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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
1、通过对比地壳与细胞元素组成（O、C、H、N含量差异），能够阐明阐明生物界与非生物界的统一性与差异性。
教学目标
2、使学生学会检测生物组织中的还原糖（斐林试剂→砖红色）、脂肪（苏丹Ⅲ→橘黄色）、蛋白质（双缩脲试剂→紫色）。
3、学会分析玉米与人体细胞元素含量表，总结生物统一性（C、H、O、N为主）和差异性（元素比例不同）。
4、培养学生正确的生命观念，能够解释元素含量差异与细胞功能的关系。能够联系膳食搭配（如铁、钙补充），说明元素平衡对健康的意义，培养学生社会责任。
重点：元素统一性与差异性、化合物含量、还原糖/脂肪/蛋白质检测原理。
教学重难点
难点：微量元素的作用机制、元素含量与细胞代谢的关联。
10.0
0.76
H
3.0
0.03
N
18.0
0.087
C
极少
26.30
Si
65.0
48.60
O
细胞
地壳
元素
组成细胞的元素，在地壳中都能找到
细胞与非生物相比，元素的含量各不相同
生物界与非生物界在元素种类上的统一性。
生物界与非生物界在元素含量上的差异性。
问题探讨
01
组成细胞的元素
素材1.玉米和人体细胞的部分元素及含量( 干重，质量分数)
基本元素
Fe Mn Zn Cu B Mo
微量元素
大量元素
1.构成细胞的元素
缺Fe：
人体患贫血
缺Ca：
成年人缺钙患骨质疏松症；血液缺钙会出现抽搐。
缺I：
人幼年患呆小症；成年患甲状腺肿大（大脖子病）
缺Zn：
“花”而不实（只开花不结果）
缺B：
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
元素缺乏导致的疾病
Pb过量：中毒
自然界中的元素
组成细胞的元素
大量元素
微量元素
基本元素
尝试构建下列元素的包含关系图
组成细胞的元素
C H O N P S K Ca Mg
Fe Mn Zn Cu B Mo
大量元素
微量元素
2.构成细胞的元素分类
最基本元素
基本元素
主要元素
Ｃ H O N P S K Ca Mg等
大量元素
Fe Mn B Zn Mo Cu等
微量元素
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）
人体细胞鲜重和干重中，哪种元素的含量最多，哪几种元素含量是较多的？那种元素数量最多？
02
组成细胞的化合物
无机盐(1-1.5%)
蛋白质(7-10%)
组成细胞
的化合物
无机物
有机物
水(70-90%)
糖类
脂类(1-2%)
核酸
(1-1.5%)
03
检测生物组织中的有机物
还原糖+斐林试剂
50 ℃～65 ℃
温水浴
砖红色沉淀
脂肪+
苏丹Ⅲ染液
橘黄色
蛋白质+双缩脲试剂
紫色
　　1. 实验原理
选材：含糖量高、白色或近于白色的植物组织
制备样液：制浆→过滤（一层纱布）→取液
颜色反应：
结论：组织样液含有还原糖
注入2mL苹果组织样液
振荡、混合摇匀呈现蓝色
注入1mL刚配制好的斐林试剂
甲乙液等量混匀
变成砖红色
50-65℃的温水
　　2. 操作流程
（1）还原糖的检测
选材： 含 丰富的豆浆或鸡蛋清溶液。
蛋白质
黄豆浆滤液或蛋清稀释液
制备样液
呈色反应
组织样液2mL
双缩脲试剂A液1mL
双缩脲试剂B液4滴
摇匀后变成紫色
结论：
组织样液中存在蛋白质。
（2）蛋白质的检测
圆形小颗粒呈橘黄色，说明有脂肪存在。
取材：
花生种子(浸泡3～4h）
制片
①取最理想的薄片
②在薄片上滴苏丹Ⅲ染液(3min）
③洗去浮色（用50﹪酒精）
④ 制成临时装片
观察
低倍镜下寻找到已着色的圆形小颗粒，
然后用高倍镜观察
结论：
切片：
将种子切成薄片
方法一：花生种子匀浆＋3滴苏丹Ⅲ染液→橘黄色
方法二：
（3）脂肪的检测
（4）淀粉的检测
马铃薯匀浆
检测
组织样液2mL
碘液2滴
结论：
组织样液中存在淀粉。
摇匀后变成蓝色
取材：
斐林试剂与双缩脲试剂的比较：
A液:0.1g/mLNaOH
B液:0.01g/mLCuSO4
甲液:0.1g/mLNaOH
乙液:0.05g/mLCuSO4
紫色物质生成
砖红色沉淀
先加A液，再加B液，不需加热
甲液与乙液先混再用，且现配现用，需加热
蛋白质
还原性糖
试剂组成
检验结果
试剂用法
检测对象
双缩脲试剂
斐林试剂
大量元素
微量元素
无机盐
脂质
核酸
斐林
砖红色
双缩脲
紫色
橘黄色
（红色）
碘液
蓝色
　　课堂小结
1．生活在沙漠地带的沙棘叶肉细胞中，占干重和鲜重最多的化合物分别是(　　)
A．蛋白质、核酸　　　　 B．蛋白质、脂质
C．蛋白质、水 D．核酸、水
2．下列关于细胞内元素和化合物的叙述，正确的是(　　)
A．细胞中的N、Ca、Fe、Mo都属于大量元素
B．组成细胞的化学元素在无机自然界都能找到
C．组成细胞的化合物中有机物含量高于无机物
D．碳元素在人体细胞鲜重中的百分比最大
课堂练习
C
B
3．如图表示细胞中各种化合物或基本元素占细胞鲜重的含量，以下按①②③④顺序排列正确的是(　　)
A．蛋白质、糖类、水、脂质，O、C、N、H
B．蛋白质、水、脂质、糖类，C、O、H、N
C．水、蛋白质、脂质、糖类，H、O、N、C
D．水、蛋白质、糖类、脂质，N、H、C、O
B
课堂练习
4．下列有关生物实验中实验原理、实验方法或实验结果的叙述，正确的是(　　)
A．西瓜汁中含有丰富的葡萄糖和果糖，可用作还原糖鉴定的替代材料
B．脂肪鉴定时，可观察到在细胞中已被苏丹Ⅳ染液染成黄色的圆形小颗粒
C．双缩脲试剂B液为0.01 g/mL的CuSO4溶液
D．鉴定还原糖时，要先加入斐林试剂甲液，摇匀后再加入乙液
C
课堂练习
5．(不定项)下列有关细胞中化合物的说法，正确的是 (　　)
A．可用斐林试剂甲液和乙液、蒸馏水来鉴定葡萄糖和尿液中的蛋白质
B．在组织样液中加入斐林试剂后不产生砖红色沉淀说明没有还原糖
C．实验结束时，要将剩余的斐林试剂装入棕色瓶，以便长期保存备用
D．蛋白质与双缩脲试剂发生紫色反应
AD
课堂练习
6．我们如何找到回家的路？荣获诺贝尔生理学或医学奖的三位科学家发现大脑里的神经细胞——“位置细胞”和“网格细胞”起到了重要作用。下列叙述中正确的是 (　　)
A．“位置细胞”鲜重中质量百分比最高的元素是C
B．“网格细胞”干重中质量百分比最高的元素是O
C．上述两种细胞鲜重中原子数量最多的元素均是H
D．P和S分别是“位置细胞”中的大量元素和微量元素
C
课堂练习
7．科学家在利用无土栽培法培养一些花卉时，培养液中添加了多种必需的化学元素，其配方如下表所示。其中植物根细胞吸收量最少的离子是 (　　)
离子 K＋ Mg2＋ Ca2＋ NO-3 H2PO-4 SO2-4 Zn2＋
培养液浓度/mmol·L－1 1 0.25 1 2 1 0.25 1
A．Ca2＋ B．SO42－ C．Zn2＋ D．H2PO4－
C
课堂练习
8．(不定项)实验测得小麦、大豆、花生三种生物干种子中三大类有机物含量如下图所示，下列叙述错误的是 (　　)
A．选用花生种子作为实验材料检测细胞中的脂肪颗粒时需要使用显微镜B．用双缩脲试剂检测大豆种子研磨液中的蛋白质时需加热后才能呈紫色C．向小麦种子的研磨液中加入斐林试剂，会出现砖红色
D．选用小麦种子的研磨液作为实验材料检测淀粉是否存在时需要使用苏丹Ⅲ染液
BCD
课堂练习
9．(不定项)下列关于组成细胞的元素和化合物的叙述，错误的是(　　)
A．在任何活细胞中含量最多的化学元素都是碳
B．在活细胞中各种化合物含量从多到少的顺序是蛋白质、脂质、无机盐、糖类、核酸
C．在活细胞中的各种化合物与食物中的各种化合物成分相同
D．在不同的细胞中各种化合物的种类基本相同，含量有所差别
ABC
课堂练习
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