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第2章 组成细胞的分子
第1节 细胞中的元素和化合物
一、组成细胞的元素
元素 地壳 细胞
O 48.60 65.0
Si 26.30 极少
C 0.087 18.0
N 0.03 3.0
H 0.76 10.0
组成地壳和组成细胞的部分
元素含量(%)表
问题探讨
1、有没有细胞所特有的生命元素存在？为什么？
2、细胞与非生物相比，各种元素的相对含量相同吗？
玉米细胞和人体细胞的部分元素及含量（干重,质量分数）
1、在玉米细胞和人体细胞中含量较多四种元素一样吗？怎么解释这种现象？
一、组成细胞的元素
元素 玉米细胞 人体细胞
C 43.57 55.99
H 6.24 7.46
O 44.43 14.62
N 1.46 9.33
K 0.92 1.09
Ca 0.23 4.67
P 0.20 3.11
Mg 0.18 0.16
S 0.17 0.78
在玉米细胞和人体细胞中含量较多的四种元素是一样的，都是C、H、O、N。
这是因为玉米和人都是生物，组成它们的主要成分都是水、糖类、脂质和蛋白质等，这些物质都含有C、H、O，蛋白质中还有大量N元素。
玉米细胞和人体细胞的部分元素及含量（干重,质量分数）
2、细胞中有些元素含量很少，是否意味着他们不重要？
一、组成细胞的元素
元素 玉米细胞 人体细胞
C 43.57 55.99
H 6.24 7.46
O 44.43 14.62
N 1.46 9.33
K 0.92 1.09
Ca 0.23 4.67
P 0.20 3.11
Mg 0.18 0.16
S 0.17 0.78
不是，细胞中有些元素含量很少，但是却有重要作用(Ca2+，Mg2+ )
玉米细胞和人体细胞的部分元素及含量（干重,质量分数）
3、比较组成玉米细胞和人体细胞中的元素种类和含量，你还能得出哪些结论？
一、组成细胞的元素
元素 玉米细胞 人体细胞
C 43.57 55.99
H 6.24 7.46
O 44.43 14.62
N 1.46 9.33
K 0.92 1.09
Ca 0.23 4.67
P 0.20 3.11
Mg 0.18 0.16
S 0.17 0.78
（1）不同生物元素种类基本相同
（2）不同生物元素含量不同
一、组成细胞的元素
组成人体细胞的主要元素（占细胞鲜重的百分比）
组成人体细胞的主要元素
（占细胞干重的百分比）
补充：
大量元素：
微量元素：
主要元素：
基本元素：
C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg
Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu
C、H、O、N、P、S
C、H、O、N
最基本元素：
C
一、组成细胞的元素
分类：
“铁猛碰新木桶”
元素缺乏与疾病的相关性
缺Fe：人体患贫血；果树患黄叶病
缺Ca：成年人缺钙患骨质疏松症；人血液中缺钙会出现抽搐现象
缺I：人幼年患呆小症；成年患甲状腺肿大（大脖子病）
缺B：花而不实
缺Zn：影响人体生长发育、大脑发育和性成熟
缺Mg：影响植物叶绿素的合成，影响光合作用的进行
一、组成细胞的元素
20多种生命元素随便堆积就能形成细胞吗？
类别 化合物 质量分数/%
无机化合物 水 70.0-90.0
无机盐 1.0-1.5
有机化合物 蛋白质 7.0-10.0
脂质 1.0-2.0
糖类和核酸 1.0-1.5
1、组成细胞的化学元素在细胞中的存在形式是什么样的？
2、细胞中的化合物有几类？各有几种？
3、最多的化合物是什么？最多有机化合物是什么？
二、组成细胞的化合物
水
蛋白质
1、组成细胞的化学元素在细胞中的存在形式是什么样的？
大多数以化合物的形式存在于细胞中
2、细胞中的化合物有几类？各有几种？
两大类。无机化合物：包括水、无机盐
有机化合物：包括蛋白质、脂质、糖类和核酸
3、最多的化合物是什么？最多有机化合物是什么？
最多的化合物是水；最多的有机化合物是蛋白质。
二、组成细胞的化合物
【探究·实践】检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
还原糖的检测与观察 还原糖 所有单糖（葡萄糖、果糖···）、乳糖、麦芽糖
原理 还原糖＋斐林试剂 砖红色沉淀
试剂 斐林试剂 甲液:0.1g/mL NaOH
乙液:0.05g/mL CuSO4
反应实质 还原糖将Cu2+还原，生成砖红色的Cu2O
水浴△
1、还原糖：葡萄糖、果糖、半乳糖、乳糖、麦芽糖
（2）材料：梨或白萝卜匀浆
（3）试剂：斐林试剂（甲乙液等量混合均匀后使用，现配现用）
甜菜、甘蔗？
（4）显色反应：
浅蓝 棕 砖红色沉淀
西瓜？
番茄？
含还原糖量高，______________
白色或近于白色
三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
蛋白质的检测与观察 原理 在碱性条件下，肽键与双缩脲试剂反应产生紫色络合物
试剂 双缩脲试剂（A液：0.1g/mLNaOH；B液：0.01g/ mLCuSO4）
反应现象 产生紫色络合物
【探究·实践】检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
2、蛋白质
（1）材料：豆浆、鲜肝提取液、鸡蛋清稀释液
（2）试剂：双缩脲试剂
A：0.1g/mL的NaOH溶液
B：0.01g/ mL的CuSO4溶液
（4）现象：
紫色
现配现用，依次添加
在碱性条件下，肽键与双缩脲试剂中Cu2+作用，产生紫色络合物
（3）方法：
① 加入组织样液2mL，再加入双缩脲试剂A液1mL，摇匀；
② 加入双缩脲试剂B液4滴，摇匀；
无色 浅蓝 紫色
三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
试剂 斐林试剂 双缩脲试剂 甲液 乙液 A液 B液
成分及 其浓度 0.1 g/mL NaOH 0.05 g/mL CuSO4 0.1 g/mL NaOH 0.01 g/mL
CuSO4
鉴定物质 还原糖 蛋白质 反应实质 还原糖将Cu2+还原， 生成砖红色的Cu2O 在碱性条件下，肽键与双缩脲试剂中Cu2+作用，产生紫色络合物 添加顺序 甲、乙等量混匀 立即使用 先加A液1 mL，摇匀； 再加B液4滴，摇匀 反应条件 50～65 ℃水浴加热 不需加热，摇匀即可 最终显色 砖红色沉淀 紫色 三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
脂肪的检测与观察 选材 富含脂肪且色浅（花生种子）
原理 脂肪＋苏丹Ⅲ/IV染液→橘黄色(红色)
反应现象 脂肪小颗粒呈橘黄色
三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
苏丹Ⅲ/IV
滴1-2滴50%酒精
低倍镜
高倍镜
2、脂肪的检测和观察
浸泡，
3、脂肪的检测和观察
脂肪会溶解在酒精中，使橘黄色消失。
注意：检测生物组织中的脂肪时，染色时间为3min,不宜过长,原因是？
2、脂肪的检测和观察
鉴定物 试剂 试验条件 生成物颜色
还原糖
蛋白质
脂肪
淀粉
斐林试剂(0.1 g/mL氢氧化钠和0.05 g/mL硫酸铜)
双缩脲试剂(0.1 g/mL氢氧化钠和0.01 g/mL硫酸铜)
苏丹III染液
碘液
现配现用（等量的氢氧化钠和硫酸铜混合），50-60℃，水浴加热
先加A液（2ml），后加B液（4滴），常温
常温，染色后用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色，需要镜检
常温
砖红色沉淀
紫色
蓝色
苏丹IV染液
橘黄色
红色
三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
课堂小结
水
无机化合物
有机化合物
无机盐
糖类
脂质
蛋白质
核酸
细胞中的元素和化合物
组成细胞的元素
组成细胞的化合物
检测生物组织中的糖类、脂肪、蛋白质
大量元素
微量元素
干重最多：c
鲜重最多：o
糖类：
脂质：
蛋白质：
淀粉：
斐林试剂，砖红色沉淀
（苏丹III：橘黄色 ，苏丹IV：红色）
（双缩脲试剂：紫色）
（碘液：变蓝）
即时练习
1、判断正误。
①.同种元素在生物体内和无机自然界的含量往往差异很大。( )
②.玉米细胞和人体细胞内含有的元素种类基本相同。( )
③.细胞中的元素包括大量元素和微量元素。( )
④.细胞中的化合物包括水、无机盐、核酸等无机物。( )
√
×
√
√
⑤.一般来说，细胞中含量最多的有机物是蛋白质。( )
⑥.梨的果肉细胞中含有较多的还原糖。( )
⑦.还原糖与斐林试剂在水浴加热的条件下可出现砖红色沉淀。( )
⑧.蛋白质的鉴定和还原糖的鉴定属于化学反应。( )
⑨.脂肪可被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色。( )
即时练习
√
√
√
√
√
即时练习
2.下列各组元素中，全是大量元素的是 （ ）
A．Fe、Mn、B、Mo、S
B．Mo、Zn、Cu、B、Fe
C．P、N、K、Ca、Mg
D．C、H、Cu、Ca、Mg
C
3．在可溶性还原糖、脂肪、蛋白质的检测实验中，对实验材料选择错误的是（ ）
A．甘蔗茎的薄壁组织、甜菜的块根等，都含有较多的糖且近于白色，因此可用于进行可溶性还原糖的鉴定
B．花生种子含脂肪多且子叶肥厚，是用于脂肪鉴定的理想材料
C．大豆种子蛋白质含量高，是进行蛋白质鉴定的理想植物组织材料
D．鸡蛋清是进行蛋白质检测的理想实验材料
A
即时练习
4．在用双缩脲试剂检测蛋白质的实验中，正确的操作是(　　)
A．向2 mL蛋白稀释液中先加0.1 g/mL的NaOH溶液1 mL，振荡均匀后，再加4滴0.01 g/mL的CuSO4溶液
B．向2 mL蛋白稀释液中先加3～4滴0.01 g/mL的CuSO4溶液，振荡后再加0.1 g/mL的NaOH溶液1 mL
C．向2 mL蛋白稀释液中同时加0.01 g/mL的NaOH 1 mL和0.01 g/mL的CuSO4混合液
D．在NaOH和CuSO4混合液中加入2 mL蛋白稀释液
A
即时练习

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