高中生物：细胞中的生物大分子
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1、生物大分子的基本骨架
（1）碳元素是组成生物体的主要成分之一
一个碳原子含有6个质子、6个中子和6个电子。碳原子的4个价电子可与多种原子结合，但主要是与氢、氧、氮及硫结合，也可与其他碳原子结合
（2）有机物的碳骨架：
①碳原子之间可以单键相结合，也可以双键或三键相结合，形成不同长度的链状、分支链状或环状结构，这些结构称为有机物的碳骨架
②例如，蛋白质分子的肽链是以氨基酸为基本单元的碳骨架构成的
（3）碳骨架的结构排列和长短以及与碳骨架相连接的某些含氧、氢、硫、磷等的原子团决定了有机化合物的基本性质。
糖类、脂质、蛋白质、核酸是组成生物体最重要的有机化合物。
2、糖类的种类和功能
糖类是由C、H、O3种元素组成的。糖类可分为单糖、二糖和多糖等。
（1）糖类的种类
①单糖：凡不能被水解成小分子的糖为单糖。自然界分布最广的是五碳糖和六碳糖，它们分别称为戊糖和己糖。
戊糖：核糖、脱氧核糖属戊糖
己糖：葡萄糖、果糖和半乳糖为己糖。
②寡糖：凡能水解成少数单糖分子的称为寡糖，常见的如二糖蔗糖、麦芽糖为植物二糖。乳糖为动物二糖。
单糖和寡糖能溶于水，多有甜味。
③多糖：凡能水解成许多单糖分子的糖为多糖，如淀粉、糖原和纤维素。
④复合糖：与非糖物质结合的糖称为复合糖，如糖蛋白和糖脂。糖的衍生物称衍生糖，如糖胺、糖酸和糖酯等。
（2）糖类的功能
①糖类是生物体维持生命活动的主要能量来源——主要能源物质
②生物体重要的结构物质（核糖、脱氧核糖是遗传物质的组成成分；纤维素是细胞壁的重要成分）。
③能参与细胞识别、细胞间物质运输和免疫功能的调节等生命活动。
（3）糖类的鉴定实验
①用斐林试剂来检测还原性糖的存在。
Ⅰ 单糖、麦芽糖、乳糖等是还原性糖，它们与斐林试剂反应，可以产生砖红色沉淀。
Ⅱ 在淀粉酶的作用下，淀粉水解成麦芽糖，麦芽糖与斐林试剂反应，呈现砖红色沉淀
Ⅲ 淀粉、蔗糖是非还原性糖，它们与斐林试剂没有砖红色的颜色反应。
② 还原性糖的鉴定实验
③ 淀粉鉴定实验：
Ⅰ 取2支洁净的试管，用标记笔在试管上部编号（A和B）备用。
Ⅱ 用天平称取蔗糖和淀粉各2g，分别放入100mL的清水中，溶解后备用。
Ⅲ 用量筒量取蔗糖溶液和淀粉溶液各3mL，分别注入2支试管中。
Ⅳ 向2支试管中分别滴入等量的稀碘液，观察并记录溶液颜色的变化情况。
3、脂质的种类和功能
主要由C、H、O3种元素组成
（1）种类和功能：包括脂肪、类脂（如磷脂）和固醇（如胆固醇）等。
①脂肪：由甘油和脂肪酸结合而成的脂质，对于动物称为脂肪，对于植物则称为油。
Ⅰ 简述脂肪
脂肪酸是由大约17个碳的烃链与羧基组成的有机酸，由于其碳原子与氢原子以非极性共价键相连接，因此整个烃链具有疏水性——非极性
甘油是由3个碳原子分别连着3个羟基构成的醇由3个脂肪酸上的羧基与一分子甘油上的3个羟基分别脱水缩合形成的脂质又叫三酰甘油
不饱和脂肪酸甘油酯 烃链含有双键的脂肪酸称为不饱和脂肪酸，玉米油、菜籽油和其他植物油大多为不饱和脂肪酸甘油酯。
多数动物脂肪为饱和脂肪酸甘油酯，饱和脂肪酸含量过高的食品可导致人体动脉粥样硬化等。
Ⅱ 功能：重要能源物质，保温缓冲等。
② 类脂（如磷脂）
Ⅰ 磷脂简述
甘油的一个α－羟基不是和脂肪酸而是和磷酸结合，另外两个羟基与脂肪酸结合而成的酯，即磷脂酸。磷脂酸分子式中的H被含氨基的醇如胆碱、胆胺、丝氨酸等所取代，则分别成为卵磷脂、脑磷脂、丝氨酸磷脂等。分子中有一个亲水基团和两条疏水链。
Ⅱ 功能：几乎全部存在于细胞的膜系统中，是膜结构的骨架。卵磷脂为白色蜡状物质，易溶于乙醚、乙醇等有机溶剂，是生物膜的主要成分，主要存在于脑、卵黄、红细胞、肾上腺和精液中。
③ 固醇（又称甾类化合物）。
Ⅰ 固醇简介：结构与其他脂质类不同，类固醇分子中碳原子排列成4个相关联的环，环上连有一侧链。
Ⅱ 重要的甾类化合物有胆固醇、胆汁盐、雌激素与雄激素以及肾上腺皮质分泌的激素等。
Ⅲ 类固醇激素调节动物（脊椎动物、昆虫、蟹类等）的某些代谢过程。
（2）鉴定脂肪
①脂肪可以被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色；可用体积分数为50％的乙醇溶液洗去被染玻片标本上的苏丹Ⅲ染液浮色；在光学显微镜下能够观察到被染色的脂肪颗粒。
②步骤：
Ⅰ 取材：取新鲜材料如花药等放在洁净的载玻片上。
Ⅱ 染色：加醋酸洋红染液一滴，进行固定和染色。
Ⅲ 压碎：用玻璃棒的一端，或解剖刀轻轻将材料压碎，并使材料均匀分散开
Ⅳ 干燥：加上盖玻片，并将载玻片在酒精灯火焰上往返烘烤3—4次（注意温度不可过高）。
Ⅴ 脱色：在盖玻片的一端滴加质量分数为45％的醋酸溶液，在另一端用吸水纸将盖玻片下的染液吸去，然后用另一吸水纸在盖玻片上轻按，以吸去盖玻片周围多余的醋酸。
Ⅵ 观察：晾干后即可置于显微镜下观察。
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（1）碳元素是组成生物体的主要成分之一
一个碳原子含有6个质子、6个中子和6个电子。碳原子的4个价电子可与多种原子结合，但主要是与氢、氧、氮及硫结合，也可与其他碳原子结合
（2）有机物的碳骨架：
①碳原子之间可以单键相结合，也可以双键或三键相结合，形成不同长度的链状、分支链状或环状结构，这些结构称为有机物的碳骨架
②例如，蛋白质分子的肽链是以氨基酸为基本单元的碳骨架构成的
（3）碳骨架的结构排列和长短以及与碳骨架相连接的某些含氧、氢、硫、磷等的原子团决定了有机化合物的基本性质。
糖类、脂质、蛋白质、核酸是组成生物体最重要的有机化合物。
2、糖类的种类和功能
糖类是由C、H、O3种元素组成的。糖类可分为单糖、二糖和多糖等。
（1）糖类的种类
①单糖：凡不能被水解成小分子的糖为单糖。自然界分布最广的是五碳糖和六碳糖，它们分别称为戊糖和己糖。
戊糖：核糖、脱氧核糖属戊糖
己糖：葡萄糖、果糖和半乳糖为己糖。
②寡糖：凡能水解成少数单糖分子的称为寡糖，常见的如二糖蔗糖、麦芽糖为植物二糖。乳糖为动物二糖。
单糖和寡糖能溶于水，多有甜味。
③多糖：凡能水解成许多单糖分子的糖为多糖，如淀粉、糖原和纤维素。
④复合糖：与非糖物质结合的糖称为复合糖，如糖蛋白和糖脂。糖的衍生物称衍生糖，如糖胺、糖酸和糖酯等。
（2）糖类的功能
①糖类是生物体维持生命活动的主要能量来源——主要能源物质
②生物体重要的结构物质（核糖、脱氧核糖是遗传物质的组成成分；纤维素是细胞壁的重要成分）。
③能参与细胞识别、细胞间物质运输和免疫功能的调节等生命活动。
（3）糖类的鉴定实验
①用斐林试剂来检测还原性糖的存在。
Ⅰ 单糖、麦芽糖、乳糖等是还原性糖，它们与斐林试剂反应，可以产生砖红色沉淀。
Ⅱ 在淀粉酶的作用下，淀粉水解成麦芽糖，麦芽糖与斐林试剂反应，呈现砖红色沉淀
Ⅲ 淀粉、蔗糖是非还原性糖，它们与斐林试剂没有砖红色的颜色反应。
② 还原性糖的鉴定实验
③ 淀粉鉴定实验：
Ⅰ 取2支洁净的试管，用标记笔在试管上部编号（A和B）备用。
Ⅱ 用天平称取蔗糖和淀粉各2g，分别放入100mL的清水中，溶解后备用。
Ⅲ 用量筒量取蔗糖溶液和淀粉溶液各3mL，分别注入2支试管中。
Ⅳ 向2支试管中分别滴入等量的稀碘液，观察并记录溶液颜色的变化情况。
3、脂质的种类和功能
主要由C、H、O3种元素组成
（1）种类和功能：包括脂肪、类脂（如磷脂）和固醇（如胆固醇）等。
①脂肪：由甘油和脂肪酸结合而成的脂质，对于动物称为脂肪，对于植物则称为油。
Ⅰ 简述脂肪
脂肪酸是由大约17个碳的烃链与羧基组成的有机酸，由于其碳原子与氢原子以非极性共价键相连接，因此整个烃链具有疏水性——非极性
甘油是由3个碳原子分别连着3个羟基构成的醇由3个脂肪酸上的羧基与一分子甘油上的3个羟基分别脱水缩合形成的脂质又叫三酰甘油
不饱和脂肪酸甘油酯 烃链含有双键的脂肪酸称为不饱和脂肪酸，玉米油、菜籽油和其他植物油大多为不饱和脂肪酸甘油酯。
多数动物脂肪为饱和脂肪酸甘油酯，饱和脂肪酸含量过高的食品可导致人体动脉粥样硬化等。
Ⅱ 功能：重要能源物质，保温缓冲等。
② 类脂（如磷脂）
Ⅰ 磷脂简述
甘油的一个α－羟基不是和脂肪酸而是和磷酸结合，另外两个羟基与脂肪酸结合而成的酯，即磷脂酸。磷脂酸分子式中的H被含氨基的醇如胆碱、胆胺、丝氨酸等所取代，则分别成为卵磷脂、脑磷脂、丝氨酸磷脂等。分子中有一个亲水基团和两条疏水链。
Ⅱ 功能：几乎全部存在于细胞的膜系统中，是膜结构的骨架。卵磷脂为白色蜡状物质，易溶于乙醚、乙醇等有机溶剂，是生物膜的主要成分，主要存在于脑、卵黄、红细胞、肾上腺和精液中。
③ 固醇（又称甾类化合物）。
Ⅰ 固醇简介：结构与其他脂质类不同，类固醇分子中碳原子排列成4个相关联的环，环上连有一侧链。
Ⅱ 重要的甾类化合物有胆固醇、胆汁盐、雌激素与雄激素以及肾上腺皮质分泌的激素等。
Ⅲ 类固醇激素调节动物（脊椎动物、昆虫、蟹类等）的某些代谢过程。
（2）鉴定脂肪
①脂肪可以被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色；可用体积分数为50％的乙醇溶液洗去被染玻片标本上的苏丹Ⅲ染液浮色；在光学显微镜下能够观察到被染色的脂肪颗粒。
②步骤：
Ⅰ 取材：取新鲜材料如花药等放在洁净的载玻片上。
Ⅱ 染色：加醋酸洋红染液一滴，进行固定和染色。
Ⅲ 压碎：用玻璃棒的一端，或解剖刀轻轻将材料压碎，并使材料均匀分散开
Ⅳ 干燥：加上盖玻片，并将载玻片在酒精灯火焰上往返烘烤3—4次（注意温度不可过高）。
Ⅴ 脱色：在盖玻片的一端滴加质量分数为45％的醋酸溶液，在另一端用吸水纸将盖玻片下的染液吸去，然后用另一吸水纸在盖玻片上轻按，以吸去盖玻片周围多余的醋酸。
Ⅵ 观察：晾干后即可置于显微镜下观察。
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