第1節(jié)細(xì)胞中的元素和化合物

第1節(jié)細(xì)胞中的元素和化合物組成細(xì)胞的元素和化合物01問題探討：P16比較組成地殼和組成細(xì)胞的部分元素的含量，你能提出什么問題？就自己提出的問題與其他同學(xué)交流。*Si在某些植物細(xì)胞中含量較多，如硅藻、禾本科植物。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*C0.08718.0N0.033.0H0.7610.01、組成細(xì)胞的化學(xué)元素在無(wú)機(jī)自然界中都能夠找到，沒有一種化學(xué)元素為細(xì)胞所特有。種類上:生物與非生物具有統(tǒng)一性2、細(xì)胞與非生物相比，各種元素的相對(duì)含量大不相同。含量上:生物與非生物具有差異性思考：組成生物體的元素追根溯源來(lái)自無(wú)機(jī)環(huán)境，為什么細(xì)胞內(nèi)各種元素的比例與無(wú)機(jī)環(huán)境大不相同？思考延伸拓展強(qiáng)化素養(yǎng)提示生物體是按照生命活動(dòng)的需要，有選擇地從無(wú)機(jī)自然界獲取元素的。一、組成細(xì)胞的元素玉米細(xì)胞和人體細(xì)胞的元素及含量（干重，質(zhì)量分?jǐn)?shù)）元素玉米細(xì)胞人體細(xì)胞C43.5755.99H6.247.46O44.4314.62N1.469.33K0.921.09Ca0.234.67P0.203.11Mg0.180.16S0.170.78注：其他元素占細(xì)胞干重的質(zhì)量分?jǐn)?shù)總計(jì)小于3%思考·討論P(yáng)161、在玉米細(xì)胞和人體細(xì)胞中含量較多的四種元素一樣嗎？怎樣解釋這種現(xiàn)象？2、細(xì)胞中有些元素含量很少，是否意味著它們不重要？3、比較組成玉米細(xì)胞和人體細(xì)胞中的元素種類和含量，你還能得出哪些結(jié)論？一樣，都是C、H、O、N。主要成分都是水、糖類、脂質(zhì)和蛋白質(zhì)等物質(zhì)。細(xì)胞中有些元素含量很少，但是卻有重要作用。玉米細(xì)胞中氧元素的含量明顯要高于人體細(xì)胞，而氮元素的含量明顯又低于人體細(xì)胞，這說明玉米細(xì)胞和人體細(xì)胞中的不同有機(jī)物的含量有差別?；顒?dòng)一組成人體細(xì)胞的主要元素（占細(xì)胞鮮重的百分比）組成人體細(xì)胞的主要元素（占細(xì)胞干重的百分比）鮮重指的是生物體或細(xì)胞在自然生活狀態(tài)下所測(cè)得的重量干重指的是生物體（或細(xì)胞）除去水分以后所測(cè)得的重量注意：人體細(xì)胞干﹑鮮重對(duì)比圖在人體的細(xì)胞中，干重時(shí)含量最多的元素是；鮮重時(shí)含量最多的元素是。Co一、組成細(xì)胞的元素1、組成細(xì)胞的化學(xué)元素，常見的有20多種。2、根據(jù)含量大量元素：C、H、O、N、g等（含量較多，占生物體總重量萬(wàn)分之一以上的元素）微量元素：Fe、Mn、n、Cu、B、Mo等（含量很少，但生物體生命活動(dòng)所必需的一些元素）（記憶口訣：鐵猛碰新木桶）注意：大量元素和微量元素都是生物體生命活動(dòng)所必需的元素。二、組成細(xì)胞的化合物組成細(xì)胞的化合物無(wú)機(jī)化合物有機(jī)化合物水70%～90%無(wú)機(jī)鹽1%～15%糖類和核酸1%～15%脂質(zhì)1%～2%蛋白質(zhì)7%～10%細(xì)胞內(nèi)含量最多的化合物是，含量最多的有機(jī)化合物是。干重情況下，含量最多的化合物是。水蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)組成細(xì)胞的各種元素大多數(shù)以化合物的形式存在思考P17梨的果實(shí)和葉片的細(xì)胞中所含化合物的種類和含量有什么明顯的差別？梨的果實(shí)細(xì)胞中糖類和水等物質(zhì)多，不含葉綠素資料1：幾十年前，新西蘭有一個(gè)牧場(chǎng)的大片牧草長(zhǎng)勢(shì)很弱，有的甚至發(fā)黃枯萎，即使使用了大量的N、P、肥也無(wú)濟(jì)于事，后來(lái)，人們偶然發(fā)現(xiàn)牧場(chǎng)內(nèi)的一小片牧草長(zhǎng)得十分茂盛，原來(lái)，這一片“綠洲”的附近有一座鉬礦，礦工每天上下班總是抄近路走，他們的鞋子踩過的地方，牧草綠油油的，經(jīng)過科學(xué)家的化驗(yàn)和分析，一公頃牧草只需150克鉬就足夠了。據(jù)此分析回答下列問題：1從含量分析，鉬屬于哪種元素？植物對(duì)鉬的需求量很少，是不是鉬對(duì)植物的作用不重要？

鉬屬于微量元素；微量元素也是生物必需的元素，含量雖然很少，但是對(duì)生物體一樣具有重要的作用，不可缺少。2如圖1是某種牧草細(xì)胞中化合物含量的扇形圖，圖2是有活性的牧草細(xì)胞中元素含量的柱形圖，請(qǐng)分析回答下列問題：①若圖1表示牧草細(xì)胞完全脫水后的化合物含量，則A化合物是什么？②圖2中a、b、c依次是哪些元素？③研究表明該處土壤中與牧草細(xì)胞中含量最多的元素都是a，由此說明什么？蛋白質(zhì)O、C、H說明生物界與非生物界具有統(tǒng)一性。2根據(jù)已經(jīng)掌握的知識(shí)分析，不同生物材料中富含有機(jī)物的成分不同，下面的生物材料中，富含糖類、脂肪、蛋白質(zhì)的分別有_________、____、_______。①玉米種子②牛奶③甘蔗的莖④雞蛋⑤花生種子⑥甜菜的塊根⑦蓖麻種子⑧大豆種子⑨蘋果①③⑥⑨⑤⑦②④⑧1組成地殼的元素在細(xì)胞中都能找到2細(xì)胞中含量很少的元素都是微量元素3大量元素和微量元素的劃分依據(jù)是其發(fā)揮生理作用的大小4沙漠中的仙人掌細(xì)胞中含量最多的化合物是水5不同種類的細(xì)胞其組成元素和化合物種類基本相同，但含量又往往有一定差異，這既體現(xiàn)了細(xì)胞的統(tǒng)一性，又反映了細(xì)胞的多樣性×辨析易錯(cuò)易混練前清障××√√關(guān)于元素和化合物的3個(gè)易錯(cuò)點(diǎn)1大量元素和微量元素劃分的依據(jù)是含量的多少，而不是生理作用，含量少的不一定不重要。2大量元素和微量元素都是必需元素，而生物體內(nèi)含有的元素不一定是生物體所必需的元素，如Pb。這樣的元素含量再多也不是大量元素。3分析含量之“最”時(shí)，要看清楚是干重還是鮮重，是有機(jī)物、無(wú)機(jī)物還是化合物。如在細(xì)胞的鮮重中，含量最多的元素是O，最多的化合物是水，最多的有機(jī)物是蛋白質(zhì)；在細(xì)胞的干重中，含量最多的元素是C，最多的化合物有機(jī)物是蛋白質(zhì)。易錯(cuò)警示檢測(cè)生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)02梳理教材知識(shí)夯實(shí)基礎(chǔ)1實(shí)驗(yàn)原理：某些化學(xué)試劑能夠使生物組織中的相關(guān)化合物產(chǎn)生特定的顏色反應(yīng)。1還原糖葡萄糖、麥芽糖、果糖等＋_____試劑___________。2脂肪＋_______染液→_____色。3蛋白質(zhì)＋_______試劑→____色。斐林磚紅色沉淀蘇丹Ⅲ橘黃雙縮脲紫2實(shí)驗(yàn)流程1還原糖的檢測(cè)和觀察白色或近于白色斐林試劑紅色磚沉淀2脂肪的檢測(cè)和觀察制作子葉臨時(shí)切片，用顯微鏡觀察子葉細(xì)胞的著色情況以花生為例浮色已著色橘黃色3蛋白質(zhì)的檢測(cè)和觀察AB紫3注意事項(xiàng)1蛋白質(zhì)檢測(cè)時(shí)，雙縮脲試劑的加入順序：先加A液，再加B液，且B液不能過量。目的是先制造堿性環(huán)境。若先加B液或B液過量，會(huì)生成CuOH2，干擾顏色反應(yīng)。2在蛋白質(zhì)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)中，需要將雞蛋清稀釋到一定程度，否則與雙縮脲試劑發(fā)生反應(yīng)后，會(huì)粘在試管的內(nèi)壁上，反應(yīng)不徹底，試管也不易刷洗。1西瓜、番茄等都含有較多的糖，因此可用于還原糖的鑒定2甘蔗富含糖，是做還原糖鑒定的理想材料3實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)將剩余的斐林試劑裝入棕色瓶，以便長(zhǎng)期保存?zhèn)溆?非還原糖與斐林試劑混合后經(jīng)水浴加熱后的現(xiàn)象是無(wú)色的×辨析易錯(cuò)易混練前清障×××思考延伸拓展強(qiáng)化素養(yǎng)1請(qǐng)從以下方面區(qū)分斐林試劑和雙縮脲試劑，并完善表格。項(xiàng)目斐林試劑雙縮脲試劑成分甲液乙液A液B液0.1g/mLNaOH溶液______________________0.1g/mLNaOH溶液__________________________反應(yīng)原理加熱條件下，含醛基的可溶性還原糖將Cu(OH)2還原為Cu2O沉淀堿性條件下，具有兩個(gè)或兩個(gè)以上肽鍵的化合物與Cu2＋反應(yīng)生成紫色絡(luò)合物005g/mLCuSO4溶液001g/mLCuSO4溶液使用方法甲、乙兩液等量混勻后立即使用(現(xiàn)配現(xiàn)用)_______________________________________反應(yīng)條件___________________________反應(yīng)現(xiàn)象________________________________先加入A液1mL搖勻，再加B液4滴，搖勻50～65℃水浴加熱不需加熱藍(lán)色→棕色→磚紅色淺藍(lán)色→紫色經(jīng)比較兩種試劑的關(guān)系可概括為“一同五不同”：_____相同，_______________________________________不同。成分溶液的濃度、添加順序、反應(yīng)原理反應(yīng)條件、反應(yīng)現(xiàn)象CuSO42利用斐林試劑的甲液、乙液和蒸餾水能否鑒定蛋白質(zhì)？為什么？提示能。斐林試劑的甲液、乙液的成分分別與雙縮脲試劑的A液、B液相同，只是斐林試劑的乙液的質(zhì)量濃度比雙縮脲試劑的B液高，只需將斐林試劑的乙液用蒸餾水稀釋即可。有關(guān)實(shí)驗(yàn)的四個(gè)注意事項(xiàng)1三個(gè)實(shí)驗(yàn)中都不宜選取有顏色的材料，否則會(huì)干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果的顏色變化。2脂肪鑒定的過程中滴加1～2滴體積分?jǐn)?shù)為50%的酒精溶液的目的是洗去浮色，原因是蘇丹Ⅲ或蘇丹Ⅳ染液易溶于酒精。3蛋白質(zhì)鑒定中，若用大豆作材料，必須提前浸泡；若用蛋清作材料，必須稀釋，防止其黏在試管上不易刷洗；且該實(shí)驗(yàn)應(yīng)預(yù)留部分組織樣液作對(duì)比。4物質(zhì)鑒定實(shí)驗(yàn)一般不設(shè)立對(duì)照實(shí)驗(yàn)，若需設(shè)立對(duì)照實(shí)驗(yàn)，對(duì)照組應(yīng)加入的成分為已知的物質(zhì)，如驗(yàn)證唾液淀粉酶是蛋白質(zhì)，對(duì)照組可加入稀釋的雞蛋清。

有關(guān)實(shí)驗(yàn)的四個(gè)注意事項(xiàng)1唯一需要加熱——還原糖檢測(cè),必須水浴加熱,不能用酒精燈直接加熱。若不加熱,則無(wú)磚紅色沉淀出現(xiàn),此時(shí)溶液顏色為藍(lán)色而非無(wú)色。2唯一需要顯微鏡——脂肪檢測(cè),觀察花生子葉切片染色后細(xì)胞中的脂肪顆粒。3唯一使用酒精——一脂肪的檢測(cè),需用體積分?jǐn)?shù)為50%的酒精洗去浮色。4試劑加入——林試劑甲液和乙液等量混勻后加入;雙縮脲試劑先加A液，后加B液,B液一定不能過量防止溶液變成藍(lán)色,遮蓋紫色反應(yīng)梳理網(wǎng)絡(luò)要語(yǔ)必背03隨堂演練知識(shí)落實(shí)0412019·山東濟(jì)南一中高一月考如圖為元素在生物體內(nèi)的含量分布情況，下列表述不正確的是12345AⅠ在非生物界中都能找到，體現(xiàn)了生物界與非生物界的統(tǒng)一性BⅢ含量雖少，卻是生物體正常生命活動(dòng)不可缺少的CⅡ和Ⅲ為生物體的必需元素，一旦缺乏就可能會(huì)導(dǎo)致相應(yīng)的病癥DP、S、、Ca、Fe屬于大量元素√解析Fe屬于微量元素，D錯(cuò)誤。1234522019·遼寧遼師大附中高一月考科學(xué)家在利用無(wú)土栽培法培養(yǎng)一些名貴花卉時(shí)，培養(yǎng)液中添加了多種必需化學(xué)元素。其配方如下，其中花卉根細(xì)胞吸收最少的離子是離子K＋Na＋Mg2＋Ca2＋Zn2＋培養(yǎng)液濃度(mmol/L)110.251210.251√解析n是微量元素，因此植物根細(xì)胞吸收n2＋很少，故選C。3下列關(guān)于組成細(xì)胞的化合物的敘述，正確的是A在任何活細(xì)胞中含量最多的化學(xué)元素都是碳B在活細(xì)胞中各種化合物含量從多到少的順序是：蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、無(wú)機(jī)鹽、糖類、核酸C在活細(xì)胞中的各種化合物與食物中的各種化合物成分相同D在不同的細(xì)胞中各種化合物的種類基本相同，含量有所差別√12345解析活細(xì)胞中含量最多的化學(xué)元素是氧，A錯(cuò)誤；活細(xì)胞中含量最多的化合物是水，其次是蛋白質(zhì)，然后是脂質(zhì)、無(wú)機(jī)鹽、糖類和核酸，B錯(cuò)誤；在活細(xì)胞中的各種化合物與食物中的各種化合物成分不完全相同，體內(nèi)各種化合物是利用食物中的各種營(yíng)養(yǎng)成分重新合成的，C錯(cuò)誤；在不同的細(xì)胞中各種化合物的種類基本相同，都是水、蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、無(wú)機(jī)鹽、糖類、核酸等，但它們的含量不同，D正確。1234542019·山東高一期中生活在缺水的沙漠