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2017年高考復(fù)習(xí)正在進(jìn)行中,高考生物想在原有的基礎(chǔ)上提分,這就要求考生要掌握一定的知識(shí)量,能隨機(jī)應(yīng)變,靈活運(yùn)用已掌握的知識(shí)。以下是小編對(duì)《2017年高考生物必備知識(shí)點(diǎn):細(xì)胞中的元素和化合物知識(shí)點(diǎn)技巧》進(jìn)行的總結(jié),供考生參考。
細(xì)胞中的元素和化合物,檢測(cè)生物組織中的糖類(lèi)、脂肪和蛋白質(zhì),是生物復(fù)習(xí)的基礎(chǔ)部分,重點(diǎn)內(nèi)容是認(rèn)識(shí)生物界與非生物界的統(tǒng)一性和差異性;記住組成細(xì)胞的元素和化合物的種類(lèi)和含量的多少;知道哪些是大量元素(C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等)、微量元素(除大量元素外的,生物所必需的)、主要元素(C、H、O、N、P、S)、基本元素(C、H、O、N、)、最基本元素(C);化合物中注意,水是含量最多的化合物(無(wú)機(jī)物),蛋白質(zhì)是含量最多的有機(jī)物,體現(xiàn)了蛋白質(zhì)在有機(jī)物中的重要性。不同生物體內(nèi)所含的化學(xué)元素的種類(lèi)基本相同,但在不同生物體內(nèi)同種元素的含量差別較大;同一生物體內(nèi)的不同元素的含量也不相同,這是細(xì)胞統(tǒng)一性和差異性的表現(xiàn)。
一.研究細(xì)胞中元素和化合物的基本方法
元素是對(duì)具有相同核電荷數(shù)的一類(lèi)原子的總稱(chēng)。不同元素的發(fā)光光譜(元素的原子受到刺激時(shí)所呈現(xiàn)的特有顏色)是不一樣的,由元素發(fā)出來(lái)的光譜,用分光器(棱鏡或光柵)大體上可以辨別是什么顏色。另外,也可以由元素的吸收光譜來(lái)判斷。
每種化合物都有它獨(dú)特的紅外光譜,可以作為化合物的“指紋”。鑒定一種化合物,要先根據(jù)化合物的來(lái)源和其他性質(zhì)提出有限的幾個(gè)可能化合物,然后把它的光譜和這些已知化合物的光譜相比較。另外,還可以用電子光譜、旋光度、核磁共振、質(zhì)譜法、X射線、衍射等方法來(lái)進(jìn)行分析。
二.植物體和土壤的部分元素含量的比較
三.檢測(cè)生物組織中糖類(lèi)、脂肪、蛋白質(zhì)的其他簡(jiǎn)易方法
(1)檢測(cè)生物組織中糖類(lèi)的其他簡(jiǎn)易方法
Molisch反應(yīng)(α- 萘酚反應(yīng)) 此方法是鑒定糖類(lèi)最常用的顏色反應(yīng)。它的原理是:糖類(lèi)在濃酸作用下所形成的糠醛及其衍生物可以與α- 萘酚作用,形成紅紫色復(fù)合物。由于在糖溶液與濃硫酸兩液面間出現(xiàn)紅紫色的環(huán),因此又稱(chēng)紫環(huán)反應(yīng)。α- 萘酚也可用麝香草酚或其他的苯酚化合物代替,麝香草酚溶液比較穩(wěn)定,其靈敏度與α- 萘酚一樣。除了糖類(lèi)之外,各種糠醛衍生物、葡萄糖醛酸、丙酮、甲酸、乳酸等都可以呈現(xiàn)近似的陽(yáng)性反應(yīng)。因此,陰性反應(yīng)證明沒(méi)有糖類(lèi)物質(zhì)的存在;而陽(yáng)性反應(yīng)只能說(shuō)明有糖類(lèi)存在的可能。
蒽酮反應(yīng) 糖類(lèi)經(jīng)濃酸水解,脫水生成的糠醛及其衍生物與蒽酮(10-酮-9,10-二氫蒽)反應(yīng)生成藍(lán)綠色復(fù)合物。
Benedict反應(yīng) 班氏試劑是斐林試劑的改良(也是含有Cu2+的堿性溶液),能使具有自由醛基或酮基的糖類(lèi)氧化,其本身則變成磚紅色或黃色的Cu2O,可用來(lái)測(cè)定還原糖的存在。它利用檸檬酸作為Cu2+的絡(luò)合劑,其堿性比斐林試劑弱,靈敏度高,干擾因素少,因而在實(shí)際應(yīng)用中有更多的優(yōu)點(diǎn)。
Bial反應(yīng)(甲基間苯二酚反應(yīng)) 戊糖與濃鹽酸加熱形成糠醛,在有Fe3+存在的條件下,它與甲基間苯二酚(地衣酚)縮合,形成深藍(lán)色的沉淀物(此沉淀物溶于正丁醇)。己糖也能發(fā)生反應(yīng),產(chǎn)生灰綠色甚至棕色的沉淀物。
(2)檢測(cè)生物組織中脂肪的其他簡(jiǎn)易方法
油點(diǎn)試驗(yàn)(spot test) 將含有脂肪的混合物磨碎后擦在一片濾紙(或牛皮紙)上,然后朝向光源觀看,應(yīng)該有半透明的油點(diǎn)出現(xiàn)。此油點(diǎn)不能揮發(fā)掉。當(dāng)濾紙浸過(guò)苯(或醚、異丙醇等)后,油點(diǎn)消失;或?qū)⒒旌衔锬ニ楹笕苡诒揭褐?,然后過(guò)濾。取一濾紙放入濾液中,取出后讓苯揮發(fā),朝向光源觀看,如有半透明油點(diǎn)存在,則證明混合物中含有脂肪。
乳液形成試驗(yàn)(emulsion test) 將一含有脂肪的混合物溶液稍微加熱,加入少量乙醇,搖勻后靜置。脂肪可分散成許多微粒,形成白色乳狀液。
(3)檢測(cè)生物組織中蛋白質(zhì)的其他簡(jiǎn)易方法
對(duì)各種氨基酸特異的某些顏色反應(yīng)(見(jiàn)表8),可用來(lái)檢測(cè)含有這些氨基酸的蛋白質(zhì)。這些顏色反應(yīng)包括Millon反應(yīng)、黃蛋白反應(yīng)、茚三酮反應(yīng)以及Hopkins-Cole(水合乙醛酸)反應(yīng)等。
Millon反應(yīng) 米倫試劑為硝酸、亞硝酸、硝酸汞、亞硝酸汞的混合物,能與單酚及雙酚和吲哚衍生物產(chǎn)生顏色反應(yīng),但不能檢驗(yàn)?zāi)虻鞍住?/p>
茚三酮反應(yīng) 蛋白質(zhì)、多肽和各種氨基酸具有茚三酮反應(yīng)。除無(wú)α氨基的脯氨酸和羥脯氨酸呈黃色外,其他氨基酸生成紫紅色,最終為藍(lán)色化合物。
黃蛋白反應(yīng) 它是芳香族氨基酸,特別是酪氨酸和色氨酸蛋白質(zhì)所特有的顏色反應(yīng)。
四.常見(jiàn)考法
在平時(shí)考試以及在高考中,多以選擇題的形式出現(xiàn)??疾閷?duì)細(xì)胞中元素和化合物含量多少或種類(lèi)多少關(guān)系;考查生物組織中不同化合物檢測(cè)的方法、原理、操作步驟等等,高考中出現(xiàn)的次數(shù)較多。
五.糖類(lèi)、脂肪和蛋白質(zhì)重點(diǎn)知識(shí)
只有還原糖的檢測(cè)需要加熱;在脂肪的檢測(cè)中要用到顯微鏡;蛋白質(zhì)的檢測(cè)必須先加雙縮脲試劑A液,搖勻后,再滴加B液;菲林試劑和雙縮脲試劑不能代替使用。
六.組成生物體的化學(xué)元素
1.組成生物體的化學(xué)元素
常見(jiàn)的有20多種。組成生物體的化學(xué)元素大體相同,但是在不同的生物體內(nèi),各種化學(xué)元素的含量相差很大。
2.大量元素和微量元素
大量元素;含量占生物體總重量萬(wàn)分之一以上;含量大,生物生活所必須;如C、P、O、S、H、N、K、Ca、Mg。
微量元素;含量占生物體總重量萬(wàn)分之一以下;需要量少,但也是生物生活必須的;如Fe、Mn、Zn 、Cu、B、 Mo。
3.組成生物體的大量元素分類(lèi)
最基本元素:C
基本元素:C、H、O、N
主要元素:C、H、O、N、P、S
大量元素:C、P、O、S、H、N、K、Ca、Mg
七.組成細(xì)胞的化合物
1.化合物的元素組成:
糖類(lèi)、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和核酸的組成元素中都有C、H、O,蛋白質(zhì)和核酸中含有N。
2.從含有元素量分析氧化時(shí)耗氧量:
脂肪分子中氧的含量遠(yuǎn)少于糖類(lèi),而碳和氫的含量則比糖類(lèi)多,因此等質(zhì)量的脂肪徹底氧化時(shí)所消耗的氧氣比糖類(lèi)多,釋放的能量也多于糖類(lèi)。
3.化合物中的特殊元素組成在同位素標(biāo)記中的應(yīng)用:
S是蛋白質(zhì)中含量較多,又是其特有的一種元素,因此常用S標(biāo)記蛋白質(zhì);而P是核酸中一種特有元素,因此常用P標(biāo)記核酸。
4.生物體中化合物含量:
細(xì)胞鮮重中含量最高的是水,因此鮮重中含量最多的元素是O;細(xì)胞干重中含量最多的是蛋白質(zhì),細(xì)胞干重中含量最高的元素是C。C原子本身的化學(xué)性質(zhì),使它能夠通過(guò)化學(xué)鍵連接成鏈或環(huán),從而形成各種生物大分子,正是由于C原子在組成生物大分子中的重要作用,因此C是生命的核心元素,沒(méi)有碳,就沒(méi)有生命。
八.誤區(qū)提醒
不管是大量元素還是微量元素都是生物體所必需的,也就是在正常情況下含有的元素;例如汞,雖然在某些生物體中含有,含量在萬(wàn)分之一以下,但不能叫微量元素。
水是任何生物體中含量最多的化合物,但具體到一種特定的組織或器官就不一定了,例如干種子;含量最多的有機(jī)物是蛋白質(zhì)。
這里所說(shuō)的大量元素、微量元素是對(duì)生物界而言的,具體到某種特定的生物可能不一樣,如硅藻中硅的含量很多。
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