一、组成细胞的元素和化合物
1.组成细胞的元素分类
(1)按含量分
大量元素:等
微量元素:等(2)按作用分
最基本元素:
组成人体细胞的主要元素:
(按占细胞鲜重的百分比)
2.组成细胞的化合物
1)种类
无机化合物:
有机化合物:、脂质、蛋白质、
(2)含量
①占细胞鲜重最多的化合物是。
②占细胞鲜重最多的有机化合物是。
③占细胞干重最多的化合物是。
三、细胞中的无机物
1.细胞中的水
(1)存在形式:和。
(2)含量变化:生物体的含水量与和生物的
有关。
(3)功能
①自由水
a.细胞内的
b.参与许多
c.运送和
d.为细胞生存提供
②结合水:是的重要组成成分。
(4)自由水与结合水的联系
自由水结合水
2.细胞中的无机盐
(1)含量:很少,占细胞鲜重的1%~1.5%。
(2)存在形式:绝大多数以的形式存在,少部分是细
胞内的组成成分。
(3)功能:维持细胞和生物体的,维持细胞的
平衡等。
1.种类与含量
(1)上述元素分类是针对生物整体概况的,具体到某种生物
时元素的归属可能不同,如氯元素(Cl)是组成人体的大量元素,但对植物而言却属于微量元素。
(2)大量元素和微量元素都是组成生物体的必需元素。
生物体内所含有的元素却不一定都是必需元素。
(3)占人体细胞干重最多的元素是C,占人体细胞鲜重最多的元素是氧,无论鲜重还是干重,C、H、O、N四种元素的含量最多。
2.元素的统一性和差异性
(1)元素种类上的统一性
①生物界与非生物界在元素种类上具有统一性,构成生物体的化学元素在无机自然界都能找到,没有一种是生物界所特有的。
②生物界元素都是从无机环境中获取的,如下图:
③组成生物体的化学元素在生物界与非生物界之间反复出现、循环流动。
(2)元素含量上的差异性
①组成生物体的化学元素在生物体内和自然界中的含量差异很大。
②生物体从自然界获取组成自身的元素是有选择的。
③各种化学元素在生命体系中不是简单的堆积、组合,而是以特殊的有序的方式结合在一起才出现生命现象,这也是生物界和非生物界的根本区别。
3.元素的主要生理作用
(1)维持机体正常的生命活动。
如钾可保持心肌正常的兴奋性;硼可促进花粉
的萌发和花粉管的伸长。
致贫血,缺Zn影响智力发育。
自由水/结合水:
比值高代谢旺盛,但抗逆性差
比值低代谢强度降低,但抗寒、抗旱、抗热等抗逆性增强
3.影响细胞含水量的因素
(1)生活环境:水生生物含水量>陆生生物。
(2)生长发育阶段:幼儿>成年;植物幼嫩部分>植物老熟部分。
(3)组织、器官种类与代谢强度:如牙齿含水量为10%,骨骼含水量为22%,血液含水量为83%。
4.自由水和结合水的存在及其功能的验证
(1)鲜种子放在阳光下暴晒,重量减轻⇒自由水散失,代谢减弱。
(2)干种子用水浸泡后仍能萌发⇒失去自由水的种子仍保持其生理活性。
(3)干种子放在试管中,用酒精灯加热,试管壁上有水珠⇒失去结合水。
种子浸泡后不萌发⇒失去结合水的细胞失去生理活性。
5.在生产实际中的应用
(1)种子贮藏:晒干种子可减少自由水含量,起到降低代谢速率、延长存贮寿命的
作用。
(2)减少灌溉:低温环境下减少对花卉、作物的灌溉,可在一定程度上提高植物的抗冻能力。
1.存在形式
(1)大多数以离子形式存在。
(2)少数与其他化合物结合,如I-是甲状腺激素的组成成分。
2.主要功能
(1)是复杂化合物的组成成分。
如Fe2+是血红蛋白的组成成分,Mg2+是叶绿素的组成成分。
(2)维持正常的生命活动。
如Ca2+能降低神经系统的兴奋性,血浆中Ca2+过低,会出现抽搐现象,血浆中Ca2+过高,则会导致肌无力。
(3)维持酸碱平衡和渗透压平衡。
如血浆中H2CO3/NaHCO3 缓冲物质维持酸碱平衡;Na+主要维持细胞外液的渗透压,K+主要维持细胞内液的渗透压。
3.植物必需无机盐(元素)的实验探究
(1)对照组
植物+完全培养液―→正常生长
(2)实验组
(1)实验中应保证实验材料的统一性,即材料的种类、 生长状况等。
(2)实验组加入X 盐的目的是二次对照,使实验组再前后 对照,以增强说服力。
一、验证鉴定类实验 1.实验目的
针对已知的生物学事实进行验证,巩固和加强有关知 识内容,培养实验操作能力。
2.常用方法和技术
(1)研磨、过滤,如叶绿体色素的提取和分离,生物组织 中糖类、脂肪和蛋白质的鉴定。
(2)纸层析法,如叶绿体中色素的分离。
(3)同位素示踪法,如噬菌体侵染细菌实验。
生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质的检测
二、糖类、脂肪、蛋白质的检测
1.实验原理
某些化学试剂能够使生物组织中的有关有机化合物产生特定的颜色反应。
还原糖+斐林试剂砖红色沉淀
脂肪+苏丹Ⅲ染液―→橘黄色,+苏丹Ⅳ染液―→红色
蛋白质+双缩脲试剂―→紫色
2.实验流程
(1)还原糖的检测和观察
(2)脂肪的检测和观察
方法一:花生种子匀浆+3滴苏丹Ⅲ染液―→橘黄色
方法二:
(3)蛋白质的检测。