假期复习:第二章:组成细胞的分子——元素和化合物、无机物、糖类和脂质
暑假,对于即将步入高二和高三的孩子们来说,这是一个弯道超车的好时机。对于准高一的孩子们来说,这个暑假也是你比人家高起点的台阶。接下来,我们将按照章节或一章或一节地来串高中生物学的知识点。希望能让孩子开学后能有一个全新的自己。本文内容可能不多,但后面相关阅读的超链接部分有更多内容,可以选择阅读。
第二章:组成细胞的分子
第一节:细胞中的元素和化合物
一、生物界和非生物界的统一性和差异性
1.组成细胞的化学元素,在无机自然界中都能够找到,没有一种化学元素为细胞所特有。这说明了生物界与非生物界具有统一性。
2.细胞与非生物相比,各种元素的相对含量又大不相同,这说明了生物界和非生物界具有差异性。
二、细胞的组成元素
对组成细胞的化学成分进行分析是件复杂的事情,要应用化学、物理学、生物学的多种方法。细胞中常见的化学元素有20多种。
1.大量元素和微量元素等
注意,各种生物的细胞不同,同一生物的细胞又有多种类型,其成分也不尽相同。因此,各种成分及其含量的数据都是大致而言的。微量元素还有很多。每种大量元素和微量元素都具有其他元素难以替代的作用。
2.组成人体细胞的含量最多的4种元素中,按鲜重多少依次是:O、C、H、N;按干重多少依次是:C、O、N、H。记忆方法:前面两个调换,后面两个调换。鲜重多的就是水(H2O),所以鲜重O在C前,H在N前。
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。
3.无论细胞干重/鲜重,C、H、O、N这四种元素的含量最多;这四种元素同时参与构成蛋白质、核酸、脂质等生物分子。在细胞干重中,C 含量极高,且 C 在构成生物大分子中具有极其重要的作用。
三、细胞中的化合物
1.组成细胞的主要化合物可以划分为两大类: 无机物和有机物。其中前者包括水和无机盐,后者包括糖类、脂质、蛋白质和核酸。
2.并不是所有细胞中化合物的含量都一样。通常,活细胞中含量最多的化合物是水,含量最多的有机化合物是蛋白质。
四、检测生物组织中的糖类、蛋白质和脂肪
(1)_________加入淀粉样液中会出现_____色。
(2)检测生物组织中的还原糖通常使用_________________。该试剂是含有Cu2+的碱性溶液,由_________________和______________等体积混合所得,不能久置,需要______________。使用斐林试剂进行还原糖检测时需要_________加热,最终会出现________色沉淀。
(3)检测生物组织中的蛋白质时通常使用___________________,该试剂使用时需要先加_______________(使蛋白质变性暴露肽键并提供碱性环境),再加________________。双缩脲试剂与蛋白质作用后呈现_____色。
注意:斐林试剂、双缩脲试剂中CuSO4浓度不同(不要求记住具体浓度)。
(4)检测生物组织中的脂肪时,如果选择花生子叶切片进行观察,需要使用____________。细胞中的脂肪颗粒可以用苏丹Ⅲ(Ⅳ)染液染成________(______)色;且子叶切片染色后需要用______________洗去浮色后才能制成临时装片进行观察。也可以选择花生组织样液进脂肪检测,不需要用到显微镜。
第二节:细胞中的无机物
一、细胞中的水
水在细胞中以两种形式存在。一部分水与细胞内的其他物质相结合,叫做结合水。结合水是细胞结构的重要组成成分,大约占细胞内全部水分的4.5%。细胞中绝大部分的水以游离的形式存在,可以自由流动,叫做自由水。
失去结合水也就破坏了细胞结构,会导致细胞死亡。
二、无机盐
1.绝大多数以离子形式存在
2.功能:组成、活动、两平衡
①构成某些重要的化合物,如:Mg2+参与构成叶绿素、Fe2+参与构成血红蛋白、碘参与构成甲状腺激素。
②维持生物体的生命活动,如:动物缺钙会抽搐。
③维持细胞的酸碱平衡和调节细胞渗透压平衡。
第三节:细胞中的糖类和脂质
一、细胞中的糖类
1、糖类:是主要的能源物质;主要分为单糖、二糖和多糖等;
2、单糖:是不能再水解的糖。只有单糖才能被人体细胞直接吸收。常见的单糖有:①脱氧核糖和核糖——参与构成 DNA 和 RNA。②葡萄糖——细胞内最常见也是最常使用的能源物质,可氧化分解供能。③半乳糖——氧化分解供能,多见于动物细胞。④果糖——氧化分解供能,常见于植物细胞。
3、二糖:是水解后能生成两分子单糖的糖;
4、多糖:由大量单糖聚合而成的糖。多糖中的淀粉、纤维素和糖原的基本组成单位都是葡萄糖。
5、根据能否与斐林试剂发生反应,糖类可分为还原糖和非还原糖。常见的还原糖如单糖、麦芽糖等;常见的非还原糖如蔗糖、淀粉、纤维素、糖原等。
二、糖类的比较:
三、细胞中的脂质
说明:说到储能物质就想到脂肪这没有大问题,但部分植物会采用淀粉作为储能物质,糖原也是动物体内暂时的储能物质。
练习:
1.[2019年·海南,2]下列关于淀粉和纤维素的叙述,正确的是
A.淀粉是植物细胞壁的主要成分
B.淀粉与纤维素中所含的元素不同
C.分解淀粉与纤维素所需的酶不同
D.纤维素是由果糖聚合而成的多糖
2.[2018年·江苏,1]下列关于糖类的叙述,正确的是
A.单糖可以被进一步水解为更简单的化合物
B.构成淀粉、糖原和纤维素的单体均为果糖
C.细胞识别与糖蛋白中蛋白质有关,与糖链无关
D.糖类是大多数植物体干重中含量最多的化合物
3.[2018年·江苏,2]脂质与人体健康息息相关,下列叙述错误的是
A.分布在内脏器官周围的脂肪具有缓冲作用
B.蛇毒中的磷脂酶因水解红细胞膜蛋白而导致溶血
C.摄入过多的反式脂肪酸会增加动脉硬化的风险
D.胆固醇既是细胞膜的重要组分,又参加血液中脂质的运输
4.[2017年·江苏,1]下列关于糖类化合物的叙述,正确的是
A.葡萄糖、果糖、半乳糖都是还原糖,但元素组成不同
B.淀粉、糖原、纤维素都是由葡萄糖聚合而成的多糖
C.蔗糖、麦芽糖、乳糖都可与斐林试剂反应生成砖红色沉淀
D.蔗糖是淀粉的水解产物之一,麦芽糖是纤维素的水解产物之一
5.[2017全·国卷II,7]下列说法错误的是
A.糖类化合物也可称为碳水化合物
B.维生素D可促进人体对钙的吸收
C.蛋白质是仅由碳、氢、氧元素组成的物质
D.硒是人体必需的微量元素,但不宜摄入过多
6.[2016年·海南卷,15]下列实验中,加入试剂后不能产生特定颜色的是
A.取成熟香蕉匀浆,用斐林试剂检测还原糖
B.黑暗中生长24 h的天竺葵叶片,用碘液检测淀粉
C.玉米根尖经甲基绿染色后,在显微镜下观察细胞核
D.花生子叶经苏丹Ⅲ染色后,在显微镜下观察脂肪颗粒
7.[2017年•海南卷,3]关于哺乳动物体内脂质与糖类的叙述,错误的是
A.固醇在动物体内可转化成性激素
B.C、H、O、P是构成脂质和糖原的元素
C.脂肪与糖原都是细胞内储存能量的物质
D.胆固醇是细胞膜的组分,也参与血脂运输
8.[2019年海南,16]某哺乳动物属于季节性繁殖动物。下列关于该动物体内性激素的叙述,错误的是
A.性激素属于磷脂类物质
B.性激素可促进生殖细胞的形成
C.性激素可促进生殖器官的发育
D.性激素的合成受环境因素影响
9.[2019年·海南,6]下列检测生物分子的实验中,关于颜色变化的叙述错误的是
A.淀粉遇碘液可显蓝色
B.葡萄糖与斐林试剂反应呈砖红色
C.蛋白质与双缩脲试剂反应显紫色
D.脂肪被苏丹IV染液染成橘黄色
答案:
1.C
2.D
糖类广泛地存在于生物界,特别是植物界。按干重计,糖类占植物体的85%~90%,占细菌的10%~30%,在动物体所占比例小于2%。动物体内糖类的含量虽然不多,但其生命活动所需要的能量主要来源于糖类。糖类是地球上数量最多的一类有机化合物。地球生物量干重的50%以上是由葡萄糖的聚合物构成的。地球上糖类的根本来源是绿色植物进行的光合作用。
3.B
4.B
淀粉的初步水解产物是麦芽糖,纤维素的初步水解产物是纤维二糖,淀粉和纤维素的彻底水解产物都是葡萄糖。
5.C
6.B
解析:成熟香蕉中含有较多葡萄糖,用斐林试剂检测会出现砖红色沉淀;黑暗中生长24 h的天竺葵叶片,淀粉被消耗,加入碘液不会产生蓝色;玉米根尖经甲基绿染色后,在显微镜下观察细胞核呈绿色;花生子叶经苏丹Ⅲ染色后,在显微镜下观察脂肪颗粒呈橘黄色。
7.B
8.A
9.D
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13.还原糖有哪些?