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第2章 组成细胞的分子
第1节 细胞中的元素和化合物
一、组成细胞的元素和无机自然界中的元素比较
高考考点：
（A1）统一性：组成细胞的元素在无机自然界都能找到。
（A2）差异性：组成细胞的元素的相对含量和无机自然界不大相同。
（A3）细胞或生命都是源自无机自然界的，细胞不能生成元素。
（A4）细胞和地壳含量最多的都是氧，细胞（65.0%）、地壳（48.6%）。
（A5）Si在细胞中含量虽远低于地壳，但对某些生物至关重要，如硅藻的细胞壁、禾本科植物（竹子、水稻）茎秆的强度都离不开硅。
二、组成细胞的元素
高考考点：
（A1）大量元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg。
（A2）微量元素：Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo。
（A3）基本元素：C、H、O、N；在生物体内含量占绝大多数（约占细胞干重的90%以上）。
（A4）最基本元素：C。
（A5）大量元素占生物体总质量的99%以上。
（A6）微量元素只是含量较少，作用和大量元素一样都重要。
（A7）微量元素的特点：需要量有严格范围，过少和过多都有害。
（A8）不同细胞的元素组成：种类相同、含量不同。
（A9）鲜重最多：O > C > H > N。
（A10）干重最多：C > O > N > H。
（A11）并非所有细胞干重中都是C最多，玉米、小麦等谷物类种子干重中O含量最多。
（A12）细胞鲜重和干重原子数量最多的都是H。
（B1）Na、Cl也属于大量元素、但细胞内较少、主要在人体的内环境中。
（B2）某些元素（如硅藻中的硅、甲状腺细胞中的碘）在特定细胞中含量远高于一般细胞，但元素归属（大量/微量）仍按整体生物体划分。
（B3）缺硫：新叶先黄。硫在植物体内移动性差，老叶中的硫不易转运到新叶。
（B4）缺氮：老叶先黄。氮在植物体内移动性强，老叶中的氮会转运给新叶。
三、组成细胞的化合物
高考考点：
（A1）组成细胞的元素：大多以化合物形式存在，少数以离子形式存在。
（A2）组成细胞的化合物：有机化合物（蛋白质、糖类、脂质和核酸）和无机物（水和无机盐）。
（A3）无机物不要写成无机化合物，细胞内的离子不是化合物。
（A4）鲜重细胞：含量最多的化合物是水。干重细胞：含量最多的是蛋白质。
（A5）含量最多的有机化合物是蛋白质。
（A6）水含量最多，是生命活动的介质和环境。
（A7）干重细胞中自由水基本散失，仅残留少量结合水。
（A8）蛋白质含量干重第一，是生命活动的主要执行者。
（A9）核酸含量虽少，却是生命活动的控制中心。
（A10）结论：含量多少不直接代表其重要性。
（B1）干重增加主要反映有机物的积累，是细胞生长的重要指标之一。
四、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
1、还原糖的检测
高考考点：
（A1）原理：还原糖中的游离醛基或酮基（只有能异构化生成游离醛基的酮糖（如果糖）才具有还原性）把 Cu 还原为 Cu ，生成砖红色 Cu O 沉淀。
（A2）斐林试剂：由甲液（0.1 g/mL NaOH溶液） 和乙液（0.05 g/mL CuSO 溶液） 组成，现用现配，等量混合。
（A3）必须进行50～65℃水浴加热，才能观察到砖红色沉淀。
（A4）还原糖：葡萄糖、果糖、半乳糖、核糖、脱氧核糖、麦芽糖、乳糖。
（A5）非还原糖：蔗糖、多糖。
（A6）颜色变化：蓝色 → 砖红色
（A7）西瓜、番茄（红色）等颜色较深的材料不能用来做还原糖检测实验。若进行脱色后则可以。
（A8）检测呈砖红色，只能说明此溶液有还原糖，不能说明有葡萄糖或某种糖。
（A9）必须设置对照实验：
阳性对照：已知的葡萄糖溶液。
阴性对照：清水或蔗糖溶液。
2、蛋白质检测
高考考点：
（A1）原理：在碱性环境（NaOH）中，蛋白质的肽键与 Cu 配位，形成紫色络合物。
（A2）颜色变化：浅蓝色 → 紫色
（A3）先加NaOH的目的是产生碱性环境。
（A4）加热变性的蛋白质产生紫色更明显，原因：蛋白质松散、肽键暴露。
（A5）双缩脲试剂使用时，先加A液1 mL，再加B液（CuSO ）4滴。不能通过增加CuSO4实现紫色更明显。原因：增加CuSO4会形成蓝色影响紫色的观察。
（A6）二肽不能与双缩脲试剂反应呈紫色。
（A7）血红蛋白（红色）等不能用于蛋白质鉴定的材料。
（A8）斐林试剂甲液和乙液，双缩脲试剂A液和B液。目的是区分两个试剂。
（A9）斐林试剂的甲液和乙液不能直接配成双缩脲试剂，但可用斐林试剂的甲液（0.1 g/mL NaOH） 作为双缩脲A液，稀释后的乙液（0.01 g/mL CuSO ） 作为B液（原乙液浓度为0.05 g/mL，需稀释5倍）。
（A10）蛋白酶处理鸡蛋清稀释液，然后加入双缩脲试剂，溶液仍呈紫色。
（A11）必须设置对照实验：
阳性对照：已知的蛋白质溶液（如稀释的蛋清）。
阴性对照：清水。
（A12）斐林试剂需水浴加热，而双缩脲试剂不需加热。
3、脂肪的检测与观察
高考考点：
（A1）脂肪+苏丹Ⅲ → 橘黄色
（A2）脂肪+苏丹Ⅳ → 红色
（A3）脂肪的检测属于物理染色（苏丹染料易溶于脂类物质），不属于化学反应。
（A4）洗去浮色：50%的酒精溶液。酒精不能过量，否则会溶解脂肪滴，影响观察。
（A5）脂肪粒一般都在细胞内。细胞间也会出现（细胞被破坏，脂肪粒流出）。
（A6）脂肪由光面内质网合成，以油滴形式储存。
（A7）在植物细胞（如花生子叶细胞）中，会看到大小不一的、被染成橘黄色/红色的圆形油滴散布在细胞质中。
（A8）脂肪颗粒（油滴）的核心是甘油三酯，其表面包被单层磷脂分子层。
（A9）使用花生种子需切片，且需用显微镜观察。
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