細(xì)胞中元素和化合物-人教版

第2章組成細(xì)胞的分子第1節(jié)細(xì)胞中的元素和化合物組成地殼和組成細(xì)胞的部分元素含量(％)表元素地殼細(xì)胞O48.6065.0Si26.30極少C0.08718.0N0.033.0H0.7610.0問題探討組成生物體的所有元素中，有沒有

哪一些元素是生物體所特有的？沒有。這說明什么？生物界和非生物界具有

性。生物體中的元素含量和無機環(huán)境中的含量有區(qū)別嗎？有，相差很大。這又說明什么？生物界和非生物界還具有差異性。3.生物所含元素都來自無機環(huán)境，為什么二者元素含量卻大不相同？生物體按照生命活動需要從外界有選擇地吸收元素，故元素含量與無機環(huán)境元素含量相差較大。組成細(xì)胞的化學(xué)元素在自然界的無機環(huán)境中都能找到,沒有一種元素是生命特有的；但元素在細(xì)胞中和無機環(huán)境中的含量卻有區(qū)別.說明生命和非生命的無機環(huán)境既有性又有差異性,生命

于非生命物質(zhì).例題：1.

科學(xué)家在

物體的化學(xué)成分時,發(fā)現(xiàn)組成生物體的元素在非生物界也存在,這一事實主要說明:（B

）A、生物界和非生物界沒有區(qū)別性B、生物界和非生物界具有

C、生物來源于非生物D、生物界和非生物界具有差異性2.下列有關(guān)組成生物體化學(xué)元素的論述，正確的是（C

）A、組成生物體和組成無機自然界的化學(xué)元素中，碳元素含量最多B、人、動物與植物所含的化學(xué)元素的種類差異很大C、組成生物體的化學(xué)元素在無機自然界都可以找到D、不同生物體內(nèi)各種化學(xué)元素的含量比例基本相似玉米和的化學(xué)元素組成（質(zhì)量分?jǐn)?shù)%）元素玉米人O44.4314.62C43.7555.99H6.247.46N1.469.33K0.921.09Ca0.234.67P0.203.11Mg0.180.16S0.170.78從上表中可得出：不同生物體內(nèi)化學(xué)元素的種類：大體相同不同生物體內(nèi)同種化學(xué)元素的含量：相差很大同一生物體內(nèi)不同化學(xué)元素的含量不同，其中哪4種元素所占比例最大？C、H、O、N細(xì)胞的主要的元素占細(xì)胞鮮重和干組成重的%組成

細(xì)胞的主要元素（占細(xì)胞鮮重的百分比）組成細(xì)胞的主要元素（占細(xì)胞干重的百分比）問題：1.在 細(xì)胞中，干重時含量最多的元素是

C；最多的四種元素按多到少排列是C＞O＞N＞H

。鮮重時含量最多的元素是O；最多的四種元素按多到少排列是

O＞C＞H＞N

。組成生物體的化學(xué)元素的種類和含量一樣嗎？種類大體相同，含量差異很大一、組成生物體的化學(xué)元素常見的主要有20多種是生物體有選擇的從無機自然界中獲取的。按含量分類大量元素：含量占生物體總重量萬分之一以上的元素。主要有：C、H、0、N、P、S、K、Ca、Mg等。微量元素：生物體內(nèi)含量很少的一些元素。主要有：Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。C、H、O、N、P、S、K、Ca、MgFe、Mn、B、Zn、Cu、Mo基本元素主要元素大量元素微量元素最基本元素按組成細(xì)胞的最基本元素：C作用分組成細(xì)胞的基本元素：C

H

O

N組成細(xì)胞的主要元素：C

HO

NP

S（C是構(gòu)成生物大分子的基本骨架）一些化學(xué)元素的作用N：組成蛋白質(zhì)、核酸、葉綠素、ATP、NADPH等物質(zhì)的組成成分P：組成ATP、生物膜結(jié)構(gòu)的成分K：感到肢體麻木Ca：骨骼、牙齒的組成成分，成年人缺Ca易患骨質(zhì)疏松，人血液中缺鈣容易患

癥Mg：葉綠素的重要組分Fe：血紅蛋白、多種酶的重要組成成分，缺Fe會使人患貧血；Zn：缺使人發(fā)育受影響，導(dǎo)致發(fā)育不良;B：缺導(dǎo)致開花而不結(jié)果實。例題：A、C＞H＞O＞NC、O＞C＞N＞HB、C＞O＞H＞ND、O＞C＞H＞N1、組成玉米和

的最基本元素（D

）A、H B、O C、N

D、C2.下列組成活細(xì)胞的基本元素中，含量由多到少的正確順序是（D）A、種類和含量都相差很大B、種類相差很大，其中相同元素的含量都大體相同C、種類和含量都相差不大D、種類大體相同，其中相同元素的含量大都相差很大3.比較小麥和家兔體內(nèi)的各種化學(xué)元素（D

）組成細(xì)胞的各種元素主要又是以什么形式存在的呢?以化合物的形式存在無機化合物水：85~90%無機鹽：1~1.5%有機化合物脂質(zhì)：1~2%糖類核酸蛋白質(zhì)：7~8%構(gòu)成細(xì)胞的化合物二、組成細(xì)胞的化合物1~1.5%化合物占細(xì)胞鮮重的含量：化合物質(zhì)量分?jǐn)?shù)（%）水85-90無機鹽1-1.5蛋白質(zhì)7-10脂類1-2糖類和核酸1-1.5。一般情況下活細(xì)胞內(nèi)含量最多的化合物是水

；含量最多的有機化合物蛋白質(zhì)

；占干重最多的化合物是蛋白質(zhì)P17思考與

：1.有機化合物和無機化合物有什么區(qū)別？區(qū)別主要看它們的分子組成中是否有碳元素。如：糖類是有機物，由C、H、O三種元素組成；水是無機物，由H、O二種元素組成。2.細(xì)胞內(nèi)最多的有機化合物和無機化合物分別是哪一種？你能推測它們對生命的意義嗎？①細(xì)胞內(nèi)最多的有機化合物：蛋白質(zhì)，是組成生物體的重要物質(zhì)，在生命活動中期重要作用。②細(xì)胞內(nèi)最多的無機化合物：

水，是生命之源，離開水，生命活動就無法進(jìn)行。3.并不是所有細(xì)胞中化合物的含量都一樣。根據(jù)你的生活經(jīng)驗，說說哪些植物的細(xì)胞中富含糖類、脂質(zhì)或蛋白質(zhì)？葉肉細(xì)胞、果實細(xì)胞、的細(xì)胞等含量較多。例：谷類的果實含淀粉較多；甘蔗的莖、甜菜的根含蔗糖較多；花生、芝麻含脂質(zhì)較多。大豆4.怎樣從植物含蛋白質(zhì)較多中提取這些化合物？設(shè)法使細(xì)胞破碎，再將這些物質(zhì)提取出來。例題：1.缺水的沙漠環(huán)境中的仙人掌細(xì)胞中，含量最多的化合物是（D

）A、蛋白質(zhì)

B、脂肪

C、糖類

D、水細(xì)胞干重中含量最多的化合物是（B

）A、水B、蛋白質(zhì)C、脂質(zhì)D、無機鹽東北虎主要分布于我國長白山、小興安嶺等地區(qū)華南虎主要分布于我國長江流域以南地區(qū)。根據(jù)你們學(xué)過的知識判斷，東北虎為了與其生存環(huán)境相適應(yīng)，與華南虎相比，下列哪種物質(zhì)含量所占比例明顯較高(A

)A

脂肪

B

糖原

C

蛋白質(zhì)

D

核酸三、實驗：檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)實驗原理：化學(xué)試劑+有機化合物→特定的顏色還原糖：可被氧化充當(dāng)還原劑的糖。常見的有：葡萄糖、果糖、麥芽糖、乳糖、半乳糖注：蔗糖、淀粉不是還原糖斐林試劑：甲液：0.1g/mL的NaOH溶液乙液：0.05g/mL的CuSO4溶液使用方法：

先混合再加入糖中（

NaOH+CuSO4）水浴1.還原糖

+

斐林試劑

加熱

磚紅色沉淀可溶性還原糖與斐林試劑發(fā)生作用，可生成磚紅色的Cu2O沉淀。CH2OH–(CHOH)4–CHO+2Cu(OH)2

→ CH2OH–(CHOH)4–COOH+

Cu2O↓+

2H2O（葡萄糖）

（淺藍(lán)色）

（葡萄糖酸）

（磚紅色）還原糖的鑒定原理：即：還原糖中的醛基（–CHO）被Cu(OH)2氧化，Cu(OH)2被還原成磚紅色的Cu2O沉淀還原糖+斐林試劑——磚紅色沉淀材料的選取：還原糖含量高，白色或近于白色，如蘋果，梨，白蘿卜。試劑：斐林試劑(現(xiàn)配現(xiàn)用)甲液：0.1g/ml的NaOH溶液，乙液：0.05g/ml的CuSO4溶液步驟：樣液（取材5g，加入石英砂和5ml水）→取樣液2ml于試管中→加入新配制的斐林試劑

1ml（甲液和乙液等量混合均勻后再加入）→水浴加熱2min左右→觀察顏色變化（淺藍(lán)色→棕色→磚紅色）淺藍(lán)色水浴加熱前后的顏色變化：棕色磚紅色2.蛋白質(zhì)+雙縮脲試劑→紫色雙縮脲試劑：A液：0.1g/mL的NaOH溶液B液：0.01g/mL的CuSO4溶液使用方法：先加A液于樣液中，再加B液于樣液中蛋白質(zhì)的鑒定原理：蛋白質(zhì)與雙縮脲試劑發(fā)生作用，產(chǎn)生紫色反應(yīng)。蛋白質(zhì)分子中含有很多肽鍵，在堿性溶液（即A液可造成堿性環(huán)境）中能與雙縮脲試劑中的Cu2+作用，產(chǎn)生紫色絡(luò)合物。選材：雞蛋清（必須稀釋）試劑：雙縮脲試劑A液：0.1g/mL的NaOH溶液，

B液：0.01g/mL的CuSO4溶液（3）步驟：試管中加樣液2mL→加雙縮脲試劑A液

1mL（造成堿性環(huán)境），搖勻→加雙縮脲試劑

B液4滴，搖勻→觀察顏色變化（紫色）注：①樣液濃度不宜過高，以免實驗后黏住試管壁，洗不干凈。②B液不能過量，多余的B液會與A液反應(yīng)成藍(lán)色，而掩蓋生成的紫色。斐林試劑雙縮脲試劑甲液乙液A液B液成分0.1g/mL的NaOH溶液0.05g/mL的CuSO4溶液0.1g/mL的NaOH溶液0.01g/mL的CuSO4溶液鑒定物質(zhì)還原性糖蛋白質(zhì)添加順序方法甲液和乙液等量混合均勻后再加入先加雙縮脲試劑A液1mL，搖勻，再加雙縮脲試劑B液4滴反應(yīng)原理還原糖中的醛基被Cu(OH)2氧化，Cu(OH)2被還原成Cu2O具有兩個以上肽鍵的化合物在堿性條件下與Cu2+反應(yīng)生成絡(luò)合物反應(yīng)條件50-65℃水浴加熱不需加熱，搖勻即可反應(yīng)現(xiàn)象磚紅色沉淀紫色絡(luò)合物比較斐林試劑和雙縮脲試劑3.脂肪+蘇丹Ⅲ→橘黃色脂肪+蘇丹Ⅳ→紅色材料的選?。汉玖吭礁叩慕M織越好，如花生的子葉。步驟①取材：

取一粒浸泡過的花生 ，去掉種皮②制作徒手切片：（切片越薄越好）將最薄的花生切片放在載玻片③染色：滴2～3滴蘇丹Ⅲ染液在切片上→2~3min后吸去染液→滴體積分?jǐn)?shù)50%的

洗去浮色→吸去多余的 （蘇丹Ⅲ易溶于 中，避免影響實驗結(jié)果）④制作裝片：滴1～2滴清水于材料切片上→蓋上蓋玻片⑤鏡檢鑒定：光學(xué)顯微鏡對光→低倍鏡尋找 圓形小顆粒→高倍鏡觀察染成橘黃色的脂肪顆粒4、淀粉+碘→藍(lán)色用試管取2mL待測組織樣液，向試管內(nèi)滴加1～2滴碘液，觀察顏色變化。加1~2滴碘液生物組織中幾種有機物的檢測方法比較：鑒定物質(zhì)材料試劑現(xiàn)象可溶性還原糖梨（避免顏色干擾）試劑（甲液乙液混合使用）磚紅色沉淀（水浴加熱）脂肪花生蘇丹Ⅲ蘇丹Ⅳ橘黃色脂肪滴紅色脂肪滴蛋白質(zhì)豆?jié){雞蛋清雙縮脲試劑

(先加A液后加B液、B液不能過量)紫色淀粉馬鈴薯碘液藍(lán)色例題：A．斐林試劑

C．蘇丹Ⅲ染液B．雙縮脲試劑

D．蘇丹Ⅳ染液1.可用于鑒定生物組織中可