细胞中的元素和化合物 【新教材】人教版（2019）高中生物必修一

第2章组成细胞的分子第1节

细胞中的元素和化合物授课：谢志强阐明生命现象的规律，必须建立在阐明生物大分子结构的基础上。——中国科学院院士邹承鲁农作物的需要施氮、磷、钾肥；人体需要补钙、铁、锌等。以获取相应的元素用于细胞的生命活动，那么组成细胞的元素有哪些？这些元素是细胞特有的吗？新知导入问题探讨比较组成地壳和组成细胞的部分元素的含量，你能提出什么问题？就自己提出的问题与其他同学交流。

*Si在某些植物细胞中含量较多，如硅藻、禾本科植物。组成地壳和组成细胞的部分元素含量(%)表元素地壳细胞O48.6065.0Si26.30极少*C0.08718.0N0.033.0H0.7610.0组成细胞的化学元素，在无机自然界中都能够找到，没有一种化学元素为细胞所特有。——生物界与非生物界具有统一性细胞中各种元素的相对含量与无机自然界的大不相同。——生物界与非生物界具有差异性生物界与非生物界具有统一性和差异性，生命起源于非生命物质。结论：元素玉米细胞人体细胞C43.5755.99H6.247.46O44.4314.62N1.469.33K0.921.09Ca0.234.67P0.203.11Mg0.180.16S0.170.78思考·讨论玉米细胞和人体细胞的部分元素及含量(干重，质量分数)注：其它元素占细胞干重的质量分数总计小于3%讨论1.在玉米细胞和人体细胞中含量较多的四种元素一样吗？怎样解释这种现象？玉米细胞干重中含量较多的四种元素是O、C、H、N,人体细胞干重中含量较多的四种元素C、O、N、H。二者元素差异的原因是玉米是一种植物，而人是一种动物，除了两者都含有大量的水，人体细胞含量最多的是蛋白质，而玉米细胞中含量最多的是糖类，二者的化合物组成不同导致了元素的含量不同。2.细胞中有些元素含量很少，是否意味着他们不重要？

否，有些化学元素含量很少，但在细胞中却有着很重要的作用。3.比较组成玉米细胞和人体细胞中的元素种类和含量，你能得出哪些结论？组成玉米细胞和人体细胞的元素种类大体相同；组成细胞的元素中，C、H、O、N这四种元素的含量很高。一、组成细胞的元素1.组成细胞的化学元素，常见的有____多种。2.根据含量的多少分为大量元素：含量占生物体总重量万分之一以上的元素。主要有C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等。

微量元素：含量占生物体总重量万分之一以下的元素。主要有Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo等。20最基本元素基本元素主要元素大量元素微量元素CHONPSKCa

Mg等FeMnBZnMoCu等组成细胞的元素二、组成细胞的化合物分类种类质量分数/%无机化合物有机化合物水无机盐70%－90%1%－1.5%7%－10%1%－2%1%－1.5%蛋白质脂质糖类和核酸（1）占细胞鲜重最多的化合物是______；（2）占细胞鲜重最多的有机物是__________；（3）占细胞干重最多的化合物是__________。水蛋白质蛋白质想一想：不同生物组织细胞中各种化合物的含量是有差别的，有的还相差悬殊呢！

我们平常吃的食物也是如此。正因为不同食物中营养物质的种类和含量有很大差别，我们才需要在日常膳食中做到不同食物的合理搭配，以满足机体的营养需要。我们的食物来自各种生物组织。那么，怎样检测不同生物组织中的营养物质呢？探究·实践检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质一、实验原理某些化学试剂能够使生物组织中的相关化合物产生特定的颜色反应。如：

还原糖＋斐林试剂砖红色沉淀脂肪＋苏丹Ⅲ染液橘黄色蛋白质＋双缩脲试剂紫色二、检测的方法步骤和现象

1.还原糖的检测和观察

注意：（1）最理想的实验材料是还原糖（葡萄糖、果糖、麦芽糖、乳糖等）含量较高且颜色较浅的生物组织或器官，如梨、葡萄等；不能选用甜菜、甘蔗、马铃薯块茎，因为甜菜、甘蔗富含的蔗糖不属于还原糖，马铃薯块茎富含的淀粉也不是还原糖；也不能选用西瓜、血液、绿色叶片等，因为这些材料本身的颜色会对实验结果造成干扰。（2）斐林试剂的甲液（质量浓度为0.1g/mL的NaOH溶液），乙液（质量浓度为0.05g/mL的CuSO4溶液）要等量混合均匀，现配现用。）取材制备组织样液显色反应结论还原糖含量较高、无色或近于无色的植物组织制匀浆→纱布过滤→取样液2mL组织样液1mL现配斐林试剂浅蓝色棕色砖红色50~65℃水浴加热2min组织样液中有还原糖二、检测的方法步骤和现象

2.脂肪的检测和观察

取材切片制片观察结论花生种子（浸泡3-4h），去掉种皮用刀片在花生子叶的横断面上平行切下若干薄片组织样液中有还原糖在低倍镜下找到花生子叶的最薄处，移至视野中央，然后用高倍镜观察被染成橘黄色的脂肪颗粒选最薄的切片，用毛笔蘸取放在载玻片中央。滴：在花生子叶薄片上滴2-3滴苏丹Ⅲ染液，染色3min。吸：用吸水纸吸去染液。滴：滴1-2滴体积分数为50%的酒精，洗去浮色。吸：用吸水纸吸去酒精。滴：滴1滴蒸馏水，盖上盖玻片，制成临时装片。二、检测的方法步骤和现象

3.蛋白质的检测和观察

取材显色反应结论大豆组织研磨液大豆组织样液中有蛋白质2mL组织样液1mL双缩脲试剂A液无色紫色4滴双缩脲试剂B液知识辨析斐林试剂与双缩脲试剂对比斐林试剂双缩脲试剂不同点试剂组成使用方法反应条件结果相同点甲液:0.1g/mLNaOH乙液:0.05g/mLCuSO4A液:0.1g/mLNaOHB液:0.01g/mLCuSO4甲液和乙液混合均匀后方可使用，且现配现用使用时先加A液再加B液需水浴加热不需加热产生砖红色沉淀产生紫色反应都含有NaOH溶液、CuSO4溶液两种成分，且所用NaOH溶液质量浓度都是0.1g/mL1.甘蔗茎吃起来特别甜，其细胞中含量最多的化合物是（）A.蛋白质B.糖类C.脂质D.水2.下列元素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（）A.Fe、Mn、Zn、Cu

B.Zn、Cu、Mg、Ca

C.Zn、Mg、B、Mn

D.Mg、Mn、Cu、Mo3.下列哪组试剂在使用过程中，必须加热（）

A.用斐林试剂鉴定可溶性还原糖的过程中

B.用苏丹Ⅲ染液在鉴定动物组织中的脂肪时

C.用双缩脲试剂鉴定蛋白质时

D.用碘液鉴定淀粉时DAA课堂练习4.鉴定蛋白质样品时加双缩脲试剂的正确做法是（）

A．先加A液，混合后再加B液摇匀观察

B．先加B液，混合后再加A液摇匀观察

C．A、B混合后加入，摇匀观察

D