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1、第二章 组成细胞的分子,第1节 细胞中的元素和化合物,学习目标,1.简述组成细胞的主要元素。说出构成细胞的基本元素是碳。 2.尝试检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质，探讨细胞中主要化合物的种类。 3.认同生命的物质性。,重点难点,学习重点 （1）组成细胞的主要元素和化合物 （2）检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 学习难点 （1）构成细胞的基本元素是碳 （2）检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质,问题探讨,组成地壳和组成细胞的部分元素含量()表,比较组成地壳和组成细胞的部分元素的含量，你能看出什么问题？,1.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？,没有。,生物界和非生物界具有
2、统一性。,2.生物体中的元素含量和无机环境中的含量有区别吗？,有，相差很大。,这又说明什么？,生物界和非生物界还具有差异性。,这说明什么？,结论：,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.,一、组成细胞的元素,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）,大量元素： C H O N P S K Ca Mg 微量元素： Fe Mn B Zn Mo Cu 等,基本元素：C H O N,细胞鲜重最多
3、元素：O,细胞干重最多元素：C,主要元素：C H O N P S,最基本元素：C,玉米和人体细胞部分元素含量的比较,玉米 人 氧 44.43 14.62 碳 43.57 55.99 氮 1.46 9.33 氢 6.24 7.46 钾 0.92 1.09 钙 0.24 4.67 磷 0.20 3.11 硫 0.17 0.78 氯 0.14 0.47 镁 0.18 0.16 铁 0.08 0.012 硅 1.17 0.005 锌 - 0.01,这说明什么?,组成生物体的化学元素在种类上基本相同但在不同生物之间存在着差异.,细胞中元素根据含量分为:,指含量占生物体总重量万分之一以上的元素。有C、H、
4、O、N、P、S、K、Ca、Mg等。,微量元素：,大量元素：,指生物生活所必需的。但是需要量却很少的一些元素。如Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。,资料分析:,几十年前,新西兰有一个牧场的大片牧草长势很弱,有的甚至发黄枯萎,即使使用了大量的N,P,K肥也无济于事,后来,人们偶然 发现牧场内的一小片牧草长得十分茂盛,原来,这一片”绿洲”的附近有一座钼矿,矿工每天上下班总是抄近路走,他们的鞋子个踩过的地方,牧草绿油油的,经过科学家的化验和分析,一公顷牧草只需150克钼就足够了.,通过分析,你能得出什么结论呢?,微量元素(钼)是生物体不可缺少的必需元素;在生物体中含量很少,但其作用是其它元素不可替代
5、的.,缺Fe会使人患贫血等症状； 缺Zn使人发育受影响，性器官的发育不良等; 缺会导致甲状腺肿等。,?,组成细胞的各种元素又是以什么形式存在的呢?,二、组成细胞的化合物,无机化合物,有机化合物,水,糖类,脂质,蛋白质,核酸,无机盐,细胞中各种化合物占细胞鲜重的含量,细胞中最多的化合物是 ；最多的有机化合物是 。,水,蛋白质,思考与讨论： 1.有机化合物和无机化合物有什么区别？ 2.细胞内最多的有机化合物和无机化合物分别是哪一种，你能推测它们对生命的意义吗？ 3.根据你的生活经验，说说哪些植物器官的细胞中富含糖类、脂质或蛋白质？怎样从植物器官中提取这些化合物？,要想从植物中提取就要设法使细胞破碎
6、,再将这些物质提取出来,蛋白质：组成生物体的重要物质，在生命活动中起重要作用 水：生命之源，离开水生命就无法进行,有机物中含C元素。,我体内有丰富的蛋白质,豆类及豆制品含丰富的蛋白质,实验: 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 实验原理：颜色反应 原理：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。如： 还原糖 + 斐林试剂砖红色沉淀 脂肪 + 苏丹橘黄色 蛋白质 + 双缩脲紫色 淀粉 + 碘蓝色,目的要求： 尝试用化学试剂检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质。 材料用具： 1.实验材料：苹果汁、梨研磨液、马铃薯研磨液、牛 奶、蛋清等 2.仪器：略 3.试剂: 斐林试剂 甲液：质
7、量浓度为0.1g/ml的NaoH溶液. 乙液：质量浓度为0.05g/mlCuSO4的溶液 碘液 双缩脲试剂: A液：质量浓度为0.1g/ml的NaOH溶液. B液：质量浓度0.01g/mlCuSO4的溶液 苏丹或苏丹染液,检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质,1实验关键： （1）还原糖的鉴定 a.材料应含糖量高且无色； b.斐林试剂的甲液和乙液现配现用，混合均匀。 （2）脂肪的鉴定 子叶应切成薄片,（3）蛋白质的鉴定 实验关键：a.先加双缩脲试剂A，再加双缩脲试剂B b.鸡蛋蛋白液必须稀释(10倍),检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质,2实验材料的准备 (1)鉴定还原糖的实验材料准备：植物组织是
8、常用的实验材料，但必须加以选择。在双子叶植物中，光合作用的主要产物葡萄糖形成后合成为淀粉，暂时储藏在叶子内，因此最好不用双子叶植物的叶子做实验材料。有些单子叶植物，如韭菜、鸢尾，并不将光合作用的初始产物转变为淀粉，因此叶内含有大量的还原单糖，但是，由于叶片中叶绿素的颜色较深，对于鉴定时的颜色反应起着掩盖作用，导致实验现象不明显，因此，也不宜用单子叶植物的叶子做实验材料。 本实验最理想的实验材料是含糖量较高的生物组织(或器官)，而且组织的颜色较浅.或近于白色的.如苹果和梨的果实，经试验比较，颜色反应的明显程度，依次为苹果、梨、白色甘蓝叶、白萝卜。 (2)鉴定脂肪的实验材料准备：实验材料最好选择富
9、含脂肪的种子，如花生种子(取其子叶)。供实验用的花生种子，必须提前浸泡34h。浸泡时间短了，不容易切成片；浸泡时间过长，则组织太软，切下的薄片不易成形。,检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质,(3)鉴定蛋白质的实验材料准备：实验材料最好选用富含蛋白质的生物组织(或器官)，植物材料常用的是大豆，动物材料常用的是鸡蛋(卵白)。如用大豆，必须提前浸泡12h，这样容易研磨成浆。有条件的学校，可以直接采用现成的大豆磨成的豆浆，豆浆可以购买，也可用小型的榨汁机制取。如果用稀释的卵白做实验材料，实验效果会更好。 3实验的注意事项 (1)斐林试剂与双缩脲试剂的不同点 斐林试剂与双缩脲试剂都由NaOH和CuSO4
10、组成，但二者有如下3点不同： a.溶液浓度不同、斐林试剂中NaOH的浓度为0.1gmL，CuSO4的浓度为0.05gmL；双缩脲试剂中NaOH的浓度为0.1gmL，CuSO4的浓度为0.01gmL。 b.使用原理不同。斐林试剂实质是新配制的Cu(OH)2溶液；双缩脲试剂实质是在碱性环境下的Cu2+。 c.使用方法不同。斐林试剂使用时，先把NaOH溶液和CuSO4溶液混合，而后立即使用。双缩脲试剂使用时，先加入NaOH溶液，然后再加入CuSO4溶液。,检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质,(2)斐林试剂很不稳定，故应将组成斐林试剂的甲液(O.1gmL的NaOH溶液)和乙液(O.05gmL的CuSO
11、4溶液)分别配制、储存，使用时，再临时配制，将45滴乙液滴入2ml甲液中，配完后立即使用 (3)双缩脲试剂的使用，应先加试剂A(0.1gmL的NaOH溶液)，造成碱性的反应环境，再加试剂B(0.01gmL的CuSO4溶液)。 (4)在鉴定可溶性糖的实验中，对试管中的溶液进行加热时，试管底部不要触及烧杯底部，另外，试管口不要朝向实验者，以免沸腾的溶液冲出试管，造成烫伤。同时加热时间不过过长，否则将形成黑色的氧化铜沉淀。 (5)在蛋白质的鉴定实验中，若用蛋白质作实验材料，必须稀释，以免实验后黏住试管，不易洗刷。 (6)在鉴定脂肪的实验中，若用花生种子作实验材料，必须提前浸泡。,知识结构,大量元素,
12、微量元素,无机物,有机物,水,无机盐,糖类,脂质,蛋白质,核酸,化学元素,生物界与非生物界的统一性与差异性,体现,包括,化合物,总结提升,一、填空 1组成人体的元素中，占细胞鲜重百分比最多的元素是_；占细胞干重百分比最多的元素是_。 _是构成细胞的最基本元素。 2一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_。,O,C,C,水,蛋白质,总结提升,二、选择题 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 生物界和非生物界具有差异性 2、生
13、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,总结提升,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,总结提升,6.下列关于实验操作步骤的叙述中，正确的是 （ ） A、用于鉴定
14、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、脂肪的鉴定需要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，且必须现用现配 7下列各项可作为鉴定生物组织中还原性糖的理想材料是（ ） A韭菜 B鸢尾 C菠菜 D梨,B,D,课后习题,一、基础题 1.(1) (2),2.苏丹染液 豆浆 砖红色沉淀 斐林试剂 马铃薯 橘黄色 双缩脲试剂 葡萄汁 蓝色 碘液 花生子叶 紫色,3.,B,课后习题,二、拓展题 1.,提示：细胞是有生命的，它可以主动地从环境中 获取生命活动需
15、要的元素。这是生物与非生物的 区别之一。,不能。因为最基本的生命系统是细胞，将细胞 内含有的各种物质放在试管中，它们不能构成 细胞这种结构。,2.,教学参考,组成细胞化学元素的作用 1组成各种化合物 化学元素主要以化合物的形式参与细胞的组成和细胞的代谢活动，这些化合物是生物体进行各项生命活动的基础：如N：是核酸、蛋白质、NADP+、ATP、固醇、叶绿素、生长素、甲状腺激素等的重要组成成分；P是磷脂、NADP+、ATP等的重要组成成分等。 2影响生物体的生命活动 如B可促进花粉的萌发和花粉管的伸长 按元素的生物学功能，大致可分为下列类型。 （1）、构成原生质的基本元素：如C、H、O、N、P是构成核酸的主要元素；C、H、O、N是构成蛋白质的主要元素等。（2）、调节机体活动的元素：如离子态的Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Cl-、H+及其他离子OH-、HCO3-、SO42-、HPO42-等。（3）、与蛋白质结合的元素：如 Fe（血红蛋白、细胞色素、固氨酶等），Cu（血蓝素、细胞色素、氧化酶等），Mg（固氮酶），Co（构成维生素B12，在天然存在的形式中，维生素B12可能是与肽或蛋白质结合的），Zn（DNA聚合酶、 RNA聚合酶）， I（甲状腺蛋
