1、细胞中的元素和化合物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组成地壳和组成细胞的组成地壳和组成细胞的部分元素含量部分元素含量()表表P16问题探讨问题探讨1.1.组成生物体的所有元素中,有没有组成生物体的所有元素中,有没有 哪一些元素是生物体所特有的?哪一些元素是生物体所特有的?没有。没有。这说明什么?这说明什么?生物界和非生物界具有生物界和非生物界具有统一性统一性。2.生物体中的元素含量和无机环境中生物体中的元素含量和
2、无机环境中的含量有区别吗?的含量有区别吗?有,相差很大。有,相差很大。这又说明什么这又说明什么?生物界和非生物界还具有生物界和非生物界还具有差异性差异性。1.组成细胞的化学元素在自然界的无机环境中都能找到,没有一种元素是生命特有的;2.但元素在细胞中和无机环境中的含量却有区别.说明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.干鲜细胞对比图干鲜细胞对比图 组成人体细胞的主组成人体细胞的主要元素(占细胞要元素(占细胞鲜鲜重重的百分比)的百分比)组成人体细胞的主要组成人体细胞的主要元素(占细胞元素(占细胞干干重的重的百分比)百分比)在组成细胞的元素中,占在组成细胞的元素中,占鲜
3、重鲜重百分比前四位百分比前四位的依次是的依次是 ;占;占干重干重百分比前四位百分比前四位的依次是的依次是 。OCHNOCHNCONHCONH 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 CO O 组成生物体的化学元素的种类和含量一样吗?玉米和人体的化学元素组成(质量分数玉米和人体的化学元素组成(质量分数%)元素玉米人O44.4314.62C43.7555.99H6.247.46N1.469.33K0.921.09Ca0.234.67P0.203.11Mg0.180.16S0.170.781.1.不同生物体内化学元素的种类不同生物体内化学元素的种类:2.2.不同生物体内
4、同种化学元素的不同生物体内同种化学元素的含量:含量:3.3.同一生物体内不同化学元素的含同一生物体内不同化学元素的含量不同,其中量不同,其中 4 4种元种元素所占比例最大。素所占比例最大。O O、C C、H H、N N大体相同相差很大大量元素大量元素: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等等最最基本元素基本元素组成细胞的元素组成细胞的元素主要元素主要元素基本元素基本元素分类依据是含量,不是生理作用分类依据是含量,不是生理作用-都是必需元素都是必需元素思考讨论:碳为什么是构成细胞的
5、最基本元素?碳为什么是构成细胞的最基本元素?在元素周期表中,碳位于第在元素周期表中,碳位于第族,原族,原子序数为子序数为6 6,说明一个碳原子核中含有,说明一个碳原子核中含有6 6个个质子,核外有质子,核外有6 6个电子,在最外层有个电子,在最外层有4 4个电个电子。因此,碳原子具有了子。因此,碳原子具有了4 4个能成键的价电个能成键的价电子,能使碳原子之间、碳原子与其他元素子,能使碳原子之间、碳原子与其他元素之间结合形成更多的化学键。由于每个碳之间结合形成更多的化学键。由于每个碳原子可以形成原子可以形成4 4个化学键,所以就有可能形个化学键,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
6、成含有成千上万个甚至更多个碳原子的物质。质。元素生理作用含量异常NPIFeCaMgBK4有关元素的作用分析有关元素的作用分析蛋白质、蛋白质、ATP、NADP、叶绿素、叶绿素、核苷酸等的组成元素之一核苷酸等的组成元素之一植物缺植物缺N时,植物矮小、叶片薄而黄时,植物矮小、叶片薄而黄ATP、NADP、核苷酸、磷脂的组成、核苷酸、磷脂的组成元素之一;动物牙齿、骨骼的组成成分元素之一;动物牙齿、骨骼的组成成分植物缺植物缺P时,开花迟而小、植株易倒伏时,开花迟而小、植株易倒伏甲状腺激素的组成成分甲状腺激素的组成成分人体缺乏时患地方性甲状腺肿或呆小症人体缺乏时患地方性甲状腺肿或呆小症组成血红蛋白的元素之一
7、组成血红蛋白的元素之一人体缺乏时患缺铁性贫血人体缺乏时患缺铁性贫血降低神经系统的兴奋性降低神经系统的兴奋性动物血钙过低时,会出现抽搐现象;动物血钙过低时,会出现抽搐现象;血钙过高时,会患肌无力血钙过高时,会患肌无力组成叶绿素的元素之一组成叶绿素的元素之一缺乏时叶片变黄,影响光合作用缺乏时叶片变黄,影响光合作用促进花粉的萌发和花粉管的伸长促进花粉的萌发和花粉管的伸长油菜缺硼时,会出现油菜缺硼时,会出现“花而不实花而不实”促进植物体内淀粉的运输;维持动物促进植物体内淀粉的运输;维持动物细胞内液渗透压细胞内液渗透压;保持心肌正常兴奋性保持心肌正常兴奋性植物缺乏时抗逆能力减弱,易受病植物缺乏时抗逆能力
8、减弱,易受病虫害侵袭虫害侵袭易错警示组成细胞化学元素的易错警示组成细胞化学元素的3个误区个误区(1)误以为生物体内大量元素重要,微量元素不重要误以为生物体内大量元素重要,微量元素不重要 大量元素、微量元素是根据元素的含量划分的。无论是大量元素还是微量元素,都是生物体必需的元素,对于维持生物体的生命活动都起着非常重要的作用。(2)误以为细胞内含量最多的元素是误以为细胞内含量最多的元素是C 细胞内含量最多的元素是O而不是C,组成细胞干重最多的元素是C。(3)易混淆易混淆“数量数量”和和“含量含量”。人体活细胞中氧的含量最多,但氢原子的数量最多。无机无机化合物化合物水:水:8585 90%90%无机
9、盐:无机盐:1 1 1.5%1.5%有机有机化合物化合物糖类糖类脂质:脂质:1 1 2%2%核酸核酸蛋白质:蛋白质:7 7 8%8%构成细胞构成细胞的化合物的化合物组成细胞的化合物1 1 1.5%1.5%在组成细胞的化合物中,占在组成细胞的化合物中,占鲜重鲜重百分比前四百分比前四位的依次是位的依次是 。但在。但在干重干重百分比中,百分比中,最多。最多。水水 蛋白质蛋白质 脂质脂质 糖类糖类蛋白质蛋白质P17P17思考与讨论:思考与讨论:1.有机化合物和无机化合物有什么区别?区别区别:主要看它们的分子组成中是否主要看它们的分子组成中是否有碳元素。有碳元素。如:糖类是有机物,由如:糖类是有机物,由
10、C C、H H、O O三种三种元素组成;水是无机物,由元素组成;水是无机物,由H H、O O二种二种元素组成。元素组成。这不是严格意义上的区别,严格区分这不是严格意义上的区别,严格区分参照化学教科书参照化学教科书P18P18实验:实验: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、脂肪和蛋白质实验原理:实验原理:化学试剂化学试剂+有机化合物有机化合物特定的颜色特定的颜色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1还原糖的检测还原糖的检测2脂肪的检测脂肪的检测方法一:花生种子匀浆方法一:花生种子匀浆3滴苏丹滴苏丹染液染液橘黄色橘黄色。方法二:方法二:3蛋白质的
11、检测蛋白质的检测比较项目斐林试剂双缩脲试剂不同点相同点4斐林试剂和双缩脲试剂的比较斐林试剂和双缩脲试剂的比较使用使用方法方法甲液和乙液混合均匀后即可使用,甲液和乙液混合均匀后即可使用,且现配现用且现配现用使用时先加使用时先加A液液再加再加B液液实质实质新配制的新配制的Cu(OH)2反应反应碱性条件下的碱性条件下的Cu2呈色反呈色反应条件应条件需需水浴加热水浴加热不需不需加热加热即可反应即可反应反应反应原理原理还原糖中的醛基被还原糖中的醛基被Cu(OH)2氧化氧化,Cu(OH)2被还原为被还原为Cu2O具有两个以上肽键的化合物在碱具有两个以上肽键的化合物在碱性条件下与性条件下与Cu2反应生成络合
12、物反应生成络合物颜色颜色砖红色砖红色紫色紫色浓度浓度乙液乙液CuSO4浓度为浓度为0.05_g/mLB液液CuSO4浓度为浓度为0.01_g/mL都含有都含有NaOH、CuSO4两种成分,且所用两种成分,且所用NaOH浓度都是浓度都是0.1_g/mL5实验中的四个注意点实验中的四个注意点(1)三个实验中都不宜选取有颜色的材料,否则会干扰实验结果的颜色变化。(2)脂肪鉴定的过程中滴加12滴体积分数为50%的酒精的目的是洗去浮色,原因是苏丹或苏丹染液易溶于酒精。(3)蛋白质鉴定中,若用大豆作材料,必须提前浸泡;若用蛋清作材料,必须稀释,防止其黏在试管上不易刷洗;且该实验应预留部分组织样液作对比。(
13、4)物质鉴定实验一般不设立对照实验,若需设立对照实验,对照组应加入成分已知的物质,如验证唾液淀粉酶是蛋白质,对照组可加入稀释的鸡蛋清。6.易误提醒易误提醒(1)易忽略斐林试剂本身的颜色易忽略斐林试剂本身的颜色。非还原糖(如蔗糖)斐林试剂水浴加热后的现象不是无色而是浅蓝色Cu(OH)2的颜色。(2)易混淆双缩脲试剂和斐林试剂的使用。易混淆双缩脲试剂和斐林试剂的使用。斐林试剂混合后加入,且现配现用;双缩脲试剂分别加入(先加A液,后加B液,且B液不能过量)。(3)易写错易写错“斐斐”和和“脲脲”字。字。(4)误认为脂肪的鉴定必须使用显微镜。误认为脂肪的鉴定必须使用显微镜。若要观察被染色的脂肪颗粒,则使用显微镜,但若要通过观察溶液颜色变化,则不必使用显微镜。(5)双缩脲试剂不是双缩脲双缩脲试剂不是双缩脲7.物质鉴定实验中重要操作归纳物质鉴定实验中重要操作归纳(1)加热。加热。只有鉴定还原糖时,需要在5065 温水浴中加热才能出现砖红色沉淀,其余两个实验不需加热。(2)用量。用量。鉴定蛋白质时,如待测组织样液为2 mL,则A液为1 mL,B液为4滴。注意B液用量不能过量,否则会与A液产生蓝色Cu(OH)2沉淀,干扰实验的紫色现象。(3)显微镜。显微镜。脂肪鉴定时可用显微镜,如要观察橘黄色脂肪颗粒,则一定要在显微镜下观察。