1、 第二章 组成细胞的分子 第第1 1节节 细胞中的元素和化合物细胞中的元素和化合物 本节聚焦： 组成细胞的主要元素和组成细胞的主要元素和 重要化合物重要化合物 检测生物组织中的糖类、检测生物组织中的糖类、 脂肪和蛋白质脂肪和蛋白质 【温馨提示温馨提示】请拿出你的导学案、课本，】请拿出你的导学案、课本， 还有最重要的激情！还有最重要的激情！ 学习目标学习目标 1.1.掌握组成细胞的元素和化合物；学掌握组成细胞的元素和化合物；学 会检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋会检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋 白质。白质。 2.2.小组合作，共同探究，通过实验操小组合作，共同探究，通过实验操 作，掌握鉴定实验的实
2、验操作步骤。作，掌握鉴定实验的实验操作步骤。 3.3.全力以赴，激情投入，快乐学习，全力以赴，激情投入，快乐学习， 认同生命的物质性。认同生命的物质性。 元素元素 地壳地壳 细胞细胞 C C 0.0870.087 18.018.0 O O 48.6048.60 65.065.0 N N 0.0030.003 3.03.0 H H 0.760.76 10.010.0 SiSi 26.326.3 极少极少 组成地壳和组成细胞的部分组成地壳和组成细胞的部分 元素含量（）表元素含量（）表 问题探讨：问题探讨： 比较组成地壳和比较组成地壳和 组成细胞的部分元素组成细胞的部分元素 的含量，你能提出什的含量
3、，你能提出什 么问题？么问题？ 问题探讨：问题探讨： 1.1.组成生物体的所有元素中，有没有哪一些元素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？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统一性。（元素种类相同）生物界和非生物界具有统一性。（元素种类相同） 2.2.生物体中的元素含量和无机环境中的含量有区生物体中的元素含量和无机环境中的含量有区 别吗？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差异性。（元素含量不同）生物界和非生物界还具有差异性。（元素含量不同） 生物界和非生物界之间既有统一性
4、又有差异性生物界和非生物界之间既有统一性又有差异性 6 生物体按照生命活动需要从外界生物体按照生命活动需要从外界 有有选择地选择地吸收元素，故与无机环吸收元素，故与无机环 境含量相差较大。境含量相差较大。 8 这些元素在不同生物体中的含量又怎样这些元素在不同生物体中的含量又怎样 呢呢? ? 9 元素元素 玉米玉米 人人 O O 44.4344.43 14.6214.62 C C 26.3026.30 55.9955.99 H H 0.0870.087 7.467.46 N N 0.030.03 9.339.33 Si Si 1.171.17 0.0050.005 K K 0.920.92 1.
5、091.09 CaCa 0.230.23 4.674.67 P P 0.200.20 3.113.11 MgMg 0.180.18 0.160.16 S S 0.170.17 0.780.78 ZnZn - 0.010.01 FeFe 0.760.76 0.0120.012 资 料 资 料 玉 米 与 人 体 的 化 学 元 素 组 成 对 比 表 玉 米 与 人 体 的 化 学 元 素 组 成 对 比 表 这说明什么这说明什么? ? 组成生物体的化组成生物体的化 学元素在种类上学元素在种类上 _，但，但 在不同生物之间在不同生物之间 的含量的含量 _ 基本相同基本相同 存在着差异存在着差异
6、组成人体细胞的主要组成人体细胞的主要 元素（占细胞干重的元素（占细胞干重的 百分比）百分比） 组成人体细胞的主要组成人体细胞的主要 元素（占细胞鲜重的元素（占细胞鲜重的 百分比）百分比） 组成人体细胞的主要元素组成人体细胞的主要元素 （占细胞（占细胞鲜鲜重的百分比）重的百分比） 【知识点一知识点一】组成细胞的元素】组成细胞的元素 （常见的元素有（常见的元素有2020多种）多种） 组成人体细胞的主要元素组成人体细胞的主要元素 （占细胞（占细胞干干重的百分比）重的百分比） 鲜重鲜重: :含水分含水分 干重干重: :不含水分不含水分 C o 在人体细胞中，鲜重时含量在人体细胞中，鲜重时含量 最多的元
7、素是最多的元素是 ；干重时含；干重时含 量最多的元素是量最多的元素是 。 组成人体细胞的主要组成人体细胞的主要 元素（占细胞干重的元素（占细胞干重的 百分比）百分比） 组成人体细胞的主要组成人体细胞的主要 元素（占细胞鲜重的元素（占细胞鲜重的 百分比）百分比） 【知识点一知识点一】组成细胞的元素】组成细胞的元素 （常见的元素有（常见的元素有2020多种）多种） 组成人体细胞的主要元素组成人体细胞的主要元素 （占细胞（占细胞干干重的百分比）重的百分比） 组成人体细胞的主要元素组成人体细胞的主要元素 （占细胞（占细胞鲜鲜重的百分比）重的百分比） 无论是鲜重还是干重，组无论是鲜重还是干重，组 成细胞
8、，细胞的成细胞，细胞的CHON四种四种 元素的含量最多。元素的含量最多。 CHON的含量排序的含量排序 鲜重鲜重 干重干重 OCHN CONH （基本元素）（基本元素） 【知识点一知识点一】组成细胞的元素】组成细胞的元素 C H O N P S K Ca Mg 最基本最基本元素元素 大量元素大量元素: 微量元素微量元素: Fe Mn B Zn MO Cu 铁铁 猛猛 碰碰 新新 木木 桶桶 （铁）（铁）( (锰锰) () (硼硼) () (锌锌) () (钼钼) () (铜铜) ) 含量占万分之一以上含量占万分之一以上 含量占万分之一以下含量占万分之一以下 （含量（含量少少; ;维持生命活动维
9、持生命活动不可缺少）不可缺少） 基本基本元素元素 13 几十年前几十年前, ,新西兰有一个牧场的大片牧草长势新西兰有一个牧场的大片牧草长势 很弱很弱, ,有的甚至发黄枯萎有的甚至发黄枯萎, ,即使使用了大量的即使使用了大量的N、 P、K肥也无济于事肥也无济于事, ,后来后来, ,人们偶然发现牧场内人们偶然发现牧场内 的一小片牧草长得十分茂盛的一小片牧草长得十分茂盛, ,原来原来, ,这一片”绿洲”这一片”绿洲” 的附近有一座钼矿的附近有一座钼矿, ,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, ,他们的鞋子个踩过的地方他们的鞋子个踩过的地方, ,牧草绿油油的牧草绿油油的, ,经经
10、过科学家的化验和分析过科学家的化验和分析, ,一公顷牧草只需一公顷牧草只需150150克钼克钼 就足够了就足够了. . 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? 微量元素在生物体中含量很少微量元素在生物体中含量很少, ,但其作用但其作用 是其它元素不可替代的是其它元素不可替代的. . 缺缺FeFe导致缺铁性贫血导致缺铁性贫血； 缺缺B B会导致“华而不实”会导致“华而不实”( (只开花不结果）。只开花不结果）。 缺缺ZnZn影响人体生长发育、食欲不振、抵抗力差影响人体生长发育、食欲不振、抵抗力差; ; 缺会导致甲状腺肿等。缺会导致甲状腺肿等。 【知识点一知识点一】组成细胞的元素
11、】组成细胞的元素 组成细胞元素组成细胞元素大多数大多数以什么形式存在的以什么形式存在的 呢呢? ? 化合物化合物 16 细胞中各种化合物占细胞鲜重的含量细胞中各种化合物占细胞鲜重的含量 化合物化合物 质量分数（质量分数（% %） 水水 8585- -9090 无机盐无机盐 1 1- -1.51.5 蛋白质蛋白质 7 7- -1010 脂质脂质 1 1- -2 2 糖类和核酸糖类和核酸 1 1- -1.51.5 细胞中最多的化合物是细胞中最多的化合物是 ；最多的有机化合物是；最多的有机化合物是 。 水水 蛋白质蛋白质 无机化合物无机化合物 有机化合物有机化合物 水水: 85%95% 无机盐无机盐
12、: 1%1.5% 脂质：脂质：1%1.5% 蛋白质蛋白质：7%10% 糖类：糖类： 核酸：核酸： 11.5 【不含碳元素，不含碳元素， 分子小分子小】 【含碳元素，【含碳元素， 分子大】分子大】 【知识点二知识点二】组成细胞的化合物】组成细胞的化合物 细胞中含量细胞中含量最最 多的化合物多的化合物 细胞中含量细胞中含量 最多的有机物最多的有机物 【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 （熟记（熟记P18P18页第一段）页第一段）实验原理实验原理 糖类糖类的鉴定的鉴定 还原糖还原糖 + + 斐林试剂斐林试剂 砖红色沉淀砖红色沉淀 脂肪脂肪的鉴定的鉴定
13、淀粉淀粉 + + （葡萄糖、果糖、半乳糖、麦芽糖等）（葡萄糖、果糖、半乳糖、麦芽糖等） 碘液碘液 蓝色蓝色 （非还原糖）（非还原糖） 脂肪脂肪 + + 苏丹苏丹 橘黄色橘黄色 苏丹苏丹 红色红色 脂肪脂肪 + + 蛋白质蛋白质的鉴定的鉴定 双缩脲试剂双缩脲试剂 紫色紫色 蛋白质蛋白质 + + 【实验实验】 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白 质质实验试剂实验试剂 还原糖还原糖的鉴定的鉴定斐林试剂斐林试剂： 甲液甲液: :质量浓度为质量浓度为0.1g/mL0.1g/mL的的NaOHNaOH溶液，溶液， 乙液乙液: :质量浓度为质量浓度为0.05g/mL0.05g/m
14、L的的CuSO4CuSO4溶液溶液 蛋白质蛋白质的鉴定的鉴定双缩脲试剂双缩脲试剂： A A液液: :质量浓度为质量浓度为0.1g/mL0.1g/mL的的NaOHNaOH溶液，溶液， B B液液: :质量浓度为质量浓度为0.01g/mL0.01g/mL的的CuSO4CuSO4溶液溶液 脂肪脂肪的鉴定的鉴定苏丹苏丹或苏丹或苏丹染料染料； 体积分数为体积分数为50%50%的酒精溶液（洗去浮色）的酒精溶液（洗去浮色） 淀粉淀粉的鉴定的鉴定碘液碘液 【实验实验】 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白 质质实验材料实验材料 还原糖还原糖的鉴定的鉴定 应该选择应该选择还原糖还原糖
15、含量高，颜色为含量高，颜色为白色或接近白色白色或接近白色的植物组的植物组 织，以织，以苹果、梨苹果、梨为最好为最好. 蛋白质蛋白质的鉴定的鉴定 应该选用蛋白质含量丰富的实验材料，如应该选用蛋白质含量丰富的实验材料，如豆浆、牛奶、蛋豆浆、牛奶、蛋 清清（注意稀释注意稀释），避免材料自身的颜色对实验变化颜色的），避免材料自身的颜色对实验变化颜色的 掩盖。掩盖。 脂肪脂肪的鉴定的鉴定 富含脂肪富含脂肪(植物油植物油)的种子，如的种子，如花生花生、核桃、蓖麻等的种子、核桃、蓖麻等的种子; 淀粉淀粉的鉴定的鉴定 马铃薯匀浆马铃薯匀浆 葡萄糖葡萄糖 蛋白质蛋白质 淀粉淀粉 花生油花生油 【实验实验】 葡萄
16、糖、蛋白质、淀粉溶液和花生油正确颜色葡萄糖、蛋白质、淀粉溶液和花生油正确颜色 反应，对比观察液反应，对比观察液 【实验步骤实验步骤】 还原糖的检测和观察：还原糖的检测和观察： 向试管内注入向试管内注入2mL2mL的待测组织样液。的待测组织样液。 向试管内注入向试管内注入1mL1mL斐林试剂（斐林试剂（甲乙液等量混合后均匀后甲乙液等量混合后均匀后 再注入再注入） 将试管放入盛有将试管放入盛有50655065温水温水的大烧杯中的大烧杯中加热加热约约2min2min （必须（必须水浴加热水浴加热） 观察试管中出现的颜色变化。观察试管中出现的颜色变化。 浅蓝色 棕色 砖红色沉淀 探究点二探究点二：某人
17、怀疑自己的了糖尿病（尿液中含某人怀疑自己的了糖尿病（尿液中含 有葡萄糖），用你的方案来帮助他做出诊断，写有葡萄糖），用你的方案来帮助他做出诊断，写 出实验步骤。出实验步骤。 1 1、分别取健康人与此人尿样，装入试管，编号、分别取健康人与此人尿样，装入试管，编号1 1、2 2。 2 2、分别滴加等量新制的斐林试剂，、分别滴加等量新制的斐林试剂，6060水浴加热水浴加热2 2分钟。分钟。 3 3、观察颜色变化。、观察颜色变化。 4 4、结果及结论、结果及结论 若若1 1、2 2均不出现砖红色沉淀均不出现砖红色沉淀，则怀疑错误，则怀疑错误 若若1 1号不出现，号不出现，2 2号出现，则怀疑正确号出现
18、，则怀疑正确 【实验步骤实验步骤】 蛋白质的检测和观察：蛋白质的检测和观察： 向试管内注入向试管内注入2mL2mL的待测组织样液。的待测组织样液。 向试管内注入双缩脲试剂向试管内注入双缩脲试剂A A液液1mL1mL, ,摇匀。摇匀。 将试管内注入双缩脲试剂将试管内注入双缩脲试剂B B液液4 4滴滴，摇匀。，摇匀。 观察试管中出现的颜色变化。观察试管中出现的颜色变化。 淀粉的检测和观察：淀粉的检测和观察： 用试管取用试管取2ml2ml待测组织样液。待测组织样液。 向试管中滴加向试管中滴加2 2滴碘液，观察颜色变化。滴碘液，观察颜色变化。 斐林试剂斐林试剂 双缩脲试剂双缩脲试剂 甲液甲液 乙液乙液
19、 A A液液 B B液液 成分成分 0.1g/ml 0.1g/ml NaOHNaOH溶液溶液 0.050.05g/ml g/ml CuSO4CuSO4溶液溶液 0.1g/ml 0.1g/ml NaOHNaOH溶液溶液 0.010.01g/ml g/ml CuSO4CuSO4溶液溶液 鉴定物质鉴定物质 还原糖还原糖 蛋白质蛋白质 添加顺序添加顺序 甲乙两液甲乙两液等量混匀等量混匀后后 立即使用立即使用 现配现用现配现用 先先加入加入A A液液1ml1ml，摇匀，摇匀， 再再加入加入B B液液4 4滴滴，摇匀，摇匀 反应条件反应条件 水浴水浴5050- -6565摄氏度摄氏度加热加热 不需加热不需
20、加热，摇匀即可，摇匀即可 反应现象反应现象 砖红色沉淀砖红色沉淀 样液变紫色样液变紫色 探究点三：探究点三：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 【实验步骤实验步骤】 脂肪的检测和观察：脂肪的检测和观察： 方法一：向待测组织样液中滴加方法一：向待测组织样液中滴加3 3滴苏丹滴苏丹染液，染液， 观察样液被染色的情况。观察样液被染色的情况。 方法二：制作花生子叶临时切片，用方法二：制作花生子叶临时切片，用显微镜显微镜观察子观察子 叶细胞着色情况。叶细胞着色情况。 取材（浸泡的花生种子）取材（浸泡的花生种子）切片（切片（切片要薄切片要薄）制制 片（滴加苏丹片（滴加苏丹染色染色3min
21、或苏丹或苏丹染色染色1min；注注 意用意用50%50%酒精洗去浮色）酒精洗去浮色）观察观察 最多的元素最多的元素 C H O NC H O N的排序的排序 最多的最多的 化合物化合物 最多的最多的 有机物有机物 鲜重鲜重 干重干重 蛋白质蛋白质 蛋白质蛋白质 蛋白质蛋白质 O C H N O 水水 C O N H C 鲜重鲜重: :含水分；干重含水分；干重: :不含水分不含水分 生物界与非生物界既有生物界与非生物界既有统一性统一性，又有，又有差异性差异性 【课堂小结】 （1 1）不论干旱条件还是湿润条件下，鲜重中含量最多）不论干旱条件还是湿润条件下，鲜重中含量最多 的化合物：的化合物： （2
22、 2）不论是什么细胞（如贮存脂肪的细胞）不论是什么细胞（如贮存脂肪的细胞）, ,含量最多含量最多 的有机物是：的有机物是： 水水 蛋白质蛋白质 【课堂小结】 糖类糖类的鉴定的鉴定 还原糖还原糖 + + 斐林试剂斐林试剂 砖红色沉淀砖红色沉淀 脂肪脂肪的鉴定的鉴定 淀粉淀粉 + + （葡萄糖、果糖等）（葡萄糖、果糖等） 碘液碘液 蓝色蓝色 （非还原糖）（非还原糖） 脂肪脂肪 + + 苏丹苏丹 橘黄色橘黄色 苏丹苏丹 红色红色 脂肪脂肪 + + 蛋白质蛋白质的鉴定的鉴定 双缩脲试剂双缩脲试剂 紫色紫色 蛋白质蛋白质 + + （等量混合、现配现用、水浴加热）（等量混合、现配现用、水浴加热） （先（先
23、A液后液后B液、不需加热）液、不需加热） 一、填空一、填空 1 1组成人体的元素中，占细胞鲜重百分比最多组成人体的元素中，占细胞鲜重百分比最多 的元素是的元素是_；占细胞干重百分比最多的；占细胞干重百分比最多的 元素是元素是_。 _是构成细胞的是构成细胞的 最基本元素。最基本元素。 2 2一般情况下活细胞内含量最多的化合物是一般情况下活细胞内含量最多的化合物是 _，含量最多的有机化合物，含量最多的有机化合物_。 C C 水水 蛋白质蛋白质 O 课堂检测 二、选择题二、选择题 1 1、科学家在研究生物体的化学成分时、科学家在研究生物体的化学成分时, ,发现组成生物体发现组成生物体 的元素在非生物
24、界也存在的元素在非生物界也存在, ,这一事实主要说明这一事实主要说明: : （ ） A A 生物界和非生物界没有区别生物界和非生物界没有区别 B B 生物界和非生物界具有统一性生物界和非生物界具有统一性 C C 生物来源于非生物生物来源于非生物 D D 生物界和非生物界具有差异性生物界和非生物界具有差异性 2 2、生活在缺水的沙漠环境中的仙人掌细胞中，含量最、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（多的化合物是（ ） A A、蛋白质、蛋白质 B B、脂肪、脂肪 C C、糖类、糖类 D D、水、水 B D 课堂检测 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，生
25、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组成它们的化学元素种类 （ ） A A、差异很大、差异很大 B B、有些差异、有些差异 C C大体相同大体相同 D D没有一定标准没有一定标准 4 4在生物体内含量较少，但对维持生物体正常生命活动在生物体内含量较少，但对维持生物体正常生命活动 必不可少的元素是必不可少的元素是（ ） A AFeFe、MnMn、ZnZn、Mg BMg BZnZn、CuCu、MnMn、CaCa C CZnZn、CuCu、B B、MnMn D DMgMg、MnMn、CuCu、MoMo 5.5.在组成生物体的化学元素中，最基本的元素是在组成生物体的化学元素中，最基本的元素是（ ） A AC BC BH CH CO DO DN N C C A 课堂检测 在“生物组织中可溶性还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定 ”实验中，以下对实验材料的选择叙述错误的是 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，因此可以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
