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第二章组成细胞的分子(一)
第1节细胞中的元素和化合物
考点1:组成细胞的元素
组成细胞的元素与无机自然界中的元素的比较
生物界与非生物界的统一性:组成细胞的化学元素在无机自然界都能找到。
生物界与非生物界的差异性:细胞中各种元素的相对含量与无机自然界的大不相同。
元素的分类
(1)大量元素:含量占生物体总量的万分之一以上的元素;
(2)种类:C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg
(3)微量元素:含量占生物体总量的万分之一以下的元素
(4)种类:Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等
【注意】微量元素含量很少,但是必不可缺。
动物体内元素组成区别
组成人体细胞的主要元素(占细胞干重的百分比)CONH组成人体细胞的主要元素(占细胞鲜重的百分比)OCHN
组成人体细胞的主要元素(占细胞干重的百分比)
CONH
组成人体细胞的主要元素(占细胞鲜重的百分比)
OCHN
考点2:组成细胞的化合物
1.化合物的种类
(1)组成细胞的各种元素大多以化合物的形式存在
(2)有机物:糖类、脂质、蛋白质、核酸。无机物:水和无机盐。
2.化合物的含量
①细胞中含量最多的化合物是
①细胞中含量最多的化合物是水。
②细胞内含量最多的有机化合物是蛋白质。
③干重中含量最多的化合物是蛋白质。
考点3:检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
还原糖的鉴定
检测原理:斐林试剂与还原性糖水浴加热呈砖红色沉淀。
实验过程
【注意】斐林试剂易被氧化,所以需要现配现用。
2.蛋白质的检测和观察
(1)实验原理:蛋白质+双缩脲试剂→紫色。
(2)检测步骤
(3)双缩脲反应实质:一般含有两个或两个以上肽键的化合物与CuSO4碱性溶液反应而生成紫色络合物。
3.脂肪的鉴定
方法一:花生种子匀浆+3滴苏丹Ⅲ染液→橘黄色
方法二:
(1)取材:花生种子(浸泡),将子叶切成薄片
(2)制片
①取最薄的切片,放在载玻片中央;
②滴2~3滴苏丹Ⅲ染液(染色3min);
③去浮色:加1~2滴体积分数为50%的酒精溶液;
④制成临时装片:滴一滴蒸馏水,盖上盖玻片。
(3)观察:先低倍镜下找着色颗粒,再高倍镜观察
(4)结论:圆形小颗粒呈橘黄色,证明有脂肪存在。
第2节细胞中的无机物
考点1:细胞中的水
细胞中水的含量
(1)不同种类的生物含水量不同(水生生物>陆生生物)
(2)同一生物在不同的生长发育时期含水量不同(幼年>成年>老年,男性>女性)
(3)同一生物个体,不同组织、器官含水量不同。
2.水在细胞中存在的形式
(1)自由水(占细胞内全部水的95.5%)
①概念:以游离的形式存在,可以自由流动
②特点:易蒸发、不受束缚、可流动
(2)结合水(占细胞内全部水的4.5%)
①概念:与细胞内其他化合物(蛋白质、多糖等物质)相结合的水
②特点:不易散失、含量较稳定、失去流动性和溶解性
3.水的特性和生理功能
(1)水的生理功能
①结合水:是细胞结构的重要组成成分。
②自由水:a.细胞内良好的溶剂:许多物质溶解在水中;
b.参与细胞内许多生物化学反应;
c.运输营养物质和代谢废物;
d.为细胞提供液体环境。
(2)水的结构与特性
a.水分子由2个氢原子和1个氧原子构成,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,使得水分子成为一个极性分子。带有正电荷或负电荷的分子都容易与水结合,因此水是良好的溶剂。
b.由于水分子的极性,当一个水分子的氧端靠近另一个水分子的氧端时,它们之间的静电吸引作用就形成一种弱的引力,这种弱的引力称为氢键。氢键比较弱,又不断地形成,使水在常温下能够维持液体状态,具有流动性。
c.由于氢键的存在,水具有较高的比热容,这就意味着水的温度相对不容易发生改变,水的这种特性,有利于维持生命系统的稳定性。
4.自由水和结合水的关系
(1)自由水和结合水在一定条件下可相互转化。
①温度升高:结合水转变为自由水;
②温度降低:自由水转变为结合水。
(2)自由水的比例高:代谢活跃,生长快,但抗逆性弱
结合水的比例高:代谢缓慢,生长慢,但抗逆性强
【拓展】(1)种子萌发时,需要吸收水分,要增加自由水含量;种子储存前晒干是为了降低自由水含量,降低代谢速率,以延长储存时间。
(2)越冬作物减少灌溉,可提高作物对低温的抗性。
(3)北方冬小麦在冬天来临前,自由水的比例降低,而结合水的比例会逐渐上升,以避免气温下降时自由水过多导致结冰而损害自身。
(4)敲开新鲜鸡蛋后,蛋清是液态胶状的存在状态,若鸡蛋变质,蛋清是呈水解的游离状态。变质过程中,结合水大量转化成了自由水。
考点2:细胞中的无机盐
存在形式:大多数无机盐以离子的形
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