细胞中的元素和化合物 (人教版)

1、第2章 组成细胞的分子,第1节 细胞中的元素和化合物,组成地壳和组成细胞的 部分元素含量()表,问题探讨,1.组成生物体的所有元素中，有没有哪一些元素是生物体所特有的,没有,这说明什么,生物界和非生物界具有统一性,2.生物体中的元素含量和无机环境中的含量有区别吗,有，相差很大,这又说明什么,生物界和非生物界还具有差异性,生物体按照生命活动需要从外界有选择地吸收元素，故元素含量与无机环境元素含量相差较大,3.生物所含元素都来自无机环境，为什么二者元素含量却大不相同,结论,1.组成细胞的化学元素在自然界的无机环境中都能找到,没有一种元素是生命特有的,2.但元素在细胞中和无机环境中的含量却有区别,说

2、明生命和非生命的无机环境既有统一性又有差异性,生命起源于非生命物质,例题,1. 科学家在研究生物体的化学成分时,发现组成生物体的元素在非生物界也存在,这一事实主要说明: （ ） A、生物界和非生物界没有区别 B、生物界和非生物界具有统一性 C、生物来源于非生物 D、生物界和非生物界具有差异性,B,2.下列有关组成生物体化学元素的论述，正确的是（ ） A、组成生物体和组成无机自然界的化学元素中，碳元素含量最多 B、人、动物与植物所含的化学元素的种类差异很大 C、组成生物体的化学元素在无机自然界都可以找到 D、不同生物体内各种化学元素的含量比例基本相似,C,玉米和人体的化学元素组成（质量分数,1.

3、不同生物体内化学元素的种类,2.不同生物体内同种化学元素的含量,3.同一生物体内不同化学元素的含量不同，其中哪4种元素所占比例最大,C、H、O、N,大体相同,相差很大,从上表中可得出,组成人体细胞的主要的元素占细胞鲜重和干重的,组成人体细胞的主要元素（占细胞鲜重的百分比,组成人体细胞的主要元素（占细胞干重的百分比,问题： 1.在人体细胞中，干重时含量最多的元素是 ；最多的四种元素按多到少排列是 。 2.鲜重时含量最多的元素是 ；最多的四种元素按多到少排列是 。 3.组成生物体的化学元素的种类和含量一样吗,C,O,种类大体相同，含量差异很大,CONH,OCHN,一、组成生物体的化学元素,常见的主

4、要有20多种是生物体有选择的从无机自然界中获取的,按含量分类,大量元素：含量占生物体总重量万 分之一以上的元素。 主要有：C、H、0、N、P、S、K、Ca、Mg等,微量元素：生物体内含量很少的一些元素。 主要有：Fe、Mn、Zn、Cu、B、 Mo等,C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg,Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo,基本元素,主要元素,大量元素,微量元素,最基本元素,组成细胞的最基本元素： 组成细胞的基本元素： 组成细胞的主要元素,按作用分,C,C H O N,C H O N P S,C是构成生物大分子的基本骨架,一些化学元素的作用,N：组成蛋白质、核酸、叶绿素、ATP、NADPH等物质

5、的组成成分 P：组成ATP、生物膜结构的成分 K：感到肢体麻木 Ca：骨骼、牙齿的组成成分，成年人缺Ca易患骨质疏松，人血液中缺钙容易患抽搐症 Mg：叶绿素的重要组分 Fe：血红蛋白、多种酶的重要组成成分，缺Fe会使人患贫血； Zn：缺使人发育受影响，导致发育不良; B：缺导致开花而不结果实,例题,1、组成玉米和人体的最基本元素（ ） A、H B、O C、N D、C 2.下列组成活细胞的基本元素中，含量由多到少 的正确顺序是（ ） A、CHON B、COHN C、OCNH D、OCHN,D,D,3.比较小麦和家兔体内的各种化学元素（ ） A、种类和含量都相差很大 B、种类相差很大，其中相同元素

6、的含量都大体相同 C、种类和含量都相差不大 D、种类大体相同，其中相同元素的含量大都相差很大,D,组成细胞的各种元素主要又是以什么形式存在的呢,以化合物的形式存在,无机 化合物,水：8590,无机盐：11.5,有机 化合物,糖类,脂质：12,核酸,蛋白质：78,二、组成细胞的化合物,11.5,化合物占细胞鲜重的含量,1.一般情况下活细胞内含量最多的化合物是_； 2.含量最多的有机化合物_； 3.占干重最多的化合物是,水,蛋白质,蛋白质,P17思考与讨论： 1.有机化合物和无机化合物有什么区别,区别主要看它们的分子组成中是否有碳元素。 如：糖类是有机物，由C、H、O三种元素组成；水是无机物，由H

7、、O二种元素组成,2.细胞内最多的有机化合物和无机化合物分别是哪一种？你能推测它们对生命的意义吗,细胞内最多的有机化合物： 蛋白质，是组成生物体的重要物质，在生命活动中期重要作用。 细胞内最多的无机化合物： 水，是生命之源，离开水，生命活动就无法进行,3.并不是所有细胞中化合物的含量都一样。根据你的生活经验，说说哪些植物器官的细胞中富含糖类、脂质或蛋白质？ 叶肉细胞、果实细胞、种子的细胞等含量较多。 例：谷类的果实种子含淀粉较多； 甘蔗的茎、甜菜的根含蔗糖较多； 花生、芝麻种子含脂质较多。 大豆种子含蛋白质较多 4.怎样从植物器官中提取这些化合物？ 设法使细胞破碎，再将这些物质提取出来,例题：

8、 1.生活在缺水的沙漠环境中的仙人掌细胞中，含量最多的化合物是（ ） A、蛋白质 B、脂肪 C、糖类 D、水 2.细胞干重中含量最多的化合物是（ ） A、水 B、蛋白质 C、脂质 D、无机盐 3.东北虎主要分布于我国长白山、小兴安岭等地区 华南虎主要分布于我国长江流域以南地区。根据你 们学过的知识判断，东北虎为了与其生存环境相适 应，与华南虎相比，下列哪种物质含量所占比例明 显较高( ) A 脂肪 B 糖原 C 蛋白质 D 核酸,D,B,A,三、实验：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质,实验原理： 化学试剂+有机化合物特定的颜色,还原糖：可被氧化充当还原剂的糖。 常见的有：葡萄糖、果糖、麦芽糖

9、、乳糖、半乳糖 注：蔗糖、淀粉不是还原糖,1.还原糖 + 斐林试剂 砖红色沉淀,使用方法： 先混合再加入糖中（ NaOH+CuSO4,水浴 加热,斐林试剂： 甲液：0.1g/mL的NaOH溶液 乙液：0.05g/mL的CuSO4溶液,可溶性还原糖与斐林试剂发生作用，可生成砖红色的Cu2O沉淀。 CH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2 CH2OH(CHOH)4COOH+ Cu2O+ 2H2O （葡萄糖） （浅蓝色） （葡萄糖酸） （砖红色） 即：还原糖中的醛基（CHO）被Cu(OH)2氧化， Cu(OH)2被还原成砖红色的Cu2O沉淀,还原糖的鉴定原理,1）材料的选取：还原糖含量高，白

10、色或近于白色，如苹果，梨，白萝卜。 （2）试剂：斐林试剂(现配现用) 甲液：0.1g/ml的NaOH溶液， 乙液：0.05g/ml的CuSO4溶液 （3）步骤： 样液制备（取材5g，加入石英砂和5ml水）取样液2ml于试管中加入新配制的斐林试剂1ml（甲液和乙液等量混合均匀后再加入）水浴加热2min左右观察颜色变化（浅蓝色棕色砖红色,浅蓝色,水浴加热前后的颜色变化,棕色,砖红色,2.蛋白质 + 双缩脲试剂 紫色,双缩脲试剂： A液：0.1g/mL的NaOH溶液 B液：0.01g/mL的CuSO4溶液,使用方法： 先加A液于样液中， 再加B液于样液中,蛋白质的鉴定原理,蛋白质与双缩脲试剂发生作用

11、，产生紫色反应。 蛋白质分子中含有很多肽键，在碱性溶液（即A液可造成碱性环境）中能与双缩脲试剂中的Cu2+作用，产生紫色络合物,1）选材：鸡蛋清（必须稀释） （2）试剂：双缩脲试剂 A液：0.1g/mL的NaOH溶液， B液：0.01g/mL的CuSO4溶液 （3）步骤： 试管中加样液2mL加双缩脲试剂A液1mL（造成碱性环境），摇匀加双缩脲试剂B液4滴，摇匀观察颜色变化（紫色） 注：样液浓度不宜过高，以免实验后黏住试管壁，洗不干净。 B液不能过量，多余的B液会与A液反应成蓝色，而掩盖生成的紫色,比较斐林试剂和双缩脲试剂,0.1g/mL的NaOH溶液,0.1g/mL的NaOH溶液,0.01g/

12、mL的CuSO4溶液,0.05g/mL的CuSO4溶液,还原性糖,蛋白质,甲液和乙液等量混合均匀后再加入,先加双缩脲试剂A液1mL，摇匀，再加双缩脲试剂B液4滴,50-65水浴加热,砖红色沉淀,紫色络合物,不需加热，摇匀即可,还原糖中的醛基被Cu(OH)2氧化， Cu(OH)2被还原成Cu2O,具有两个以上肽键的化合物在碱 性条件下与Cu2+反应生成络合物,3.脂肪+苏丹橘黄色 脂肪+苏丹红色,1）材料的选取：含脂肪量越高的组织越好，如花生的子叶。 （2）步骤 取材： 取一粒浸泡过的花生种子，去掉种皮 制作徒手切片：（切片越薄越好）将最薄的花生切片放在载玻片中央 染色：滴23滴苏丹染液在切片上

13、23min后吸去染液滴体积分数50%的酒精洗去浮色吸去多余的酒精（苏丹易溶于酒精中，避免影响实验结果） 制作装片：滴12滴清水于材料切片上盖上盖玻片 镜检鉴定：光学显微镜对光低倍镜寻找着色圆形小颗粒高倍镜观察染成橘黄色的脂肪颗粒,4,用试管取2mL待测组织样液，向试管内滴加12滴碘液，观察颜色变化,淀粉 + 碘蓝色,加12滴碘液,生物组织中几种有机物的检测方法比较,碘液 蓝色,例题,1.可用于鉴定生物组织中可溶性还原糖的试剂（ ） A斐林试剂 B双缩脲试剂 C苏丹染液 D苏丹染液 2.下列糖中能与斐林试剂反应产生砖红色沉淀的是（ ） A淀粉B果糖C蔗糖D纤维素 3.下列哪个实验用到显微镜（ ） A可溶性还原糖的鉴定 B蛋白质的鉴定 C脂肪的鉴定 D淀粉的鉴定,A,C,B,4.用斐林试剂鉴定可溶性还原糖时，溶液颜色的变化过程为（ ） A无色一砖红色（沉淀） B浅蓝色一砖红色（沉淀） C浅蓝色一蓝色一砖红色（沉淀） D浅蓝色一棕色一砖红色（沉淀,5.下列物质中，能被苏丹IV染液染成红色的是（ ） A马铃薯块茎 B浸软的蓖麻种子 C蛋