细胞中元素和化合物

1、细胞中元素和化合物 课堂课堂 细胞中元素和化合物 细胞中的元细胞中的元 素和化合物素和化合物 第一节第一节 细胞中元素和化合物 广告一：补铁、补血，效果好！朴血口服液！广告一：补铁、补血，效果好！朴血口服液！ 广告二：健康的体魄，来源于广告二：健康的体魄，来源于“碘碘碘碘”滴滴滴滴 广告三：万丈高楼平地起，层层都是广告三：万丈高楼平地起，层层都是“钙钙”起来起来 广告四：聪明伶俐，坚持补锌；有锌万事成；广告四：聪明伶俐，坚持补锌；有锌万事成； 用心的妈妈会用用心的妈妈会用“锌锌”。 上面的广告中提到了哪些化学元素？能否上面的广告中提到了哪些化学元素？能否 用学过的生物学知识来解释这些广告中包含

2、的用学过的生物学知识来解释这些广告中包含的 科学道理？科学道理？ 细胞中元素和化合物 生物界 细胞中元素和化合物 非 生 物 界 细胞中元素和化合物 元元 素素 地壳地壳细胞细胞 O48.6065.0 Si26.30极少极少 C0.08718.0 N0.033.0 H0.7610.0 细胞中元素和化合物 1.组成生物体的所有元素中，有没有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？哪一些元素是生物体所特有的？ 没有。没有。 这说明什么？这说明什么？ 生物界和非生物界具有统一性。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生物体中的元素含量和无机环境中 的含量

3、有区别吗？的含量有区别吗？ 有，相差很大。有，相差很大。 这又说明什么？这又说明什么？ 生物界和非生物界还具有差异性。生物界和非生物界还具有差异性。 细胞中元素和化合物 1. 1.组成细胞的化学元素在自然界的无组成细胞的化学元素在自然界的无 几环境中都能找到几环境中都能找到, ,没有一种元素是没有一种元素是 生命特有的；生命特有的； 2. 2.但元素在细胞中和无机环境中的含但元素在细胞中和无机环境中的含 量却有区别量却有区别. . 说明生命和非生命的无机环境既有说明生命和非生命的无机环境既有 统一性又有差异性统一性又有差异性, ,生命起源于非生生命起源于非生 命物质命物质. . 细胞中元素和化

4、合物 干干鲜细胞对比图鲜细胞对比图 组成人体细胞的主要元素组成人体细胞的主要元素 （占细胞干重的百分比）（占细胞干重的百分比） 细胞中元素和化合物 在人体细胞中，干重时含量最多的元在人体细胞中，干重时含量最多的元 素是素是 ；鲜重时含量最多的元素是；鲜重时含量最多的元素是 。 C Co o 细胞的主要元素是细胞的主要元素是: : C C、H H、O O、N N、P P、S S等等 细胞的基本元素是细胞的基本元素是: : C C 、H、O、N 这些元素在不同生物体这些元素在不同生物体 的含量有怎样呢的含量有怎样呢? ? 细胞中元素和化合物 思考讨论： 碳为什么是构成细胞的最基本元素？碳为什么是构

5、成细胞的最基本元素？ 在元素周期表中，碳位于第在元素周期表中，碳位于第1414族，原子序数为族，原子序数为6 6， 说明一个碳原子核中含有说明一个碳原子核中含有6 6个质子，核外有个质子，核外有6 6个电子，个电子， 在最外层有在最外层有4 4个电子。因此，碳原子具有了个电子。因此，碳原子具有了4 4个能成键个能成键 的价电子，能使碳原子之间、碳原子与其他元素之间的价电子，能使碳原子之间、碳原子与其他元素之间 结合形成更多的化学键。由于每个碳原子可以形成结合形成更多的化学键。由于每个碳原子可以形成4 4个个 化学键，所以就有可能形成含有成千上万个甚至更多化学键，所以就有可能形成含有成千上万个甚

6、至更多 个碳原子的物质。个碳原子的物质。 细胞中元素和化合物 玉米和人体细胞部分元素含量的比较玉米和人体细胞部分元素含量的比较 玉米玉米 人人 氧氧 44.43 14.62 碳碳 43.57 55.99 氮氮 1.46 9.33 氢氢 6.24 7.46 钾钾 0.92 1.09 钙钙 0.24 4.67 磷磷 0.20 3.11 硫硫 0.17 0.78 氯氯 0.14 0.47 镁镁 0.18 0.16 铁铁 0.08 0.012 硅硅 1.17 0.005 锌锌 - 0.01 组成生物体组成生物体 的化学元素的化学元素 在种类上基在种类上基 本相同但在本相同但在 不同生物之不同生物之 间

7、存在着差间存在着差 异异. 这说明什么这说明什么? ? 细胞中元素和化合物 组成玉米和人体的含量较多的元素是：组成玉米和人体的含量较多的元素是： 等四等四 种种。 不同生物体的组成元素不同生物体的组成元素 ； 不同生物体内，各种化学元素的含量不同生物体内，各种化学元素的含量 . C C、H H、O O、N N 大体相同大体相同 相差很大相差很大 思考: 细胞中元素和化合物 一、组成细胞的元素一、组成细胞的元素 、种类：多种、种类：多种 、分类：、分类： 大量元素：大量元素： 指含量较多的元素（占生物体总指含量较多的元素（占生物体总 重量万分之一以上的元素）。如重量万分之一以上的元素）。如C C

8、、 H H、O O、N N、S S 、a a、g g、 等。等。 微量元素：微量元素： 指含量很少但生物体生活所必需指含量很少但生物体生活所必需 的一些元素。如的一些元素。如FeFe、MnMn、ZnZn、 o o、CuCu等。等。 （）根据含量分为（）根据含量分为: 细胞中元素和化合物 （）根据作用分（）根据作用分 O NS PCa Mg K 最基本元素最基本元素基本元素基本元素主要元素主要元素大量元素大量元素 Fe Mn B Zn Mo Cu 微量元素 细胞中元素和化合物 细胞中元素和化合物 细胞中元素和化合物 细胞中元素和化合物 广告一：补铁、补血，效果好！朴血口服液！广告一：补铁、补血，

9、效果好！朴血口服液！ 广告二：健康的体魄，来源于广告二：健康的体魄，来源于“碘碘碘碘”滴滴滴滴 广告三：万丈高楼平地起，层层都是广告三：万丈高楼平地起，层层都是“钙钙”起来起来 广告四：聪明伶俐，坚持补锌；有锌万事成；广告四：聪明伶俐，坚持补锌；有锌万事成； 用心的妈妈会用用心的妈妈会用“锌锌”。 上面的广告中提到了哪些化学元素？能否上面的广告中提到了哪些化学元素？能否 用学过的生物学知识来解释这些广告中包含的用学过的生物学知识来解释这些广告中包含的 科学道理？科学道理？ 细胞中元素和化合物 几十年前几十年前,新西兰有一个牧场的大片牧新西兰有一个牧场的大片牧 草长势很弱草长势很弱,有的甚至发黄

10、枯萎有的甚至发黄枯萎,即使使用了即使使用了 大量的大量的N,P,K肥也无济于事肥也无济于事,后来后来,人们偶然人们偶然 发现牧场内的一小片牧草长得十分茂盛发现牧场内的一小片牧草长得十分茂盛,原原 来来,这一片这一片”绿洲绿洲”的附近有一座钼矿的附近有一座钼矿,矿工矿工 每天上下班总是抄近路走每天上下班总是抄近路走,他们的鞋子个踩他们的鞋子个踩 过的地方过的地方,牧草绿油油的牧草绿油油的,经过科学家的化验经过科学家的化验 和分析和分析,一公顷牧草只需一公顷牧草只需150克钼就足够了克钼就足够了. 资料分析: 通过分析通过分析, ,你能得出什么结论呢你能得出什么结论呢? ? 细胞中元素和化合物 微

11、量元素微量元素( (钼钼) )是生物体不可缺是生物体不可缺 少的必需元素少的必需元素; ;在生物体中含量很少在生物体中含量很少, , 但其作用是其它元素不可替代的但其作用是其它元素不可替代的. . 缺缺FeFe会使人患贫血等症状；会使人患贫血等症状； 缺缺ZnZn使人发育受影响，性器官的发育不良等使人发育受影响，性器官的发育不良等; ; 缺会导致缺会导致甲状腺肿甲状腺肿等。等。 缺缺Ca：成年人缺钙患骨质疏松症；人血液中：成年人缺钙患骨质疏松症；人血液中 缺钙会出现抽搐现象缺钙会出现抽搐现象 组成细胞的各种元素又是组成细胞的各种元素又是 以什么形式存在的呢以什么形式存在的呢? ? 化合物化合物

12、- 细胞中元素和化合物 构成细胞构成细胞 的化合物的化合物 无机化合物无机化合物 有机化合物有机化合物 水水 无机盐无机盐 糖类糖类 脂质脂质 蛋白质蛋白质 核酸核酸 组成生物体的化合物组成生物体的化合物: : 细胞中元素和化合物 1.有机化合物和无机化合有机化合物和无机化合 物有什么区别物有什么区别?能举例说明吗能举例说明吗? 思考与讨论: 2.细胞内最多的有机化合细胞内最多的有机化合 物和无机化合物分别是哪一种物和无机化合物分别是哪一种 什么什么?你能推测它们对生命的你能推测它们对生命的 意义吗意义吗? 细胞中元素和化合物 细胞中各种化合物占细胞鲜重的含量细胞中各种化合物占细胞鲜重的含量

13、化合物化合物质量分数（质量分数（%） 水水85-90 无机盐无机盐1-1.5 蛋白质蛋白质7-10 脂类脂类1-2 糖类和核酸糖类和核酸1-1.5 细胞中最多的化合物是细胞中最多的化合物是 ；最多的有机化合物是；最多的有机化合物是 。水水 蛋白质蛋白质 细胞中元素和化合物 一、填空一、填空 1组成人体的元素中，占细胞鲜重百分比最多组成人体的元素中，占细胞鲜重百分比最多 的元素是的元素是_；占细胞干重百分比最多的；占细胞干重百分比最多的 元素是元素是_。 _是构成细胞是构成细胞 的最基本元素。的最基本元素。 2一般情况下活细胞内含量最多的化合物是一般情况下活细胞内含量最多的化合物是 _，含量最多

14、的有机化合物，含量最多的有机化合物_。 练一练: O CC 水水蛋白质蛋白质 细胞中元素和化合物 二、选择题二、选择题 1 1、科学家在研究生物体的化学成分时、科学家在研究生物体的化学成分时, ,发现组成生物体发现组成生物体 的元素在非生物界也存在的元素在非生物界也存在, ,这一事实主要说明这一事实主要说明: : （ ） A A 生物界和非生物界没有区别生物界和非生物界没有区别 B B 生物界和非生物界具有统一性生物界和非生物界具有统一性 C C 生物来源于非生物生物来源于非生物 D D 生物界和非生物界具有差异性生物界和非生物界具有差异性 2 2、生活在缺水的沙漠环境中的仙人掌细胞中，含量最

15、、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（多的化合物是（ ） A A、蛋白质、蛋白质 B B、脂肪、脂肪 C C、糖类、糖类 D D、水、水 B B D D 细胞中元素和化合物 . .生活在沙漠中的仙人掌和生活在珊瑚礁中美丽的珊瑚鱼，生活在沙漠中的仙人掌和生活在珊瑚礁中美丽的珊瑚鱼， 组成它们的化学元素种类组成它们的化学元素种类 （ ） A A、差异很大、差异很大 B B、有些差异、有些差异 C C大体相同大体相同 D D没有一定标准没有一定标准 4 4在生物体内含量较少，但对维持生物体正常生命活动在生物体内含量较少，但对维持生物体正常生命活动 必不可少的元素是必不可少的元

16、素是（ ） A AFeFe、MnMn、ZnZn、Mg BMg BZnZn、CuCu、MnMn、CaCa C CZnZn、CuCu、B B、Mn DMn DMgMg、MnMn、CuCu、MoMo 5.5.在组成生物体的化学元素中，最基本的元素是在组成生物体的化学元素中，最基本的元素是（ ） A AC BC BH CH CO DO DN N C C C C A A 细胞中元素和化合物 思考与讨论：思考与讨论： 答案：植物的叶肉细胞、果实细胞和种子细答案：植物的叶肉细胞、果实细胞和种子细 胞中通常含有较多的糖类、脂质、蛋白质。胞中通常含有较多的糖类、脂质、蛋白质。 如：禾谷类的果实、种子中含淀粉较多

17、；甘如：禾谷类的果实、种子中含淀粉较多；甘 蔗的茎和甜菜的根含蔗糖较多；花生、芝麻的种蔗的茎和甜菜的根含蔗糖较多；花生、芝麻的种 子中含脂质较多；大豆种子中含蛋白质较多。子中含脂质较多；大豆种子中含蛋白质较多。 提取方法：设法将细胞破碎，再将这些物质提取方法：设法将细胞破碎，再将这些物质 提取出来。提取出来。 细胞中元素和化合物 还原糖：葡萄糖、果糖、麦芽糖还原糖：葡萄糖、果糖、麦芽糖 细胞中元素和化合物 细胞中元素和化合物 还原糖还原糖 + 斐林试剂斐林试剂 砖红色沉淀砖红色沉淀 加加 热热 先混合再加入糖中先混合再加入糖中 （ NaOH +CuSO4） 蛋白质蛋白质 + 双缩脲试剂双缩脲试

18、剂 紫色紫色 先加先加NaOH 液于样液中，液于样液中， 再加再加CuSO4 液于样液中液于样液中 细胞中元素和化合物 注意事项： （）、检测还原糖时应水浴（）、检测还原糖时应水浴5060度加热度加热 加热试管中的溶液时, 用试管夹夹住试 管上部,放入盛开水的大烧杯中加热,注意试 管底部不要接触烧杯底部,同时试管口不要朝 向实验者,以免试管内溶液沸腾时冲出试管, 造成烫伤。 细胞中元素和化合物 v注意事项：注意事项： v（1）、检测脂肪时，切片要薄，用苏丹）、检测脂肪时，切片要薄，用苏丹 v染色时间不宜过长染色时间不宜过长,用显微镜观察用显微镜观察. v（2）、斐林试剂是甲乙两液等量混匀后立即

19、使用，）、斐林试剂是甲乙两液等量混匀后立即使用， 即现配现用。颜色变化：浅兰色即现配现用。颜色变化：浅兰色 棕色棕色 砖红砖红 色沉淀色沉淀 v（3）、双缩脲试剂是先假如）、双缩脲试剂是先假如A液液1ml,摇匀摇匀,再加入再加入B 液液4滴滴,摇匀摇匀.颜色变化颜色变化:无色无色 浅蓝色浅蓝色 紫色紫色 细胞中元素和化合物 一、填空一、填空 1组成人体的元素中，占细胞鲜重百分比最多组成人体的元素中，占细胞鲜重百分比最多 的元素是的元素是_；占细胞干重百分比最多的；占细胞干重百分比最多的 元素是元素是_。 _是构成细胞是构成细胞 的最基本元素。的最基本元素。 2一般情况下活细胞内含量最多的化合物

20、是一般情况下活细胞内含量最多的化合物是 _，含量最多的有机化合物，含量最多的有机化合物_。 练一练: O CC 水水蛋白质蛋白质 细胞中元素和化合物 二、选择题二、选择题 1 1、科学家在研究生物体的化学成分时、科学家在研究生物体的化学成分时, ,发现组成生物体发现组成生物体 的元素在非生物界也存在的元素在非生物界也存在, ,这一事实主要说明这一事实主要说明: : （ ） A A 生物界和非生物界没有区别生物界和非生物界没有区别 B B 生物界和非生物界具有统一性生物界和非生物界具有统一性 C C 生物来源于非生物生物来源于非生物 D D 生物界和非生物界具有差异性生物界和非生物界具有差异性

21、2 2、生活在缺水的沙漠环境中的仙人掌细胞中，含量最、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（多的化合物是（ ） A A、蛋白质、蛋白质 B B、脂肪、脂肪 C C、糖类、糖类 D D、水、水 B B D D 细胞中元素和化合物 . .生活在沙漠中的仙人掌和生活在珊瑚礁中美丽的珊瑚鱼，生活在沙漠中的仙人掌和生活在珊瑚礁中美丽的珊瑚鱼， 组成它们的化学元素种类组成它们的化学元素种类 （ ） A A、差异很大、差异很大 B B、有些差异、有些差异 C C大体相同大体相同 D D没有一定标准没有一定标准 4 4在生物体内含量较少，但对维持生物体正常生命活动在生物体内含量较少，但对

22、维持生物体正常生命活动 必不可少的元素是必不可少的元素是（ ） A AFeFe、MnMn、ZnZn、Mg BMg BZnZn、CuCu、MnMn、CaCa C CZnZn、CuCu、B B、Mn DMn DMgMg、MnMn、CuCu、MoMo 5.5.在组成生物体的化学元素中，最基本的元素是在组成生物体的化学元素中，最基本的元素是（ ） A AC BC BH CH CO DO DN N C C C C A A 细胞中元素和化合物 第第5 5节节 细胞中的无机物细胞中的无机物 细胞中元素和化合物 运动员饮料中的化学成分 成分质量浓度/g.l-1 蔗糖30 其他糖类10 柠檬酸10 柠檬香精0.

23、8 氯化钠1.0 氯化钾0.1 磷酸二氢钠0.1 磷酸二氢钾0.1 碳酸氢钠0.1 细胞中元素和化合物 一一. .细胞中的水：细胞中的水： 细胞中元素和化合物 水母的水母的 含水量含水量 高达高达 97% 细胞中元素和化合物 细胞中元素和化合物 人体中几种不同器官或组织中水的含量 组织器官牙齿骨骼骨骼肌心肌血液 所占比例% 1022767983 细胞中各种化合物所占比例 化合物水无机盐蛋白质脂质糖类核酸 所占比例 % 85-901-1.57-101-21-1.5 分析事实： 几种不同生物体水的含量 生物水母鱼类蛙哺乳动物藻类高等植物 水含量% 9780-8578659060-80 细胞中元素和

24、化合物 1.水在细胞中的存在形式：水在细胞中的存在形式： 结合水：与细胞内的其他物质相结合水：与细胞内的其他物质相 结合的水。结合的水。 占细胞内全部水分的占细胞内全部水分的4.5% 自由水：以游离形式存在、可自自由水：以游离形式存在、可自 由流动的水。由流动的水。 占细胞内全部水分的占细胞内全部水分的95.5% 细胞中元素和化合物 （1 1）自由水）自由水 概念：是指以游离的方式存在的，可以自由流动概念：是指以游离的方式存在的，可以自由流动 的水。的水。 功能：功能： 1 1。 细胞内的良好溶剂；细胞内的良好溶剂； 2 2。细胞生活的液体环境；。细胞生活的液体环境； 3 3。细胞内各种化学反

25、应的介质，直接参。细胞内各种化学反应的介质，直接参 与细胞内的各种化学反应；与细胞内的各种化学反应； 4 4。自由水的自由流动也能促进细胞物质。自由水的自由流动也能促进细胞物质 的运输和代谢废物的排出。的运输和代谢废物的排出。 在代谢旺盛的细胞中，自由水的含量一在代谢旺盛的细胞中，自由水的含量一 般较多。般较多。 细胞中元素和化合物 （2 2）结合水）结合水 定义：在细胞中通过氢键等与蛋白质、糖定义：在细胞中通过氢键等与蛋白质、糖 类和核酸等物质结合在一起。不能自由流类和核酸等物质结合在一起。不能自由流 动，大约占细胞内全部水分的动，大约占细胞内全部水分的4.5%4.5%。 功能：是组成细胞结

26、构的重要成分功能：是组成细胞结构的重要成分。 生物体内结合水的含量增多可以使植物的生物体内结合水的含量增多可以使植物的 抗逆性增强，以适应不良的环境条件。抗逆性增强，以适应不良的环境条件。 细胞中元素和化合物 练习：练习： 刚收获的玉米种子在阳光下晒干，刚收获的玉米种子在阳光下晒干， 重量减轻，这个过程损失的主要是重量减轻，这个过程损失的主要是 ， 这样的种子在条件适宜时，仍能萌发成这样的种子在条件适宜时，仍能萌发成 幼苗。幼苗。 把晒干的种子放在一洁净的试管中把晒干的种子放在一洁净的试管中 加热，试管壁上有水珠出现，这些水主加热，试管壁上有水珠出现，这些水主 要是要是 ，这样的种子将不能萌发

27、。，这样的种子将不能萌发。 代谢旺盛的细胞内代谢旺盛的细胞内 的含量相的含量相 对高些。对高些。 细胞中元素和化合物 2.2.水在细胞中的作用：水在细胞中的作用： 1)1)水是组成生物体细胞的主要成分。水是组成生物体细胞的主要成分。 2)2)结合水是细胞结构的重要成分；自由水细胞内的良好结合水是细胞结构的重要成分；自由水细胞内的良好 溶剂，并起运输作用。溶剂，并起运输作用。 3)3)自由水和结合水可相互转化。自由水和结合水可相互转化。 代谢活动旺盛，细胞内自由水含量高；代谢活动旺盛，细胞内自由水含量高； 代谢活动下降，抗逆性增强，细胞中结合水含量高。代谢活动下降，抗逆性增强，细胞中结合水含量高

28、。 若将烘干的小麦种子点燃烧 尽，剩下的白色灰烬是 。 细胞中元素和化合物 二二. .细胞中的无机盐：细胞中的无机盐： 1.1.无机盐在细胞中的存在形式：无机盐在细胞中的存在形式：离子离子 NaNa+ +、K K+ +、 CaCa2+ 2+、 、MgMg2+ 2+、 、 Fe Fe2+ 2+、 、FeFe3+ 3+ 、 、 Cl Cl- -、 SO SO4 42- 2-、 、POPO4 43- 3-、 、HCOHCO3 3- - 细胞中元素和化合物 血血 红红 素素 细胞中元素和化合物 2.2.无机盐在细胞中的作用：无机盐在细胞中的作用： 1)1)有些无机盐是构成细胞某些复杂化合物的重有些无机

29、盐是构成细胞某些复杂化合物的重 要组成成分。如：要组成成分。如： PO PO4 43- 3- 核苷酸、核苷酸、 FeFe2+ 2+ 血红蛋白、血红蛋白、 II甲状腺激素甲状腺激素 2)2)许多无机盐对于维持细胞和生物体的生命活动许多无机盐对于维持细胞和生物体的生命活动 ( (如维持细胞形态、酸碱平衡等如维持细胞形态、酸碱平衡等) )有重要作用。有重要作用。 讨论二：讨论二： 人若得了急性肠炎去医院看病，医生会怎么做？人若得了急性肠炎去医院看病，医生会怎么做？ 人若在高温条件下工作，大量排汗，该怎样做？人若在高温条件下工作，大量排汗，该怎样做？ 细胞中元素和化合物 人体对部分无机盐的需求表人体对

30、部分无机盐的需求表. 无无 机机 盐盐 功功 能能每日需要每日需要 量量 缺乏引起的缺乏引起的 疾病疾病 过量引起的疾病过量引起的疾病 Fe 是血红蛋白、细胞色素及是血红蛋白、细胞色素及 含铁酶类的成分。含铁酶类的成分。 1020 mg缺铁性贫血缺铁性贫血 色素性肝变硬；色素性肝变硬； 铁质沉着病铁质沉着病 Ca促进牙齿和骨骼生长，凝促进牙齿和骨骼生长，凝 血作用，调节神经肌肉的血作用，调节神经肌肉的 敏感性等。敏感性等。 0.41.5 g骨骼畸形；骨骼畸形； 痉挛痉挛 白内障；胆结石；白内障；胆结石； 粥样硬化粥样硬化 P构成骨骼、牙齿、肌肉及构成骨骼、牙齿、肌肉及 血液的重要元素，促进酶血液的重要元素，促进酶 的活动，形成的活动，形成ATP。 1.22.7 g Na 体液的主要组成成分，调体液的主要组成成分，调 节体液渗透压。节体液渗透压。 1.65 g- 细胞中元素和化合物 2.细胞中部分无机盐的生理功能细胞中部分无机盐的生理功能 细胞中元素和化合物 细胞中元素和化合物 实例实例1： 镁离子是叶绿素分子必需的成分；叶绿素是绿色镁离子是叶绿素分子必需的成分；叶绿素是绿色 植物进行光合作用的色素，它能吸收光能用于光合作植物进行光合作用的色素，它能吸收