S 1.6%P 1.6%Ca3.5%-Na.KFe等1.7%065%H6.6%C18%C12.9%细胞48.4%H10%23.7%其他元素少于3%N3%/P1.4%S0.3%图2-1组成人体细的主要元素(占细膜图2-2组成人体细寇的主要元素(占细胞鲜重的百分比)千重的百分比)组成细胞的化合物组成细胞的各种元素大多以化合物的形式存在。请阅读下列表解,了解组成细胞的主要化合物及其相对含量。水化合物质量分数/%无机化合物2无机盐水占85-90组成细胞的无机盐占1-15化合物糖类蛋白质占7~10脂质有机化合物脂质占1-2蛋白质核酸51-15糖类和核酸思考与讨论1.有机化合物和无机化合物有什么区别?3.并不是所有细膨中化合物的含量都一举例说明。样。根据你的生活经验,说说些植物官的细2、细胞内最多的有机化合物和无机化合物胞中富含糖类、脂质或蛋白质?怎样从植物器分别是哪一种,你能推测它们对生命的意义吗?官中提取这些化合物?这些思考和讨论题,你不一定能回答得很好,但你已经开始探讨这些化合物对生命的意义了。在下面的实验中,你将检测到生物组织中含有的糖类、脂肪和蛋白质等有机化合物。第节绝胸中的元索和化合物17
量云实验检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质某些化学试剂能够使生物组织中的有关有的NaOH溶液,B液:质量浓度为0.01/mL的CuSO溶液),体积分数为50%的酒精溶液,碘机化合物产生特定的颜色反应。糖类中的还原液,蒸馏水。糖(如葡萄糖果糖)与斐林试剂发生作用生成砖红色沉淀。脂肪可以被苏丹Ⅲ染液染成方法步骤橘黄色(或被苏丹IV染液染成红色)。淀粉遇碘1.实验材料、仪器和试剂的选择每小组变蓝色。蛋白质与双缩脲试剂发生作用,产生从老师提供的实验材料中选择一两种,预测其紫色反应。因此,可以根据与某些化学试剂所中含有哪些有机化合物,再选择所备要的仪器产生的颜色反应,检测生物组织中糖类、脂肪和试剂。或蛋白质的存在。2.设计记录表格,记录预测结果,然后按目的要求业照实验步骤进行检测、用“+”或“”记录实测结果。尝试用化学试剂检测生物组织中糖类,脂3.检测的方法步肪和蛋白质。(1)还原糖的检测和观察材料用具福①向试管内注人2mL待测组织样液。I,实验材料:苹果或梨匀浆,马餐薯匀②向试管内注人|mL斐林试剂(甲乙液浆,花生种子,花生种子勾浆,豆浆,鲜肝提等量混合均匀后再注人)。取液。?将试管放人盛有50-65℃温水的大烧2.仪器:双面刀片,试管(最好用刻度试杯中加热约2min管,试管架,试管夹,大小烧杯,小量筒,滴观察试管中出现的颜色变化。管,酒精灯,三脚架,石棉网,火柴,载玻片,(2)脂肪的检测和观察盖玻片、毛笔、吸水纸、显微镜。①方法一:向待测组织样液中滴加3滴苏3.试剂:斐林试剂(甲液:质量浓度为丹Ⅲ染液,观察样液被染色的情况。0.1g/mL的NaOH溶液,乙液:质量浓度为②方法二:制作子叶临时切片,用显微镜0.05g/mL的CuSO.溶液),苏丹Ⅲ或苏丹V染观察子叶细胞的着色情况(以花生为例)液,双缩腺试剂(A液:质量浓度为0.1g/mL取材取一粒浸泡过的花生种子,去掉种皮。成分待测脂肪强白质淀粉还原糖祥品#*处填写预测结果:处填写实测结果。18第2章组成细拍的分子
切片用刀片在花生子叶的横断面上平行②向试管内注人双缩腺试剂A液1mL,切下若干薄片,放人盛有清水的培养Ⅲ中待用。摇勾。制片从培养皿中选取最薄的切片,用毛?向试管内注入双缩腺试剂B液4滴,摇匀。笔蘸取放在载玻片中央,在花生子叶薄片上滴可见组织样液变成紫色。2~3滴苏丹Ⅲ染液,染色3min(如果用苏丹V(4)淀粉的检测和观察①用试管取2mL待测组织样液。染液,染色1min)用吸水纸吸去染液,再滴加①向试管内滴加2滴碘液,观察颜色变化。1~2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,滴一滴蒸讨论确水,盖上盖玻片,制成临时装片。1你的预测与实测结果是否一致?观察在低倍显微镜下找到花生子叶的最2.小组间交流实验结果,你有什么发薄处,移到视野中央,将影像调节清楚,换高倍现?镜观察,视野中被染成橘黄色的脂肪颗粒清晰3.全班共检测了多少种生物材料?这些可见。生物材中有机化合物的种类,含量一样吗?(3)蛋白质的检测和观察这对我们选择食物有什么启发?①向试管内注人待测组织样液2mL。练习3,科学家在研究生物体的化学成分时,发现一、基础题组成生物体的元索在非生物界中也都存在,这一事1、判断下列表述是否正确。实主要说明:(1)组成细胞的元素有C、H、O、N等20多A.生物与非生物没有区别:()种,其中C是最基本的元素。B.生物界与非生物界具有统一性,(2)构成细胞膜、细胞质和细胞核的主要化合C.生物来源于非生物,物是有机物,水和无机盐在活细胞中并不重要。D.生物界与非生物界具有差异性(答[]2.将下列试剂与相应的待测样品、相应的实验结果用线连接起来。二、拓展题1.组成细胞的元索追根溯源来自无机环境,为豆浆苏丹Ⅲ染液砖红色沉淀什么细胞内各种元素的比例与无机环境的大不相同?斐林试剂马铃薯汁橘黄色2.将细胞内含有的各种物质配齐,并按照它蓝色双缩脲试剂葡萄汁们在细胞中的比例放在一个试管中,能构成一个生紫色碘液花生子叶命系统吗?为什么?第节细的中的元和化合物19
第2节蛋白质生命活动的主要承担者问题探讨当你购买菜些食品时,包装上常附有食品成分说明。你会发现蛋白质是许多食品的重要成分,有时你还会肴到添加菜些氨基酸的食品。讨论:1.你能够说出多少种富含蛋白质的食品?2.你知道蛋白质在生命活动中的主要作用有哪些?3.为什么有些食品中要添加某些氧基酸?富含蛋白质的食物组成细胞的有机物中含量最多的就是蛋白质(protein)。本节聚焦“protein”一词源自拉丁文“proteus”,意思是“首要的物质”我们平时所吃的食物中,一般都含有蛋白质,肉、蛋、奶和·氨基酸的结构有什么特点?大豆制品中蛋白质含量尤其丰富。蛋白质必需经过消化,成·为什么细胞中蛋白质的种类如此多样?为各种氨基酸,才能被人体吸收和利用。·为什么说蛋白质是生命活氨基酸及其种类动的主要承担者?氨基酸(aminoacid)是组成蛋白质的基本单位。在生物体中组成蛋白质的氨基酸约有20种。氨基酸的结构有什么特点呢?思考与讨论观察下列几种氨基酸的结构HO0HH0HO=-1H,N-C-C-OHH,N-CC-OHHN-C-C-OH-C-OHHN-CHCHCH,CH,ICH,CHCH甘氨酸搬氨液丙氨酸CH,CH,讨论:亮氨酸1.这些氮基酸的结构具有什么共同特点?2.“氢基酸”这一名词与其分子结构有对应关系吗?20第2章组成细服的分子
侧链基团其他氨基酸的分子结构与以上4种相似,即每种氨基酸分子至少都含有一个氨基(一NH)和一个羧基(一COOH),RO氨基并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。这H-NC-OHC个碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基团,这个侧链基丰团用R表示图2一3),各种氨基酸之间的区别在于R基的不羧基HH同,如甘氨酸上的R基是一个氢原子一H),丙氨酸上的R基是一个甲基(一CH)。图2-3氨基酸分子结构通式图与生活的联系有8种氢基酸是人体细胞不能合成的(婴儿有9种,多出来的一种是组氨酸),必颈从外界环境中直接获取,这些氨基酸叫做必需氨基酸,如赖氢酸、苯丙氨酸等。图此,在评价各种食物中蛋白质成分的营养价值时,人们格外注重其中必需氢基酸的含量。例如,谷类蛋白质,无其是玉米的蛋白质中缺少赖酸,因此以玉米为主食的人群,特别是儿童应额外补充赖氨酸。经常食用奶制品、肉类、蛋类和大豆制品,一般是不会缺乏必需氨基酸的。另外12种氢基酸是人体细胞能够合成的,叫做非必氢基酸蛋白质的结构及其多样性相关信息牛胰岛素由51个氨基酸组成蛋白质是以氨基酸为基本单位构成的生物大分子。据估相对分子质量为5700,人血红计,生物界的蛋白质种类多达10~102种,它们参与组成生蛋白相对分子质量为64500.兔物体和细胞的各种结构,执行多种多样的功能。肌球蛋白相对分子质量为20种氨基酸是怎样构成种类如此众多的蛋白质的470000,组成它们的氢基酸的呢?请仔细观察下面由氨基酸形成结构复杂的蛋白质的数量更多示意图。氨基酸几杀多肤链折叠形成蛋白质二肽三肤多肽一条多肽链盘曲折叠形成蛋白质图2-4山氨基酸形成蛋白质的示意图一蛋白质212节生命活动的主要承担者一