1、孙中山先生雕像雕刻的石像是生物吗？雕刻的石像是生物吗？细胞和石头都是由分子组成的，为什么细细胞和石头都是由分子组成的，为什么细胞能表现出生命的特征呢？胞能表现出生命的特征呢？是组成细胞的分子有什么特殊之处吗？是组成细胞的分子有什么特殊之处吗？研究组成细胞的分子，实际上就是探寻生研究组成细胞的分子，实际上就是探寻生命的物质基础，帮助我们建立科学的生命命的物质基础，帮助我们建立科学的生命观。观。 阐明生命现象的规律，必须建立在阐明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。生物大分子结构的基础上。 中国科学院院士中国科学院院士邹承鲁邹承鲁第二章 组成细胞的分子第1节 细胞中的元素和化
2、合物主要内容 1.1.简述细胞中的元素和化合物简述细胞中的元素和化合物 2.2.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。问题探讨问题探讨元素元素地壳地壳细胞细胞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（%）表从化学元素看生物界与非生物界的关系生物界非生物界组成细胞的化学元素在无机自然界中都能够找到生物体中的元素含量和无机环境中的含量差别大统一性差异性种类上含量上一、组成细胞元素一、组成细胞元素1
3、 1细胞中常见的化学元素有细胞中常见的化学元素有2020多多种种 基本元素：基本元素：C C、H H、O O、N N 最最基本元素：基本元素：C C 主要元素主要元素：C C、H H、O O、N N、P P、S S2 2以含量的多少可划分为：以含量的多少可划分为： 大量元素：大量元素： 微量元素：微量元素：C C、H H、O O、N N、P P、S S、K K、CaCa、MgMg等等FeFe、MnMn、ZnZn、CuCu、B B、MoMo等等（C是构成生物大分子的基本骨架）是构成生物大分子的基本骨架） 组成生物体的最基本元素是 ，为什么？C碳链：如碳环：如有机化合物：一般为含碳链、碳环的化合物
4、 碳原子本身的化学性质不活泼，有四个外围电子，正是这4个价电子，能够使碳原子之间、碳原子与其他元素的原子之间结合形成更多的化学键。由于每个碳原子可以形成4个化学键，所以就有可能形成含有成千上万个甚至更多个碳原子的物质。 进一步可以形成链或环状复杂化合物。 可以说，地球上的生命就是在碳元素的基础上建立起来的。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？2.细胞中有些元素含量较少，是否意味着它们不重要？3.比较组成玉米细胞和人体细胞中的元素种类和含量，你还能得出哪些结论？比较组成玉米细胞和人体细胞的元素及含量比较组成玉米细胞和人体细胞的元素及含量元素元素玉米细胞玉米细胞
5、人体细胞人体细胞C43.5755.99H6.247.46O44.4314.62N1.469.33K0.921.09Ca0.234.67P0.203.11Mg0.180.16S0.170.78玉米细胞和人体细胞的部分元素及含量（干重，质量分数）提示提示：细胞中元素和化合物的含量数据都是大概的，如骨细胞中Ca含量远高于表中数据。但模拟题会把这些数据绝对化。3、常见微量元素的功能结论：结论：微量元素微量元素是生物体是生物体不可缺少不可缺少的必需元素的必需元素; ;在生物体中在生物体中含量很少含量很少, ,但其作用是其它元素但其作用是其它元素不可替代的。不可替代的。 几十年前几十年前, ,新西兰有一个
6、牧场的大片牧草长势很弱新西兰有一个牧场的大片牧草长势很弱, ,有的甚有的甚至发黄枯萎至发黄枯萎, ,即使使用了大量的即使使用了大量的N N、P P、K K肥也无济于事肥也无济于事, ,后来后来, ,人人们偶然发现牧场内的一小片牧草长得十分茂盛们偶然发现牧场内的一小片牧草长得十分茂盛, ,原来原来, ,这一片这一片“绿洲绿洲”的附近有一座钼（的附近有一座钼（Mo)Mo)矿矿, ,矿工每天上下班总是抄近路矿工每天上下班总是抄近路走走, ,他们的鞋子踩过的地方他们的鞋子踩过的地方, ,牧草绿油油的牧草绿油油的, ,经过科学家的化验经过科学家的化验和分析和分析, ,一公顷牧草只需一公顷牧草只需1501
7、50克钼就足够了克钼就足够了. .通过分析通过分析, ,你能得出什么结论呢你能得出什么结论呢? ?p 微量元素微量元素( (钼钼) )是生物体是生物体不可缺少不可缺少的必需元素的必需元素; ;p 在生物体中含量很少在生物体中含量很少, ,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. .资料分析资料分析 1 1、缺、缺CaCa会导致会导致肌肉抽搐肌肉抽搐 2 2、缺、缺FeFe会使人患会使人患贫血贫血等症状；等症状； 3 3、缺、缺会导致会导致甲状腺肿大甲状腺肿大等。等。 4 4、缺、缺B B会影响植物会影响植物花粉管萌发花粉管萌发，导致，导致华而不实；华而不实； 5 5、缺、缺M
8、gMg会影响会影响叶绿素叶绿素的合成的合成4 4、一些化学元素的作用、一些化学元素的作用鲜重干重补充：5、人体细胞中的元素含量OCHNCONHH2O 问题：1.在人体细胞中，干重时含量最多的元素是 ； 最多的四种元素按多到少排列是 。 2.鲜重时含量最多的元素是 ； 最多的四种元素按多到少排列是 。3.组成生物体的化学元素的种类和含量一样吗？C CO O 种类大体相同，含量差异很大种类大体相同，含量差异很大CONHOCHN二、组成细胞的化合物二、组成细胞的化合物p含量最多的含量最多的有机有机物：物：p含量最多的含量最多的无机无机物：物：p含量最多的化合物：含量最多的化合物：水水水水蛋白质蛋白质
9、讨论：讨论：为什么挑食、偏食的人为什么挑食、偏食的人常常会营养不良？常常会营养不良？ 不同食物中营养物质的种不同食物中营养物质的种类和含量有很大差别类和含量有很大差别，我们需，我们需要在日常膳食中合理搭配食物，以满足机体的营养需要。要在日常膳食中合理搭配食物，以满足机体的营养需要。食物来自各种组织，该怎样检测不同生物组织中的营养物质呢？食物来自各种组织，该怎样检测不同生物组织中的营养物质呢？（一）（一）化合物化合物试剂试剂颜色变化颜色变化条件条件选材原则选材原则还原糖还原糖（葡、果、麦）（葡、果、麦）淀粉淀粉脂肪脂肪蛋白质蛋白质斐斐林试剂林试剂碘液碘液 苏丹苏丹或苏丹或苏丹双缩双缩脲脲试剂试剂
10、砖砖红色沉淀红色沉淀 蓝色蓝色 橘橘黄色黄色或红色或红色紫色紫色 温水浴温水浴 常温常温 常温常温 切片切片显微镜显微镜匀浆匀浆常温常温 含量丰富，含量丰富，颜色浅颜色浅 1.1.原理原理 （二）实验：检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质 2.2.应用：斐林试剂与双缩脲试剂进行疾病诊断应用：斐林试剂与双缩脲试剂进行疾病诊断 （酒精洗浮色）（酒精洗浮色） 双缩脲(了解) 在碱性溶液中，双缩脲与CuSO4形成紫色络合物，称为双缩脲反应。 注意：与 1、还原性糖的检测选材制备组织样液加斐林试剂现象水浴加热2min（5065）（1）实验步骤水浴加热煮沸富含还原糖（麦、果、乳、葡）且无色或白色制浆过滤取样组
11、织样液2ml斐林试剂1ml浅蓝色 棕色 砖红色沉淀甘蔗、甜菜、西瓜、西红柿（三）相关物质的检测 （2）原理：还原糖斐林试剂 砖红色沉淀斐林试剂: 甲液0.1g/mL的NaOH + 乙液0.05g/mL的CuSO41、还原性糖的检测鉴定原理： 甲、乙液等量均匀混合后新产生的Cu(OH)2 在水浴加热条件下斐林试剂与还原糖反应产生Cu2O(砖红色沉淀)。水浴加热现配现用2、蛋白质的检测选材和制备组织样液鸡蛋清蛋清液加水稀释黄豆豆浆滤液研磨过滤加双缩脲试剂紫色摇匀无色组织样液ml双缩脲试剂液1ml（1）实验步骤双缩脲试剂液4滴摇匀2、蛋白质的检测（2）原理：蛋白质 + 双缩脲试剂 紫色 双缩脲试剂：
12、A液0.1g/mL的NaOH ，B液是0.01g/mL CuSO4 鉴定蛋白质原理：在碱性条件下，蛋白质与CuSO4 发生络合反应，产生紫色络合物。所以要先加NaOH，再加CuSO4。还原糖和蛋白质鉴定的比较还原糖蛋白质试剂名称斐林试剂双缩脲试剂试剂浓度0.1g/ml NaOH、0.05g/ml CuSO40.1g/ml NaOH、0.01g/ml CuSO4使用方法甲乙两液混合加入先加A液，再加B液条件水浴加热无颜色变化变成砖红色变成紫色（1）实验步骤：3、脂肪鉴定取材制片观察结论花生种子浸泡34小时，去皮，将子叶切成只有单层细胞的薄片取最理想的薄片在薄片上滴23滴苏丹染色3min，或苏丹染
13、色1min；体积分数50%酒精洗去浮色制成临时装片先低倍镜再高倍镜脂肪颗粒被苏丹染成3、脂肪鉴定（2）脂肪 +苏丹方法二：向待测组织样液中滴加3滴苏丹，观察样液被染色的情况方法一：制作子叶临时切片，染色后用显微镜观察子叶细胞的着色情况。4、淀粉鉴定（1）原理：淀粉 + 碘 蓝色选材和制备组织样液加碘液试剂观察现象取土豆、红薯等淀粉含量较高的材料研磨制成组织样液（2）实验步骤：结论溶液变为蓝色碘液使淀粉变蓝连一连：苏丹染液 豆浆 砖红色沉淀斐林试剂 马铃薯汁 橘黄色双缩脲试剂 苹果汁 蓝色碘液 花生子叶 紫色C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg基本元素基本元素最基本元素最基本元素大量元素大量元
14、素主要元素主要元素Fe、Mn、Zn、Cu 、B、Mo微量元素微量元素小结小结糖类、核酸、蛋白质糖类、核酸、蛋白质、脂质脂质有机化合物：有机化合物：无机化合物：无机化合物： 水、无机盐水、无机盐组成细胞的组成细胞的化合物化合物有机化合物有机化合物还原糖还原糖脂肪脂肪蛋白质蛋白质化学试剂化学试剂颜色反应颜色反应注意事项注意事项斐斐林试剂林试剂苏丹苏丹染液染液砖砖红色沉淀红色沉淀等量混合，先混等量混合，先混后加，现配现用，后加，现配现用，水浴加热水浴加热橘橘黄色黄色用用50%50%的酒精溶的酒精溶液洗去浮色液洗去浮色双缩双缩脲脲试剂试剂紫色紫色A A液和液和B B液分开加，液分开加，B B液不可过量
15、液不可过量大量元素微量元素无机盐脂质核酸斐林砖红色双缩脲紫色 橘黄色（红色）碘液蓝色一、概念检测一、概念检测1.1.基于对细胞元素组成、元素含量等的认识，判断下列相关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。表述是否正确。（1 1）细胞中不存在无机自然界没有的特殊元素。（）细胞中不存在无机自然界没有的特殊元素。（ ）（2 2）细胞中微量元素含量很少，作用也很微小。（）细胞中微量元素含量很少，作用也很微小。（ ）（3 3）不同种类的细胞其组成元素和化合物种类基本相同，但）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，又反映含量
16、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。（了细胞的多样性。（ ）3.3.在下列有机化合物中，人体细胞内含量最多的一种是（在下列有机化合物中，人体细胞内含量最多的一种是（ ） A. A.脂质脂质 B.B.糖类糖类 C.C.蛋白质蛋白质 D.D.核酸核酸C C课后习题4.4.科学家在研究生物体的化学成分时，发现组成生物体的元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（素在无机自然界中也都存在，这一事实主要说明（ ） A. A.生物来源于非生物生物来源于非生物 B. B.生物界与无机自然界具有统一性生物界与无机自然界具有统一性
17、 C. C.生物界与无机自然界具有差异性生物界与无机自然界具有差异性 D. D.生物与非生物在元素组成上没有区别生物与非生物在元素组成上没有区别2.2.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。起来。 苏丹苏丹染液染液 豆浆豆浆 砖红色沉淀砖红色沉淀 斐林试剂斐林试剂 梨汁梨汁 橘黄色橘黄色 双缩脲试剂双缩脲试剂 花生子叶花生子叶 紫色紫色 B B课后习题二、拓展应用二、拓展应用1.1.组成细胞的元素追根溯源来自无机环境，为什么细胞内各组成细胞的元素追根溯源来自无机环境，为什么细胞内各种元素的比例与无机环境的大不相同？种元素的比例
18、与无机环境的大不相同？ 虽然组成细胞的元素来自无机环境，但是构成细胞的基虽然组成细胞的元素来自无机环境，但是构成细胞的基本元素本元素C.H.O.NC.H.O.N含量与无机环境差异很大，含量与无机环境差异很大，这与细胞内的有机这与细胞内的有机化合物如糖类、脂质、蛋白质和核酸有关化合物如糖类、脂质、蛋白质和核酸有关。2.2.将细胞内含有的各种物质配齐，并按照它们在细胞中的比将细胞内含有的各种物质配齐，并按照它们在细胞中的比例放在一个试管中，能构成一个生命系统吗？为什么？例放在一个试管中，能构成一个生命系统吗？为什么？ 不能。不能。因为生命系统内部是一个严谨有序的结构因为生命系统内部是一个严谨有序的结构，不是，不是由物质随意堆砌而成的。由物质随意堆砌而成的。课后习题
