第1节：细胞中的元素和化合物

1、第1节 细胞中的元素和化合物 、组成细胞的元素 、组成细胞的化合物(1) 组成细胞的主要元素和化合物。 (2) 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质。(1) 解释构成细胞的基本元素是碳 (2) 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质。电视广告广告一：补铁，补血，效果好！补血口服液！广告二：健康的体魄，来源于“碘碘” 滴滴广告三：万丈高楼平地起，层层都是盖起来广告四：聪明伶俐，坚持补锌；有锌万事成；用心的妈妈会用锌上面的广告提到了哪些化学元素？能否用学过的生物学来解释广告中所包含的科学道理元元素素地壳地壳细胞细胞O48.6065.0Si26.30极少极少C0.08718.0N0.033.0H0.761

2、0.01.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。生物界与非生物界的关系统一性：统一性：差异性差异性：组成细胞的化学元素在无机环境中都能找到组成细胞的化学元素在无机环境中都能找到细胞与无机环境中的各种化学元素的相对含

3、细胞与无机环境中的各种化学元素的相对含量差别很大量差别很大玉米和人体细胞部分元素含量的比较组成生物体的化组成生物体的化学元素在种类上学元素在种类上基本相同但在不基本相同但在不同生物之间存在同生物之间存在着差异着差异. .这说明什么这说明什么 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组成玉米和人体的含量较多

4、的元素是四种元素 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：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:干鲜细胞对比图干鲜细胞对比图 组成人体细胞的主组成人体细胞的主要元素（占细胞要元素（占细胞鲜鲜重重的百分比）的百分比）组成人体细胞的主要组成人体细胞的主要元素（占细胞元素（占细胞干干重的重的百分比）百分比） 在人体细胞中，鲜重时含量最多的元素是 ；干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等细胞的基本元素是细胞的基本元素是: : C C、H H、O O、N N细胞的最基本元素

5、是细胞的最基本元素是: : C C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个电个电子，在最外层有子，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个能个能成键的价电子，能使碳原子之间、碳原子与其他元素成键的价电子，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之间结合形成更多的化学键。由于每个碳原子可以形成成4 4个化学键

6、，所以就有可能形成含有成千上万个甚个化学键，所以就有可能形成含有成千上万个甚至更多个碳原子的物质。至更多个碳原子的物质。细胞中元素根据细胞中元素根据含量含量分为分为:大量元素：大量元素：指含量占生物体总重量万分之一以指含量占生物体总重量万分之一以上的元素。上的元素。有有C C、H H、O O、N N、P P、S S、K K、CaCa、MgMg等。等。微量元素：微量元素：指生物生活所必需的。但是需要量却指生物生活所必需的。但是需要量却很少的一些元素。很少的一些元素。如如 MnMn、FeFe、ZnZn、CuCu、B B、MoMo等。等。一、组成细胞的元素组成细胞的元素 几十年前,新西兰有一个牧场的

7、大片牧草长势很弱,有的甚至发黄枯萎,即使使用了大量的N,P,K肥也无济于事,后来,人们偶然发现牧场内的一小片牧草长得十分茂盛,原来,这一片”绿洲”的附近有一座钼矿,矿工每天上下班总是抄近路走,他们的鞋子个踩过的地方,牧草绿油油的,经过科学家的化验和分析,一公顷牧草只需150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? ?元素缺乏与疾病的相关性元素缺乏与疾病的相关性缺缺Fe：缺缺Ca：缺缺I：缺缺B：缺缺Zn：缺缺Si：缺缺Mg：人体患贫血；果树患黄叶病人体患贫血；果树患黄叶病成年人缺钙患骨质疏松症；人血液中缺钙会成年人缺钙患骨质疏松症；人血液中缺钙会出现

8、抽搐现象出现抽搐现象人幼年患呆小症；成年患甲状腺肿大（大脖子病）人幼年患呆小症；成年患甲状腺肿大（大脖子病）华而不实（只开花不结果）华而不实（只开花不结果）影响人体生长发育、大脑发育和性成熟影响人体生长发育、大脑发育和性成熟克山病（原发性心脏病）克山病（原发性心脏病）影响植物叶绿素的合成，影响光合作用的进行影响植物叶绿素的合成，影响光合作用的进行 微量元素微量元素( (钼、锌、锰、铜、硅、钼、锌、锰、铜、硅、硼等硼等) )是生物体不可缺少的必需元素是生物体不可缺少的必需元素; ;在生物体中含量很少在生物体中含量很少, ,但其作用是其但其作用是其它元素不可替代的它元素不可替代的. .组成细胞的各

9、种元素又是以什么组成细胞的各种元素又是以什么形式存在的呢形式存在的呢? ?化合物化合物二、组成生物体的化合物二、组成生物体的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脂质脂质蛋白质蛋白质糖类糖类核酸核酸 1.有机化合物和无机化合物有什么区有机化合物和无机化合物有什么区别别?能举例说明吗能举例说明吗? 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、O二种元素组成。这不是严格意义上的区别，严格区分参照化学教科书思考与讨论:细胞中各种化合物相对含量细胞中各种化合物相对含量化合物化合物质量分数（质量

10、分数（%）水水8590无机盐无机盐11.5蛋白质蛋白质710脂类脂类12糖类和核酸糖类和核酸11.5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；最多的有机化合物是是 。水水蛋白质蛋白质3. 3. 并不是所有细胞中化合物的含量都一样。根据你的生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？怎样从植物器官中提取这些化合物？白质？怎样从植物器官中提取这些化合物？ 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。 如：禾谷类的果实、种子中含淀粉较多；甘蔗的茎

11、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。 提取方法：设法将细胞破碎，再将这些物质提取出来。检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质实验思路实验思路：实验原理：实验原理：利用不同的显色剂来鉴定有关物质的存在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斐林试剂：斐林试剂：甲液：甲液：0.1g/mL0.1g/mL的的NaOHNaOH溶液溶液 乙液：乙液：0.05g/mL0.05g/mL的的CuSOCuSO4 4溶液溶液结果：浅蓝色-棕色-砖红色先混合再加入糖中先混合再加入糖中（ NaOHNaOH+ +CuSOCuSO4 4

12、）还原糖 + 斐林试剂 砖红色沉淀水浴加热原理：材料：材料：苹果或梨的匀浆糖类的检测糖类的检测还原糖：还原糖：葡糖糖、果糖、麦芽糖、乳糖、半乳糖具体操作流程具体操作流程：1、（徒手）切片： 选最薄的几片薄片置于洁净载玻片中央。2、染色：滴2-3滴苏丹III染液，染色2-3分钟3、制片 ：洗去浮色：50%酒精1-2滴4、制临时装片：滴1-2滴蒸馏水，加盖玻片原理： 脂肪+苏丹III染液 橘黄色 脂肪+苏丹IV染液 红色材料：材料：花生种子脂肪的检测脂肪的检测镜检观察镜检观察：先用低倍镜寻找观察点，再用高倍镜观察实验结果实验结果：视野中有橘黄色颗粒，说明有脂肪存在原理：蛋白质+双缩脲试剂 紫色材料

13、：豆浆或者鸡蛋清双缩脲试剂：A液：0.1g/mL的NaOH溶液 B液：0.01g/mL的CuSO4溶液先加入A液，再加入B 液结果：无色 紫色蛋白质的检测蛋白质的检测淀粉的检测原理：淀粉+碘 蓝材料：马铃薯匀浆斐林试剂与双缩脲试剂比较斐林试剂与双缩脲试剂比较 斐林试剂 双缩脲试剂 甲液乙液A液B液成分0.1g/ml NaOH溶液 0.05g/ml CuSO4溶液 0.1g/ml NaOH溶液 0.01g/ml CuSO4溶液 鉴定物质还原糖蛋白质添加顺序甲乙两液等量混匀后立即使用 先加入A液1ml，摇匀，再加入B液4滴，摇匀 反应条件水浴50-65摄氏度加热 不需加热，摇匀即可 反应现象样液变

14、砖红色 样液变紫色 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 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、蛋白质 B、脂肪 C、糖类 D、水B BD D. .生活在沙漠中的仙人掌和生活在珊瑚礁中美丽的珊瑚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鱼，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素是（ ） A AFeFe、MnMn、ZnZn、Mg BMg BZnZn、CuCu、MnMn、CaCa C CZn