第一节细胞中的元素和化合物.ppt

1、第二章 组成细胞的分子,构成细胞的化合物,无机化合物,有机化合物,水,无机盐,糖类,脂质,蛋白质,核酸,构成细胞的化合物,无机 化合物,有机 化合物,水,无机盐,糖类,脂质,蛋白质,核酸,主要组成成分；一切生命活动离不开水,生命活动（或性状）的 主要承担者体现者,携带遗传信息,主要的能源物质,主要的储能物质,对维持生物体的生命活动有重要作用,第一节 细胞中的元素和化合物 第五节 细胞中的无机物,4,组成细胞的化合物,水,细胞中的元素和化合物 细胞中的无机物,组成细胞的元素,无机盐,实验专题探究,1、分类,大量元素： 微量元素： 基本元素： 最基本元素： 主要元素：,C、H、O、N、P、S、K、

2、Ca、Mg,Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo,C 、H、O、N,C、H、O、N、P、S,C,一、组成细胞的元素,2、存在形式,大多以化合物的形式存在,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),干鲜细胞对比图,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 。,C,o,在鲜重下O元素最多的原因是H2O在细胞中含量最多。,鲜重条件下：O(65%）C(18%）H(10%） N（3%）P(14%）S(03%）。,干重条件下：C(48.4%）O(23.7%）N(12.9%） H(6.6%）Ca(3.5%）S、P等。,3、作用,（1）组成多

3、种多样的化合物（如核酸、蛋白质）,(2)影响生物体的生命活动,蛋白质、ATP、ADP、NADPH、NADH、叶绿素、DNA、RNA、磷脂等,ATP、ADP、NADPH、NADH、DNA、RNA、磷脂等,叶绿素的组成成分,甲硫氨酸、半胱氨酸等含硫氨基酸的组成成分；蛋白质的特征元素,元素缺乏与疾病的相关性：,缺Fe：,人体患贫血；果树患黄叶病,缺Ca：,成年人缺钙患骨质疏松症；人血液中缺钙会出现抽搐现象,缺I：,人幼年患呆小症；成年患甲状腺肿大（大脖子病）,缺B：,华而不实（只开花不结果）,缺Zn：,影响人体生长发育、大脑发育和性成熟,缺Mg：,影响植物叶绿素的合成，影响光合作用的进行,4、各种元

4、素在生物界与非生物界的关系 (1)组成生物体的化学元素在无机自然界中都可以找到,体现了 。 (2)组成生物体的化学元素在生物体内与无机自然界中的含量相差很大,体现了 。,统一性,差异性,1结合水 (1)概念：在细胞内与其他物质_的水。 (2)含量：约占细胞内全部水分的4.5%。 (3)功能：是_的重要组成成分。 2自由水 (1)概念：细胞内以_的形式存在，可以_的水。 (2)功能 细胞内的良好_。 参与细胞内的许多_。 为细胞提供液体环境。 运送_和_。,相结合,细胞结构,游离,自由流动,溶剂,生物化学反应,营养物质,代谢废物,三、水,3、结合水与自由水可以相互转变:,自由水 结合水,代谢加快

5、,代谢减慢,抗寒性,4、种子与水的关系：,晒干，炒干,5、完善生物体内水的综合关系图：,四、无机盐,1.存在形式：主要以_存在。 2.功能 （1）细胞的重要组成成分； （2）维持细胞和生物体的_； （3）维持细胞内 _。,渗透压和酸碱平衡,离子形式,生命活动,五、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质,斐林试剂,砖红色沉淀,橘黄色,双缩脲试剂,紫色,练一练 在蛋白质的鉴定实验之前，还要留出一部分样液的作用是 。斐林试剂的甲液和乙液应混合后方可使用，双缩脲试剂呢？ 。加入双缩脲试剂的顺序应是 。蛋白质和还原糖的鉴定实验中谁需加热？ 。如何加热？ 。,留作对照,分别加入,先加NaOH，后加CuSO4,

6、还原糖,水浴加热,常用染色剂及其作用,砖红色(水浴加热）,橘红色（红色）,紫色,绿色,红色,蓝绿色,灰绿色,由蓝变绿再变黄,浅蓝色,（沸水浴加热）,考点一,1细胞中常见的化学元素归纳如下,组成细胞中的化学元素,（1）组成生物体的化学元素在不同的生物体内种类大体相同；不同的生物体内各种化学元素的含量一般相差很大。 （2）大量元素和微量元素依含量而分，高于 1/10 000 为大量元素。 （3）微量元素尽管在生物体内含量少，但它是必需元素。,2.细胞中元素的存在方式及作用,（1）组成化合物,（2）影响生命活动 Ca可调节肌肉收缩和血液凝固，血钙过高会造成肌无力，血钙过低会引起抽搐。 B可促进植物花

7、粉的萌发和花粉管的伸长，植物缺B会造成“花而不实”。,考点二,细胞中的水,1、水的含量在构成细胞的各种化合物中，水的含量最多，一般为85%90%。 （1）不同的生物体内水的含量差别很大。例如，生物体的含水量一般为60%95%，而生活在海洋中的水母的身体里水的含量约为97%。 （2）同一生物体不同的生长发育阶段水的含量不同。幼儿时期成年时期；幼嫩部分成熟部分。 (3)同一生物不同器官水的含量也不同，如心肌含水79%，血液含水82%。,2水存在的形式及比较,3.结合水与自由水的相互转变 自由水 结合水,温度升高,温度降低,4.自由水/结合水与代谢、抗逆性的关系,比值高代谢旺盛，但抗逆性差 比值低代

8、谢强度降低，但抗寒、抗旱、 抗热等抗逆性增强,自由水/结合水,5、生物体内水分的产生与利用,6.自由水和结合水的存在及其功能的验证 (1)鲜种子放在阳光下暴晒，重量减轻自由水散失，代谢减弱。 (2)干种子用水浸泡后仍能萌发失去自由水的种子仍保持其生理活性。 (3)干种子放在试管中，用酒精灯加热，试管壁上有水珠 失去结合水。种子浸泡后不萌发失去结合水的细胞失去生理活性。,7.在生产实际中的应用 (1)种子贮藏：晒干种子可减少自由水含量，起到降低代谢 速率、延长存贮寿命的作用。 (2)减少灌溉：低温环境下减少对花卉、作物的灌溉，可在 一定程度上提高植物的抗冻能力。,水与代谢、抗逆性和稳态的调节密切

9、相关,生物组织中可溶性还原糖、脂肪、 蛋白质的鉴定,考点三,还原糖鉴定,1、还原性糖：如葡萄糖、果糖、麦芽糖。有还原性基团游离醛基的糖；,2、材料的选取：,富含糖，颜色为白色或近于白色 如苹果、梨、白萝卜,3、试剂,斐林试剂：浅蓝色棕色砖红色沉淀 班氏试剂：砖红色沉淀（常用于尿糖的鉴定）,甲液为0.1g/mL NaOH溶液。,乙液为 0.05 g/mLCuSO4溶液,二者混合后使用,4、反应的实质,2Cu（OH）2Cu2O,3斐林试剂与双缩脲试剂比较,（1）浓度不同。斐林试剂中CuSO4溶液浓度为0.05 g/mL，双缩脲试剂中CuSO4溶液浓度为0.01 g/mL。 (2)原理不同。斐林试剂

10、的实质是新配制的Cu(OH)2溶液；双缩脲试剂实质是碱性环境中的Cu2+。斐林试剂是先将NaOH溶液与CuSO4溶液混合后再使用；双缩脲试剂是先加入NaOH溶液，再滴加CuSO4溶液。,跟踪训练,1.（双选） （2009年汕头二模）水在生物体及细胞内生命活动中有着非常重要的生理功能，下列有关叙述中正确的是（ ） A.代谢活动的强弱与细胞内自由水和结合水的比值无关 B.线粒体、核糖体、中心体等在其活动中都可以产生水 C.糖类、蛋白质、脂肪在彻底氧化分解过程中都产生水 D.水分和无机盐在人体内的平衡有利于保持内环境稳态,解析：代谢活动越强，细胞内自由水和结合水的比值越大。中心体活动中不产生水。糖类

11、、蛋白质、脂肪在彻底氧化分解过程中都产生水。水分和无机盐在人体内的平衡有利于保持内环境稳态。 答案：CD,2. （2010年广雅中学模拟）关于水在人体内的生理作用，下列叙述正确的是（ ） A.膝跳反射的兴奋传导离不开水 B.基因表达的翻译过程没有水生成 C.用于留种的晒干种子中不含自由水 D.结合水的比例越大，人体细胞的代谢活动越旺盛,解析：基因表达的翻译过程中，氨基酸通过脱水缩合反应形成肽链，其过程有水产生； 用于留种的晒干种子中含自由水，只是比例较小；结合水的比例越大，人体细胞的代谢活动越缓慢；膝跳反射的兴奋传导离不开水。故答案选A。答案 ：A,3、 （2009年江苏卷，改编）下列有关实验

12、及显色结果的叙述，正确的有（ ） A水浴加热条件下，蔗糖与斐林试剂发生作用生成砖红色沉淀 B沸水浴条件下，脱氧核苷酸与二苯胺发生作用呈现蓝色 C常温条件下，蛋白质与双缩脲试剂发生作用呈现紫色 D常温条件下，核糖核酸与甲基绿作用呈现绿色,C,4、（2009年广东卷）对下表中所列待测物质的检测，所选用的试剂及预期结果都正确的是（ ）,A. B. C. D.,D,5. (2010年华师附中月考)植物从土壤中吸收并运输到叶肉细胞的氮和磷，主要用于合成（ ） 淀粉葡萄糖脂肪磷脂蛋白质核酸 A. B. C. D.,C,6. （2009年湛江一中模拟）下列与无机盐的功能无关的是（ ） A.是某些重要的复杂化

13、合物的组成成分 B.维持细胞的形态和功能 C.维持生物体的生命活动 D.是细胞中的能源物质之一,D,7、（2009年广东六校联考）下列有关水的叙述中，错误的是（ ） 参与运输营养物质和代谢废物的水为自由水 生物体内的化学反应离不开水 水是细胞结构的组成成分之一 人体细胞内水的存在形式为结合水和自由水 自由水与结合水的比例与新陈代谢的强弱关系不大 不同细胞内自由水与结合水的比例相差不大 A. B. C. D.,C,8. （2010年镇江一中模拟）设细胞中自由水/结合水为A，则大白菜内侧叶子A1与外侧叶子A2的大小（ ） AA1 A2 BA1= A2 CA1 A2 D不能判断,解析：内侧叶子是新叶

14、，代谢旺盛，自由水含量较多。 答案：A,9. （2009年北京四中月考）三农问题成为今年两会所关注的热点之一。农科院研究员在指导农民生产的过程中发现一位农民种植的某块农田小麦产量总是比邻近地块的低。他怀疑该农田可能是缺少某种元素，为此将该块肥力均匀的农田分成面积相等的五小块进行田间实验。除施肥不同外，其他田间处理措施相同，实验结果如下表：,从表中可判断，该农田最可能缺少的元素是（ ） AK BN CP DS,解析：从表中可看出地块2施加钾肥后的增产最显著。 答案：A,10（2010年惠州八中模拟）微量元素在生物体内含量虽然很少，却是维持正常生命活动不可缺少的。这可通过下面的哪一实例得到证实（

15、） .缺Mg时叶片变黄 .油菜缺时只开花不结果 .动物血液中钙盐的含量太低会抽搐 .缺会影响ATP的合成,解析：B与花粉管的生长有关，Mg、Ca、P属于大量元素。答案：B,11（2009年东莞中学模拟）为确定某种元素是否为植物必需，用缺少该元素的“完全培养液”进行培养，应该（ ） A以土壤为基质盆栽，加上述营养液 B大田种植，浇上述营养液 C以沙土为基质，加上述营养液 D只用上述营养液，不用基质,解析：溶液培养法是指在人工配制的营养液中，除去或加入某一矿质元素，然后观察植物在营养液中生长发育的状况，土壤、沙土等基质中可能会含有所要研究的元素，会影响实验结果。 答案：D,12（2009年深圳实验

16、中学模拟）下列广告语在科学性上没有错误的是（ ） A没有水就没有生命 B这种饮料不含任何化学物质 C这种纯净水绝对纯净，其中不含任何离子 D这种口服液含有丰富的N、P、Zn等微量元素,解析：纯净水也存在H+、OH-离子；N、P在生物体内属于大量元素。 答案：A,13（2010年绍兴一中模拟）对下列有关化合物的叙述，正确的是（ ） A生命活动只由蛋白质调节 B糖类是植物细胞的直接能源物质 C干种子因自由水含量少而不能萌发 D生物的遗传物质是DNA,解析：干种子自由水含量少，但仍是活的种子，干种子要在大量吸水后才能萌发。 答案：C,14.（2010年广铁一中模拟，改编）下列关于生物体内水的描述，错

17、误的是（ ） A.幼小的生物体内自由水与结合水的比值越小时，代谢越活跃 B.自由水是良好的溶剂，是各种代谢活动的介质 C.结合水是组成细胞结构的一部分，约占细胞内全部水分的4.5% D.心肌坚韧、血液液态，但含水量相差无几，原因是心肌内全是结合水,解析：结合水在细胞中与其他化合物相结合，含量较稳定，一般维持在4.5%左右；自由水在细胞中以游离的形式存在，可以自由流动，是细胞内良好的溶剂，各种化学反应的介质，养料与废物的运送工具；细胞内自由水越多，细胞代谢越旺盛；不同器官含水量及自由水与结合水的比例有所不同，血液主要含有自由水故呈现液态，心肌内主要含结合水故较为坚韧。 答案：AD,15（2010

18、年扬州中学模拟，改编）下列关于细胞中的无机盐的叙述，正确的是（ ） A在细胞中无机盐主要以分子状态存在 B不可以与蛋白质结合形成结合蛋白 C有的游离在水中维持细胞的渗透压和pH D有的可与脂质结合形成类脂,解析：在细胞中无机盐主要以离子状态存在。有的可以与蛋白质结合形成结合蛋白。 答案：CD,9.科学实验表明：生命活动旺盛的细胞，自由水/结合水的比值增大，而处于休眠状态的细胞自由水/结合水的比值减小。请分析回答下列问题： （1）自由水以 的形式存在于细胞的 和液泡等部位。随着发育期的不同和细胞种类的不同而有很大的差异，自由水占细胞鲜重的绝大部分，是细胞的良好 ,有利于物质的 ，有利于 的顺利进

19、行，所以生命活动旺盛的细胞自由水的含量就 。,（2）干种子内含的主要是 水，抗旱性强的植物结合水的含量 ，处于休眠状态的细胞，自由水含量 。 （3）结合水和自由水是可以 的。,解析：结合水是指在细胞内与其他物质结合在一起的水，所有这些水不能溶解其他物质，较难流动。即使干燥的成熟种子也保持约25%左右的水即结合水，这时生理活性降到最低程度，但基本结构还可以保持并可抵抗干旱和寒冷等不良环境。 答案： （1）游离 细胞质基质 溶剂 运输 生物化学反应 高 （2）结合 高 低 （3）相互转化,精题演习,1.请你根据下列材料设计一个证明唾液淀粉酶是蛋白质的实验。 材料用具：质量浓度为0.1 g/mL的N

20、aOH溶液、质量浓度为0.01 g/mL的CuSO4溶液、鸡蛋蛋清、人口腔唾液、水、小烧杯、玻璃棒、试管、滴管和滴瓶、镊子、脱脂棉。 实验原理：_ _。,方法步骤： (1)制备蛋清液：取生鸡蛋一个，打破蛋壳（不要破坏蛋黄）。取少许蛋清注入小烧杯中，加入30 mL清水，用玻璃棒调匀，备用。 (2)取唾液：用清水将口漱净，口含一块脱脂棉，片刻后用镊子取出脱脂棉，将其中的唾液挤到小烧杯中，备用。 (3) 。 预期结果：振荡均匀后，静置一会儿，可看到两支试管中都呈现出红紫色。,实验结论_。 答案：实验原理：鸡蛋的蛋清主要成分是蛋白质，在碱性溶液中，蛋白质与CuSO4反应能产生红紫色物质，即蛋白质的双缩

21、脲反应。如果通过实验证明，酶能发生双缩脲反应，即可证明酶的化学本质是蛋白质 方法步骤：第三步：对比实验：取两支试管，编上号。在1号试管中注入2 mL蛋清液，2号试管中注入2 mL唾液，然后向2支试管中各加入23滴0.1 g/mL的NaOH溶液，振荡。再向2支试管中分别加入23滴0.01 g/mL的CuSO4溶液，振荡 实验推论：该实验证明唾液中存在着与蛋清中同样的成分，即蛋白质。而唾液中除水外主要成分是酶.,1、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非生物界也存在,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

22、 生物界和非生物界具有差异性 2、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,B,D,边学边练：,3.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 （ ） A、差异很大 B、有些差异 C大体相同 D没有一定标准 4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（ ） AFe、Mn、Zn、Mg BZn、Cu、Mn、Ca CZn、Cu、B、Mn DMg、Mn、Cu、Mo 5.在组成生物体的化学元素中，最基本的元素是（ ） AC BH CO DN,C,C,A,6、在加热条件下，下列哪类物质与斐林

23、试剂不可能产生砖红色反应 A.葡萄糖 B.麦芽糖 C.果糖 D.蔗糖,D,7、下列物质中，能被苏丹染液染成橘黄色的是（ ） A.马铃薯块茎 B.浸软的蓖麻种子 C.蛋清液 D.苹果,B,8、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液混合后加入，摇匀后观察 D.A、B液同时加入样液，摇匀后观察,A,9、将面团包在纱布中在清水中搓洗，鉴定黏留在纱布上的黏稠物质和洗出的白浆用的试剂分别是 A.碘液、苏丹溶液 B.双缩脲试剂、碘液 C.亚甲基蓝溶液、苏丹 D.碘液、斐林试剂,10、斐林试剂鉴定可溶性糖时，溶液的颜色

24、变化过程为 （ ） A 浅蓝色棕色砖红色 B 无色浅蓝色棕色 C 砖红色浅蓝色棕色 D 综色绿色无色,A,B,11、下列关于操作步骤的叙述中，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 花生子叶脂肪的鉴定需要用显微镜才能看到被染成橘黄色的脂肪滴 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，必须现混现用,B,12、在生物组织中可溶性还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定实验中，对实验材料的选择叙述中，错误的是 （ ） A 甘蔗茎的薄壁组织、甜菜的块根等，都含有较多的糖且近于白色，因此可用于进行可溶性还原糖的鉴定 B 花生种子含脂肪多且子叶肥厚，是用于脂肪鉴定的理想材料 C 大豆种子蛋白质含量高，是进行蛋白质鉴定的理想植物组织材料 D 鸡蛋清含蛋白质多，是进行蛋白质鉴定的动物材料,A,（07海南 ） （10分）现有无标签的稀蛋清、葡萄糖、淀粉和淀粉 酶溶液各一瓶，可用双缩脲试剂、斐林试剂和淀粉溶液将它们鉴定 出来。请回答： (1)用一种试剂将上述4种溶液区分为两组，这