必修一生物化学的组成元素

1、第二章第一节 细胞的化学组成什么时候我们会用到它们？什么时候我们会用到它们？当我们体内缺当我们体内缺少什么元素时少什么元素时会得甲状腺肿会得甲状腺肿大？大？花而不实花而不实学习目标：学习目标：1 1、简述组成细胞的主要元素，说出构成细胞最、简述组成细胞的主要元素，说出构成细胞最基本的元素是碳。基本的元素是碳。2 2、尝试检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质，、尝试检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质，探讨细胞中主要化合物的种类。探讨细胞中主要化合物的种类。重难点：重难点：1 1、组成细胞的主要元素和化合物。、组成细胞的主要元素和化合物。2 2、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质。、检测生物组织中的

2、糖类、脂肪和蛋白质。一、构成细胞的化学元素探究活动：图图1 1 人体和玉米细胞（干重）中元素的含量（人体和玉米细胞（干重）中元素的含量（% %）图图2 2组成生物体的元素在周期表中的分布组成生物体的元素在周期表中的分布元素元素 地壳地壳细胞细胞O O48.6048.6065.065.0SiSi26.3026.30极少极少C C0.0870.08718.018.0N N0.030.033.03.0H H0.760.7610.010.0比较组成地壳和组成细胞的部分元素的含量，你的结论比较组成地壳和组成细胞的部分元素的含量，你的结论是？是？1.1.比较玉米和人体细胞的组成元素，含量较比较玉米和人体细

3、胞的组成元素，含量较多的元素有哪些？多的元素有哪些？2 2、组成玉米和人体的化学元素种类和含量、组成玉米和人体的化学元素种类和含量是否相同？是否相同？3.3.组成细胞的大量元素的原子序数均在组成细胞的大量元素的原子序数均在2020以以内，这对构建生命物质有何意义？构成生物内，这对构建生命物质有何意义？构成生物体的元素都能从自然界中找到，说明了什么？体的元素都能从自然界中找到，说明了什么？4.4.分析组成细胞的元素与构成自然界的元素分析组成细胞的元素与构成自然界的元素有何区别。这说明了什么？有何区别。这说明了什么？答案：答案：1.C1.C、H H、O O、N N2.2.不相同，生物体中种类大体相

4、同，含量差不相同，生物体中种类大体相同，含量差异很大异很大3.3.组成细胞的大量元素的原子序数均在组成细胞的大量元素的原子序数均在2020以以内，这些元素在自然界中含量丰富，可以保内，这些元素在自然界中含量丰富，可以保证细胞结构物质的稳定，有利于形成复杂的证细胞结构物质的稳定，有利于形成复杂的生物体。生物体。说明生物界与非生物界具有统一性。说明生物界与非生物界具有统一性。4.4.含量相差很大。说明生物界与非生物界具含量相差很大。说明生物界与非生物界具有差异性。有差异性。细胞中元素根据细胞中元素根据含量含量分为分为:指含量占生物体平均含量指含量占生物体平均含量万分之一以上万分之一以上的的元素。元

5、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：大量元素：大量元素：指生物生活所必需的。但是需要量却很少的指生物生活所必需的。但是需要量却很少的一些元素。一些元素。如如MnMn、ZnZn、CuCu、B(B(硼）、硼）、MoMo（钼（钼）、）、NiNi（镍）（镍）K Ca MgP SH O N C大量元素大量元素CHONPS K Ca Mg主要元素主要元素CHONPS基本元素基本元素CHON最基本元素最基本元素 C半微量元素：半微量元素：有些元素含量很少，但却超过万分之一。有些元素含量很少，但却超过万分之一。如如Fe无机物无机物有机物

6、有机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化学元素化学元素化合物化合物水母的含水量高达97%二、组成细胞的化合物二、组成细胞的化合物图示为细胞（图示为细胞（鲜鲜重重）中的化合物）中的化合物及其含量及其含量想一想：想一想：观察下图，回答下面三个问题：观察下图，回答下面三个问题：1 1 活细胞内含量最多的化合物是什么？活细胞内含量最多的化合物是什么？2 2 活细胞内含量最多的有机物是什么？活细胞内含量最多的有机物是什么？3 3 细胞干重里，含量最多的化合物是？细胞干重里，含量最多的化合物是？水水蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质鲜活细胞含量最鲜活细胞含量最多的元素是什么？多的元素是什么？为什

7、么？为什么？脱水后的细胞，脱水后的细胞，含量最多的元素含量最多的元素是什么？是什么？OC再想一想再想一想：无机物：无机物：水水： 含量：在活细胞中含量最多含量：在活细胞中含量最多 形式：有形式：有_和和_两种两种 自由水自由水 结合水结合水旺盛旺盛弱弱自由水和结合水自由水和结合水自由水自由水 自由水：在细胞内以游离状态存在，可以自由流动自由水：在细胞内以游离状态存在，可以自由流动 结合水：与其他物质结合，不能自由流动结合水：与其他物质结合，不能自由流动 自由水自由水/ /结合水结合水 比值大的细胞新陈代谢比值大的细胞新陈代谢_； 反之细胞新陈代谢反之细胞新陈代谢_。 种子晒干失去的水分是种子晒

8、干失去的水分是_，利于贮藏，可，利于贮藏，可 再萌发；再萌发； 种子烘干失去的水分是种子烘干失去的水分是_，不可，不可 再萌发。再萌发。无机盐：无机盐：主要以主要以_状态存在，也由一部分以状态存在，也由一部分以_的形式存的形式存在，对细胞的生命活动起重要的调节作用。在，对细胞的生命活动起重要的调节作用。离子离子化合物化合物定义：由定义：由C C、H H、O O原子通过共价键连接成的原子通过共价键连接成的碳架碳架作为分子的基本骨架而形成的化合物。作为分子的基本骨架而形成的化合物。如如糖类、脂质、蛋白质、核酸糖类、脂质、蛋白质、核酸等。等。组成：碳架和官能团。组成：碳架和官能团。碳架的形式：碳架的

9、形式：线性，分支，环状线性，分支，环状等。等。 自然界的无机物都不具有碳架，只有生自然界的无机物都不具有碳架，只有生物体内的有机物才具有碳架结构，这说明物体内的有机物才具有碳架结构，这说明生物界具有生物界具有特殊性特殊性。有机物的定义及特点：有机物的定义及特点：糖类：糖类：由由 三种元素组成，是生命活动主要的三种元素组成，是生命活动主要的能源物质能源物质。 糖糖单糖单糖五碳糖五碳糖：脱氧核糖、核糖：脱氧核糖、核糖六碳糖六碳糖：葡萄糖、果糖、半乳糖：葡萄糖、果糖、半乳糖二糖二糖动物性二糖：动物性二糖：乳糖乳糖( (葡萄糖葡萄糖+ +半乳糖）半乳糖） 植物性二糖：植物性二糖：蔗糖（葡萄糖蔗糖（葡萄

10、糖+ +果糖）果糖） 麦芽糖（葡萄糖麦芽糖（葡萄糖+ +葡萄糖）葡萄糖）多糖多糖动物性多糖：动物性多糖：糖元糖元植物性多糖：植物性多糖：淀粉、纤维素淀粉、纤维素C、H、O脂质脂质： 主要由主要由 三种元素组成，有的脂质还含有三种元素组成，有的脂质还含有N、P等元素。等元素。脂质脂肪：由C、H、O三种元素组成，是细胞内主要的储能物质。类脂：由C、H、O、N、P元素组成，分为磷脂和糖脂。磷脂是构成生物膜的重要成分固醇：由C、H、O元素组成，分为胆固醇、性激素、维生素D、肾上腺皮质激素。可以维持和调节生物体正常的新陈代谢和生殖过程C、H、O蛋白质蛋白质：是以是以氨基酸氨基酸为基本单位构成的生为基本单

11、位构成的生物大分子。主要组成元素是物大分子。主要组成元素是C C、H H、O O、N N、S S，是生命活动的主要承担者。是生命活动的主要承担者。核酸：核酸：包括脱氧核糖核酸和核糖核酸，主包括脱氧核糖核酸和核糖核酸，主要组成元素是要组成元素是C C、H H、O O、N N、P P，是遗传信息，是遗传信息的携带者。的携带者。 还原糖 蛋白质 脂肪 斐林试剂斐林试剂双缩脲试剂双缩脲试剂砖红色沉淀砖红色沉淀苏丹苏丹染液染液苏丹苏丹染液染液橘黄色橘黄色红色红色紫色紫色颜色反颜色反应应班氏试剂班氏试剂砖红色沉淀砖红色沉淀三大有机物的鉴定实验的颜色反应，你知道了吗？三大有机物的鉴定实验的颜色反应，你知道了

12、吗？还原糖：葡萄糖、果糖、麦芽糖、乳糖、半乳糖还原糖：葡萄糖、果糖、麦芽糖、乳糖、半乳糖1、还原糖、还原糖 + 班氏试剂班氏试剂先混合再加入糖中（ NaOH+CuSO4）水浴水浴加热加热班氏试剂：甲液班氏试剂：甲液+乙液乙液砖红色沉淀砖红色沉淀2 2、蛋白质、蛋白质 + + 双缩脲试剂双缩脲试剂 双缩脲试剂：双缩脲试剂：A液：液：0.1g/mL的的NaOH溶液溶液B液：液：0.01g/mL的的CuSO4溶液溶液注意：注意：先加先加A液（液（ NaOH ） 于样液中，于样液中，再加再加B液（液（CuSO4 ）于于样液中样液中紫色紫色3 3、脂肪、脂肪+ +苏丹苏丹 苏丹苏丹4 4、淀粉、淀粉 +

13、 + 碘碘 蓝色蓝色如用花生切片，如用花生切片，染色后需用染色后需用酒酒精精洗去浮色，洗去浮色，然后用然后用显微镜显微镜观察观察橘黄色橘黄色红色红色思考思考 1 1：还原糖的鉴定实验选材颜色有什么要求？试：还原糖的鉴定实验选材颜色有什么要求？试举例说明举例说明。 思考思考2 2：可用甘蔗或是西瓜做实验材料吗？：可用甘蔗或是西瓜做实验材料吗？ 思考思考3 3：脂肪的鉴定应当选用什么样的实验材料？试：脂肪的鉴定应当选用什么样的实验材料？试举例说明。举例说明。 思考思考4 4：蛋白质的鉴定实验选材有什么要求？试举例：蛋白质的鉴定实验选材有什么要求？试举例说明。说明。 选择选择还原糖含量高、颜色为白色

14、或近于白色还原糖含量高、颜色为白色或近于白色的植物组织的植物组织（苹果、梨、白色甘蓝叶、白萝卜）（苹果、梨、白色甘蓝叶、白萝卜）不能。甘蔗里面含的是蔗糖，不属于还原糖。西瓜果汁为红色会不能。甘蔗里面含的是蔗糖，不属于还原糖。西瓜果汁为红色会对实验的颜色反应产生干扰对实验的颜色反应产生干扰所用材料一要所用材料一要脂肪含量高脂肪含量高，例，植物油，花生，葵花种子，例，植物油，花生，葵花种子一般选用富一般选用富含蛋白质含蛋白质的的大豆大豆种子（豆浆）或用种子（豆浆）或用鸡蛋清鸡蛋清。总结：总结：1、这几种有机物鉴定时，实验材、这几种有机物鉴定时，实验材料选取的条件？料选取的条件？2、各个实验的注意事

15、项？、各个实验的注意事项？ （1 1）、材料含有效成分高）、材料含有效成分高 （2 2）、材料无色或接近白色）、材料无色或接近白色（1 1）鉴定还原性糖实验需要）鉴定还原性糖实验需要水浴加热水浴加热（2 2）鉴定脂肪实验时需用）鉴定脂肪实验时需用显微镜显微镜观察观察（3 3）鉴定蛋白质实验时需）鉴定蛋白质实验时需先加先加A A液再加液再加B B液液需鉴定的物质所需试剂实验现象注意事项还原性糖脂肪蛋白质淀粉班氏试剂或班氏试剂或菲林试剂菲林试剂砖红色沉淀砖红色沉淀1 1、甲液乙液要、甲液乙液要混合后使用混合后使用2 2、水浴加热、水浴加热苏丹苏丹苏丹苏丹橘黄色橘黄色红色红色用显微镜用显微镜观察观察

16、双缩脲试双缩脲试剂剂紫色紫色先加先加A A液液再加再加B B液液碘液碘液蓝色蓝色无无实验材料葡萄糖水实验材料所加量2ml2ml实验试剂班氏试剂班氏试剂实验试剂所加量45滴45滴实验处理水浴加热水浴加热实验时间12min12min实验现象砖红色沉淀颜色无变化还还原原性性糖糖鉴鉴定定实验组实验组对照组对照组实验组对照组实验材料食用油水实验材料所加量2ml2ml实验试剂苏丹染液苏丹染液实验试剂所加量45滴45滴实验处理染色染色实验时间23min23min实验现象橘黄色颜色无变化脂肪鉴定脂肪鉴定实验组对照组实验材料蛋白质悬液水实验材料所加量2ml2ml实验试剂双缩脲A液2ml 双缩脲A液2ml实验处理

17、摇匀摇匀实验试剂双缩脲B液34滴双缩脲B液34滴实验处理摇匀摇匀实验现象紫色颜色无变化蛋白质鉴定蛋白质鉴定实验三原则： 1、对照性原则 2、单一变量原则 3、等量原则元素元素细胞细胞物质基础物质基础化合物化合物大量元素大量元素主要元素主要元素基本元素基本元素最基本元素最基本元素微量元素微量元素糖糖脂质脂质脂肪脂肪蛋白质蛋白质核酸核酸有机物有机物无机物：无机物：鉴定原理，鉴定原理，试剂，现试剂，现象，过程，象，过程，注意事项注意事项本节课知识结构图本节课知识结构图水水 无机盐无机盐有机体有机体有细胞有细胞结构结构无细胞无细胞结构结构原核细胞原核细胞真核细胞真核细胞原核生物界（原核生物界（细菌细菌

18、，蓝藻蓝藻）原生生物界（草履虫，原生生物界（草履虫，黏菌黏菌， 单细胞藻类单细胞藻类）真菌界真菌界植物界植物界动物界动物界病毒病毒单细胞真菌（单细胞真菌（酵母菌酵母菌）大型真菌（蘑菇）大型真菌（蘑菇）单细胞单细胞多细胞多细胞图示为细胞（图示为细胞（鲜鲜重重）中的化合物）中的化合物及其含量及其含量想一想：想一想：观察下图，回答下面三个问题：观察下图，回答下面三个问题：1 1 活细胞内含量最多的化合物是什么？活细胞内含量最多的化合物是什么？2 2 活细胞内含量最多的有机物是什么？活细胞内含量最多的有机物是什么？3 3 细胞干重里，含量最多的化合物是？细胞干重里，含量最多的化合物是？水水蛋白质蛋白质

19、蛋白质蛋白质定义：由定义：由C C、H H、O O原子通过共价键连接成的原子通过共价键连接成的碳架碳架作为分子的基本骨架而形成的化合物。作为分子的基本骨架而形成的化合物。如如糖类、脂质、蛋白质、核酸糖类、脂质、蛋白质、核酸等。等。组成：碳架和官能团。组成：碳架和官能团。碳架的形式：碳架的形式：线性，分支，环状线性，分支，环状等。等。 自然界的无机物都不具有碳架，只有生自然界的无机物都不具有碳架，只有生物体内的有机物才具有碳架结构，这说明物体内的有机物才具有碳架结构，这说明生物界具有生物界具有特殊性特殊性。有机物的定义及特点：有机物的定义及特点：糖类：糖类：由由 三种元素组成，是生命活动主要的三