脲试剂在使用时,先加入双缩脲试剂A液(0. 1 g/mL的NaOH溶液)1 mL摇匀,再加入双缩脲试剂B液(0. 01 g/mL的CuSO4溶液)4滴,摇匀。
④ 实验材料的选择原则:色浅或无色,有关物质含量丰富。
(1)鉴定还原糖宜选用苹果汁或梨汁,而不选用西瓜汁、甘蔗汁等。西瓜汁虽含
有丰富的还原糖,但颜色偏重,影响实验结果的观察;甘蔗汁主要含蔗糖,蔗糖不具
有还原性。
(2)脂肪检测宜选用花生种子等脂肪含量丰富的生物材料。
(3)蛋白质检测常选用豆浆或鸡蛋清稀释液等色浅且蛋白质含量丰富的材料。
⑤ 理清斐林试剂与双缩脲试剂
试剂
斐林试剂
双缩脲试剂
甲液
乙液
A液
B液
成分及
其浓度
0. 1 g/mL NaOH
0. 05 g/mL CuSO4
0. 1 g/mL NaOH
0. 01 g/mL CuSO4
添加顺序
甲、乙等量混匀立即使用
先加A液1 mL,摇匀;再加B液4滴,摇匀
反应条件
50~65 ℃水浴加热
不需加热,摇匀即可
反应现象
浅蓝色→棕色→砖红色沉淀
紫色
⑥ 唯一需要水浴加热的是 还原糖的检测
唯一需要显微镜的是 脂肪的检测
唯一需要酒精的是 脂肪的检测
二、细胞中的无机物
5 细胞中的水
① 不同形式的水
形式
自由水
结合水
概念
细胞中绝大部分的水呈游离状态,可以自由流动
与细胞内其他物质(蛋白质、多糖等物质)相结合的水
功能
(1)良好的溶剂
(2)参与生化反应(代谢)
(3)构成多细胞生物体内以水为基础的液体环境
(4)运输养料和代谢废物
细胞结构的重要组成成分
与细胞代谢或
抗逆性的关系
正常情况下,自由水与结合水比值越小,细胞代谢越缓慢,但抗逆性越强;该比值越大,细胞代谢越旺盛,但抗逆性越差
联系
自由水和结合水在一定条件下可相互转化:一定范围内,温度升高时,部分结合水转化为自由水;温度降低时,部分自由水转化为结合水
应用
(1)种子萌发时,需要吸收水分,增加自由水含量。
(2)种子储存前晒干是为了降低自由水含量,降低代谢强度,以延长储存时间。
(3)越冬作物减少灌溉,可提高作物对低温的抗性
②自由水含量高,代谢活动旺盛,抗逆性差;
结合水含量高,代谢活动下降,抗逆性强。
③ 水的特性
(1)水分子是极性分子,带正电荷或负电荷的分子都容易与水结合→水是良好的溶剂。
(2)水分子之间的氢键易断裂也易形成,保证水分子具有流动性。
(3)氢键的存在使水分子具有较大的比热容,水可以保持稳定性。
6 细胞中的无机盐
①存在形式和含量
细胞中少数无机盐与其他化合物结合,大多数以离子形式存在,含量很少。
②无机盐的生理功能
(1)构成细胞结构和细胞中重要化合物的成分,如Fe2+→血红素,Mg2+→叶绿素,
P→细胞膜、细胞核和许多化合物的重要成分。
(2)维持细胞和生物体的生命活动,如Na+、Ca2+可调节细胞的兴奋性,
血钙过高→肌无力,血钙过低→抽搐。
(3)维持生物体内的平衡,如酸碱平衡、渗透压平衡等。
③设计实验探究或验证X无机盐是否为某种植物所必需时,对照组将植物放置在( 完