生物组织中糖类、脂肪和蛋白质的检测方法:
1、检测原理:
生物组织中某些有机化合物能与某些化学试剂产生特定的颜色反应。
(1)糖类
(2)脂肪
(3)蛋白质
2、检测步骤
(1)还原糖的检测与观察:
(2)脂肪的检测:
方法一:花生种子匀浆+3滴苏丹Ⅲ染液→橘黄色
方法二:
(3)蛋白质的检测:
(4)淀粉的检测与观察:
斐林试剂与双缩脲试剂的比较:
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斐林试剂 |
双缩脲试剂 |
鉴定成分 |
还原糖 |
蛋白质 |
鉴定原理 |
还原糖中的醛基(-CHO)在加热条件下能将Cu(OH)2中的Cu2+还原成Cu+,从而生成砖红色的Cu.0沉淀 |
双缩脲(H2NOC-NH-CONH2)在碱性溶液中能与Cuz+结合生成紫色络合物,蛋白质分子中含有与双缩脲结构相似的肽键 |
试剂浓度 |
甲液:质量浓度为0.1g/mL的NaOH溶液;乙液:质量浓度为0.05g/mL的CuSO4溶液 |
A液:质量浓度为0.1g/mL的NaOH溶液;B液:质量浓度为0.01g/mL的CuSO4溶液 |
使用方法 |
甲液、乙液混合均匀后,再加入样液 |
先加A液造成碱性环境,再滴加B液 |
使用条件 |
加热 |
不加热 |
实验现象 |
浅蓝色一棕色—砖红色 |
紫色 |
知识点拨:
(1)在还原糖的鉴定实验中,最理想的实验材料是含还原糖量较高的生物组织(或器官),而且组织颜色较浅,或近于白色的苹果、梨等材料。另外,由于甘蔗、甜菜中含有的蔗糖是非还原糖,不宜选用。
(2)在脂肪的鉴定实验中,实验材料最好选择富含脂肪的种子。
(3)在蛋白质的鉴定实验中,最好选用富含蛋白质的生物组织,植物材料常用的是大豆,动物材料常用的是稀释的鸡蛋清。
注意事项:
还原糖的检测和观察:
①还原糖有葡萄糖,果糖,麦芽糖;
②甲乙液必须等量混合均匀后再加入样液中,现配现用;
③必须用水浴加热
脂肪的鉴定:
①切片要薄,如厚薄不均就会导致观察时有的地方清晰,有的地方模糊。
②酒精的作用是:洗去浮色
③需使用显微镜观察
④使用不同的染色剂染色时间不同
蛋白质的鉴定:
①先加A液1ml,再加B液4滴
②鉴定前,留出一部分组织样液,以便对比
组成细胞的化合物:
1.组成细胞的元素大多以化合物的形式存在。
2.组成细胞的化合物包括无机化合物和有机化合物。无机化合物包括水和无机盐,有机化合物包括糖类、脂质、蛋白质和核酸。
3.各类化合物及含量
可以看出:组成细胞的化合物中,含量最高的是水,细胞干重中,含量最高的是蛋白质。
知识点拨:
(1)并不是所有细胞中化合物的含量都相同,不同生物的细胞,同一个体不同种类的细胞,各种化合物的含量往往有所不同,但化合物的种类基本相同。
(2)注意各类有机物的元素组成:
糖类:仅含C、H、O
脂质:C、H、O(脂肪和固醇);C、H、O、N、P(磷脂)
蛋白质:主要含C、H、O、N
核酸:C、H、O、N、P。
(3)细胞中的元素与化合物对比记忆表:
大量元素 |
C.H.O.N.P.S.K.Ca.Mg |
微量元素 |
Fe.Mn.Zn.Cu.B.Mo等 |
最基本元素 |
C |
鲜重含量最多的元素 |
O |
干重含量最多的元素 |
C |
鲜重含量最多的化合物 |
水 |
干重含量最多的化合物 |
蛋白质 |
不含N元素的有机化合物 |
糖类、脂肪、固醇 |
含有N元素、同时含S元素的有机化合物 |
某些蛋白质 |
含有N元素、同时含P元素的有机化合物 |
核酸、脂质中的磷脂等 |
(4)大量元素与微量元素的记忆方法
①大量元素(C、H、0、N、S、P、Ca、Mg、K),可利用谐音“她请杨丹留人盖美家”来记。
②微量元素(Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu),可利用谐音“铁猛碰新木桶”来记。
生命的物质基础:
三大营养物质的代谢关系:
三大营养物质代谢的关系:三大营养物质之间相互联系,相互制约。他们之间可以转化,但是有条件,而且转化程度有明显差异。
知识点拨:1、蛋白质和糖的转化关系:几乎组成蛋白质的天然氨基酸都可以转化成糖类;
2、糖类代谢与蛋白质代谢的关系:糖类代谢的中间产物可以转变成非必需氨基酸。糖类在分解的过程中产生的一些中间产物如丙酮酸,可以通过氨基转换作用产生相应的非必需氨基酸,但由于糖类分解时不能产生与必需氨基酸相对应的中间产物,因而糖类不能转化成必需氨基酸。
3、脂肪和糖类的转化关系
脂肪分解产生的甘油和脂肪酸都能够转变成糖类。
4、蛋白质代谢与脂肪代谢的关系
一般来说,动物体内不容易利用脂肪合成氨基酸。植物和微生物可由脂肪酸和氮源生成氨基酸;某些氨基酸通过不同途径可转变成甘油和脂肪酸。
5、糖类、脂肪和蛋白质之间转化的条件
在正常情况下,人和动物体所需要的能量主要由糖类氧化供给的,只有当糖类代谢发生障碍,引起供能不足时,才由脂肪和蛋白质氧化分解供给能量,保证集体的能量需要。当糖类和脂肪的摄入量都不足时,体内蛋白质的分解就会增加。而当大量摄入糖类和脂肪时,体内蛋白质的分解就会减少。
6、人体内的物质代谢是一个完整的同意过程
呼吸作用:
1、概念:生物的生命活动都需要消耗能量,这些能量来自生物体内糖类、脂类和蛋白质等有机物的氧化分解。生物体内的有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,最终生成二氧化碳或其他产物,并且释放出能量的总过程,叫做呼吸作用(又叫生物氧化)。
(1)呼吸作用是一种酶促氧化反应。虽名为氧化反应,不论有无氧气参与,都可称作呼吸作用(这是因为在化学上,有电子转移的反应过程,皆可称为氧化)。有氧气参与时的呼吸作用,称之为有氧呼吸;没氧气参与的反应,则称为无氧呼吸。同样多的有机化合物,进行无氧呼吸时,其产生的能量,比进行有氧呼吸时要少。有氧呼吸与无氧呼吸是细胞内不同的反应,与生物体没直接关系。即使是呼吸氧气的生物,其细胞内,也可以进行无氧呼吸。
(2)呼吸作用的目的,是透过释放食物里之能量,以制造三磷酸腺苷(ATP),即细胞最主要的直接能量供应者。呼吸作用的过程,可以比拟为氢与氧的燃烧,但两者间最大分别是:呼吸作用透过一连串的反应步骤,一步步使食物中的能量放出,而非像燃烧般的一次性释放。在呼吸作用中,三大营养物质:碳水化合物、蛋白质和脂质的基本组成单位──葡萄糖、氨基酸和脂肪酸,被分解成更小的分子,透过数个步骤,将能量转移到还原性氢(化合价为+1的氢)中。最后经过一连串的电子传递链,氢被氧化生成水;原本贮存在其中的能量,则转移到ATP分子上,供生命活动使用。
植物呼吸作用过程:有机物(储存能量)+氧(通过线粒体)→二氧化碳+水+能量
(3)呼吸速率:又称呼吸强度。指在一定温度下,单位重量的活细胞(组织)在单位时间内吸收氧或释放二氧化碳的量,通常以“mg(μl)/(h?g)”为单位,表示每克活组织(鲜重、干重、含氮量等)在每小时内消耗氧或释放二氧化碳的毫克数(或微开数)。呼吸速率的大小可反映某生物体代谢活动的强弱。呼吸作用是由一系列酶催化的化学反应,所以温度对呼吸作用有很大影响。还有水分、氧气、二氧化碳等也是影响呼吸速率的条件。
(4)植物呼吸作用原理的应用:
粮食储存;
低温保存蔬菜水果:通过增加二氧化碳的含量可以抑制储存蔬菜水果等的呼吸作用;充氮气也可以降低氧气的浓度,抑制呼吸作用。
农田松土;农田排涝等措施有利于植物根的生长和对无机盐的吸收。
影响细胞呼吸的因素及实践应用: 1.内部因素:
(1)不同种类的植物细胞呼吸速率不同,如旱生植物小于水生植物,阴生植物小于阳生植物。
(2)同一植株在不同的生长发育时期呼吸速率不同,如幼苗期、开花期呼吸速率较高,成熟期呼吸速率较低。
(3)同一植物的不同器官呼吸速率不同,如生殖器官大于营养器官。
2.环境因素:
(1)温度
①规律:呼吸作用在最适温度最强,超过最适温度,呼吸酶活性下降,甚至变形失活,呼吸受抑制;低于最适温度活性下降,呼吸受抑制。
②应用:生产上常用这一原理在低温下贮存蔬菜、水果。在大棚蔬菜的栽培过程中夜间适当降温,降低呼吸作用,减少有机物的消耗,提高产量。
(2)O2的浓度
①规律:在O2浓度为零时只进行无氧呼吸;O2浓度为10%以下,既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸;O2 浓度为l0%以上,只进行有氧呼吸。
②应用:生产中常利用降低氧的浓度抑制呼吸作用,藏少有机物消耗这一原理来延长蔬菜、水果保鲜时间。
(3)CO2浓度
①规律:从化学平衡的角度分析,C02浓度增加,呼吸速率下降。
②应用:在蔬菜和水果的保鲜中,增加CO:浓度具有良好的保鲜作用。
(4)水含量
①规律:在一定范围内,细胞呼吸强度随含水量的增加而加强,随含水量的减少而减弱。
②应用:在作物种子的储藏时,将种子风干,以减弱细胞呼吸,减少有机物的消耗。
思维拓展:
1、温室中栽培农作物提高产量的措施有两个方面,提高光合强度和降低呼吸消耗。影响细胞呼吸的因素有温度、氧气浓度、二氧化碳浓度、含水量等,但农业生产中最常考虑的是温度。其他几个因素不容易控制。
2、植物细胞呼吸的最适温度一般在25~35℃,最高温度在35~45℃。
3、绿色植物细胞呼吸的最适温度总比光合作用的最适温度高。一般情况下,植物细胞呼吸的最适温度为30℃,而光合作用的最适温度为25℃。
生物个体的生长和发育过程:
1、被子植物发育过程:
种子萌发的条件:内因:胚是完整而且是活的;外因:适宜的温度、充足的水分和空气。
种子萌发时的生理变化:干重先减少后增多(光合作用),鲜重一直增加,有机物种类增加。
吸水方式变化:吸涨吸水→渗透吸水。
种子萌发是水分和呼吸作用的变化图:
种子萌发时有机物的变化图:
荠菜胚的发育过程:
动物个体发育的过程:受精卵→幼体→成体,分为胚的发育和胚后发育。
胚胎发育的区别:
胚胎发育的分类:
蛙的变态发育:由蝌蚪变为成体蛙。
变态发育:指动物在胚后发育过程中,形态结构和生活习性上所出现的一系列显著变化、幼体与成体差别很大,而且改变的形态又是集中在短时间内完成,这种胚后发育叫变态发育。