1、第第1 1节节 细胞中的元素与化合物细胞中的元素与化合物第第2 2章章 组成细胞的分子组成细胞的分子农作物的需要施氮、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？提出问题举例：提出问题举例：. .生物与非生物在元素含量上有何特点生物与非生物在元素含量上有何特点？ 含量含量差别很大差别很大. .细胞中的元素来自于哪里？细胞中的元素来自于哪里？ 生物体的元素都来自生物体的元素都来自无机自然界无机自然界. .生物和非生物所含元素比例大不相同生物和非生物所含元素比例大不相同的原因？的原因？生物体按照生命活动需要从外界生物体按照
2、生命活动需要从外界有选择地有选择地吸收元素，故与无机环境含量相差较大吸收元素，故与无机环境含量相差较大。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问题探讨：问题探讨：P16P16 比较组成地壳和组成细胞的部分元素的含量，你能提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？出什么问题？思考思考讨论：讨论：比较玉米和人体细胞的元素及含量比较玉米和人体细胞的元素及含量元素元素玉米细胞玉米细胞 人体细胞人体细胞C C4
3、3.5743.5755.9955.99H H6.246.247.467.46O O44.4344.4314.6214.62N N1.461.469.339.33K K0.920.921.091.09CaCa0.230.234.674.67P P0.200.203.113.11MgMg0.180.180.160.16S S0.170.170.780.78讨论：讨论：1.1.在玉米细胞和人体细胞中含量较多的四种元素一样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？吗？怎样解释这种现象？一样的，都是一样的，都是C C、H H、O O、N N；这是因为玉米和人都是生；这是因为玉米和
4、人都是生物，组成它们的主要成分都是水、糖类、脂类和蛋白物，组成它们的主要成分都是水、糖类、脂类和蛋白质等物质，这些物质都含有质等物质，这些物质都含有C C、H H、O O ，蛋白质中还含，蛋白质中还含有大量的有大量的N N元素。元素。2.2.细胞中有些元素含量很少，是否意味着它们不重要？细胞中有些元素含量很少，是否意味着它们不重要？不是；每种元素都有各自的作用，有的元素含量很少不是；每种元素都有各自的作用，有的元素含量很少, ,但其作用是其它元素不可替代的。但其作用是其它元素不可替代的。3.3.比较组成玉米和人体细胞的元素种类和含量，你还比较组成玉米和人体细胞的元素种类和含量，你还能得出哪些结
5、论？能得出哪些结论？组成玉米中组成玉米中O O元素的含量明显高于人体细胞，而元素的含量明显高于人体细胞，而N N元素元素的含量明显又低于人体细胞，这说明玉米细胞和人体的含量明显又低于人体细胞，这说明玉米细胞和人体细胞中的不同有机物含量有差别，如玉米中糖类多一细胞中的不同有机物含量有差别，如玉米中糖类多一些，人体中蛋白质多一些。些，人体中蛋白质多一些。注：其他元素占细胞干重的质注：其他元素占细胞干重的质 量分数总计小于量分数总计小于3%3%一、组成细胞的元素一、组成细胞的元素1.组成细胞的化学元素，常见的有 。 2.根据含量大量元素：微量元素：C H O N P S K Ca Mg等Fe Mn
6、B Zn Cu Mo等 （含量含量较多，占生物体总重量万分之一以上的元素）（指含量含量很少但生物体生活所必需的一些元素）大量元素和微量元素都是生物体生命活动所必需的2020多种多种她(C)请(H)杨(O)丹(N)留(S)人(P)盖(Ca)美(Mg)家(K)新(Zn)铁(Fe)臂(B)阿童(Cu)木(Mo)真猛(Mn) C HC H、O O、N N、P P、S S、K K、CaCa、MgMg大量元素大量元素 C HC H、O O、N N、P P、S S、K K、CaCa、MgMg大量大量元素元素 最基本最基本元素元素 基本基本元素元素 主要主要元素元素FeFe、MnMn、ZnZn、CuCu、B
7、B、MoMo等等微量微量元素元素小结：小结：用用数学集合图数学集合图来表示大量元素、主要元素、基来表示大量元素、主要元素、基本元素、最基本元素的关系本元素、最基本元素的关系微量元素：微量元素：微量元素是生物体微量元素是生物体不可缺少不可缺少的必需元素；在生物体中含量很的必需元素；在生物体中含量很少少, ,但其作用是其它元素但其作用是其它元素不可替代不可替代的的. .例：例：1 1）缺（缺（FeFe2+2+）会使人患会使人患贫血贫血等症状；等症状； 2 2）缺（缺（ZnZn2+2+）使人脑发育受影响；使人脑发育受影响； 3 3）硼（硼（B B）促进花粉萌发和花粉管的伸长，促进花粉萌发和花粉管的伸
8、长，缺硼缺硼会导致会导致“花而不花而不实实”, ,结实率低。结实率低。拓展：拓展：一些化学元素的作用一些化学元素的作用N N：组成：组成蛋白质、核酸、叶绿素、蛋白质、核酸、叶绿素、ATPATP、NADPHNADPH等物质的组成成分等物质的组成成分P P：组成：组成ATPATP、生物膜、生物膜结构的成分结构的成分 K K：感到：感到肢体麻木肢体麻木CaCa：骨骼、牙齿的组成成分，成年人缺：骨骼、牙齿的组成成分，成年人缺CaCa易患易患骨质疏松骨质疏松，人血液，人血液中缺钙容易患中缺钙容易患抽搐症抽搐症MgMg：叶绿素叶绿素的重要组分的重要组分组成细胞的化学元素在自然界的无机环境中都能找组成细胞的
9、化学元素在自然界的无机环境中都能找到到, ,没有一种元素是生命特有的；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但元素在细胞中和无机环境中的含量含量却有区别却有区别. .生命和非生命的无机环境既有统一性又有差异性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生命起源于非生命物质. .统一性：统一性：差异性：差异性：组成细胞组成细胞的化合物的化合物无机化合物无机化合物有机化合物有机化合物糖类和核酸：糖类和核酸：1%-1.5%1%-1.5%无机盐：无机盐：1%-1.5%1%-1.5%脂质：脂质：1%-2%1%-2%水：水：70%-90%70%-90%蛋白质：蛋白质
10、：7%-10%7%-10%二、组成细胞的化合物二、组成细胞的化合物含量最多的化合物是含量最多的化合物是水；水；含量最多的有机物是含量最多的有机物是蛋白质。蛋白质。拓展：组成细胞化合物的元素组成拓展：组成细胞化合物的元素组成无机化合物无机化合物有机化合物有机化合物水：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：C C、H H、O OC C、H H、O O（、）（、）C C、H H、O O、N N（P P、S S、FeFe）C C、H H、O O、N N、P PH H、O O各种不同元素（第二节）各种不同元素（第二节）注：注：括号内的为非必备元素。括号内的为非必备
11、元素。新知讲解新知讲解 知识点三知识点三检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质一、实验原理还原糖还原糖 + + 脂肪脂肪 + + / /苏丹苏丹 蛋白质（或多肽）蛋白质（或多肽） + + 紫色紫色 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。反应。 砖红色沉淀砖红色沉淀橘黄色橘黄色/ /红色红色斐林试剂斐林试剂 双缩脲试剂双缩脲试剂 苏丹苏丹染液染液化学试剂 + 有机化合物 特定的颜色 新知讲解新知讲解 知识点三知识点三检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
12、二、方法步骤与现象1. 还原糖的检测和观察 （1 1）在还原糖的检测实验中，最理想的实验材料是）在还原糖的检测实验中，最理想的实验材料是还原糖（还原糖（葡萄糖、果糖、麦芽糖、乳糖等）葡萄糖、果糖、麦芽糖、乳糖等）含量较高且含量较高且颜色较浅颜色较浅的生物的生物组织或器官，如梨、葡萄等；不能选用组织或器官，如梨、葡萄等；不能选用甜菜、甘蔗、马铃薯块甜菜、甘蔗、马铃薯块茎茎，因为甜菜、甘蔗富含的，因为甜菜、甘蔗富含的蔗糖不属于还原糖蔗糖不属于还原糖，马铃薯块茎富，马铃薯块茎富含的含的淀粉也不是还原糖淀粉也不是还原糖；也不能选用；也不能选用西瓜、血液、绿色叶片西瓜、血液、绿色叶片等等，因为这些材料本
13、身的颜色会，因为这些材料本身的颜色会对实验结果造成干扰对实验结果造成干扰。（2 2）斐林试剂的甲液（质量浓度为）斐林试剂的甲液（质量浓度为0.10.1g/mLg/mL的的NaOHNaOH溶液），溶液），乙液（质量浓度为乙液（质量浓度为0.050.05g/mLg/mL的的CuSO4CuSO4溶液）要溶液）要等量混合均匀等量混合均匀，现配现用现配现用。）新知讲解新知讲解 知识点三知识点三检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质二、方法步骤与现象1. 还原糖的检测和观察还原糖的检测和观察 步骤：步骤：取材取材制备组制备组织样液织样液显色反显色反应应结论结论还原糖含量较高还
14、原糖含量较高、无色或近于无、无色或近于无色的植物组织，色的植物组织，如梨、葡萄、白如梨、葡萄、白萝卜萝卜制匀浆制匀浆纱布过纱布过滤滤取样液取样液mL组织样液刚配制的斐林试剂1mL浅蓝色浅蓝色5065水浴加热min棕色棕色砖红色砖红色组织样液中组织样液中有还原糖有还原糖新知讲解新知讲解 知识点三知识点三检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质二、方法步骤与现象1. 还原糖的检测和观察还原糖的检测和观察 新知讲解新知讲解 知识点三知识点三检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质二、方法步骤与现象2.脂肪的检测和观察 （1 1）用花生种子作实验
15、材料，必须提前浸泡）用花生种子作实验材料，必须提前浸泡3-4h3-4h，浸泡，浸泡时间短时间短了，了，不容易切片不容易切片；浸泡；浸泡时间过长时间过长，则组织太软，切下的薄片，则组织太软，切下的薄片不不易成形易成形。（2 2）尽可能）尽可能切出薄片切出薄片，否则否则显微镜下看到的显微镜下看到的细胞重叠细胞重叠，不易，不易观察。观察。（3 3）染色时间不宜过长染色时间不宜过长；染色后必须要用体积分数为；染色后必须要用体积分数为50%50%的酒的酒精洗去浮色精洗去浮色。新知讲解新知讲解 知识点三知识点三 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质二、方法步骤与现象步骤：步
16、骤：取材取材切片切片观察观察结论结论花生种子（浸泡花生种子（浸泡3-4h），去掉种皮），去掉种皮用刀片在花生子用刀片在花生子叶的横断面上平叶的横断面上平行切下若干薄片行切下若干薄片组织样液中有还原糖2.脂肪的检测和观察 制片制片选最薄的切片，用毛笔蘸取放在载玻片中央。选最薄的切片，用毛笔蘸取放在载玻片中央。滴滴：在花生子叶薄片上滴：在花生子叶薄片上滴2-3滴苏丹滴苏丹染液，染色染液，染色3min。吸吸：用吸水纸吸去染液。：用吸水纸吸去染液。滴滴：滴：滴1-2滴体积分数为滴体积分数为50%的酒精，洗去浮色。的酒精，洗去浮色。吸吸：用吸水纸吸去酒精。：用吸水纸吸去酒精。滴滴：滴：滴1滴蒸馏水，盖上
17、盖玻片，制成临时装片。滴蒸馏水，盖上盖玻片，制成临时装片。在低倍镜下找到花生子叶在低倍镜下找到花生子叶的最薄处，移至视野中央的最薄处，移至视野中央，然后用高倍镜观察被染，然后用高倍镜观察被染成橘黄色的脂肪颗粒成橘黄色的脂肪颗粒新知讲解新知讲解 知识点三知识点三检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质二、方法步骤与现象2.脂肪的检测和观察 新知讲解新知讲解 知识点三知识点三检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质二、方法步骤与现象步骤：步骤：取材取材显色反显色反应应结论结论大豆组织研大豆组织研磨液磨液大豆组织样液大豆组织样液中有蛋白质中有蛋
18、白质3.蛋白质的检测和观察 mL组织样液双缩脲试剂液1mL无色双缩脲试剂液滴紫色新知讲解新知讲解 知识点三知识点三检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质二、方法步骤与现象3.蛋白质的检测和观察 新知讲解新知讲解 知识点三知识点三检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质斐林试剂与双缩脲试剂对比斐林试剂斐林试剂双缩脲试剂双缩脲试剂不不同同点点使用方法使用方法 反应条件反应条件结果结果试剂组成试剂组成相同点相同点甲液甲液:0.1g/mLNaOH:0.1g/mLNaOH乙液乙液: :0.050.05g/mLCuSOg/mLCuSO4 4A A液
19、液:0.1g/mLNaOH:0.1g/mLNaOHB B液液: :0.010.01g/mLCuSOg/mLCuSO4 4甲液和乙液混合均匀后方可使用，且现甲液和乙液混合均匀后方可使用，且现配现用配现用使用时先加使用时先加A A液再加液再加B B液液需水浴加热需水浴加热不需加热不需加热产生砖红色沉淀产生砖红色沉淀产生紫色反应产生紫色反应都含有都含有NaOHNaOH溶液、溶液、CuSOCuSO4 4溶液两种成分，且所用溶液两种成分，且所用NaOHNaOH溶液质量浓度都是溶液质量浓度都是0.1g/mL0.1g/mL课堂练习课堂练习1.1.甘蔗茎吃起来特别甜，其甘蔗茎吃起来特别甜，其细胞中含量最多的化
20、合物是细胞中含量最多的化合物是（ ） A. A.蛋白质蛋白质 B.B.糖类糖类 C.C.脂质脂质 D.D.水水D2.2.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（动必不可少的元素是（ ） A.Fe A.Fe、MnMn、ZnZn、CuCu B. ZnB. Zn、CuCu、MgMg、CaCa C.Zn C.Zn、MgMg、B B、MnMn D.Mg D.Mg、MnMn、CuCu、MoMoA课堂练习课堂练习A3.3.下列哪组试剂在使用过程中，必须加热（下列哪组试剂在使用过程中，必须加热（ ）A.A.用斐林试剂鉴定可溶性
21、还原糖的过程中用斐林试剂鉴定可溶性还原糖的过程中B.B.用苏丹用苏丹染液在鉴定动物组织中的脂肪时染液在鉴定动物组织中的脂肪时C.C.用双缩脲试剂鉴定蛋白质时用双缩脲试剂鉴定蛋白质时D.D.用碘液鉴定淀粉时用碘液鉴定淀粉时 课堂练习课堂练习A4.4.鉴定蛋白质样品时加双缩脲试剂的正确做法是（鉴定蛋白质样品时加双缩脲试剂的正确做法是（ ）A A先加先加A A液，混合后再加液，混合后再加B B液摇匀观察液摇匀观察B B先加先加B B液，混合后再加液，混合后再加A A液摇匀观察液摇匀观察C CA A、B B混合后加入，摇匀观察混合后加入，摇匀观察D DA A、B B液同时加入样液，摇匀后观察液同时加入样液，摇匀后观察 课堂练习课堂练习C5.5.下列叙述正确是（下列叙述正确是（ ） A.A.西瓜汁中含有丰富的葡萄糖和果糖，可做还原糖鉴定的替代西瓜汁中含有丰富的葡萄糖和果糖，可做还原糖鉴定的替代材料材料 B.B.脂肪鉴定时，可观察到细胞中被苏丹脂肪鉴定时，可观察到细胞中被苏丹IVIV染成黄色的小颗粒染成黄色的小颗粒 C.C.双缩脲试剂双缩脲试剂B B液为液为0.01g/mlCuSO0.01g/mlCuSO4 4溶液溶液 D.D.鉴定还原糖时先加入斐林试剂的甲液摇匀后再加乙液鉴定还原糖时先加入斐林试剂的甲液摇匀后再加乙液
