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
[主干知识]
一、组成细胞的元素
1.组成细胞的元素与自然界中的元素:
(1)统一性:组成细胞的元素在自然界都可以找到,没有一种化学元素是细胞特有的;
(2)差异性:组成细胞的元素相对含量与自然界大不相同。
提示:两者之间就元素种类来说具有统一性,但就相对含量来说,则具有差异性。
2.不同生物(如:动物和植物)元素种类及含量的比较:
(1)不同的生物细胞中元素种类大致相同(统一性),但元素的相对含量存在差别(差异性);
(2)活细胞中元素质量分数O>C,就元素数量而言,鲜重和干重含量最多的元素圴是H。
提示:干重元素含量最多的不一定是C,玉米是O。
3.组成细胞的元素划分:
(1)组成细胞的元素常见的有20多种。
(2)大量元素:C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg;
微量元素:Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo
划分依据是元素的含量,与元素对生命的作用无关:微量元素含量少,但对生命活动也是必不可少的。
4.元素的存在形式:各种元素大多以化合物的形式存在细胞中。
二、组成细胞的化合物
1.组成细胞的主要化合物及相对含量
(1):鲜重中含量最多的化合物是水,最有的有机化合物是蛋白质;干重中含量最多的化合物是蛋白质
(2)不同生物组织细胞中各类化合物的种类大致相同(统一性),但化合物的含量有差别,有时还相差悬殊(差异性)
归纳总结:不同事物之间的相同、相似视为统一性;存在的不同,则是差异性。
2.检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
(1)选材:不同生物组织中均为含有糖类、脂肪和蛋白质,但含量较多的视为最佳的实验材料,有利于实验结果的观察和分析。
(2)实验原理:
提示:葡萄糖、果糖和麦芽糖均是还原糖;还原糖鉴定实验需要水浴加热;脂肪鉴定需要制作临时装片并用显微镜观察;
(3)斐林试剂与双缩脲试剂比较与使用:
[易错辨析]
1.微量元素就是细胞中作用很小的元素(×)(P18“概念检测”改编)
点拔:微量元素对生命活动作用必不可少,作用也不小。
2.生物与非生物在元素组成上没有区别(×)(P19“练习与应用T4”)
点拔:种类和含量都在不同。
3.细胞中数量最多的元素是氢(√)
4.脂肪细胞中含量最多的化合物是蛋白质(×)
点拔:脂肪细胞中含量最多的化合物是水。
5.还原糖鉴定选择含葡萄糖含量高的材料最佳(×)
点拔:鉴定物质时,不仅要相应物质含量较多,而且选择的材料最好是白色或近乎无色。
6.脂肪染色处理后直接制作进行显微镜观察(×)
点拔:需要用50%的酒精洗去浮色。
第2节 细胞中的无机物
【主干知识】
一、细胞中的水
1.细胞中水的种类及功能
自由水
结合水
概念
在细胞中呈游离状态,可以自由流动
与细胞内其它物质(主要是蛋白质和多糖)相结合
功能
(1)良好的溶剂;(2)参与许多生物化学反应;(3)多细胞生物绝大多数细胞生活在以水为基础的液体环境中;(4)运送营养物质和代谢废物
是细胞结构的重要组成部分
备注
水是极性分子,易于与离子结合,因此水是良好溶剂;水分子间形成氢键,使水分子在常温下维持液态,具有流动性;同时,氢键的存在使水具有较高的比热容,使水温相对稳定
使水失去流动性和溶解性
2.细胞中水的含量
(1)水是活细胞中含量最多的化合物;(注:蛋白质是含量最多的有机化合物)
(2)生物种类不同含水量不同:一般情况为水生生物>陆生生物;
(3)同一个体不同组织、器官含水量不同;同一个体不同代谢水平的细胞含水量不同;
(4)同一生物不同发育时期含水量不同:一般情况下,幼年>成年>老年
3.自由水与结合水的比值对生物的影响
(1)与代谢的关系:自由水与结合水的比值与代谢呈正相关,该比值越大,代谢越旺盛,反之,则代谢减弱。(注:“自由水与结合水的比值”与“结合水与自由水”的比值含义不同)
(2)与抗逆性的关系:自由水与结合水的比值与抗逆性呈负相关,即该比值越大,抗逆性越差,反这,则抗逆性增强。
提示:代谢水平与抗逆性呈负相关:代谢水平越高,抗逆性越差,反之,抗逆性越强。
(3)自由水和结合水可以相互转化
二、细胞中的无机盐
1.无机盐的存在形式:
(1)绝大多数以离子形式存在:Na+、K+、 Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等阳离子;Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-等阴离子。
(2)少数以化合物形式存在:如骨骼和牙齿中富含CaCO3、叶绿素分子中含镁等。
注:同一种无机盐在生物体中可能存在上述两种形式,如钙。
2.无机盐功能:
(1)是细胞中必不可少的化合物的成分:Fe——血红蛋白;Mg——叶绿素;P——细胞膜、细胞核等
(2)是生命活动必不可少的:Na+——可引起神经、肌肉细胞的兴奋性,缺乏时,兴奋性降低;Ca2