细胞中的元素和化合物 高一上学期生物人教版必修1

第1节

细胞中的元素和化合物第2章组成细胞的分子必修一组成细胞的元素和化合物1问题探讨元素地壳细胞O48.6065.0Si26.30极少C0.08718.0N0.033.0H0.7610.0组成地壳和组成细胞的部分元素含量(％)表1.组成生物体的所有元素中，有没有哪些元素是生物体所特有的？这说明什么？没有生物界和非生物界具有统一性。（元素种类相同）2.生物体中的元素含量和无机环境中的含量有区别吗？这又说明什么？有，相差很大生物界和非生物界还具有差异性。（元素含量不同）结论：生物界和非生物界之间既有统一性又有差异性。生物界非生物界

性种类上

性含量上有选择地从无机自然界中获取组成细胞的化学元素，在无机自然界中都能够找到组成元素在含量上相差很大统一多样问题探讨组成细胞的元素和化合物1一、组成细胞的元素1.比较组成玉米和人体细胞的元素和含量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（1）在玉米细胞和人体细胞中含量较多的四种元素一样吗？分别是什么？一样；都是C、H、O、N否；如Mg是构成叶绿素的成分（2）细胞中有些元素含量很少，是否表明它们不重要？（3）组成玉米细胞和人体细胞中的元素种类和含量相同吗？说明了什么？元素种类相同；元素含量不同不同生物的细胞在元素组成上具有统一性；在元素的含量上具有差异性注：其他元素（如Fe、Mn等）占细胞干重的质量分数总计

<3％组成细胞的元素和化合物1一、组成细胞的元素元素有选择地从无机自然界中获取大量元素:微量元素:C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu等

最基本元素：基本元素：CC、H、O、N（参与构成生物大分子的基本骨架）大多以化合物的形式存在含量作用来源分类依据存在形式常见20多种2.元素的来源、分类和存在形式铁猛碰新木桶大量元素和微量元素不是按生理作用的分类，微量元素虽然少，但其生理作用却不可替代。组成细胞的元素和化合物1二、组成细胞的化合物1.无机物2.有机物水无机盐鲜重

大多以

形式存在。糖类脂质蛋白质核酸一般由主要含

，此外

主要含

含

最多离子C、H、ON、PC、H、O、N(S)C、H、O、N、PC、H、O含碳元素一、组成细胞的元素3.人体细胞干、鲜重对比图

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）鲜重指的是生物体或细胞在自然生活状态下所测得的重量干重指的是生物体（或细胞）除去水分以后所测得的重量O>C>H>NC>O>N>H最值问题

1.鲜重最多的化合物：2.鲜重最多的有机物：3.干重最多的化合物：4.干重最多的有机物：5.鲜重最多的四种元素：6.干重最多的四种元素：水

蛋白质蛋白质蛋白质O>C>H>NC>O>N>H

不同生物组织的细胞中各种化合物的含量是有差别的，同种生物不同组织细胞中化合物种类和含量也是有区别的。组成细胞的元素和化合物1小试牛刀1.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（）A.蛋白质B.脂肪C.糖类D.水D2.占细胞鲜重比例最大的元素及有机物依次是

（

）A．O、水 B．C、水 C．O、蛋白质 D．C、蛋白质C3.科学家在研究组成地壳和细胞的部分元素时，发现细胞与非生物相比，各种元素的相对含量大不相同这一事实主要说明（

）A.生物与非生物没有区别 B.生物界与非生物界具有统一性C.生物来源于非生物 D.生物界与非生物界具有差异性D检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质2一、实验原理某些化学试剂能够使生物组织中的有关有机化合物产生特定的颜色反应。还原糖+斐林试剂砖红色沉淀脂肪+苏丹Ⅲ

橘黄色蛋白质+双缩脲试剂紫色

淀粉+碘蓝色50~65℃水浴加热镜检检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质2二、还原糖的鉴定1.实验原理斐林试剂+还原糖砖红色沉淀水浴加热50~65℃

2.实验试剂乙液：质量浓度为0.05g/mL的CuSO4溶液甲液：质量浓度为0.1g/mL的NaOH溶液3.实验材料苹果或梨匀浆还原糖单糖、麦芽糖

等检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质2（还原糖类较高，白色或近于白色的植物组织）现配现用斐林试剂鉴定还原糖，是利用还原糖与Cu(OH)2反应，所以要混合均匀制成Cu(OH)2

后再使用；Cu(OH)2(浅蓝)→棕色→Cu2O(砖红)二、还原糖的鉴定二、还原糖的鉴定

选材宜选用含糖量高、颜色较浅的植物材料，如苹果、梨、白色甘蓝叶、白萝卜，这样可避免生物材料本身的颜色对实验结果的干扰。切忌选用带有颜色的材料，如番茄、西瓜等。

苹果或梨的组织样液必须临时制备，因苹果多酚氧化酶含量高，组织样液很易被氧化成褐色，将产生的颜色覆盖。三、蛋白质的鉴定1.实验原理2.实验试剂3.实验材料B液：质量浓度为0.01g/mL的CuSO4溶液A液：质量浓度为0.1g/mL的NaOH溶液豆浆、鲜肝研磨液、蛋清稀释液双缩脲试剂鉴定蛋白质是利用的在碱性环境中，蛋白质的2个及以上肽键与Cu2+发生颜色反应，所以要先加入试剂A，后加入试剂B。注意：双缩脲≠双缩脲试剂。蛋白质+双缩脲试剂紫色检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质2三、蛋白质的鉴定稀释10倍以上，否则实验后易黏附在试管壁上斐林试剂双缩脲试剂不同点使用方法甲液和乙液_______均匀后方可使用，且现配现用使用时先加A液，再加B液反应条件_______加热不需要加热反应原理还原糖中的醛基被Cu(OH)2氧化，Cu(OH)2被还原为Cu2O具有两个或以上肽键的化合物在碱性条件下与Cu2+反应生成络合物试剂实质新制的_______________________性环境下的_______颜色______________浓度斐林试剂的乙液CuSO4溶液浓度为0.05g/mL双缩脲试剂的B液CuSO4溶液浓度为0.01g/mL相同点都含有NaOH、CuSO4两种成分，且所用的NaOH溶液浓度都是0.1g/mL混合水浴Cu（OH）2砖红色碱Cu2+紫色四、脂肪的鉴定1.实验原理2.实验试剂3.实验材料脂肪+苏丹Ⅲ染液橘黄色（黄山）镜检脂肪+苏丹Ⅳ染液红色（红四军）镜检苏丹Ⅲ、苏丹Ⅳ染液、体积分数50%的酒精花生种子（浸泡3~4h，去掉种皮）注：浸泡时间短，不易切片；浸泡时间过长，组织较软，切下的薄片不易成形。检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质2切片要厚薄均匀，如厚薄不均就会导致观察时有的地方清晰有的地方模糊酒精的作用是洗去浮色四、脂肪的鉴定五、淀粉的鉴定1.实验原理淀粉+碘液蓝色2.实验试剂碘液3.实验材料马铃薯匀浆4.实验步骤（1）向试管内注入2mL待测组织样液；（2）向试管内滴加2滴碘液，观察颜色变化。检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质2小试牛刀1.下列关于实验操作步骤的叙述中，正确的是（）A.用于鉴定可溶性还原糖的斐林试剂甲液和乙液，可直接用于蛋白质的鉴定B.蔗糖与斐林试剂反应不生成砖红色沉淀C.鉴定可溶性还原糖时，要加入斐林试剂甲液摇匀后，再加入乙液D.用于鉴定蛋白质的双缩脲试剂A液与B液要混合均匀后，再加入含样品的试管中，且必须现配先用B2.将刚刚萌发、带有小芽的大麦充分研磨后，过滤得到组织样液。在组织样液中加入下列试剂后震荡均匀，有关实验现象及结论的叙述正确的是（）A.加入苏丹Ⅲ染液，溶液呈红色，证明发芽的大麦中含有脂肪

B.加入斐林试剂并水浴加热，溶液呈砖红色，说明发芽的大麦中含有麦芽糖(只能说明含有还原性糖）

C.加入碘液，溶液呈蓝色，说明发芽的大麦中含有淀粉

D.加入双缩脲试剂，溶液成蓝色，说明发芽的大麦中含有蛋白质C小试牛刀3.以花生子叶为实验材料进行脂肪的检测时，

制作临时装片的步骤是(

)①盖上盖玻片

②切子叶薄片

③苏丹Ⅲ染液染色

④滴蒸馏水

⑤用50%酒精洗去浮色

⑥用吸水纸吸取多余染液A．④②①③⑥⑤ B．②④③⑥⑤①

C．④②③⑥⑤① D．②③⑥⑤④①D小试牛刀4.根据“检测生物组织中的糖类、脂肪、蛋白质”实验，回答下列问题：

（1）鉴定成熟葡萄汁中存在还原性糖所用的试剂是

，甲液和乙液需

后再用于实验。该试剂与细胞内还原性糖发生作用，形成

沉淀。（2）鉴定花生子叶细胞脂肪的实验中，能将脂肪染成橘黄色的染液是

，用其染色时，要用酒精来冲洗浮色，这是因为

。

（3）鉴定黄豆组织中是否存在蛋白质时，向组织液中加入

试剂A液摇匀，再向样液中加入其B液摇匀。其中B液的量只有3～4滴，而不能过量，这是因为：斐林试剂等量混合均匀砖红色苏丹Ⅲ染液苏丹Ⅲ能溶解在酒精中双缩脲

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。

小试牛刀小结习题检测31.基于对细胞元素组成、元素含量等的认识，判断下列相关表述是否正确。（1）细胞中不存在无机自然界没有的特殊元素。（）（2）细胞中微量元素含量很少，作用也很微小。（）（3）不同种类的细胞其组成元素和化合物种类基本相同，但含量又往往有一定差异，这既体现了细胞的统一性，又反映了细胞的多样性。（）√×√2.将下列试剂与相应的待测样品、相应的实验结果用线连接起来。苏丹Ⅲ染液斐林试剂双缩脲试剂豆浆梨汁花生子叶砖红色沉淀橘黄色紫色3.在下列有机化合物中，人体细胞内含量最多的一种是（）A.脂质 B.糖类 C.蛋白质 D.核酸C4.科学家在研究生物体的化学成分时，发现组成生物体的元素在无机自然界中也都存在，这一事实主要说明（）

A.生物来源于非生物

B.生物界与无机自然界具有统一性