2.1元素和化合物

细胞中的元素和化合物第一节

上面的广告中提到了哪些化学元素？这些元素的作用是?问题探讨元素地壳细胞O48.6065.0Si26.30极少C0.08718.0N0.033.0H0.7610.0

比较组成生物体的化学元素和无机环境中的化学元素在种类和含量上的异同。能否找到一种或几种化学元素生物特有，而无机环境中没有？生物界和非生物界所含元素种类和含量是否相同？组成地壳和组成细胞的部分元素含量(％)表31%<1%结论：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；但元素在细胞中和无机环境中的含量却有区别.说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.一、组成细胞的元素

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）在人体细胞中，干重时含量最多的元素是

；鲜重时含量最多的元素是

。干鲜重细胞中元素最多的几个。

Co分析元素的种类含量特点并分类C、H、O、N大量元素：指含量占生物体总重量万分之一以上的元素。C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg微量元素：指生物生活所必需的。但是需要量却很少的一些元素。Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo2.细胞中元素根据含量分为:一、组成细胞的元素

1.常见种类：主要有20种元素玉米人O44.4314.62C43.5755.99H6.247.46N1.469.33Si1.170.005K0.921.09Ca0.234.67P0.203.11Mg0.180.16S0.170.78Cl0.140.47Fe0.080.012玉米和人体的化学元素组成占干重的质量分数（%）组成玉米和人体的含量较多的元素是：

等四种。

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、H、O、N大体相同相差很大思考:相同点不同点极值总结：最基本的元素:

C基本元素:

C、H、O、N主要元素：C、H、O、N、P、S大量元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg微量元素：Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo都是必需元素，缺一不可的。?

几十年前,新西兰有一个牧场的大片牧草长势很弱,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,你能得出什么结论呢?

微量元素(钼)是生物体不可缺少的必需元素;在生物体中含量很少,但其作用是其它元素不可替代的.缺Fe会使人患贫血等症状；缺Zn使人发育受影响，性器官的发育不良等;缺Ｉ会导致甲状腺肿等。?组成细胞的各种元素又是以什么形式存在的呢?二、组成细胞的化合物

无机化合物有机化合物水:85%～95%无机盐:1%～1.5%糖类：脂质：1%～1.5%蛋白质：7%～10%核酸：1％～1.5％

占细胞鲜重的含量质量分数（%）

注意细胞内含量最多的化合物水细胞内含量最多的无机化合物占细胞鲜重含量最多的化合物占细胞鲜重50%以上的化合物精瘦肉细胞中含量最多的化合物沙漠植物细胞中含量最多的化合物成熟甜西瓜细胞中含量最多的化合物细胞内含量仅次于水的化合物蛋白质细胞内含量最多的有机化合物占细胞干重含量最多的化合物占细胞干重50%以上的化合物第5节细胞中的无机物细胞内含量最多的化合物——水地球表面约3/4的部分是水；一个人在极限状况下，可坚持20d以上不进食。一个人不喝水，1d后就会丧失意识,生命濒临终点水-生命之源一、细胞中的水热带草原（旱季）

热带草原（雨季）

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不同生物的含水量不同同种生物，在不同的组织、器官中的含水量不同1、水在细胞中的含量同一生物不同生长发育期水的含量也不同幼年生物>老年生物流水白雪蒸气（液态）（气态）（固态）2、水在细胞的存在形式形式

定义

功能

自由水结合水游离态的水，可以自由流动95%以上细胞中与其他化合物结合的水约4.5%a.细胞内的良好溶剂b.运输营养物质和代谢废物c.化学反应的原料和场所细胞的结构成分

血液与心肌的比较形态含水量%血液液态83心肌坚韧的固态79

血液是呈川流不息的液态状，而心肌是呈坚韧的固态状，但是两者的含水量却很接近，这说明什么?说明心肌中主要是结合水,血液中主要是自由水

（1）农民晒干葵花籽与炒干葵花籽主要失去的是什么形式的水？拓展自由水结合水（2）比较新鲜种子和干种子谁的新陈代谢相对旺盛？

一般而言，自由水含量越高，代谢越旺盛。（3）自由水多还是结合水多生物体的抗旱、抗寒能力强？

结合水含量越高，抗性相对较强（4）自由水和结合水是否可以相互转化？一

细胞中的水3.水的含量与细胞的代谢密切相关⑴自由水

/

结合水的比例越大，细胞的代谢越活跃，生物体生长越迅速。如：干种子吸水萌发。⑵自由水/结合水的比例减少，即结合水比例增加，细胞的代谢强度下降，抗寒、抗旱等抗逆性提高。如：旱生植物。二、细胞中的无机盐当你烘干一粒小麦种子，然后点燃烧尽，最终会得到一些白色灰烬，这些灰烬就是小麦种子里的无机盐。人和动物体内也含有无机盐。1、无机盐在细胞的含量和存在形式含量存在形式无机盐1%~1·5%多数为离子状态阳离子：

Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等。阴离子：

Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-等。植物缺镁会影响光合作用么？血红蛋白构成细胞某些复杂化合物的重要组成成分镁是叶绿素的重要组分2无机盐在细胞的功能铁是血红蛋白的重要组分为什么缺铁会导致贫血？现在有许多食盐都是加碘的，为什么要在食盐中加碘？有些植物缺少B时，会出现只开花不结果，即华而不实维持细胞和生物体的生命活动哺乳动物的血液中钙离子的含量太低，会出现抽搐症状。

碘是构成甲状腺激素的原料。食物（蔬菜、水果）中往往含有一些碱性物质（如Na2CO3

），人吃后体内血液的pH值会不会有较大的变化？

维持细胞的渗透压和酸碱平衡缓冲对：H2CO3\

NaHCO3NaH2PO4\Na2HPO4

9%0.09%为患者输入0.9%的氯化钠溶液有利于维持机体的渗透压平衡。人体对部分无机盐的需求量无机盐功能每日需要量缺乏引起的疾病Fe组成血红蛋白、细胞色素、含铁酶类10～20mg缺铁性贫血Ca促进牙齿、骨骼生长，调节神经肌肉的敏感性0.4～1.5g佝偻病，骨质疏松P构成骨骼、肌肉等，促进酶活动，构成核酸1.2～2.7gNa体液的主要组成部分，调节体液渗透压1.6～5gK维持离子浓度，调节体液渗透压2～4g心率异常I形成甲状腺素的成分0.01～0.15mg甲状腺肿。呆小症Mg与酶活性有关，保持肌肉功能正常0.2～0.4g惊厥Cu促进正常生长1～3mg贫血症Zn若干跟消化有关的酶的结构中心10～15mg侏儒、生殖腺功能受影响F维持骨骼的结构，防止蛀牙2mg龋齿

总结无机盐生理功能：是细胞和生物体的重要组成成分。维持细胞和生物体的生命活动。维持细胞的渗透压和酸碱平衡。

你能举例说出哪些植物器官的细胞中富含糖类,脂质和蛋白质吗?如何从这些植物器官中提取呢?思维拓展:

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。三、生物组织中糖类、脂肪和蛋白质检测的原理鉴定物质试剂颜色变化注意事项还原糖沉淀现配现用，加热淀粉需脱色处理脂肪做切片观察脂肪颗粒需蛋白质

斐林试剂水浴酒精蓝色橘黄色红色双缩脲试剂显微镜砖红色紫色碘液苏丹Ⅲ染液苏丹Ⅳ染液先加A液后加B液选材：含糖量较高的白色或近于白色的植物组织排除色素对显色的干扰，苹果、梨最好（胡萝卜×）

。

实验流程1.可溶性还原糖

制备组织样液：制浆：去皮、切块、研磨，过滤：（用单层纱布）取液：（２mL）显色反应

２mL组织样液刚配制的斐林试剂1mL现象：

呈现蓝色变成砖红色（用前混匀）50～65.C水浴加热2min还原糖的检测和观察：2.脂肪的鉴定

取材：花生种子（浸泡３－４h），去皮，将子叶削成薄片

制片：①选取最薄的薄片移至载玻片中央②在薄片上滴加苏丹Ⅲ(或苏丹Ⅳ)

染液2－3滴，染色２－３min③滴加体积分数为50%的酒精溶液1—2滴，洗去浮色(多余的苏丹Ⅲ

)④吸去余液，滴1-2滴蒸馏水，盖上盖玻片，制成临时装片显微观察：先在低倍镜下找到已着色的薄片，后用高倍镜观察现象：有被染成橘黄色(或红色)的脂肪微粒脂肪微粒3.蛋白质的鉴定选材与制备组织样液：黄豆组织样液（或鸡蛋蛋清稀释液）［黄豆浸泡→去皮→切片→研磨→过滤→滤液］

显色反应现象：无色紫色或紫红色创设碱性条件提供Cu2+双缩脲试剂Ａ

1mL２mL组织样液双缩脲试剂Ｂ３－４滴蛋白质的检测结果4.淀粉的鉴定取材：马铃薯匀浆检测：２mL组织样液碘液2滴现象：

摇匀后变成蓝色问题探讨:在做还原糖、蛋白质鉴定的实验时，为什么要留出一部分样液？作对照使用双缩脲试剂时为什么B液只能加3～4滴而不能过量？

过量的双缩脲试剂B会与试剂A反应，使溶液呈蓝色，而掩盖生成的紫色。为什么斐林试剂要现配现用，不能放置太久？

时间太长，Cu(OH)2悬浊液就沉淀在试管底部而无法参与反应。深化比较项目试剂及成分原理溶液浓度方法加热与否结果可溶还原糖的鉴定