生物界与非生物界统一性:组成细胞的化学元素在非生物界都可以找到 生物界与非生物界差异性:化学元素在细胞内的含量与在非生物界中的含量明显不同 组成生物体的化学元素有20多种: 大量元素:C、 O、H、N、S、P、Ca、Mg、K等; 微量元素:Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo; 最基本元素:C;细胞含量最多4种元素:C、 O、H、N; 组成细胞的化合物:无机物(水、无机盐)、有机物(蛋白质、糖类、脂质、核酸) 活细胞中含量最多的化合物是水;含量最多的有机物是蛋白质; 占细胞鲜重比例最大的化学元素是O、占细胞干重比例最大的化学元素是C。 细胞中的无机化合物:水和无机盐 1、水:(1)含量:占细胞总重量的60%-90%,是活细胞中含量是最多的物质。 (2)形式:自由水、结合水 自由水:是以游离形式存在,可以自由流动的水。 作用有①良好的溶剂; ②参与细胞内生化反应; ③物质运输; ④维持细胞的形态; ⑤体温调节(在代谢旺盛的细胞中,自由水的含量一般较多) 结合水:是与其他物质相结合的水。作用是组成细胞结构的重要成分。(结合水的含量增多,可以使植物的抗逆性增强) 2、无机盐 (1)存在形式:绝大多数以离子形式存在 (2)作用: ①与蛋白质等物质结合成复杂的化合物。 (如Mg2+是构成叶绿素的成分、Fe2+是构成血红蛋白的成分、I-是构成甲状腺激素的成分。 ②参与细胞的各种生命活动。(如钙离子浓度过低肌肉抽搐、过高肌肉乏力) 细胞中的生物大分子 一,糖类 1、元素组成:由C、H、O 3种元素组成。 2、分类
附:二糖与多糖的水解产物: 蔗糖→1葡萄糖+1果糖 麦芽糖→2葡萄糖 乳糖→1葡萄糖+ 1半乳糖 淀粉→麦芽糖→葡萄糖 纤维素→纤维二糖→葡萄糖 糖原→葡萄 3、功能:糖类是生物体维持生命活动的主要能量来源。 (另:能参与细胞识别,细胞间物质运输和免疫功能的调节等生命活动。) 4.糖的鉴定: (1)淀粉遇碘液变蓝色,这是淀粉特有的颜色反应。 (2)还原性糖(单糖、麦芽糖和乳糖)与斐林试剂在隔水加热条件下,能够生成砖红色沉淀。 斐林试剂: 配制:0.1g/mL的NaOH溶液(2mL)+ 0.05g/mL CuSO4溶液(4-5滴) 使用:混合后使用,且现配现用。 二、脂质 1、元素组成:主要由C、H、O组成(C/H比例高于糖类),有些还含N、P 2、分类:脂肪、类脂(如磷脂)、固醇(如胆固醇、性激素、维生素D等) 3.功能: 脂肪:细胞代谢所需能量的主要储存形式。 类脂中的磷脂:是构成生物膜的重要物质。 固醇:在细胞的营养、调节、和代谢中具有重要作用。 4、脂肪的鉴定:脂肪可以被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色。(在实验中用50%酒精洗去浮色→显微镜观察→橘黄色脂肪颗粒) 三、蛋白质 1、元素组成:除C、H、O、N外,大多数蛋白质还含有S 2、基本组成单位:氨基酸(组成蛋白质的氨基酸约20种) 氨基酸结构通式:
氨基酸的判断: ①同时有氨基和羧基②至少有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上。(组成蛋白质的20种氨基酸的区别:R基的不同) 3.形成:许多氨基酸分子通过脱水缩合形成肽键(-CO-NH-)相连而成肽链,多条肽链盘曲折叠形成有功能的蛋白质 二肽:由2个氨基酸分子组成的肽链。 多肽:由n(n≥3)个氨基酸分子以肽键相连形成的肽链。 蛋白质结构的多样性的原因:组成蛋白质多肽链的氨基酸的种类、数目、排列顺序的不同;构成蛋白质的多肽链的数目、空间结构不同。 5.功能:生命活动的主要承担者。(注意有关蛋白质的功能及举例) 6.蛋白质鉴定:与双缩脲试剂产生紫色的颜色反应 双缩脲试剂:配制:0.1g/mL的NaOH溶液(2mL)和0.01g/mL CuSO4溶液(3-4滴) 使用:分开使用,先加NaOH溶液,再加CuSO4溶液。 有关计算: ① 肽键数 = 脱去水分子数 = 氨基酸数目 — 肽链数 ② 至少含有的羧基(—COOH)或氨基数(—NH2)= 肽链数③蛋白质分子量 = 氨基酸分子量 × 氨基酸个数—水的个数×18 生物组织还原性糖、脂肪、蛋白质的鉴定
四、核酸 1、元素组成:由C、H、O、N、P 5种元素构成 2、基本单位:核苷酸(由1分子磷酸+1分子五碳糖+1分子含氮碱基组成) 3、种类:脱氧核糖核酸(DNA)和 核糖核酸(RNA)
4、生理功能:储存遗传信息,控制蛋白质的合成。 (原核、真核生物遗传物质都是DNA,病毒的遗传物质是DNA或RNA。) 观察DNA和RNA在细胞中的分布 实验原理:甲基绿和吡罗红两种染色剂对DNA和RNA的亲和力不同,甲基绿使DNA呈绿色,吡罗红使RNA呈现红色 8%盐酸的作用:盐酸能改变细胞膜的通透性,同时使染色质中的DNA与蛋白质分离,有利于DNA与染色剂的结合 实验结果: 细胞核呈绿色,细胞质呈红色. 考点分析 1 考点一 细胞中的元素和化合物 1.组成细胞的化学元素 (1)上图的分类是依据元素在生物体内的含量,而不是生理作用。微量元素含量虽少,但其生理作用却不可替代。 (2)大量元素和微量元素的划分是依据生物界中生物的整体情况,具体到某一种生物可能有一定的差别。 (3)组成生物体的常见的20多种化学元素是指必需元素,生物体内可能含一些非必需元素,如人体可能含Pb。 2.细胞中的元素和化合物的含量在鲜重和干重下并不相同 (1)细胞鲜重时: ①元素含量:O>C>H>N。 ②化合物含量:水>蛋白质>脂质>糖类。 (2)细胞干重时: ①元素含量:C>O>N>H。 ②化合物含量:蛋白质>脂质>糖类。 3.生物界与非生物界的统一性和差异性 (1)统一性:组成生物体的化学元素在无机环境中都可以找到,没有一种是生物体所特有的。 (2)差异性:尽管组成生物体的化学元素在无机环境中都可以找到,但与无机环境中的相应元素的含量又有一定的差别。 (3)细胞统一性和差异性的体现:不同生物体内所含的化学元素的种类基本相同,但在不同生物体内同种元素的含量差别较大;同一生物体内不同组织细胞中各元素的含量也不相同。 2考点二 细胞中的无机化合物 1.水的含量与代谢和抗逆性的关系 (1)在一定范围内,自由水与结合水比值的大小决定了细胞或生物体的代谢强度:比值越大说明细胞(或生物体)中自由水含量越多,代谢越强;反之,代谢越弱。 (2)生物体的抗逆性也和自由水与结合水的比值有关:比值越小抗逆性越强;反之,抗逆性越弱。 2.细胞中无机盐的功能及举例
与水的存在形式有关的3个易错点 (1)细胞内自由水/结合水比例升高,则代谢旺盛;反之代谢缓慢。 (2)秋冬季节,蒸腾作用弱,吸水减少,结合水含量相对升高,有利于植物抗寒性提高。 (3)升高或降低温度时,结合水与自由水可以相互转化,以增强细胞的抗逆性。升高温度时,自由水增多;反之,结合水增多。 3考点三 蛋白质的结构层次及其多样性 注: (1)生物多样性的根本原因是DNA的多样性。 (2)生物多样性的直接原因是蛋白质的多样性。 (3)多种多样的环境是形成生物多样性的重要条件。 4考点四 蛋白质的合成过程及相关计算 1.氨基酸、多肽、肽键的关系 2.肽键数、脱水数及蛋白质相对分子质量的计算(设由m个氨基酸,形成1条或n条肽链,氨基酸的平均相对分子质量为a)。
3.蛋白质中游离氨基或羧基数的计算: 一条肽链上至少有一个游离的氨基和羧基,分别位于肽链的两端,若有更多的氨基或羧基则分布在R基上。 故: 氨基或羧基数的最小值=肽链数。 氨基或羧基总数=肽链数+R基上的氨基或羧基数。 4.蛋白质中N、O原子数的计算: N原子数=各氨基酸中N(氨基)的总数=肽键数+肽链数+R基上的N原子(氨基)数。 O原子数=各氨基酸中的O的总数-脱去水分子数=肽键数+2肽链数+R基上的O原子数。 5.蛋白质相对分子质量的计算: 蛋白质相对分子质量=氨基酸数目×氨基酸的平均相对分子质量-脱去水分子数×18(注意环状和—S—S—键的特殊情况)。 5考点五 核酸的结构、分类和功能 1.核苷酸的组成 2.DNA和RNA组成成分的比较 3.DNA、RNA、ATP及核苷酸中“A”的含义 6考点六 糖类与脂质的比较分析 1.对糖类与脂质的比较
2.对糖类、脂肪功能的理解分析 (1)糖类功能的全面理解 ①糖类是生物体的主要能源物质 a.糖类是生物体进行生命活动的主要能源物质(70%); b.淀粉和糖原分别是植物、动物细胞内的储能物质,而纤维素为结构物质,非储能物质。 ②糖类是细胞和生物体的重要结构成分 a.五碳糖是构成核酸的主要成分; b.纤维素和果胶是植物细胞壁的主要成分; c.细菌的细胞壁主要由肽聚糖组成。 (2)脂肪是细胞内良好的储能物质的原因 ·相对于糖类、蛋白质,脂肪中C、H的比例高,而O比例低,故在氧化分解时,单位质量的脂肪较糖类、蛋白质消耗的氧气多,产生的水多,产生的能量也多。 细胞内的能源物质种类及其分解放能情况 1.主要能源物质:糖类。 2.主要储能物质:脂肪。除此之外,动物细胞中的糖原和植物细胞中的淀粉也是重要的储能物质。 3.直接能源物质:ATP。糖类、脂肪、蛋白质中的能量只有转移到ATP中,才能被生命活动利用。 4.细胞中的能源物质为糖类、脂肪、蛋白质,三者供能顺序是:糖类→脂肪→蛋白质。糖类是主要的能源物质;当外界摄入能量不足时(如饥饿),由脂肪分解供能; 蛋白质作为生物体重要的结构物质,一般不提供能量,但在营养不良、疾病、衰老等状态下也可分解提供能量。 5.能源物质为生命活动供能的过程: 观察DNA和RNA在细胞中的分布 1.实验原理 (1)DNA主要分布在细胞核中,RNA大部分存在于细胞质中。 (2)甲基绿和吡罗红对DNA、RNA的亲和力不同。 利用甲基绿、吡罗红混合染色剂将细胞染色,可以显示DNA和RNA在细胞中的分布。 (3)盐酸能够改变细胞膜的通透性,加速染色剂进入细胞,同时使染色质中的DNA与蛋白质分离,有利于DNA与染色剂结合。 2.试剂及作用
3.材料的选择 (1)人的口腔上皮细胞:取口腔上皮细胞之前,应先漱口,以避免装片中出现太多的杂质。 (2)哺乳动物的成熟红细胞由于没有细胞核,不能做观察DNA和RNA分布的实验材料。 4.试验流程 观察DNA和RNA在细胞分布实验中的4个注意问题 (1)选材:口腔上皮细胞、无色的洋葱鳞片叶内表皮细胞,不能用紫色洋葱表皮细胞或叶肉细胞,以防止颜色的干扰。 (2)缓水流冲洗目的:防止载玻片上的细胞被冲走。 (3)几种试剂在实验中的作用 ①0.9%的NaCl溶液(生理盐水):保持口腔上皮细胞正常形态。 ②8%的盐酸:a.改变细胞膜的通透性,加速染色剂进入细胞;b.使染色质中DNA与蛋白质分离,有利于DNA与染色剂结合。 ③蒸馏水:a.配制染色剂;b.冲洗载玻片。 ④吡罗红甲基绿染液:混合使用,且现用现配。 (4)DNA和RNA在细胞核和细胞质中均有分布,只是量的不同,故结论中强调“主要”而不能说“只”存在于细胞核或细胞质中。 检测生物组织中的还原性糖、脂肪和蛋白质 1.实验原理 (1)还原性糖检测:可溶性糖中的还原性糖(如葡萄糖、果糖、麦芽糖)具有还原性,与斐林试剂发生作用,在水溶加热情况下,可以生成砖红色沉淀。鉴定过程中溶液的颜色变化过程为:浅蓝色→棕色→砖红色(沉淀) (2)脂肪检测:脂肪与苏丹Ⅲ具有较强亲和力,脂肪可以被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色。 (3)蛋白质检测:由于蛋白质分子中含有与双缩脲结构相似的肽键,因此,蛋白质在碱性环境下,可以与Cu2+作用形成紫色或紫红色的络合物,产生紫色反应。即蛋白质与双缩脲试剂发生作用,可以产生紫色反应。 2.实验步骤 (1)还原性糖检测 第一步:取两支洁净试管,分别标记为甲、乙; 第二步:向甲试管加入0.01 g/mL的葡萄糖溶液2 mL,向乙试管加入蒸馏水2 mL; 第三步:向两试管各滴入斐林试剂1 mL,摇匀,沸水加热1~2 min,观察颜色变化。 (2)脂肪检测 第一步:取两支洁净试管,分别标记为甲、乙; 第二步:向甲试管加入食用油2 mL,向乙试管加入蒸馏水2 mL; 第三步:向两试管各滴入苏丹Ⅲ染液4~5滴,染色2~3 min,观察颜色变化。 (3)蛋白质检测 第一步:取两支洁净试管,分别标记为甲、乙; 第二步:向甲试管加入蛋白质悬液2 mL,向乙试管加入蒸馏水2 mL; 第三步:向两试管各滴入双缩脲试剂A液2 mL,摇匀,再加入双缩脲试剂B液3~4滴,摇匀,观察颜色变化。 注意事项 1.三个实验中都不宜选取有颜色的材料,否则会干扰实验结果的颜色变化。 2.还原糖、蛋白质的鉴定实验中,在加相应试剂鉴定之前,要留出一部分组织样液作为对照,以便与鉴定后的样液颜色作对比,增强实验的说服力。 3.在蛋白质的鉴定实验中,如果用蛋清稀释液作为实验材料,一定要稀释到一定程度,否则,与双缩脲试剂发生反应后会粘在试管的内壁上,使反应不彻底,试管也不易洗刷干净。 4.脂肪的鉴定中,实验用的花生种子需提前浸泡3~4h,浸泡时间太短,不易切片;浸泡时间太长,则组织太软,切下的薄片不易成形。洗去浮色时不能用清水,因为染液易溶于有机溶剂、不溶于水。 本文摘自互联网,如有侵权,请联系小编及时删除 ·END· 高考应试秘籍终极传授 仅在高考15天冲刺课程 回复以下关键词即可买15天提分课程 ↓↓↓ 回复“买语文”购买高考15天语文冲刺课程 回复“买数学”购买高考15天数学冲刺课程 回复“买英语”购买高考15天英语冲刺课程 回复“买物理”购买高考15天物理冲刺课程 回复“买化学”购买高考15天化学冲刺课程 回复“买生物”购买高考15天生物冲刺课程 回复“买历史”购买高考15天历史冲刺课程 回复“买地理”购买高考15天地理冲刺课程 回复“买政治”购买高考15天政治冲刺课程
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