细胞中的元素和无机化合物及糖类脂肪蛋白质的鉴定

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细胞中的元素和无机化合物及糖类脂肪蛋白质的鉴定

基础知识

一、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 (含量占生物体总重量万分之一以上的元素)

5、微量元素:Fe、Mn、Zn、B、Cu、Mo (含量占生物体总重量万分之一以下的元素)

6、鲜重最多的元素:O 鲜重排序:O>C>H>N;

7、干重最多的元素:C 干重排序:C>O>N>H)

二、生物界和非生物界具有统一性和差异性

1、统一性:组成细胞的化学元素在自然界的无机环境中都能找到,没有一种元素是生命特有的。

2、差异性:各种元素在细胞中和无机环境中的含量却有区别。

1)、生物体含量最多的4种元素:O、C、N、H、

2)、无机环境最多的4种元素:O、Si、Al、Fe

3、感悟拓展:

1)、生物体的元素是生物根据自身生命活动的需要,有选择地从无机环境中吸收的,这体现了生物生物界与非生物界的统一性。

2)、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;同一生物体内的不同元素的含量也不相同,这是细胞统一性和差异性的表现。

三、组成细胞和生物体的化合物:

水:85%~90%

无机物化合物

无机盐:1%~1.5%

糖类:

脂类:1%~2% 1%~1.5%

蛋白质:7%~10%

核酸:

一般情况下活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。

1、水:占细胞总重量的60%-90%,是活细胞中含量是最多的物质。

生物体内含水超过50%,是各种化合物中含量最多的;

不同生物,体内含水量不同;同一生物,不同器官含水量不同。

概念;在细胞内与其它物质结合的水

结合水:含量;4.5%

功能;是细胞结构的重要组成成分

概念;在细胞内以游离的形式存在,可以自由流动。

自由水:含量:95.5%(幼嫩植物、代谢旺盛细胞含量高)

功能;①是细胞内的良好溶剂

②是细胞内各种化学反应的媒介

③参与细胞内的许多生物化学反应

有机化合物

④运输营养和代谢废物

⑤调节体温——水的比热大

⑥维持细胞的形态,保证代谢的正常进行

二者在一定的条件下可以相互转化,温度、代谢强度等

(1)自由水结合水

①在代谢旺盛的细胞中,自由水的含量一般较多;

②在环境条件恶劣(如低温、干旱、盐渍)时,结合水的含量增多,使植物的抗逆性增强。

③转化形式:

温度升高或代谢加强

自由水结合水

温度降低或代谢减弱

(2)应用:

①种子的贮存:晒干种子是为了减少自由水含量,降低种子的代谢,延长种子寿命。

②低温环境下减少花卉浇水,可以提高花卉对低温的抗性。

2、无机盐:

1)含量;占鲜重的1--1.5%

2)存在形式:

概念;与其它元素结合(少数)

①化合态;功能;是细胞和生物体的重要组成成分

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、

Ca2+是骨骼的主要成分、

PO43-是ATP、磷脂和核酸的成分。

概念;以游离的形式存在(多数)

功能;维持细胞和生物体的生命活动

如:哺乳动物血液中Ca2+浓度过低会出现肌肉抽搐、

②游离态;过高会出现肌肉乏力现象。

维持细胞的酸碱平衡如:H2PO4- HCO3-

调节细胞的渗透压

如:K+维持细胞内液的渗透压,Na+维持细胞外液的渗透压。

注:渗透压是指指溶液中溶质微粒对水的吸引力,

单位体积中溶质微粒的数目越多,渗透压越大。

3)多种元素缺乏与疾病的相关性:

①缺铁:人体患贫血、果树患黄叶病

②缺钙:成人患骨质疏松症、血液缺钙会出现抽搐现象,血钙过高时会患肌无力。

③缺碘:幼年会患呆小症、成年会患甲状腺肿大(大脖子病)

④缺硼:植物“花而不实”(只开花不结果),B促进花粉的萌发和花粉管的伸长。

⑤缺锌:影响人体生长发育、大脑发育、性成熟等

⑥缺硅:使人患克山病(一种原发性心脏病)

⑦缺镁:影响叶绿素的合成、叶片变黄,影响光合作用的进行。

⑧缺钾:影响植物体糖类(淀粉)的合成、运输、和储存,动物维持动物细胞内渗透压。 4)日常生活中的常见现象的处理:

①患急性肠炎的病人脱水时:要补充输入葡萄糖盐水;

②高温作业大量出汗的工人:要多喝淡盐水。

四、探究生物组织中主要化合物的存在

检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质的实验

1、实验目的:

1)尝试用化学试剂检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质,阐明实验原理—颜色反应,识记和区分用于可溶性还原糖、脂肪、蛋白质鉴定的试剂及产生的特定颜色。

2)初步掌握鉴定上述化合物的基本方法,学会描述实验现象,掌握NaOH溶液和CuSO4溶液的使用方法。

2、实验原理、方法、步骤和现象:

知识点可溶性还原糖脂肪蛋白质

实验原理与斐林试剂反应生成砖红

色沉淀

被苏丹Ⅲ染液染成橘黄

色(或被苏丹Ⅳ染成红

色)

与双缩脲试剂反应

产生紫色物质

实验步骤样

含糖较高、颜色为白色或近

于白色的植物组织,苹果、

梨最好

富含脂肪的种子,以花生

最好

浸泡1~2 d的黄豆

种子(或用豆浆)或

用鸡蛋蛋白

苹果切块→研磨→过滤→

滤液

制作花生种子的切片

黄豆浸泡切片→研

磨→过滤→滤液

鉴定步

样液→加斐林试剂→振荡

→水浴加热煮沸

切片→染色→漂洗→镜

组织样液→加双缩

脲试剂A→再加双缩

脲试剂B→观察颜色

变化

实验现象蓝色→棕色→砖红色沉淀脂肪被苏丹Ⅲ染液染成

橘黄色(或被苏丹Ⅳ染成

红色)

加双缩脲试剂A无明

显变化,加双缩脲试

剂B后溶液变成紫色

注意事项1.选材要用含糖较高、颜色

为白色或近于白色的植物

组织

2.斐林试剂不稳定,一般配

成甲液(NaOH:0.1 g/mL)

乙液(CuSO4:0.05 g /mL)

来保存,用时必须将甲、乙

两液混合均匀后使用,切勿

分别加入组织样液中进行检

1.切片要尽可能的薄

2.染色后一定要用50%的

酒精溶液洗去浮色

3.观察时找最薄处,最好

只有1~2层细胞

1.用鸡蛋蛋白时,一

定要加以稀释,如果

稀释不够,与双缩脲

试剂发生反应后会

粘固在试管内壁上,

使反应不彻底,且试

管不易洗干净

2.双缩脲使用时,应

先加A造成碱环境,

再加B

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