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第2章 组成细胞的分子 知识系统表解
第1节 细胞中的元素和化合物　系统表解
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　　　　　　　　　　　　　　　　　表2-1-1组成细胞的化合物的种类及含量：
种　　　　　　　类
含量（质量分数/%）
有机化合物
（除CO、CO2、碳酸盐等以外的所有含碳化合物）
蛋白质
占7～10
脂质
占1～2
糖类和核酸
占1～1.5
无机化合物
（有机化合物以外的化合物）
水
占85～90
无机盐
占1～1.5
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　　　　　　　　　　　　　　表2-1-2【实验】检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质：
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。
1．还原糖的鉴定原理：还原糖（如葡萄糖、果糖）中的基团－CHO，与Cu(OH)2（斐林试剂）发生作用，可以生成砖红色的Cu2O沉淀，即：
－CHO＋2Cu（OH）2→－COOH＋Cu2O↓＋2H2O（加热条件下）
2．脂肪的鉴定原理：脂肪可以被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色（或被苏丹Ⅳ染成红色）。
3．蛋白质鉴定原理：蛋白质（实际上是指与双缩脲结构相似的肽键）与双缩脲试剂发生作用（在碱性溶液中与Cu2+反应），可以产生紫色的络合物。
4．淀粉遇碘变蓝色。
目的要求
尝试用化学试剂检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质。
材料用具
一、实验材料：
1．还原糖的鉴定：苹果或梨匀浆。
2．脂肪的鉴定：花生种子，花生种子匀浆。
3．蛋白质的鉴定：豆浆，鲜肝提取液。
4．淀粉的鉴定：马铃薯匀浆。
二、仪器：双面刀片，试管（最好用刻度试管），试管架，试管夹，大小烧杯，小量筒，滴管，酒精灯，三角架，石棉网，火柴，载玻片，盖玻片，毛笔，吸水纸，显微镜。
三、试剂：斐林试剂，苏丹Ⅲ（或苏丹Ⅳ）染液，双缩脲试剂，体积分数为50%的酒精溶液，碘液，蒸馏水。
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方
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法
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步
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骤
步　 骤
操? 作? 方? 法
还原糖的检测和观察
检测
加样液
向试管内注入2 mL待测组织样液。
加鉴别试剂
向试管内注入1 mL斐林试剂。振荡试管，使溶液混合均匀，此时呈现蓝色。
加热
将试管放进盛有50～65 ℃温水的大烧杯中，加热约2 ?min。
观察现象
蓝色　→　棕色　→　砖红色沉淀
脂肪的检测和观察
方法一
向待测的组织样液中滴加3滴苏丹Ⅲ染液，观察颜色变化。
方法二
取材
取浸泡过的花生种子，去掉种皮。
切片
用刀片将子叶的横断面上平行切下若干薄片，放入盛有清水的培养皿中待用。
制装片
1.从培养皿中选取最薄的切片，用毛笔蘸取放在载玻片中央；
2.在花生子叶片上滴2～3滴苏丹Ⅲ染液，染色3 min，（如用苏丹Ⅳ染液，染色1 min）；
3.用吸水纸吸去染液，滴1～2滴50%的酒精，洗去浮色；
4.用吸水纸吸去子叶周围的酒精，滴一滴蒸馏水，盖上盖玻片，制成临时装片。
观察
在低倍镜下找到花生子叶的最薄处，移至视野中央，将影像调清楚，再转换高倍镜观察。
现象
脂肪小颗粒苏丹Ⅲ染液染成橘黄色（或被苏丹Ⅳ染成红色）。
蛋白质的检测和观察
鉴定
加样液
向试管内注入待测组织样液2 mL。
加鉴别
试剂
向试管内注入双缩脲试剂A液1 mL，摇匀。再加入4滴双缩脲试剂B液，摇匀。
观察现象
蓝色→紫色
淀粉的检测和观察
鉴定
加样液
用试管取2mL待测组织样液
加鉴别
试剂
向试管内滴加2滴碘液
观察现象
溶液变蓝
第2节 生命活动的主要承担者──蛋白质 系统表解
　　　　　　　　　　　　　　表2-2-1　必需氨基酸和非必须氨基酸：
种 类
含??? 义
举?? ??例
非必需氨基酸
在人体细胞内能够合成的氨基酸。
丙氨酸、甘氨酸等
必需氨基酸
不能在人体细胞内合成，必需从外界环境中直接摄取。
共8种：赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苏氨酸、甲硫氨酸、缬氨酸。
婴儿有9种，多出来的一种是组氨酸。
第3节 遗传信息的携带者──核酸 系统表解
　　　　　　　　　　　　　　　　　表2-3-1观察DNA和RNA在细胞中的分布
实验原理
甲基绿使DNA呈现绿色，吡罗红使RNA呈现红色。
实验目的
初步掌握观察DNA和RNA在细胞中分布的方法。
材料用具
见课本相关内容。
方法步骤
制片
1．在洁净的载玻片上滴一滴质量分数为0.9%的NaCl溶液；
2．用消毒的牙签在漱净的口腔内侧壁上刮取口腔碎屑，在载玻片液滴中涂几下；
3．将上述装片烘干。
水解
1．在小烧杯中加入30 mL质量分数为8%的盐酸，将烘干的载玻片放入小烧杯中；
2．30 ℃水浴保温5 min。
冲洗
用蒸馏水缓水流冲洗载玻片10s。
染色
1．用吸水纸吸去载玻片上多余的水分；
2．用吡罗红甲基绿染色剂2滴染色5 min；
3．吸去多余的染色剂；
4．盖上盖玻片。
观察
先用低倍镜找到染色均匀、色泽浅的区域；换用高倍镜观察。
实验结果
细胞核区域染成绿色，细胞质区域染成红色。
实验结论
DNA主要分布在细胞核中（线粒体和叶绿体中也含有少量的DNA），RNA主要分布在细胞质中。
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　　　　　　　　　　　　　　　　　　表2-3-2　DNA和RNA的比较
比较项目
DNA（脱氧核糖核酸）
RNA（核糖核酸）
基本单位
名称
核苷酸
脱氧核苷酸（4种）
核糖核苷酸（4种）
成分
五碳糖
脱氧核糖
核糖
磷酸
磷酸
含N
碱基
腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胞嘧啶（C）
胸腺嘧啶（T）
尿嘧啶（U）
连接
每个核酸分子是由几十个乃至上亿个核苷酸连接而成的长链。
DNA是由两条脱氧核苷酸链构成
RNA由一条核糖核苷酸链构成
第4节 细胞中的糖类和脂质　系统表解
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　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　表2-4-1糖类的种类
种　　类
结　构
存在或分布
作用或用途
性　质
单糖
六碳糖
葡萄糖
不能再水解的糖。
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细胞生命活动的主要能源物质。
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果糖
半乳糖
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五碳糖
核糖和脱氧核糖
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二糖
植物
蔗糖
由1分子果糖和1分子葡萄糖脱水缩合而成。
甘蔗、甜菜，大多数蔬菜、水果中。
红糖、白糖、冰糖是由蔗糖加工制成的
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麦芽糖
由2分子葡萄糖脱水缩合而成。
发芽的小麦等谷粒中。
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动物
乳糖
由1分子葡萄糖和1分子半乳糖脱水缩合而成。
人和动物的乳汁中
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多糖
植物
淀粉
由多个葡萄糖分子脱水缩合而成。
玉米、小麦、水稻的种子中，马铃薯、山药、甘薯等植物的变态茎或根，一些植物的果实中。
植物细胞中的储能物质。
不易溶于水，在人体内必须消化分解成葡萄糖才能被细胞吸收利用。
纤维素
由多个葡萄糖分子脱水缩合而成。
棉花、棕榈和麻类中的纤维细丝，植物茎秆和枝叶中的纤维，植物细胞的细胞壁。
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不溶于水，在人和动物体内很难被消化，草食动物也需借助某些微生物才能将其分解。
动物
糖原
由多个葡萄糖分子脱水缩合而成。
人和动物的肝脏（肝糖原）和肌肉（肌糖原）。
人和动物细胞中的储能物质。
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第5节 细胞中的无机物　系统表解
种类
细胞含量(鲜重)
存 在 形 式
生? 理? 功? 能
水
1.最多，占细胞鲜重的85%～90%
2.不同种类生物含量不同，水生＞陆生
3.不同生长发育时期不同，幼体＞成体，植物细嫩部分＞老熟部分
结合水：一部分水与细胞内的其他物质相结合。（4.5%）
结合水是细胞结构的重要组成成分；
自由水：绝大部分的水以游离的形式存在，可以自由流动。（95.5%）
1．细胞内的良好溶剂；
2．参与许多生化反应；
3．多细胞生物体的绝大多数细胞的生活环境；
4．有助于物质运输。
无
机
盐
很少，1%～1.5%
大多数以离子形式存在，较多的阳离子有Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等，阴离子有Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-等。
1．许多种无机盐离子对于维持细胞和生物体的生命活动有重要作用；
2．对维持细胞的酸碱平衡非常重要。
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