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2017年高考复习正在进行中,高考生物想在原有的基础上提分,这就要求考生要掌握一定的知识量,能随机应变,灵活运用已掌握的知识。以下是小编对《2017年高考生物必备知识点:细胞中的元素和化合物知识点技巧》进行的总结,供考生参考。
细胞中的元素和化合物,检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质,是生物复习的基础部分,重点内容是认识生物界与非生物界的统一性和差异性;记住组成细胞的元素和化合物的种类和含量的多少;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(无机物),蛋白质是含量最多的有机物,体现了蛋白质在有机物中的重要性。不同生物体内所含的化学元素的种类基本相同,但在不同生物体内同种元素的含量差别较大;同一生物体内的不同元素的含量也不相同,这是细胞统一性和差异性的表现。
一.研究细胞中元素和化合物的基本方法
元素是对具有相同核电荷数的一类原子的总称。不同元素的发光光谱(元素的原子受到刺激时所呈现的特有颜色)是不一样的,由元素发出来的光谱,用分光器(棱镜或光栅)大体上可以辨别是什么颜色。另外,也可以由元素的吸收光谱来判断。
每种化合物都有它独特的红外光谱,可以作为化合物的“指纹”。鉴定一种化合物,要先根据化合物的来源和其他性质提出有限的几个可能化合物,然后把它的光谱和这些已知化合物的光谱相比较。另外,还可以用电子光谱、旋光度、核磁共振、质谱法、X射线、衍射等方法来进行分析。
二.植物体和土壤的部分元素含量的比较
三.检测生物组织中糖类、脂肪、蛋白质的其他简易方法
(1)检测生物组织中糖类的其他简易方法
Molisch反应(α- 萘酚反应) 此方法是鉴定糖类最常用的颜色反应。它的原理是:糖类在浓酸作用下所形成的糠醛及其衍生物可以与α- 萘酚作用,形成红紫色复合物。由于在糖溶液与浓硫酸两液面间出现红紫色的环,因此又称紫环反应。α- 萘酚也可用麝香草酚或其他的苯酚化合物代替,麝香草酚溶液比较稳定,其灵敏度与α- 萘酚一样。除了糖类之外,各种糠醛衍生物、葡萄糖醛酸、丙酮、甲酸、乳酸等都可以呈现近似的阳性反应。因此,阴性反应证明没有糖类物质的存在;而阳性反应只能说明有糖类存在的可能。
蒽酮反应 糖类经浓酸水解,脱水生成的糠醛及其衍生物与蒽酮(10-酮-9,10-二氢蒽)反应生成蓝绿色复合物。
Benedict反应 班氏试剂是斐林试剂的改良(也是含有Cu2+的碱性溶液),能使具有自由醛基或酮基的糖类氧化,其本身则变成砖红色或黄色的Cu2O,可用来测定还原糖的存在。它利用柠檬酸作为Cu2+的络合剂,其碱性比斐林试剂弱,灵敏度高,干扰因素少,因而在实际应用中有更多的优点。
Bial反应(甲基间苯二酚反应) 戊糖与浓盐酸加热形成糠醛,在有Fe3+存在的条件下,它与甲基间苯二酚(地衣酚)缩合,形成深蓝色的沉淀物(此沉淀物溶于正丁醇)。己糖也能发生反应,产生灰绿色甚至棕色的沉淀物。
(2)检测生物组织中脂肪的其他简易方法
油点试验(spot test) 将含有脂肪的混合物磨碎后擦在一片滤纸(或牛皮纸)上,然后朝向光源观看,应该有半透明的油点出现。此油点不能挥发掉。当滤纸浸过苯(或醚、异丙醇等)后,油点消失;或将混合物磨碎后溶于苯液中,然后过滤。取一滤纸放入滤液中,取出后让苯挥发,朝向光源观看,如有半透明油点存在,则证明混合物中含有脂肪。
乳液形成试验(emulsion test) 将一含有脂肪的混合物溶液稍微加热,加入少量乙醇,摇匀后静置。脂肪可分散成许多微粒,形成白色乳状液。
(3)检测生物组织中蛋白质的其他简易方法
对各种氨基酸特异的某些颜色反应(见表8),可用来检测含有这些氨基酸的蛋白质。这些颜色反应包括Millon反应、黄蛋白反应、茚三酮反应以及Hopkins-Cole(水合乙醛酸)反应等。
Millon反应 米伦试剂为硝酸、亚硝酸、硝酸汞、亚硝酸汞的混合物,能与单酚及双酚和吲哚衍生物产生颜色反应,但不能检验尿蛋白。
茚三酮反应 蛋白质、多肽和各种氨基酸具有茚三酮反应。除无α氨基的脯氨酸和羟脯氨酸呈黄色外,其他氨基酸生成紫红色,最终为蓝色化合物。
黄蛋白反应 它是芳香族氨基酸,特别是酪氨酸和色氨酸蛋白质所特有的颜色反应。
四.常见考法
在平时考试以及在高考中,多以选择题的形式出现。考查对细胞中元素和化合物含量多少或种类多少关系;考查生物组织中不同化合物检测的方法、原理、操作步骤等等,高考中出现的次数较多。
五.糖类、脂肪和蛋白质重点知识
只有还原糖的检测需要加热;在脂肪的检测中要用到显微镜;蛋白质的检测必须先加双缩脲试剂A液,摇匀后,再滴加B液;菲林试剂和双缩脲试剂不能代替使用。
六.组成生物体的化学元素
1.组成生物体的化学元素
常见的有20多种。组成生物体的化学元素大体相同,但是在不同的生物体内,各种化学元素的含量相差很大。
2.大量元素和微量元素
大量元素;含量占生物体总重量万分之一以上;含量大,生物生活所必须;如C、P、O、S、H、N、K、Ca、Mg。
微量元素;含量占生物体总重量万分之一以下;需要量少,但也是生物生活必须的;如Fe、Mn、Zn 、Cu、B、 Mo。
3.组成生物体的大量元素分类
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.组成细胞的化合物
1.化合物的元素组成:
糖类、脂质、蛋白质和核酸的组成元素中都有C、H、O,蛋白质和核酸中含有N。
2.从含有元素量分析氧化时耗氧量:
脂肪分子中氧的含量远少于糖类,而碳和氢的含量则比糖类多,因此等质量的脂肪彻底氧化时所消耗的氧气比糖类多,释放的能量也多于糖类。
3.化合物中的特殊元素组成在同位素标记中的应用:
S是蛋白质中含量较多,又是其特有的一种元素,因此常用S标记蛋白质;而P是核酸中一种特有元素,因此常用P标记核酸。
4.生物体中化合物含量:
细胞鲜重中含量最高的是水,因此鲜重中含量最多的元素是O;细胞干重中含量最多的是蛋白质,细胞干重中含量最高的元素是C。C原子本身的化学性质,使它能够通过化学键连接成链或环,从而形成各种生物大分子,正是由于C原子在组成生物大分子中的重要作用,因此C是生命的核心元素,没有碳,就没有生命。
八.误区提醒
不管是大量元素还是微量元素都是生物体所必需的,也就是在正常情况下含有的元素;例如汞,虽然在某些生物体中含有,含量在万分之一以下,但不能叫微量元素。
水是任何生物体中含量最多的化合物,但具体到一种特定的组织或器官就不一定了,例如干种子;含量最多的有机物是蛋白质。
这里所说的大量元素、微量元素是对生物界而言的,具体到某种特定的生物可能不一样,如硅藻中硅的含量很多。
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