生物121细胞的化学组成

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1、生物 课堂,第二章,细胞的构成,细胞中的化学组成,第一节,自古以来，人们就对生命的奥秘十分感兴趣，当时人们想的最多的就是生物有生命，而非生物没有生命，是不是生物中的物质元素和非生物的不同呢？生物之间化学元素组成是否一致呢？带着古人的这个问题，我们一起来帮他们研究一下。,化学元素在不同生物的细胞中含量一样吗?(如玉米和人的体细胞),?,组成生物体的化学元素在种类上基本相同,但不同生物之间存在着差异.,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 4.6

2、7 磷 0.20 3.11 硫 0.17 0.78,这说明什么?,分析人体内元素在化学元素周期表中的分布，你能看出什么问题？,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？,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,大量 元素：,指含量占生物体总重量万分之一以上的元素。有C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等。,微量 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。,细胞中元素根据含量分为:,

3、必需元素,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.,资料分析:,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的.,元素缺乏与疾病的相关性：,缺Fe：,人体患贫血；果树患黄叶病,缺I：,人幼年患呆小症；成年患甲状腺肿大（大脖子病）,缺B：,华而不实（只

4、开花不结果）,缺Zn：,影响人体生长发育、大脑发育和性成熟,组成细胞的各种元素又是以什么形式存在的呢?,?,构成细胞的化合物,无机化合物（无碳架）,有机化合物（有碳架）P15,水,无机盐,糖类,脂质,蛋白质,核酸,通过实验得出： 组成生物体的化合物:,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,水母的含水量高达97%,幼嫩的植物细胞含水量约70%,（一） 水 课本P50 1.含量:是各种细胞中含量最多的物质,占生物体重的60-95%。 但不同生物细胞的含水量有所不同。 同一生物的不同年龄阶段的细胞含水量也不同。,2.存在形式: 自由水（多）

5、：可以自由流动的水. 结合水（少）：与其他物质如蛋白质、多糖结合在一起，不能自由流动的水。,3.主要生理作用: 结合水:构成细胞的结构成分 自由水: 是细胞内良好的溶剂,是代谢反应的介质。 起运输作用:运输营养和废物 参与生物化学反应:如光合作用。,自由水与结合水的相对含量决定了细胞的代谢速度：自由水多：代谢旺盛，但抗逆性弱 自由水少：代谢缓慢，但抗逆性强,（二）无机盐 课本P50,1.含量:很少,约占总鲜重的11.5%。,2.存在形式:大多数是离子状态，少数是化合物状态。,3.主要生理作用:,是复杂化合物的重要组成部分（结构成分）,对于维持生物体生命活动有重要作用,维持细胞的渗透压平衡,调节

6、生物体内或细胞的酸碱平衡,血浆中Ca2+含量太低，哺乳动物会出现抽搐的现象。成年人缺钙会患骨质疏松症,Fe2+是血红蛋白分子的重要组成部分，缺乏会导致缺铁性贫血。,Mg2+影响植物叶绿素的合成，影响光合作用的进行,实验: 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 实验原理： 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： 还原性糖 + 斐林试剂砖红色沉淀 （常见的还原性糖如：葡萄糖、果糖、麦芽糖） 脂肪 + 苏丹（或）橘黄色（或红色） 蛋白质 + 双缩脲试剂紫色,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.仪器：双面刀片、试管、试管架、试管夹、

7、大小烧杯、小量筒、滴管、酒精灯、三脚架、石棉网、火柴、载玻片、盖玻片、毛笔、吸水纸、显微镜实验材料： 2. 实验材料的选择：首先要考虑生物组织中待鉴定物质的含量，其次考虑颜色。 （1）还原糖的鉴定：富含还原糖的白色组织，如梨、苹果的果肉等。 （2）脂肪的鉴定：富含脂肪且易切片的种子，如花生等。 （3）蛋白质的鉴定：植物材料常用豆汁，动物材料常用蛋清。,3.试剂： （1）斐林试剂（或班氏试剂） 甲液：质量浓度0.1g/ml的NaOH溶液，乙液：质量浓度为0.05g/ml的CuSO4液； （2）苏丹或苏丹染液（染脂肪为红色）； （3）双缩脲试剂 A液：质量浓度为0.1g/ml的NaOH溶液，B液：

8、质量浓度为0.01g/ml的CuSO4溶液； 方法步骤： 1.还原性糖的鉴定 （1）向试管内注入2ml待测组织液。 （2）向试管内注入1ml斐林试剂（甲乙液等量混合均匀后再注入）。 （3）将试管放入盛有5065温水的大烧杯中加热2min。 （4）观察试管中出现的颜色变化,实验结果：浅蓝色棕色砖红色（沉淀）,?,2.脂肪的鉴定 方法一：向待测组织液中滴加3滴苏丹染液，观察样液被染色的情况 方法二：制作子叶临时切片，用显微镜观察子叶细胞的着色情况（以花生为例） （1）取材：取一粒浸泡过的花生种子，去掉种皮。 （2）切片：用刀片在花生子叶的横断面上平行切下若干薄片，放入盛有清水的培养皿中待用。 （3

9、）制片：从培养皿中选取最薄的切片，用毛笔蘸取放在载玻片中央；在花生子叶薄片上滴23滴苏丹染液，染色3min（如果用苏丹染色，染色1min）；用吸水纸吸去染液，再滴加12滴体积分数为50%的酒精,溶液，洗去浮色；用吸水纸吸去花生子叶周围的酒精，滴一滴蒸馏水，盖上盖玻片，制成临时装片。 （4）观察：在低倍显微镜下找到花生子叶的最薄处，移到视野中央，将物象调节清楚；换高倍显微镜观察，视野中被染成橘黄色的脂肪颗粒清晰可见。,实验结果：无色浅蓝色紫色,3.蛋白质的鉴定 （1）向试管内注入2ml待测组织液。 （2）向试管内先注入双缩脲试剂A液1ml，摇匀。 （3）然后向试管内注入双缩脲试剂B液4滴，摇匀。

10、 （4）观察试管中出现的颜色变化。,实验结果：有橘黄色或红色脂肪颗粒,为什么先加A后加B呢？,1、组成人体的元素中，占细胞鲜重百分比最多的元素_；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_。,练一练:,O,C,C,水,蛋白质,3、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 4、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（ ） A

11、、蛋白质 B、脂肪 C、糖类 D、水,B,D,5、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、完全相同 C大体相同 D没有一定标准 6、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 7、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,1.还原性糖的鉴定为什么会出现砖红色沉淀？ Cu2+是一种弱氧化剂，能把还原性糖中的还原性基团氧化为相应的有机酸，金属离子被还原成氧化亚铜，为砖红色沉淀,2.蛋白质的鉴定中为什么先加A液后加B液？ 只有在碱性溶液中，蛋白质能与Cu2+作用，形成紫色络合物，因此应先加A液即NaOH溶液，后加B液即CuSO4溶液。,