细胞的物质基础教学及题例精讲

第1讲细胞的物质 基础新课标剖析高考要求要求层次具体要求III组成生物体的化学元素种类及功能7水和无机盐的作用q糖类、脂质的种类和作用蛋白质、核酸的结构和功能7生物大分子以碳链为骨架知识网络细胞的物质组成r种类,组成细胞的元素4作用生物界与非生物界的统一性和差异性, 含量（细胞中的无机物细胞中的水 存在形式、生理作用 存在状态无机盐VI组成细胞的化合物生理作用，（元素组成细胞中的糖类 种类生理作用元素组成细胞中的脂质种类、生理作用元素组成 基本单位：氨基酸V种类I细胞中的有机物（一结构蛋白质结构：脱水缩合、肽键、多肽、相关计算 分子结构的多样性 蛋白质的变性 功能元素组成 种类 基本单位: 空间结构功能核甘酸知识点瞒检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质一、组成细胞的元素（一）种类细胞中常见的化学元素有20多种。其中：1 .大量元素：C、H、O、N、P, S、K、Ca、Mg 等。人体细胞的主要元素：C、H、0、N、P、So其中含量百分比占细胞鲜重最多的元素为：O含量百分比占细胞干重最多的元素为：C基本元素：C、H、0、N最基本元素：C2 .微量元素：Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo 等。（二）作用1 .组成化合物。如，水、无机盐、糖类、脂质、蛋白质、核酸等。2 .影响生命活动。如，B元素能够促进花粉的萌发和花粉管的伸长，植物缺乏会“花而不实”； 哺乳动物血钙含量过低会出现抽搐。（三）生物界与非生物界的统一性和差异性组成生物体的化学元素在无机自然界都可以找到，这体现了生物界与非生物界具有统一性； 但各种元素在生物体内和无机自然界中的含量相差很大，又体现了生物界与非生物界具有差异性。二、细胞中的无机物-）细胞中的水I.2.3.含量：一般地说，水在细胞的各种化学成分中含量最多，一般为60%95%。不同种类生物体中水含量不同；生物体在不同的生长发育时期含水量不同；同种生物的不同组织器官含水量不同。水的结构水分子的v形结构与极性存在形式：自由水（约占95.5%）和结合水（约4.5%）。（1）水分子的极性让它们彼此间及水分子与其他极性分子间容易形成氢键。如Na,带正电荷就可吸引水分子的带负电的部分，使水环绕其周围形成水化的钠离子；C带负电， 可吸引水分子的带正电部分，从而与水形成水化氯离子。简单有机物的氨基、猴基、羟基或段基均可与水结合。生物大分子往往兼有极性基（亲水）和非 极性基（疏水），如蛋白质、核酸、极性脂类等。在水的环境中，其非极性基常藏于结构的内部而极性 基则分布于表面，故也可和水分子结合。细胞内部一部分水主要以氢键的形式与蛋白质，多糖、磷脂等固体物质相结合，这部分水不蒸发、 不能析离，失去了流动性和溶解性，是生物体的构成物。结合水因离颗粒表面远近不同，受电场作用 力的大小也不同，所以分为强结合水和弱结合水。生物大分子具有一定的空间构象，它们的许多功能 都与构象的相互转化有关。结合水是稳定大分子结构的必要因素。（2）自由水和结合水可以相互转化:新陈代谢（缓慢）、抗逆性（强）自由水V-结合水新陈代谢（旺盛）、抗逆性（弱）芽花是有些细菌在一定条件下,细胞质高度浓缩脱水所形成的一种抗逆性很强的球形或椭圆形的 体B氏体。芽花的含水率约38%40%。芽抱是整个生物界中抗逆性最强的生命体，在抗热，抗化学药物和抗辐射等方面，十分突出。有 些细菌的芽抱，在干燥条件下，可保持10多年或更长的时间仍能萌发，有的能忍耐-253的低温，有 的在沸水中煮30小时后仍有生活力，但也有的芽花在8090下几分钟即死亡。例如，肉毒梭菌的芽 胞在沸水中要经过5至9.5h才被杀死；巨大芽胞杆菌芽胞的抗辐射能力比大肠杆菌要强36倍。芽胞的休眠能力更为突出，在常规条件下，一般可以保持几年至几十年而不死。据文献记载，有 些芽胞甚至可以休眠1数百至数千年，最极端的例子是在美国的一块有2500万4000万年历史的琥珀， 至今从其中蜜蜂肠道内还可以分离到有生命的芽胞。自由存在的芽施没有明显的代谢作用，只保持潜在的萌发力，称为隐藏的生命。一旦环境条件合 适，芽抱便可以萌发成营养细胞。4.生理作用相邻水分子间能够形成氢键，氢键赋予水分子一些独特的性质，而这些性质对于生活细胞是十分 重要的。（1）结合水是细胞结构的重要组成成分（2）自由水是细胞内的良好溶剂由于水分子具有极性，所以糖等极性分子、食盐等离子化合物很容易溶于水，其中，水称为溶剂， 而糖和食盐则称为溶质。含有溶质的水称为水溶液。水的溶剂作用对于加速一些化学反应起重要作用。 易溶于水的物质称为亲水性的，如NaCl（离子化合物）和蔗糖（极性化合物）。不溶于水的物质称为疏水 性物质，对于细胞的生命活动同样是重要的。水作为溶剂，为细胞对物质的吸收提供了条件。（3）自由水运送营养物质和代谢废物（4）自由水参与细胞内的许多生化反应水分子参与了生命活动的一些重要反应，在大分子的合成过程中水是产物，而在水解反应中水是 反应剂。（5）自由水为细胞提供相对稳定的液体环境氢健能够吸收较多的热能，将羲键打断需要较高的温度，所以氢键可维持细胞温度的相对稳定。 水有很高的比热，因此，使水的温度升高需要较大的能量。1克水升高1摄氏度需要1卡的热量，即水 的比热为1,大多数金属、玻瑞和乙醇等物质的比热都比水低。如乙醇的比热是0.59。水由于氢键的缘 故，比其他物质具有较好的热稳定性，地球上正是具有70%以上的水，才维持着适于生命生存的温度。当水被加热时，热能首先必须破坏氢键才能使水分子的运动加快。氢键不被破坏，水分子的运动 是快不起来的。由于水开始吸收并储存了大量的热能，温度也就不会很快升高。相反，当水温下降时， 也会释放大量的热。另外，水还有另外一种方式对温度进行调节，这就是蒸发冷却。最熟知的例子就 是夏天，人通过流汗，将体内的部分水蒸发释放出来，从而达到调节体温的作用，因为将1g液态水转 变成气态水需要540卡热量。另外，水还有一些其他特性，对于生命也具有重要意义。水冷却时能够结冰。大多数液体冷却 时，密度越来越大。然而水却不同，水结 成冰时，其密度比液态小，所以冰能够浮 在水面。水结冰降低密度，对于保护冰下 地球上的生物具有十分重大意义。如图， 冰中：水分子的氢键拉大，且十分稳定； 水中：氢键短且不断形成和断开。水具有黏性。相邻水分子间形成的氢 键使水分子具有一定的黏性，这样使水具有较高的表面密度。水的黏性对于生物体来说具有重要的作 用。如植物所需的水分是由根吸收并通过导管运输到地上部分的，在水的运送过程中水的黏性起重要 作用，如果水分子没有黏性，地上部分的供水就无法完成。毛吸现象就是水的黏性所致。由于水的黏 性，使水的表面具有很高的张力。由于水分子的这些特性，所以水被认为是生命的摇篮。（）无机盐1 .含量：无机盐在细胞中的含量很少，仅占细胞鲜重的1%1.5%。2 .存在形式：多数以离子形式存在3 .生理作用：（1）某些复杂化合物的重要组成成分。例如，Mg?+是组成叶绿素的重要元素；Fe?+是组成血红蛋白的重要元素。（2）对于维持生命活动有重要作用。例如，维持酸碱平衡、渗透压平衡；哺乳动物血液中Ca2+过低，会出现抽搐症状。三、有机化合物（一）细胞中的糖类1 .元素组成：C、H、O2 .种类：根据糖类水解后形成的物质，大致分为以下几类单糖不能水解的糖，可直接被细胞吸收。二糖由两分子单糖脱水缩合形成，水解生成两分子单糖的糖。多糖水解后能生成许多单糖的糖。生物体内的糖类绝大多数以多糖形式存在，淀粉是最常见的多糖；二糖和多糖不能被直接吸收，必须先水解成单糖才能被细胞吸收：一分子蔗糖的水解产物是一分子葡萄糖和一分子果糖；一分子麦芽糖的水解产物是两分子葡萄糖;淀粉、纤维素、糖原都是由基本单位葡萄糖经过脱水缩合而成的。常见糖类分布功能单糖五碳糖核糖各种细胞中RNA的组成成分脱氧核糖各种细胞中DNA的组成成分六碳糖葡萄糖各种细胞中细胞生命活动的主要能源物质二糖麦芽糖植物，发芽的谷粒中较多都能提供能量蔗糖植物，甜菜、甘蔗中较多乳糖动物的乳汁中多糖淀粉植物的贮藏器官中储能物质纤维素植物细胞壁中支持、保护糖原肝糖原人和动物肝脏细胞中储能，调节血糖平衡肌糖原人和动物肌肉细胞中储存和提供能量麦芽糖的水解Z) od o oA-x*-4-T-4-r- X 纤雄索O Q OOOOO QQQ QQOO QOQOOOnO O Q QOOQQ QQQOQOO图中图圈数字表示不同的连接方式常见的多糖：淀粉、糖原、纤维素、粘多糖(1)淀粉淀粉是植物储存能量的多糖分子，植物细胞主要将淀粉以颗粒的方式贮存。当细胞需要能量时， 长链淀粉中连接单体的糖苔键被水解，释放葡萄糖。人和其他食用植物的动物都具有水解淀粉的酶，能通过其消化系统水解植物淀粉。稻米、小麦、 玉米、马铃薯等含有丰富的淀粉，是人类最重要的食物。(2)糖原糖原(有时称动物淀粉)是动物细胞中贮存能源的物质形式，是由葡萄糖组成的链状多聚体分子， 它与淀粉的结构相似，但具有更多的支链，而分支的长度较短。大多数糖原以颗粒状贮存于动物的肝脏和肌肉细胞中，人的消化系统能够水解肉类食物中的糖原。 (3)纤维素纤维素是植物组织中最丰富的多糖，它占植物含碳物质的50%以上。是地球上含量最高的有机物。纤维素是由葡萄糖连接起来的水不溶性的多糖，但葡萄糖单体之间糖苔键的连接方向与淀粉、糖 原不同，葡萄糖单体相互连接形成不分支的杆状而不是盘卷成螺旋状，纤维素的长链分子相互平行排 列，上千个纤维素分子再由氢键相互连接，形成了纤维的一部分。纤维素是结构性多糖，是植物细胞壁的主要成分。它所形成的网状纤维结构对植物细胞起保护作 用。纤维素占木材含量的一半，棉花中90%为纤维素。由于与淀粉和糖原中葡萄糖单体之间糖首键的连接方式不同，纤维素一般不能被大多数动物消化 水解。植物中的纤维素虽然不能作为人体的营养，但可刺激肠道蠕动，有助于消化系统的健康。一些 微生物具有消化纤维素的能力，实际上，消化纤维素的微生物生活在牛和羊的消化系统中，帮助草食 动物从纤维素中获得营养。(4)粘多糖粘多糖是细胞间的连接物质，分子结构非常复杂，本质为多糖。是软骨、肌腱的主要成分；细胞 膜表面多糖，帮助细胞识别外源物质；壳多糖又称几丁质，广泛存在于甲壳类动物的外壳、昆虫的甲 壳和真菌的胞壁中。3 .生理功能是生命活动的主耍能源物质。葡萄糖是细胞生命活动的主要能源，常被形容为“生命的燃料”，它经过一系列氧化分解，释放出 能量，最终变成水和C02。提供合成体内其他物质的原料。例如糖可提供合成某些氨基酸、脂肪等物质的原料。是构成细胞结构的重要有机物。例如纤维素是构成植物细胞壁的主要成分；糖也是核酸和糖蛋白等重要的生物大分子的结构成分。（二）脂质元素组成：主要是C、H、O,有些还含有P、N。常见种类主要生理功能脂肪（C、H、O）细胞内良好的储能物质；保温；缓冲、减压，保护内脏器官磷脂（C、H、0、P、N）构成生物膜的主要成分固醇胆固醇构成生物膜的主要成分；参与血液中脂质的运输性激素促进生殖器官的发育、生殖细胞的形成，激发并维持第二性征维生素D促进钙、磷吸收，预防和治疗佝偻病、骨质疏松等脂质主要是由碳、氢和少量含氧功能团组成，H与O的比值远远大于2,所有脂类化合物都主要 是由碳原子和氢原子通过共价键结合形成的非极性化合物，具有疏水性,通常不溶于水，可溶于有机 溶剂（或称脂溶性溶剂），如丙酮、氯仿和乙醛等。严格地说，脂质不是大分子，因为它们的相对分子 量不如多糖、蛋白质、核酸那么大，而且它们也不是聚合物。脂类物质是生物膜的主要成分，也是很好的能源，脂肪氧化时产生的能量大约是糖分化时的2倍。 脂类可构成生物表面的保护层，如皮肤、羽毛和果实外表的蜡质；动物皮下脂肪有保持正常体温的作 用；维生素A、维生素D、肾上腺皮质激素等脂类分子是重要的生物活性物质。HH Y-OH III-C-OI1I甘油疏拌料小 H II H H H H 饱和脂肪酸瞥 II H H H H+确十歧XT H H H不饱和脂肪酸! -C-C-C-C-C-C-C-HI1! H H /l H HO H H H H HH-C-C-C=Z-C-(!-4l + 3 -OHII IHH H水0 H H H HI -C-C-G-C-C-Ull H H ll甘油三酯（三）蛋白质蛋白质是细胞最重要的结构成分，并参与几乎所有的生命活动过程，是细胞内行使各种生物功能 的生物大分子，估计在一个典型哺乳动物细胞中有10000种不同的蛋白质执行着不同的功能。1 .元素组成基本元素：c、H、O、N,多数还含有P、S等。2 .基本单位：氨基酸（1）种类：生物体中组成蛋白质的氨基酸约有20种。（2）结构氨基酸分子结构通式:例健基团结构特点：每种氨基酸分子至少都含有一个氨基和一个陵基；并且都有一个氨基和一个竣基连接在同一个碳原子上；该碳原子上还连接一个氢原子和一个侧链基团（-R）。各种氨基酸之间的区别在于R基的不同。20种常见氨基酸的名称和结构式（*为必需氨基酸）名称英文缩写结构式甘氨酸GlycineGlyGCH-COO-+nh3丙氨酸AlanineAlaACH-CH-COO- +nh3亮氨酸* LeucineLeuL(ch3)2chch2- CHCOO +nh3异亮氨酸* IsoleucineHeICH3cH2f H-fHCOCT ch3+nh3绿氨酸* ValineVaiV(CH3)2CH-CHCOO +nh33.结构（1）由氨基酸形成蛋白质的过程:（脱水缩合）（盘曲、折叠）氨基酸一肽链蛋白质H2801 T) ；+啊一 a 4氨基酸脱水缩合过程:CUO脯氨酸ProlineProPH 苯丙氨酸* PhenylalaninePheFCHCOO+nh3蛋（甲硫）氨酸* MethionineMetMch3sch2ch- CHCOO +nh3色氨酸* T ryptophanTrpWun-CHoCH-COOH丝氨酸SerineSerSHOCHrCHCOO- +nh3谷氨酰胺GlutamineGinQh2n- c-ch2ch2chcoo +nh3苏氨酸* ThreonineThrTCH3CH-(pHCOO oh+nh3半胱氨酸CysteineCysChsch2-chcoo- +nh3天冬酰胺AsparagineAsnNh2n-c-ch2chcoo- +nh3酪氨酸TyrosineTyrYCHCHCOO- +nh3天冬氨酸Aspartic acidAspDHOOCCHCHCOO +nh3谷氨酸 Glutamic acidGluEHOOCCH,CH2CHCOO +nh3赖氨酸* LysineLysK+ NH3cH2cH2cH2cH2fHeOCT nh2精氨酸ArginineArgR+nh, IIH2N- c- NHCH2cH2cH2 f HCOO- nh2组氨酸HistidineHisHN n-CH2CH-COO-+NH31 H脱水缩合：一个氨基酸分子的叛基(-COOH)和另一个氨基酸分子的氨基(-NH2)相连接，同时脱去 一分子水，这种结合方式叫做脱水缩合。肽键：连接两个氨基酸分子的化学键(-NH-CO-)叫做肽键。二肽：由两个氨基酸缩合而成的化合物。多肽：由多个氨基酸分子缩合而成的，含多个肽键的化合物。R糊通常呈 叫做肽人胰岛素的一级结构肽链：多肽 链状结构， 链。氨基酸几条多肽桂折叠形成蛋白质由氨基酸形成蛋白质的过程：氨基酸数n肽链数m肽键数n-m脱去水分子数n-m(2)相关计算蛋白质相对分子质量an-18 (n-m)a表示氨基酸平均相对分子质量至少含有的氨基/现基数mm条肽链的蛋白质氨基/竣基总数m+R基上的氨基/竣基数至少含有的氧原子数n+m注意：计算蛋白质相对分子质量时，除了要考虑脱去水分子的相对分子质量，还要考虑其他化学键的形成而导致的相对分子质量减少，如形成 二硫键。（3）蛋白质分子结构多样性的原因氨基酸的种类不同，数目成百上千，排列顺序千变万化。肽链的盘曲、折叠方式及其空间结构千差万别。4.蛋白质的变性引起蛋白质变性的因素：过酸、过碱、重金属盐、温度过高、紫外线等。蛋白质变性主要是蛋白质分子的空间结构被破坏，蛋白质分子中的肽键并未断裂。变性原因：蛋白质的高级结构由氢键和疏水作用来维持，不稳定，遇到高温、酸、碱等外界条件会导 致破坏。变性结果：失活、沉淀、凝固。日常生活中蛋白质结构变性的事例：a.高温：煮鸡蛋一蛋清凝固b.重金属：卤水+豆浆-豆腐；喝鸡蛋清解重金属中毒c.酸、碱：果汁+牛奶-牛奶沉淀5.蛋白质的功能结构蛋白：如肌肉、毛发、蛛丝细胞内蛋白质的某些功能功能举例结构材料胶原蛋白、角蛋白运动肌动蛋白、肌球蛋白营养储存酪蛋白、铁蛋白基因调控lac操纵子免疫作用抗体电子转移细胞色素激素胰岛素、生长激素物质运输Na K+泵信号转导乙酰胆碱受体催化作用：如酣渗透压调节血清白蛋白运输作用：如红细胞中的血红蛋白毒素白喉和霍乱毒素调节作用：如胰岛素和生长激素酶氧化还原酶、连接酶等免疫作用：如抗体因此说蛋白质是生命活动的主要承担者。（四）核酸1868年，瑞士科学家米歇尔（F-Miescher）从细胞核中分离得到的酸性物质，最早取名核素。1 .元素组成：C、H、0、N、P2 .核酸包括两大类：脱氧核糖核酸（简称DNA）和核糖核酸（简称RNA）3 .结构OHMC碱基对核酸DNARNA磷酸磷酸磷酸基本叁五碳糖脱氧核糖核糖L成物质含氮碱基腺喋吟（A）腺喋吟（A）鸟喋吟（G）鸟嚓吟（G）胞喀咤（C）胞喀唆（C）胸腺喀咤（T）尿嘴咤（U）基加:单位核甘酸脱氧核甘酸 （如图）腺噂吟脱氧核甘酸核糖核甘酸 （如图）腺喋吟核糖核甘酸鸟噂吟脱氧核甘酸鸟喋吟核糖核甘酸胞喀咤脱氧核昔酸胞喀咤核糖核甘酸胸腺嚅噬脱氧核甘酸尿喀咤核糖核甘酸空何结构规则的双螺旋结构（如图）单链核糖核甘酸4 .功能核酸是细胞内携带遗传信息的物质，在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要 的作用。核酸是生物的遗传物质，绝大多数生物的遗传物质是DNA,少数生物的遗传物质是RNA。物种类 项目7真核生物原核生物病毒核酸DNA 和 RNADNA 和 RNADNA 或 RNA遗传物质DNADNADNA 或 RNADNA分子能够储存足够量的遗传信息:遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中。碱基排列顺序 的千变万化，构成了 DNA分子的多样性，而碱基的特定的排列顺序，又构成了每个DNA分子的特 异性。DNA分子的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的物质基础。5 .DNA的变性缓慢冷却加热(1)定义：在某些理化因素作用下，DNA双链解开成两条单链的过程。 DNA变性的本质是双链间氢键的断裂。变性DNA(2)方法：过量酸，碱，加热，变性试剂如尿素、酰胺以及某些有机溶剂如乙醇、丙酮等。四、生物大分子以碳链为骨架1 .碳原子由于其独特的性质使其能够形成生物体必需的巨大而又复杂分子的碳骨架。HAH!c I H一hi_t hHhfc. , H一hixt h一H破骨架可以分支或不分支H H H H111H -c-cc-C-H.IHH骨总可在不X位置何小忸和碳原子能够形成4个共价键。每一个键都能与另外的碳原子或其他不同元素的原子结合。碳-碳键 特别适合作为生物大分子的骨架，一方面由于它的结构十分稳定，另一方面又能被细胞内的酶断裂。2 .生物大分子生物大分子指的是作为生物体内主要活性成分的各种分子量达到上万或更多的有机分子。它们的分子量往往比一般的无机盐类大百倍或千倍以上。蛋白质的分子量在一万至数万左右，核 酸的分子量有的竟达上百万。常见的生物大分子包括蛋白质、核酸、多糖,另外还有它们相互结合的产物，如糖蛋白、脂蛋白、 核蛋白等。生物大分子都是由许多基本的组成单位连接而成的，这些基本单位称为单体,这些生物大分子又 称为单体的多聚体。组成蛋白质的单体是氨基酸，组成多糖的单体是单糖，组成核酸的单体是核昔 酸，由单体形成多聚体的化学反应都是脱水缩合反应。生物大分子可以在生物体内由单体合成， 也可以在生物体内经过水解作用被zK解为单体。生物大分子是生物体的重要组成成分，它们的复杂结构决定了它们的特殊性质，它们在体内的运 动和变化体现着重要的生命功能。如进行代谢供给维持生命需要的能量与物质、传递遗传信息、控制 胚胎分化、促进生长发育、产生免疫功能等等。在原始地球条件下，有两条路径可以达到脱水缩合以形成高分子：其一是通过加热，将低相对分 子量的物质加热使之脱水而聚合；其二是利用存在于原始地球上的脱水剂来缩合。前者常常是在近于 无水的火山环境中进行，后者则可以在水环境中进行。五、实验实验一：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质（一）还原糖的鉴定实验原理：还原性糖与斐林试剂发生作用，生成豉红色沉淀。斐林试剂是含Cl?+络合物的溶液，被还原糖（含还原性基团，如游离的醛基或段基） 还原后得到砖红色CU2。的沉淀。实验材料：苹果或梨匀浆实验试剂：斐林试剂（O.lg/mL的NaOH溶液+ 0.05g/mL的CuSO4溶液）实验用具：试管、试管夹、烧杯、小量筒、滴管、玻璃漏斗、酒精灯、三脚架、石棉网、研钵、石英砂、纱布等。方法步骤：向试管内注入2mL待测组织样液。向试管内注入1mL斐林试剂（甲液和乙液等量混合均匀后再注入）。将试管放入盛有5065温水的大烧杯中加热约2min。注意事项：还原性糖：有还原性基团（游离醛基或埃基）的糖，如葡萄糖、果糖、麦芽糖，而蔗糖、淀粉、纤 维素、糖原等是非还原性糖。选取含糖量高，颜色为白色或无色的实验材料。斐林试剂要现配现用，且甲液（0.1g/ mL NaOH）和乙液（0.05g/mLCuSO4）耍等量混合再使用。需要水浴热。（二）脂肪的鉴定实验原理：脂肪可以被苏丹川染成橘黄色（或被苏丹IV染液染成红色）。苏丹IH/苏丹IV易溶于脂肪，即萃取原理。染液配制：苏丹III或苏丹IV干粉0.1g溶于95%酒精10ml ,过滤后再加入10 ml甘油。实验材料：花生子叶试剂：苏丹HI或苏丹IV染液实验用具：双面刀片、滴管、纱布、载玻片、盖玻片、毛笔、吸水纸、显微镜等。方法步骤：取材：取一粒浸泡过的（浸泡34h）花生种子，去掉种皮。切片：用刀片在花生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。（选取最薄的切片，用毛笔蘸取放在载玻片中央。I、，在花生子叶薄片上滴2-3滴苏丹HI染液，染色3min （或苏丹IV染液，染色1 min）。制片 I用吸水纸吸去染液，再滴加12滴体积分数为50%的酒精溶液，洗去浮色。、用吸水纸吸去花生子叶周围的酒精，滴1滴蒸储水，盖上盖玻片，制成临时装片。r在低倍镜下找到花生子叶的最薄处，移至视野中央。i观察将物像调节清楚。、换高倍镜观察，视野中被染成橘黄色（或红色）的脂肪颗粒清晰可见。注意事项:? 应选取脂肪含量高的材料，如花生种子或向日葵种子。该试验成功的关键是获得只含有单层细胞的理想薄片。染色时间不宜久，否则脂肪会溶于染液中的酒精中。染色后要用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色，以便观察。（三）蛋白质的鉴定本实验需要在高倍显微镜下观察。实验原理：蛋白质与双缩腺试剂发生作用，产生紫色反应。具有两个或两个以上肽键的化合物在碱性溶液中能与Ci?+络合成紫色络合物。h2o实验材料：鸡蛋蛋清稀释液、黄豆浆滤液、牛奶或鲜肝研磨液 试剂：双缩胭试剂(A液O.lg/ml的NaOH溶液，B液0.01g/ml的CuSO4溶液)。 实验用具：研钵、石英砂、试管、试管夹、烧杯、小量筒、滴管、玻璃漏斗、纱布等。r方法步骤：向试管内注入2mL待测组织样液。I向试管内注入双缩胭试剂A液，摇匀。向试管内注入双缩胭试剂B液4滴，摇匀。观察试管中出现的颜色变化：浅蓝色一紫色注意事项： 蛋白质要稀释防止反应后粘固在试管壁上，而且使反应不彻底。双缩胭试剂的使用：先加试剂A (O.lg/mL NaOH)摇匀，再滴加试剂B (0.01 g/mLCuSO4)摇匀。实验二：观察DNA和RNA在细胞中的分布实验原理：1 .真核细胞的DNA主要分布在细胞核内，RNA主要分布在细胞质中。2 .甲基绿和毗罗红两种染色剂对DNA和RNA的亲和力不同，甲基绿对DNA亲和力强，使DNA 显现出绿色，而毗罗红对RNA的亲和力强，使RNA呈现出红色。用甲基绿、毗罗红的混合染 色剂将细胞染色，可同时显示DNA和RNA在细胞中的分布。3 .盐酸的作用：能改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞：使染色体中的DNA与蛋白质分离，便于DNA与染色剂的结合。实验材料：人的口腔上皮细胞、或洋葱鳞片叶表皮细胞。试剂：甲基绿毗罗红染色剂实验用具：大小烧杯、温度计、滴管、消毒牙签、载玻片、盖玻片、铁架台、石棉网、火柴、酒精灯、 吸水纸、显微镜。方法步骤：C在洁净的载玻片上滴一滴质量分数为0.9%的NaCl溶液。用消毒牙签在口腔内侧壁上轻轻地刮几下。取材制片 I将牙签上的碎屑涂抹在载玻片的生理盐水中。I、将涂有口腔上皮细胞的载玻片在酒精灯的火焰上烘干。将烘干的载玻片放入装有30ml质量分数为8%的盐酸的小烧杯中。水解I将小烧杯放入装有30温水的大烧杯中保温5分钟。冲洗涂片：用缓缓的蒸储水冲洗载玻片10秒钟。（用吸水纸吸去栽玻片上的水分。染色J滴加2滴毗罗红甲基绿染色剂在载玻片上，染色5min。吸去多余染色剂，盖上盖玻片。 X.用高倍物镜观察：调节细准焦螺旋，观察细胞核和细胞质的染色情况。洋藏0片叶内&皮用机中人的口腔上皮IB胞中DNA. RNA0IH的状况DNA. RNA分俗的状况” r用低倍物镜观察：寻找染色均匀，色泽浅的区域，移至视野中央，将物像调节清晰。 观察实验结论：DNA主要分布在细胞核内，RNA大部分存在于细胞质中。注意事项：取口腔上皮细胞之前，应先漱口，以避免装片中出现太多的杂质。冲洗载玻片时水的流速要尽量慢，防止细胞被水冲走，切忌直接用水龙头冲洗。用酒精灯烘烤载玻片时，不要只集中于材料处，而应将载玻片在火焰上来回移动，使载玻片均匀受 热，以免破裂。烘烤后的载玻片不要马上放入盛有稀盐酸的烧杯中，最好先自然冷却Imin。多余的染色剂要吸去，防止观察不清。【例1】若取洋葱表皮细胞为材料，应尽量避免材料上带有叶肉组织细胞。下列关于细胞中化学元素的叙述，正确的是（）A.细胞中一种元素的作用能被其他元素替代B.青蛙和玉米细胞内的化学元素在种类和含量上基本相同C. Fe是构成血红蛋白必不可少的重要元素D.细胞中的微量元素因含量极少而不如大量元素重:耍【答案】C【例2】容器底部是培养基，其中含有植物生长所需的全部养分，如果有人在配制培养基时矿质元素中使用/ NH4NO3, KNO3、CaCI2 - 2H2O、MgSO4 7H2O,螯合铁溶液、微量元素溶液，但缺少了 一种必需元素，为补充这种元素，应添加的化合物是（A. Ca （NO3） 2B. KC1C. KH2PO4D. K2SO4【例3】【例4】【例5】【例6】【例7】【答案】C下列关于生物体内水的描述，错误的是（）自由水是良好的溶剂，是各种代谢活动的介质结合水是组成细胞结构的一部分，约占细胞内全部水分的4.5%一般情况下，生物体内自由水和结合水的比值越大时，代谢越活跃心肌坚韧，血液液态，但含水量相差不大，原因是心肌内结合水比自由水多，血液中自由水 比结合水多用于留种的晒干种子中不含自由水越冬的植物体内自由水与结合水比值下降温度适当升高会使细胞内自由水与结合水比值上升【答案】生长在含盐量高、干旱土壤中的盐生植物，通过在液泡中贮存大量的Na,而促进细胞吸收水分, 该现象说明液泡内的Na卡参与（）A.调节渗透压 B.组成体内化合物C.维持正常pHD.提供能量【答案】A下列关于生物体内水和无机盐的说法，正确的是（）A.是细胞中的能源物质之一B.哺乳动物血液中钙离子含量过多会引起抽搐C.能维持生物体的生命活动D.生物的含水量因生物种类的不同而有所差别；但生物体处在不同发育期含水量基本相同【答案】C下列关于糖类的叙述，正确的是（）A.葡萄糖和果糖分子均有还原性B.葡萄糖和麦芽糖可被水解C.构成纤维素的单体是葡萄糖和果糖D.乳糖可以被小肠上皮细胞直接吸收【答案】A下面是关于脂质的叙述，其中正确的是（）A.磷脂由C、H、O三种元素组成，是构成细胞膜的主要成分B.性激素的化学本质是蛋白质，在维持生物体的生殖过程起着重要的调节作用C.脂肪只存在于动物的脂肪细胞中，而植物细胞中没有D.企鹅体内的脂肪有减少热量散失，维持体温恒定的作用【例8】【答案】D关于核酸的叙述，正确的是（）A.只有细胞内的核酸才是携带遗传信息的物质B.DNA分子中两条脱氧核甘酸之间的碱基一定是通过氢键连接的C.分子大小相同、碱基含量相同的核酸分子所携带的遗传信息一定相同D.DNA完全水解后，得到的化学物质是核糖、含氮碱基、磷酸【例9】【答案】B由1分子磷酸、1分子碱基和1分子化合物a构成了化合物b,如图所示，下列叙述正确的是（）A.若m为腺喋吟，则b肯定为腺喋吟脱氧核昔酸B.在禽流感病毒、幽门螺杆菌体内b均为4种C.化合物b脱水缩合成的生物大分子是生物的遗传物质D.若a为脱氧核糖，则由b构成的核酸完全水解，得到的化合物最多有8种【答案】C【例10】下图表示有关蛋白质分子的简要概念图，下列分析正确的是（B.多肽中乙的数目等于丙的数目C.乙是氨基酸，酪氨酸几乎不溶于水，而精氨酸易溶于水，这种差异是由R基的不同引起的D.蛋白质在生物体内的代谢终产物是氨基酸【答案】C【例11】蛋白质分子能被肽酶降解，至于哪一个肽键被断裂则决定于肽酶的类型。肽酶P能断裂带有侧 链R4的氨基酸和相邻氨基酸的竣基一侧的肽键。下列说法正确的是（）R（ O R2 O R3 O R4 O R, I II I II I II I II I H2NCCNC CN CCN CCN CCOOHh H H H H tA I A1234A.上图所示肽链由五种氨基酸脱水缩合而成B.在肽酶P的作用下，经过脱水缩合可以形成两条肽链C.肽酶P可以催化3处的化学键断裂D.该肽链中含有游离的氨基和叛基各一个【例12】【答案】A肮病毒蛋白（PrP）有两种，一种是Prpc, 一种是Prps它们的比较如下表：因此，可以推知这两种蛋白质表现出不同性质的原因是（A.溶解度不同B.组成氨基酸的种类不同C.空间结构不同D.组成氨基酸的数量不同【答案】CPrP*7prpsc空间结构螺旋为主折叠为主溶解度高低致病性不致病致病肽链氨基酸排列顺序相同【例13】下列各项不属于蛋白质作用的是（）A.胰岛素降低血糖浓度B.淀粉酶水解淀粉C.血红蛋白运输氧气D.构成细胞壁的主要成分【答案】D【例14】下图是某化合物的结构式，请据图回答下列问题:（1）该化合物是由一个氨基酸分子失去一个分子的水而形成的，这种反应叫做该化合物的名称为。（2）图中数字代表氨基的是,代表竣基的是,代表肽键的是o（3）图中共有个肽键，个氨基，个竣基。（4）图中表示R基的数字是o（5）该物质水解过程破坏o【答案】（1） 3, 2,脱水缩合，三肽 （2），（3） 2 2 2（4）（5）肽键【例15】现有氨基酸800个，其中氨基总数为810个，段基总数为808个，则由这些氨基酸脱水缩合成的含有2条肽链的蛋白质共有肽键、氨基和竣基的数目依次分别为（）A. 798、2和2B. 798、12和10C. 799、I和1D. 799、11 和9【答案】B【例16全世界每年有成千上万人由于吃毒蘑菇而身亡，其中鹅膏草碱就是一种毒菇的毒素，它是一种 环状八肽.若20种氨基酸的平均分子量为128,则鹅膏草碱的分子量约为（）A. 1024C.88OD. 862B. 898【例19】有一条多肽链，分子式为CHyOpNqS,将它彻底水解后，只得到下列四种氨基酸。分析推算可知，水解得到的氨基酸个数为（A.q-IC.q-3B.p-1D.p+1$00H仲伊 b 附CHj-QHshh-CH-CHjSH NHrtHCOOH bUj-CH-COOH NH2-CHP - IV承担生命活动（1）图中X是, I在小麦种子中主要是指。（2）图中Z是,使用甲基绿、派洛宁（毗罗红）混合染液染色，可使III呈现色。（3）图中P的结构通式为;写出由P形成IV的结构层次.（4）in和w两者都有多样性，两者多样性的关系是前者后者。（5）构成细胞的化合物中，随着年龄增长明显减少的主要是。【答案】（1）葡萄糖 淀粉 （2）核糖核甘酸 红H IRC C（X）III（3） Ml氨基酸一多肽链蛋白质（4）决定 （5）水【例25】用碘液、苏丹in染液和双缩腺试剂测得甲、乙、丙三种植物的干种子中三大类有机物颜色反应 如下表，其中“+”的数量代表颜色反应深浅程度，下列有关说法正确的是（）剂 种类碘液苏丹in染液双缩腺试剂甲+乙+ +丙+ + + + +A.乙种子中主要含蛋白质B.碘液、苏丹1H染液和双缩版试剂与相应的物质发生的颜色反应分别是砖红色、橘黄色和紫色C.在观察颜色时有可能用到光学显微镜D.萌发时，同样质量的三种种子需氧量最多的是甲【答案】C【例26】下列关于检测生物组织中的糖类、脂肪、蛋白质的实验，操作步骤的叙述中正确的是（）A.甘蔗茎的薄壁组织、甜菜的块根等，都含有较多的糖且近于白色，因此可以用于进行可溶性 还原糖的鉴定B.脂肪的鉴定实验，在显微镜中看到被染成橘黄色的小滴是脂肪C.在蛋白质的鉴定实验中，若用蛋清作实验材料，可以直接使用，不必稀释D.用于鉴定可溶性还原糖的斐林试剂可直接用于蛋白质鉴定【答案】B