細胞中的元素和化合物 高一上學期生物人教版必修1

第1節(jié)

細胞中的元素和化合物第2章組成細胞的分子必修一組成細胞的元素和化合物1問題探討元素地殼細胞O48.6065.0Si26.30極少C0.08718.0N0.033.0H0.7610.0組成地殼和組成細胞的部分元素含量(％)表1.組成生物體的所有元素中，有沒有哪些元素是生物體所特有的？這說明什么？沒有生物界和非生物界具有統(tǒng)一性。（元素種類相同）2.生物體中的元素含量和無機環(huán)境中的含量有區(qū)別嗎？這又說明什么？有，相差很大生物界和非生物界還具有差異性。（元素含量不同）結論：生物界和非生物界之間既有統(tǒng)一性又有差異性。生物界非生物界

性種類上

性含量上有選擇地從無機自然界中獲取組成細胞的化學元素，在無機自然界中都能夠找到組成元素在含量上相差很大統(tǒng)一多樣問題探討組成細胞的元素和化合物1一、組成細胞的元素1.比較組成玉米和人體細胞的元素和含量元素玉米細胞人體細胞C43.5755.99H6.247.46O44.4314.62N1.469.33K0.921.09Ca0.234.67P0.203.11Mg0.180.16S0.170.78（1）在玉米細胞和人體細胞中含量較多的四種元素一樣嗎？分別是什么？一樣；都是C、H、O、N否；如Mg是構成葉綠素的成分（2）細胞中有些元素含量很少，是否表明它們不重要？（3）組成玉米細胞和人體細胞中的元素種類和含量相同嗎？說明了什么？元素種類相同；元素含量不同不同生物的細胞在元素組成上具有統(tǒng)一性；在元素的含量上具有差異性注：其他元素（如Fe、Mn等）占細胞干重的質(zhì)量分數(shù)總計

<3％組成細胞的元素和化合物1一、組成細胞的元素元素有選擇地從無機自然界中獲取大量元素:微量元素:C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu等

最基本元素：基本元素：CC、H、O、N（參與構成生物大分子的基本骨架）大多以化合物的形式存在含量作用來源分類依據(jù)存在形式常見20多種2.元素的來源、分類和存在形式鐵猛碰新木桶大量元素和微量元素不是按生理作用的分類，微量元素雖然少，但其生理作用卻不可替代。組成細胞的元素和化合物1二、組成細胞的化合物1.無機物2.有機物水無機鹽鮮重

大多以

形式存在。糖類脂質(zhì)蛋白質(zhì)核酸一般由主要含

，此外

主要含

含

最多離子C、H、ON、PC、H、O、N(S)C、H、O、N、PC、H、O含碳元素一、組成細胞的元素3.人體細胞干、鮮重對比圖

組成人體細胞的主要元素（占細胞鮮重的百分比）組成人體細胞的主要元素（占細胞干重的百分比）鮮重指的是生物體或細胞在自然生活狀態(tài)下所測得的重量干重指的是生物體（或細胞）除去水分以后所測得的重量O>C>H>NC>O>N>H最值問題

1.鮮重最多的化合物：2.鮮重最多的有機物：3.干重最多的化合物：4.干重最多的有機物：5.鮮重最多的四種元素：6.干重最多的四種元素：水

蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)O>C>H>NC>O>N>H

不同生物組織的細胞中各種化合物的含量是有差別的，同種生物不同組織細胞中化合物種類和含量也是有區(qū)別的。組成細胞的元素和化合物1小試牛刀1.生活在缺水的沙漠環(huán)境中的仙人掌細胞中，含量最多的化合物是（）A.蛋白質(zhì)B.脂肪C.糖類D.水D2.占細胞鮮重比例最大的元素及有機物依次是

（

）A．O、水 B．C、水 C．O、蛋白質(zhì) D．C、蛋白質(zhì)C3.科學家在研究組成地殼和細胞的部分元素時，發(fā)現(xiàn)細胞與非生物相比，各種元素的相對含量大不相同這一事實主要說明（

）A.生物與非生物沒有區(qū)別 B.生物界與非生物界具有統(tǒng)一性C.生物來源于非生物 D.生物界與非生物界具有差異性D檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)2一、實驗原理某些化學試劑能夠使生物組織中的有關有機化合物產(chǎn)生特定的顏色反應。還原糖+斐林試劑磚紅色沉淀脂肪+蘇丹Ⅲ

橘黃色蛋白質(zhì)+雙縮脲試劑紫色

淀粉+碘藍色50~65℃水浴加熱鏡檢檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)2二、還原糖的鑒定1.實驗原理斐林試劑+還原糖磚紅色沉淀水浴加熱50~65℃

2.實驗試劑乙液：質(zhì)量濃度為0.05g/mL的CuSO4溶液甲液：質(zhì)量濃度為0.1g/mL的NaOH溶液3.實驗材料蘋果或梨勻漿還原糖單糖、麥芽糖

等檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)2（還原糖類較高，白色或近于白色的植物組織）現(xiàn)配現(xiàn)用斐林試劑鑒定還原糖，是利用還原糖與Cu(OH)2反應，所以要混合均勻制成Cu(OH)2

后再使用；Cu(OH)2(淺藍)→棕色→Cu2O(磚紅)二、還原糖的鑒定二、還原糖的鑒定

選材宜選用含糖量高、顏色較淺的植物材料，如蘋果、梨、白色甘藍葉、白蘿卜，這樣可避免生物材料本身的顏色對實驗結果的干擾。切忌選用帶有顏色的材料，如番茄、西瓜等。

蘋果或梨的組織樣液必須臨時制備，因蘋果多酚氧化酶含量高，組織樣液很易被氧化成褐色，將產(chǎn)生的顏色覆蓋。三、蛋白質(zhì)的鑒定1.實驗原理2.實驗試劑3.實驗材料B液：質(zhì)量濃度為0.01g/mL的CuSO4溶液A液：質(zhì)量濃度為0.1g/mL的NaOH溶液豆?jié){、鮮肝研磨液、蛋清稀釋液雙縮脲試劑鑒定蛋白質(zhì)是利用的在堿性環(huán)境中，蛋白質(zhì)的2個及以上肽鍵與Cu2+發(fā)生顏色反應，所以要先加入試劑A，后加入試劑B。注意：雙縮脲≠雙縮脲試劑。蛋白質(zhì)+雙縮脲試劑紫色檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)2三、蛋白質(zhì)的鑒定稀釋10倍以上，否則實驗后易黏附在試管壁上斐林試劑雙縮脲試劑不同點使用方法甲液和乙液_______均勻后方可使用，且現(xiàn)配現(xiàn)用使用時先加A液，再加B液反應條件_______加熱不需要加熱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具有兩個或以上肽鍵的化合物在堿性條件下與Cu2+反應生成絡合物試劑實質(zhì)新制的_______________________性環(huán)境下的_______顏色______________濃度斐林試劑的乙液CuSO4溶液濃度為0.05g/mL雙縮脲試劑的B液CuSO4溶液濃度為0.01g/mL相同點都含有NaOH、CuSO4兩種成分，且所用的NaOH溶液濃度都是0.1g/mL混合水浴Cu（OH）2磚紅色堿Cu2+紫色四、脂肪的鑒定1.實驗原理2.實驗試劑3.實驗材料脂肪+蘇丹Ⅲ染液橘黃色（黃山）鏡檢脂肪+蘇丹Ⅳ染液紅色（紅四軍）鏡檢蘇丹Ⅲ、蘇丹Ⅳ染液、體積分數(shù)50%的酒精花生種子（浸泡3~4h，去掉種皮）注：浸泡時間短，不易切片；浸泡時間過長，組織較軟，切下的薄片不易成形。檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)2切片要厚薄均勻，如厚薄不均就會導致觀察時有的地方清晰有的地方模糊酒精的作用是洗去浮色四、脂肪的鑒定五、淀粉的鑒定1.實驗原理淀粉+碘液藍色2.實驗試劑碘液3.實驗材料馬鈴薯勻漿4.實驗步驟（1）向試管內(nèi)注入2mL待測組織樣液；（2）向試管內(nèi)滴加2滴碘液，觀察顏色變化。檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)2小試牛刀1.下列關于實驗操作步驟的敘述中，正確的是（）A.用于鑒定可溶性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.蔗糖與斐林試劑反應不生成磚紅色沉淀C.鑒定可溶性還原糖時，要加入斐林試劑甲液搖勻后，再加入乙液D.用于鑒定蛋白質(zhì)的雙縮脲試劑A液與B液要混合均勻后，再加入含樣品的試管中，且必須現(xiàn)配先用B2.將剛剛萌發(fā)、帶有小芽的大麥充分研磨后，過濾得到組織樣液。在組織樣液中加入下列試劑后震蕩均勻，有關實驗現(xiàn)象及結論的敘述正確的是（）A.加入蘇丹Ⅲ染液，溶液呈紅色，證明發(fā)芽的大麥中含有脂肪

B.加入斐林試劑并水浴加熱，溶液呈磚紅色，說明發(fā)芽的大麥中含有麥芽糖(只能說明含有還原性糖）

C.加入碘液，溶液呈藍色，說明發(fā)芽的大麥中含有淀粉

D.加入雙縮脲試劑，溶液成藍色，說明發(fā)芽的大麥中含有蛋白質(zhì)C小試牛刀3.以花生子葉為實驗材料進行脂肪的檢測時，

制作臨時裝片的步驟是(

)①蓋上蓋玻片

②切子葉薄片

③蘇丹Ⅲ染液染色

④滴蒸餾水

⑤用50%酒精洗去浮色

⑥用吸水紙吸取多余染液A．④②①③⑥⑤ B．②④③⑥⑤①

C．④②③⑥⑤① D．②③⑥⑤④①D小試牛刀4.根據(jù)“檢測生物組織中的糖類、脂肪、蛋白質(zhì)”實驗，回答下列問題：

（1）鑒定成熟葡萄汁中存在還原性糖所用的試劑是

，甲液和乙液需

后再用于實驗。該試劑與細胞內(nèi)還原性糖發(fā)生作用，形成

沉淀。（2）鑒定花生子葉細胞脂肪的實驗中，能將脂肪染成橘黃色的染液是

，用其染色時，要用酒精來沖洗浮色，這是因為

。

（3）鑒定黃豆組織中是否存在蛋白質(zhì)時，向組織液中加入

試劑A液搖勻，再向樣液中加入其B液搖勻。其中B液的量只有3～4滴，而不能過量，這是因為：斐林試劑等量混合均勻磚紅色蘇丹Ⅲ染液蘇丹Ⅲ能溶解在酒精中雙縮脲

過量的雙縮脲試劑B會與試劑A反應，使溶液呈藍色，

而掩蓋生成的紫色。

小試牛刀小結習題檢測31.基于對細胞元素組成、元素含量等的認識，判斷下列相關表述是否正確。（1）細胞中不存在無機自然界沒有的特殊元素。（）（2）細胞中微量元素含量很少，作用也很微小。（）（3）不同種類的細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)了細胞的統(tǒng)一性，又反映了細胞的多樣性。（）√×√2.將下列試劑與相應的待測樣品、相應的實驗結果用線連接起來。蘇丹Ⅲ染液斐林試劑雙縮脲試劑豆?jié){梨汁花生子葉磚紅色沉淀橘黃色紫色3.在下列有機化合物中，人體細胞內(nèi)含量最多的一種是（）A.脂質(zhì) B.糖類 C.蛋白質(zhì) D.核酸C4.科學家在研究生物體的化學成分時，發(fā)現(xiàn)組成生物體的元素在無機自然界中也都存在，這一事實主要說明（）

A.生物來源于非生物

B.生物界與無機自然界具有統(tǒng)一性