必修一生物化學(xué)的組成元素

1、第二章第一節(jié) 細(xì)胞的化學(xué)組成什么時候我們會用到它們？什么時候我們會用到它們？當(dāng)我們體內(nèi)缺當(dāng)我們體內(nèi)缺少什么元素時少什么元素時會得甲狀腺腫會得甲狀腺腫大？大？花而不實花而不實學(xué)習(xí)目標(biāo)：學(xué)習(xí)目標(biāo)：1 1、簡述組成細(xì)胞的主要元素，說出構(gòu)成細(xì)胞最、簡述組成細(xì)胞的主要元素，說出構(gòu)成細(xì)胞最基本的元素是碳?；镜脑厥翘?。2 2、嘗試檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)，、嘗試檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)，探討細(xì)胞中主要化合物的種類。探討細(xì)胞中主要化合物的種類。重難點(diǎn)：重難點(diǎn)：1 1、組成細(xì)胞的主要元素和化合物。、組成細(xì)胞的主要元素和化合物。2 2、檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)。、檢測生物組織中的

2、糖類、脂肪和蛋白質(zhì)。一、構(gòu)成細(xì)胞的化學(xué)元素探究活動：圖圖1 1 人體和玉米細(xì)胞（干重）中元素的含量（人體和玉米細(xì)胞（干重）中元素的含量（% %）圖圖2 2組成生物體的元素在周期表中的分布組成生物體的元素在周期表中的分布元素元素 地殼地殼細(xì)胞細(xì)胞O O48.6048.6065.065.0SiSi26.3026.30極少極少C C0.0870.08718.018.0N N0.030.033.03.0H H0.760.7610.010.0比較組成地殼和組成細(xì)胞的部分元素的含量，你的結(jié)論比較組成地殼和組成細(xì)胞的部分元素的含量，你的結(jié)論是？是？1.1.比較玉米和人體細(xì)胞的組成元素，含量較比較玉米和人體細(xì)

3、胞的組成元素，含量較多的元素有哪些？多的元素有哪些？2 2、組成玉米和人體的化學(xué)元素種類和含量、組成玉米和人體的化學(xué)元素種類和含量是否相同？是否相同？3.3.組成細(xì)胞的大量元素的原子序數(shù)均在組成細(xì)胞的大量元素的原子序數(shù)均在2020以以內(nèi)，這對構(gòu)建生命物質(zhì)有何意義？構(gòu)成生物內(nèi)，這對構(gòu)建生命物質(zhì)有何意義？構(gòu)成生物體的元素都能從自然界中找到，說明了什么？體的元素都能從自然界中找到，說明了什么？4.4.分析組成細(xì)胞的元素與構(gòu)成自然界的元素分析組成細(xì)胞的元素與構(gòu)成自然界的元素有何區(qū)別。這說明了什么？有何區(qū)別。這說明了什么？答案：答案：1.C1.C、H H、O O、N N2.2.不相同，生物體中種類大體相

4、同，含量差不相同，生物體中種類大體相同，含量差異很大異很大3.3.組成細(xì)胞的大量元素的原子序數(shù)均在組成細(xì)胞的大量元素的原子序數(shù)均在2020以以內(nèi)，這些元素在自然界中含量豐富，可以保內(nèi)，這些元素在自然界中含量豐富，可以保證細(xì)胞結(jié)構(gòu)物質(zhì)的穩(wěn)定，有利于形成復(fù)雜的證細(xì)胞結(jié)構(gòu)物質(zhì)的穩(wěn)定，有利于形成復(fù)雜的生物體。生物體。說明生物界與非生物界具有統(tǒng)一性。說明生物界與非生物界具有統(tǒng)一性。4.4.含量相差很大。說明生物界與非生物界具含量相差很大。說明生物界與非生物界具有差異性。有差異性。細(xì)胞中元素根據(jù)細(xì)胞中元素根據(jù)含量含量分為分為:指含量占生物體平均含量指含量占生物體平均含量萬分之一以上萬分之一以上的的元素。元

5、素。有有C C、H H、O O、N N、P P、S S、K K、CaCa、MgMg等。等。微量元素：微量元素：大量元素：大量元素：指生物生活所必需的。但是需要量卻很少的指生物生活所必需的。但是需要量卻很少的一些元素。一些元素。如如MnMn、ZnZn、CuCu、B(B(硼）、硼）、MoMo（鉬（鉬）、）、NiNi（鎳）（鎳）K Ca MgP SH O N C大量元素大量元素CHONPS K Ca Mg主要元素主要元素CHONPS基本元素基本元素CHON最基本元素最基本元素 C半微量元素：半微量元素：有些元素含量很少，但卻超過萬分之一。有些元素含量很少，但卻超過萬分之一。如如Fe無機(jī)物無機(jī)物有機(jī)物

6、有機(jī)物水水無機(jī)鹽無機(jī)鹽糖類糖類脂質(zhì)脂質(zhì)蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)核酸核酸化學(xué)元素化學(xué)元素化合物化合物水母的含水量高達(dá)97%二、組成細(xì)胞的化合物二、組成細(xì)胞的化合物圖示為細(xì)胞（圖示為細(xì)胞（鮮鮮重重）中的化合物）中的化合物及其含量及其含量想一想：想一想：觀察下圖，回答下面三個問題：觀察下圖，回答下面三個問題：1 1 活細(xì)胞內(nèi)含量最多的化合物是什么？活細(xì)胞內(nèi)含量最多的化合物是什么？2 2 活細(xì)胞內(nèi)含量最多的有機(jī)物是什么？活細(xì)胞內(nèi)含量最多的有機(jī)物是什么？3 3 細(xì)胞干重里，含量最多的化合物是？細(xì)胞干重里，含量最多的化合物是？水水蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)鮮活細(xì)胞含量最鮮活細(xì)胞含量最多的元素是什么？多的元素是什么？為什

7、么？為什么？脫水后的細(xì)胞，脫水后的細(xì)胞，含量最多的元素含量最多的元素是什么？是什么？OC再想一想再想一想：無機(jī)物：無機(jī)物：水水： 含量：在活細(xì)胞中含量最多含量：在活細(xì)胞中含量最多 形式：有形式：有_和和_兩種兩種 自由水自由水 結(jié)合水結(jié)合水旺盛旺盛弱弱自由水和結(jié)合水自由水和結(jié)合水自由水自由水 自由水：在細(xì)胞內(nèi)以游離狀態(tài)存在，可以自由流動自由水：在細(xì)胞內(nèi)以游離狀態(tài)存在，可以自由流動 結(jié)合水：與其他物質(zhì)結(jié)合，不能自由流動結(jié)合水：與其他物質(zhì)結(jié)合，不能自由流動 自由水自由水/ /結(jié)合水結(jié)合水 比值大的細(xì)胞新陳代謝比值大的細(xì)胞新陳代謝_； 反之細(xì)胞新陳代謝反之細(xì)胞新陳代謝_。 種子曬干失去的水分是種子曬

8、干失去的水分是_，利于貯藏，可，利于貯藏，可 再萌發(fā)；再萌發(fā)； 種子烘干失去的水分是種子烘干失去的水分是_，不可，不可 再萌發(fā)。再萌發(fā)。無機(jī)鹽：無機(jī)鹽：主要以主要以_狀態(tài)存在，也由一部分以狀態(tài)存在，也由一部分以_的形式存的形式存在，對細(xì)胞的生命活動起重要的調(diào)節(jié)作用。在，對細(xì)胞的生命活動起重要的調(diào)節(jié)作用。離子離子化合物化合物定義：由定義：由C C、H H、O O原子通過共價鍵連接成的原子通過共價鍵連接成的碳架碳架作為分子的基本骨架而形成的化合物。作為分子的基本骨架而形成的化合物。如如糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、核酸糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、核酸等。等。組成：碳架和官能團(tuán)。組成：碳架和官能團(tuán)。碳架的形式：碳架的

9、形式：線性，分支，環(huán)狀線性，分支，環(huán)狀等。等。 自然界的無機(jī)物都不具有碳架，只有生自然界的無機(jī)物都不具有碳架，只有生物體內(nèi)的有機(jī)物才具有碳架結(jié)構(gòu)，這說明物體內(nèi)的有機(jī)物才具有碳架結(jié)構(gòu)，這說明生物界具有生物界具有特殊性特殊性。有機(jī)物的定義及特點(diǎn)：有機(jī)物的定義及特點(diǎn)：糖類：糖類：由由 三種元素組成，是生命活動主要的三種元素組成，是生命活動主要的能源物質(zhì)能源物質(zhì)。 糖糖單糖單糖五碳糖五碳糖：脫氧核糖、核糖：脫氧核糖、核糖六碳糖六碳糖：葡萄糖、果糖、半乳糖：葡萄糖、果糖、半乳糖二糖二糖動物性二糖：動物性二糖：乳糖乳糖( (葡萄糖葡萄糖+ +半乳糖）半乳糖） 植物性二糖：植物性二糖：蔗糖（葡萄糖蔗糖（葡萄

10、糖+ +果糖）果糖） 麥芽糖（葡萄糖麥芽糖（葡萄糖+ +葡萄糖）葡萄糖）多糖多糖動物性多糖：動物性多糖：糖元糖元植物性多糖：植物性多糖：淀粉、纖維素淀粉、纖維素C、H、O脂質(zhì)脂質(zhì)： 主要由主要由 三種元素組成，有的脂質(zhì)還含有三種元素組成，有的脂質(zhì)還含有N、P等元素。等元素。脂質(zhì)脂肪：由C、H、O三種元素組成，是細(xì)胞內(nèi)主要的儲能物質(zhì)。類脂：由C、H、O、N、P元素組成，分為磷脂和糖脂。磷脂是構(gòu)成生物膜的重要成分固醇：由C、H、O元素組成，分為膽固醇、性激素、維生素D、腎上腺皮質(zhì)激素。可以維持和調(diào)節(jié)生物體正常的新陳代謝和生殖過程C、H、O蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)：是以是以氨基酸氨基酸為基本單位構(gòu)成的生為基本單

11、位構(gòu)成的生物大分子。主要組成元素是物大分子。主要組成元素是C C、H H、O O、N N、S S，是生命活動的主要承擔(dān)者。是生命活動的主要承擔(dān)者。核酸：核酸：包括脫氧核糖核酸和核糖核酸，主包括脫氧核糖核酸和核糖核酸，主要組成元素是要組成元素是C C、H H、O O、N N、P P，是遺傳信息，是遺傳信息的攜帶者。的攜帶者。 還原糖 蛋白質(zhì) 脂肪 斐林試劑斐林試劑雙縮脲試劑雙縮脲試劑磚紅色沉淀磚紅色沉淀蘇丹蘇丹染液染液蘇丹蘇丹染液染液橘黃色橘黃色紅色紅色紫色紫色顏色反顏色反應(yīng)應(yīng)班氏試劑班氏試劑磚紅色沉淀磚紅色沉淀三大有機(jī)物的鑒定實驗的顏色反應(yīng)，你知道了嗎？三大有機(jī)物的鑒定實驗的顏色反應(yīng)，你知道了

12、嗎？還原糖：葡萄糖、果糖、麥芽糖、乳糖、半乳糖還原糖：葡萄糖、果糖、麥芽糖、乳糖、半乳糖1、還原糖、還原糖 + 班氏試劑班氏試劑先混合再加入糖中（ NaOH+CuSO4）水浴水浴加熱加熱班氏試劑：甲液班氏試劑：甲液+乙液乙液磚紅色沉淀磚紅色沉淀2 2、蛋白質(zhì)、蛋白質(zhì) + + 雙縮脲試劑雙縮脲試劑 雙縮脲試劑：雙縮脲試劑：A液：液：0.1g/mL的的NaOH溶液溶液B液：液：0.01g/mL的的CuSO4溶液溶液注意：注意：先加先加A液（液（ NaOH ） 于樣液中，于樣液中，再加再加B液（液（CuSO4 ）于于樣液中樣液中紫色紫色3 3、脂肪、脂肪+ +蘇丹蘇丹 蘇丹蘇丹4 4、淀粉、淀粉 +

13、 + 碘碘 藍(lán)色藍(lán)色如用花生切片，如用花生切片，染色后需用染色后需用酒酒精精洗去浮色，洗去浮色，然后用然后用顯微鏡顯微鏡觀察觀察橘黃色橘黃色紅色紅色思考思考 1 1：還原糖的鑒定實驗選材顏色有什么要求？試：還原糖的鑒定實驗選材顏色有什么要求？試舉例說明舉例說明。 思考思考2 2：可用甘蔗或是西瓜做實驗材料嗎？：可用甘蔗或是西瓜做實驗材料嗎？ 思考思考3 3：脂肪的鑒定應(yīng)當(dāng)選用什么樣的實驗材料？試：脂肪的鑒定應(yīng)當(dāng)選用什么樣的實驗材料？試舉例說明。舉例說明。 思考思考4 4：蛋白質(zhì)的鑒定實驗選材有什么要求？試舉例：蛋白質(zhì)的鑒定實驗選材有什么要求？試舉例說明。說明。 選擇選擇還原糖含量高、顏色為白色

14、或近于白色還原糖含量高、顏色為白色或近于白色的植物組織的植物組織（蘋果、梨、白色甘藍(lán)葉、白蘿卜）（蘋果、梨、白色甘藍(lán)葉、白蘿卜）不能。甘蔗里面含的是蔗糖，不屬于還原糖。西瓜果汁為紅色會不能。甘蔗里面含的是蔗糖，不屬于還原糖。西瓜果汁為紅色會對實驗的顏色反應(yīng)產(chǎn)生干擾對實驗的顏色反應(yīng)產(chǎn)生干擾所用材料一要所用材料一要脂肪含量高脂肪含量高，例，植物油，花生，葵花種子，例，植物油，花生，葵花種子一般選用富一般選用富含蛋白質(zhì)含蛋白質(zhì)的的大豆大豆種子（豆?jié){）或用種子（豆?jié){）或用雞蛋清雞蛋清?？偨Y(jié)：總結(jié)：1、這幾種有機(jī)物鑒定時，實驗材、這幾種有機(jī)物鑒定時，實驗材料選取的條件？料選取的條件？2、各個實驗的注意事

15、項？、各個實驗的注意事項？ （1 1）、材料含有效成分高）、材料含有效成分高 （2 2）、材料無色或接近白色）、材料無色或接近白色（1 1）鑒定還原性糖實驗需要）鑒定還原性糖實驗需要水浴加熱水浴加熱（2 2）鑒定脂肪實驗時需用）鑒定脂肪實驗時需用顯微鏡顯微鏡觀察觀察（3 3）鑒定蛋白質(zhì)實驗時需）鑒定蛋白質(zhì)實驗時需先加先加A A液再加液再加B B液液需鑒定的物質(zhì)所需試劑實驗現(xiàn)象注意事項還原性糖脂肪蛋白質(zhì)淀粉班氏試劑或班氏試劑或菲林試劑菲林試劑磚紅色沉淀磚紅色沉淀1 1、甲液乙液要、甲液乙液要混合后使用混合后使用2 2、水浴加熱、水浴加熱蘇丹蘇丹蘇丹蘇丹橘黃色橘黃色紅色紅色用顯微鏡用顯微鏡觀察觀察

16、雙縮脲試雙縮脲試劑劑紫色紫色先加先加A A液液再加再加B B液液碘液碘液藍(lán)色藍(lán)色無無實驗材料葡萄糖水實驗材料所加量2ml2ml實驗試劑班氏試劑班氏試劑實驗試劑所加量45滴45滴實驗處理水浴加熱水浴加熱實驗時間12min12min實驗現(xiàn)象磚紅色沉淀顏色無變化還還原原性性糖糖鑒鑒定定實驗組實驗組對照組對照組實驗組對照組實驗材料食用油水實驗材料所加量2ml2ml實驗試劑蘇丹染液蘇丹染液實驗試劑所加量45滴45滴實驗處理染色染色實驗時間23min23min實驗現(xiàn)象橘黃色顏色無變化脂肪鑒定脂肪鑒定實驗組對照組實驗材料蛋白質(zhì)懸液水實驗材料所加量2ml2ml實驗試劑雙縮脲A液2ml 雙縮脲A液2ml實驗處理

17、搖勻搖勻?qū)嶒炘噭╇p縮脲B液34滴雙縮脲B液34滴實驗處理搖勻搖勻?qū)嶒灛F(xiàn)象紫色顏色無變化蛋白質(zhì)鑒定蛋白質(zhì)鑒定實驗三原則： 1、對照性原則 2、單一變量原則 3、等量原則元素元素細(xì)胞細(xì)胞物質(zhì)基礎(chǔ)物質(zhì)基礎(chǔ)化合物化合物大量元素大量元素主要元素主要元素基本元素基本元素最基本元素最基本元素微量元素微量元素糖糖脂質(zhì)脂質(zhì)脂肪脂肪蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)核酸核酸有機(jī)物有機(jī)物無機(jī)物：無機(jī)物：鑒定原理，鑒定原理，試劑，現(xiàn)試劑，現(xiàn)象，過程，象，過程，注意事項注意事項本節(jié)課知識結(jié)構(gòu)圖本節(jié)課知識結(jié)構(gòu)圖水水 無機(jī)鹽無機(jī)鹽有機(jī)體有機(jī)體有細(xì)胞有細(xì)胞結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)無細(xì)胞無細(xì)胞結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)原核細(xì)胞原核細(xì)胞真核細(xì)胞真核細(xì)胞原核生物界（原核生物界（細(xì)菌細(xì)菌

18、，藍(lán)藻藍(lán)藻）原生生物界（草履蟲，原生生物界（草履蟲，黏菌黏菌， 單細(xì)胞藻類單細(xì)胞藻類）真菌界真菌界植物界植物界動物界動物界病毒病毒單細(xì)胞真菌（單細(xì)胞真菌（酵母菌酵母菌）大型真菌（蘑菇）大型真菌（蘑菇）單細(xì)胞單細(xì)胞多細(xì)胞多細(xì)胞圖示為細(xì)胞（圖示為細(xì)胞（鮮鮮重重）中的化合物）中的化合物及其含量及其含量想一想：想一想：觀察下圖，回答下面三個問題：觀察下圖，回答下面三個問題：1 1 活細(xì)胞內(nèi)含量最多的化合物是什么？活細(xì)胞內(nèi)含量最多的化合物是什么？2 2 活細(xì)胞內(nèi)含量最多的有機(jī)物是什么？活細(xì)胞內(nèi)含量最多的有機(jī)物是什么？3 3 細(xì)胞干重里，含量最多的化合物是？細(xì)胞干重里，含量最多的化合物是？水水蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)

19、蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)定義：由定義：由C C、H H、O O原子通過共價鍵連接成的原子通過共價鍵連接成的碳架碳架作為分子的基本骨架而形成的化合物。作為分子的基本骨架而形成的化合物。如如糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、核酸糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、核酸等。等。組成：碳架和官能團(tuán)。組成：碳架和官能團(tuán)。碳架的形式：碳架的形式：線性，分支，環(huán)狀線性，分支，環(huán)狀等。等。 自然界的無機(jī)物都不具有碳架，只有生自然界的無機(jī)物都不具有碳架，只有生物體內(nèi)的有機(jī)物才具有碳架結(jié)構(gòu)，這說明物體內(nèi)的有機(jī)物才具有碳架結(jié)構(gòu)，這說明生物界具有生物界具有特殊性特殊性。有機(jī)物的定義及特點(diǎn)：有機(jī)物的定義及特點(diǎn)：糖類：糖類：由由 三種元素組成，是生命活動主要的三