組成細胞中的元素及其無機化合物教案(共7頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上細胞中的元素和化合物 細胞中的無機物考綱要求1.水和無機鹽的作用()。2.檢測生物組織中的還原糖、脂肪和蛋白質(zhì)?；A知識：一、組成細胞的元素及化合物1最基本元素：C。2主要元素：C、H、O、N、P、S。3大量元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等。4微量元素：Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。5細胞鮮重含量最多的元素是O。6細胞干重含量最多的元素是C。7組成細胞的化合物：組成細胞的化合物分為無機化合物和有機化合物，前者中H2O的含量最多，后者中蛋白質(zhì)含量最多。特點提醒大量元素和微量元素的劃分依據(jù)是含量。記憶微量元素可利用口訣：鐵猛碰新木桶(Fe、Mn、B、Z

2、n、Mo、Cu)。(諧音記憶法)想一想為什么組成細胞的元素在無機自然界都能找到？而含量又大不相同？答案組成細胞的元素最終是生物體有選擇地從無機環(huán)境中吸收的。二、檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)鑒定物質(zhì)鑒定試劑顏色變化還原糖斐林試劑磚紅色沉淀淀粉碘液藍色脂肪蘇丹染液(或蘇丹染液)橘黃色(或紅色)蛋白質(zhì)雙縮脲試劑紫色你知道嗎斐林試劑和雙縮脲試劑都包含NaOH溶液和CuSO4溶液兩種試劑，使用時有什么不同？答案斐林試劑使用時是甲液和乙液等量混合均勻后注入，斐林試劑現(xiàn)配現(xiàn)用，水浴加熱2分鐘；雙縮脲試劑使用時是先加入A液1 mL，再加B液4滴。三、細胞中的無機物1細胞中的水(1)存在形式：自由水和結合

3、水。(2)含量變化：生物體的含水量與生物種類和生物的生長發(fā)育期有關。(3)功能結合水：是細胞結構的重要組成成分。(4)自由水與結合水的聯(lián)系自由水結合水你查了嗎心肌呈固態(tài)是因為結合水含量高，血液呈液態(tài)是因為自由水含量高，對嗎？為什么？答案不對。原因是二者自由水與結合水的比例不同。2細胞中的無機鹽(1)存在形式：細胞中大多數(shù)無機鹽以離子的形式存在。(2)功能：維持細胞和生物體的正常的生命活動，如哺乳動物的血液中若鈣離子含量太低，會出現(xiàn)抽搐等癥狀。它是細胞的重要組成成分。課堂活動：探究點一組成細胞的元素和化合物化合物質(zhì)量分數(shù)/%水占8590無機鹽占11.5蛋白質(zhì)占710脂質(zhì)占12糖類和核酸占11.5

4、丙(1)比較甲、乙兩圖，組成細胞的元素中含量最多的四種元素是C、H、O、N，C元素在乙圖(甲圖，乙圖)中的含量表明它是構成細胞的最基本的元素。(2)比較甲圖、丙表，回答氧元素占細胞鮮重百分比最大的原因？答案水在細胞中質(zhì)量分數(shù)最多，達85%90%，而水的化學元素組成是氫、氧兩種元素，其質(zhì)量比為216，所以氧元素占細胞鮮重百分比最大。(3)生物界和非生物界在化學元素上既有統(tǒng)一性，又有差異性的原因是什么？答案統(tǒng)一性的原因：生物體內(nèi)的化學元素均來自自然界。差異性的原因：生物體總是有選擇地從自然界獲得所需元素。思維拓展1組成生物體的化學元素在不同的生物體內(nèi)種類大體相同；不同的生物體內(nèi)各種化學元素的含量一

5、般相差很大。2元素分類是根據(jù)生物體內(nèi)的含量，而不是生理作用，微量元素雖含量少，但其生理作用卻不可替代，如Zn是DNA聚合酶和RNA聚合酶的輔助因子，缺Zn將導致DNA復制和RNA合成不能正常進行。探究示例1 (2010·鎮(zhèn)江質(zhì)檢)有關生物體細胞組成元素的敘述，錯誤的是()A在不同生物的體細胞內(nèi)，組成它們的化學元素種類大體相同B組成細胞的最基本元素是CC在同一生物的不同體細胞內(nèi)，各種化學元素的含量相同D組成生物體細胞的化學元素，在無機自然界中都能找到思路導引從元素的組成角度考慮，生物界與非生物界在元素種類上具有統(tǒng)一性，構成生物體的化學元素在無機自然界都能找到，沒有一種是生物界所特有的。

6、答案C解析從元素組成的角度考慮，組成不同生物的元素種類大體相同，但每種元素的含量不同。歸納總結組成細胞的化學元素的統(tǒng)一性與差異性(1)生物界與非生物界及不同生物之間在元素種類上具有統(tǒng)一性，而在元素含量上具有差異性。(2)生物體的元素是生物根據(jù)自身生命活動的需要，有選擇地從無機環(huán)境中吸收的，這體現(xiàn)了生物界與非生物界的統(tǒng)一性。(3)生物直接或間接獲得無機環(huán)境中元素的方式不同。探究點二細胞中的無機物在農(nóng)村秋季糧食收獲之后，農(nóng)民要將糧食曬干后進行儲存，這樣能保存較長時間。如果將曬干后的糧食放入試管中進行加熱，會發(fā)現(xiàn)試管壁上有水珠出現(xiàn)。如果糧食再進行焚燒，則只會留下少量呈灰白色的灰分。請據(jù)此思考以下幾個

7、問題：1糧食曬干過程中，喪失的化合物是什么？在細胞中是以什么形式存在的？答案喪失的化合物是水分，在細胞中是以自由水形式存在的。2曬干后的糧食在試管中加熱，試管壁上出現(xiàn)的水珠在細胞中以什么形式存在？此時的種子還能萌發(fā)嗎？答案試管壁上出現(xiàn)的水珠在細胞中是以結合水形式存在的。結合水喪失，細胞結構被破壞，種子死亡，不能再萌發(fā)。3糧食焚燒后留下的少量灰分是什么？答案少量灰分是礦質(zhì)元素。歸納總結1細胞中的無機物水(1)水的含量、分類及生理作用含量概念生理作用結合水4.5%與其它物質(zhì)結合在一起細胞組成成分自由水95.5%能夠自由流動、以游離狀態(tài)存在良好溶劑；運輸作用；反應場所、原料(2)不同生物含水量特點是

8、細胞和生物體中含量最多的物質(zhì)(如精瘦肉中的水，沙漠植物中的水)。含水量：水生陸生、幼年成年老年、代謝旺盛代謝緩慢、幼嫩細胞衰老細胞。2生物體中的無機物無機鹽(1)無機鹽的含量及存在形式含量：很少，約占細胞鮮重的1%1.5%。存在形式：大多數(shù)無機鹽以離子的形式存在于細胞中，少數(shù)以化合物的形式存在于細胞中。(2)無機鹽的生理作用有些無機鹽是細胞內(nèi)某些復雜的化合物的重要組成成分。有許多種無機鹽的離子對于維持生物體的生命活動有重要作用。生物體內(nèi)的無機鹽離子，必須保持一定的比例，這對維持細胞內(nèi)的滲透壓和酸堿平衡非常重要，這是生物進行正常生命活動的必要條件。思維拓展1自由水含量與代謝強度的關系(1)生物體

9、代謝越旺盛，其體內(nèi)自由水相對比例越高。如種子萌發(fā)時，先要吸收大量的水分，以增加自由水的含量，并加快代謝速度。(2)結合水不參與代謝作用，但結合水的相對含量與植物的抗寒性有關。如冬季，植物吸水減少時，細胞內(nèi)結合水相對含量升高，由于結合水不易結冰和蒸騰，從而使植被抗寒性加強。(3)水對于生物體非常重要，常被譽為“生命之源”，其主要原因是：生物體所有的生命活動都離不開水；地球上的所有生命都是從水中起源的。2自由水、結合水相互轉(zhuǎn)化在活細胞內(nèi)，在生命活動不受限制的溫度變化范圍內(nèi)：自由水結合水一般情況下，溫度略升高，自由水含量將升高，反之則自由水含量降低。相同條件下，自由水含量高的細胞，代謝旺盛。結合水含

10、量高的細胞代謝較弱。探究示例2 小明同學的不良反應引起了父母的擔憂：感冒頻繁，口腔潰瘍反復發(fā)作，傷口不易愈合，食欲不振，免疫力低下。比起同齡兒童，他的身體偏矮，偏瘦。去醫(yī)院后，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)小明血清中鋅的含量過低。對上述材料的解釋，不正確的是()A鋅是人體必需的化學元素B鋅在人體的生長發(fā)育過程中的作用不容替代C鋅是人體必需的微量元素D鋅的作用極大，只要有鋅，人就能正常生長思路導引解答此題要從以下幾個方面入手：不良反應是缺鋅引起的。鋅是微量元素。微量元素在生物體內(nèi)的作用。答案D解析本題先給出一個情景，最終點明是因為缺鋅造成的，從教材中我們知道Zn是微量元素，含量少但不能缺少，答案D中說法太絕對、武斷

11、，因為生物體包含很多的元素，并且功能各不相同。拓展提升設計實驗驗證Mg是小麥幼苗生長發(fā)育的必需元素的實驗思路實驗組：缺Mg的“全素培養(yǎng)液”培養(yǎng)小麥幼苗若干，出現(xiàn)缺綠癥狀后補充適量的Mg元素，癥狀消失。對照組：等量的全素培養(yǎng)液，培養(yǎng)發(fā)育狀況相同且等量的小麥幼苗。其中實驗組又形成自身前后對照。變式訓練2 緩步動物具有隱生現(xiàn)象：當環(huán)境干燥時，緩步動物的身體失水而萎縮，腿也縮回而處于一種隱生狀態(tài)，這時它的代謝率幾乎降到零，甚至在純酒精、液氦(273)中也能隱生。當環(huán)境變得有利于其生存時，它可以在幾小時內(nèi)吸水，使身體膨脹而復蘇。說明了()A自由水參與生命活動 B結合水參與生命結構C從基因水平說明生物具有

12、多樣性 D水對生命活動的重要性答案D解析結合水和自由水對生命結構和活動都非常重要，且可以相互轉(zhuǎn)化。生物具有多樣性是從個體水平來講的。實驗探究檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)1還原糖的鑒定1 脂肪的鑒定 3蛋白質(zhì)的鑒定思維拓展斐林試劑與雙縮脲試劑的比較分析比較項目斐林試劑雙縮脲試劑不同點使用方法甲液和乙液混合均勻后方可使用，且現(xiàn)配現(xiàn)用使用時先加A液再加B液呈色反應條件需水浴加熱不需加熱即可反應反應原理還原糖中的醛基被Cu(OH)2氧化，Cu(OH)2被還原為Cu2O具有兩個以上肽鍵的化合物在堿性條件下與Cu2反應生成絡合物顏色磚紅色紫色濃度乙液CuSO4濃度為0.05 g/mLB液CuSO4濃

13、度為0.01 g/mL相同點都含有NaOH、CuSO4兩種成分，且所用NaOH濃度都是0.1 g/mL探究示例3下列關于“檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)”實驗操作步驟的敘述中，正確的是()A用于鑒定還原糖的斐林試劑甲液和乙液，可直接用于蛋白質(zhì)的鑒定B若要鑒定花生種子細胞中是否含有脂肪，一定需要用顯微鏡觀察C鑒定可溶性還原糖時，要加入斐林試劑(甲液和乙液等量混合均勻再加入)D用雙縮脲試劑鑒定蛋白質(zhì)時，需水浴加熱2 min才能看到紫色思路導引正確解答該題應從以下幾點入手：(1)明確斐林試劑和雙縮脲試劑濃度及使用方法上的差異。(2)明確檢測三類有機物在操作步驟上的差異。答案C解析C對，A錯，用于

14、鑒定還原糖的斐林試劑甲液和乙液，必須混合均勻后再使用。B錯，鑒定花生種子是否含脂肪，可先將種子烘烤，再在白紙上擠壓，看是否出現(xiàn)油跡判斷。D錯，用雙縮脲試劑鑒定蛋白質(zhì)時，不需加熱。技法總結三類有機物檢測在操作步驟上的差異(1)唯一需要加熱還原糖鑒定，且必須水浴加熱，不能用酒精燈直接加熱。若不加熱，則無磚紅色沉淀出現(xiàn)。(2)唯一需要顯微鏡脂肪鑒定。(3)混合后加入斐林試劑；分別加入雙縮脲試劑(先加A液，后加B液，且B液不能過量)。兩者成分相同，但CuSO4的濃度不同，所以不能混用。知識延伸 細胞中的各種元素和化合物構成生命系統(tǒng)的物質(zhì)基礎(1)元素基礎：C、H、O、N等化學元素是構成細胞中主要化合物

15、的基礎。(2)化合物基礎：以碳鏈為骨架的糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、核酸等有機化合物，構成細胞生命大廈的基本框架。(3)能源基礎：糖類和脂肪是生命活動的重要能源。(4)構建調(diào)節(jié)基礎：水和無機鹽與其他物質(zhì)共同構建細胞并參與細胞生命活動的調(diào)節(jié)。知識鏈接常見無機鹽在細胞中的作用N：是構成蛋白質(zhì)、核酸等物質(zhì)的主要元素，能促進植物的細胞分裂。植物缺氮時葉片發(fā)黃。P：是構成核酸、磷脂、ATP、NADP或NADPH等物質(zhì)的重要元素。缺磷時葉片暗綠，并出現(xiàn)紫色。K：提高神經(jīng)系統(tǒng)興奮性，維持細胞內(nèi)液滲透壓。人體缺鉀，反應遲鈍，心律失常。Ca：是牙齒、骨骼的組成元素。人體缺鈣，兒童患佝僂病，成年人患骨質(zhì)疏松癥。S：構成甲硫氨酸和半胱氨酸等含硫蛋白質(zhì)的重要元素。Mg：是葉綠素的主要成分。缺鎂，植物的葉片發(fā)黃。Fe：是血紅蛋白的主要成分。人體缺鐵會患缺鐵性貧血癥。B：促進花粉的萌發(fā)和花粉管的伸長，有利于受精作用順利進行。缺硼，花藥和花絲