生物教师必备：细胞中的元素和化合物
1.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。
2.植物体和土壤的部分元素含量的比较
表7 植物体和土壤部分元素含量比较表
元素
植物的平均组成 （新鲜物重量比例）/%
土壤的平均 组成/%
C H Ca K N Si Mg P S Na Cl Fe
70 18 10.5 0.5 0.3 0.3 0.2 0.04 0.07 0.05 0.02 0.02 0.01
50 2 - 1.4 1.5 0.1 34 0.6 0.1 0.05 0.7 0.01 4
3.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。
表8 部分氨基酸的颜色反应?
所测定的氨基酸
名称
试剂
颜色
精氨酸 半胱氨酸 半胱氨酸 组氨酸，酪氨酸 色氨酸 色氨酸 酪氨酸 酪氨酸 酪氨酸，色氨酸 苯丙酪氨酸
Sakaguchi(坂口)反应 硝普盐反应 Sullivan反应 Pauly反应 水合乙醛酸反应 （Hopkins-Cole反应） Ehrlich反应 Millon反应 Folin-Ciocalteu反应 黄蛋白反应
α- 萘酚和次氯酸钠 硝普钠（亚硝基铁氰化钠）溶于稀氨溶液中 萘醌-[1,2］-4-磺酸钠和亚硫酸氢钠 重氮化的对氨基苯磺酸溶于碱性溶液 水合乙醛酸溶于硫酸中 对二甲基氨基苯醛溶于盐酸中 硝酸汞溶于亚硝酸，加热 磷钼钨酸 煮沸的浓硝酸
红 红 红 红 紫 蓝 红 红 黄
w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
【点此下载】