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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
学习目标
1.说出组成细胞的元素都来自自然界但各元素相对含量又与无机环境不同。
2.说出组成细胞的大量元素和主要微量元素，说出组成细胞的化合物的主要种类。
3.尝试检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质，进行实验操作、观察结果，基于实验简述组成细胞的物质的特殊性
问题探讨
组成地壳和组成细胞的部分元素含量(％)表
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
1.组成生物体的所有元素中，有没有哪一些元素是生物体所特有的？
没有。
这说明什么？
生物界和非生物界具有统一性。
2.生物体中的元素含量和无机环境中的含量有区别吗？
有，相差很大。
这又说明什么？
生物界和非生物界还具有差异性。
说明生命和非生命的无机环境既有统一性又有差异性,生命起源于非生命物质.
结论：
比较组成玉米细胞和人体细胞的元素及含量
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
玉米细胞和人体细胞的部分元素及含量（干重，质量分数）
一、组成细胞的元素
这说明什么
不同生物体的组成元素种类 ；
不同生物体内，各种化学元素的含量 .
C、H、O、N
大体相同
相差很大
组成玉米和人体的含量较多的元素是： 等四种。
１、种类：常见的有２０多种
２、分类：
大量元素：
C、H、O、N、P、S 、K、Ｃa、Ｍg等。
微量元素：
Fe、Mn、Zn、Cu、Ｂ、Ｍo等。
根据含量分为:
一、组成细胞的元素
鲜﹑干细胞对比图
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）
细胞鲜重元素百分比：O>C>H>N
细胞干重元素百分比：C>O>N>H
干重时含量最多的元素是 ；
鲜重时含量最多的元素是 。
C
O
Ｃ
ＨO N
P S
K Ca Mg
最基本元素
基本元素
主要元素
大量元素
Fe Mn Zn Cu B Mo
微量元素
资料分析:
通过分析,你能得出什么结论呢
微量元素(钼)是生物体不可缺少的必需元素;在生物体中含量很少,但其作用是其它元素不可替代的.
缺Fe会使人患贫血等症状；
缺Zn使人发育受影响
缺Ｉ会导致甲状腺肿等。
缺B会只开花不结果（花而不实
1、不同生物体的组成元素种类大体相同；但各种化学元素的含量相差很大.
总结
3、不管是大量元素还是微量元素都是必需元素
2、在细胞鲜重中,氧的百分含量最大,在细胞干重中,碳的百分含量最大.
组成细胞的各种元素又是以什么形式存在的呢
化合物

构成细胞的化合物
无机化合物
有机化合物
水
无机盐
糖类:C、H、O
蛋白质:C、H、O、N（P、S、Fe、Zn）
脂质:C、H、O（P、N）
核酸:C、H、O、N、P
二、组成细胞的化合物:
1.有机化合物和无机化合物有什么区别 能举例说明吗
有机化合物和无机化合物的区别主要看它们的分子组成中是否有碳元素，如糖类是有机化合物，由碳、氢、氧三种元素组成；水是无机化合物，由氢、氧两种元素组成。有机化合物是指除了二氧化碳、碳酸和碳酸盐以外的含碳化合物。
组成细胞的主要化合物及相对含量
细胞中最多的化合物是 ；最多的有机化合物是 ；细胞中干重最多的化合物是 。
水
蛋白质
水
（70%~90%）
蛋白质
（7%~10%）
无机盐
（1%~1.5%）
脂质
（1%~2%）
糖类和核酸
（1%~1.5%）
组成细胞的主要化合物及相对含量
蛋白质
一、填空
1．组成人体的元素中，占细胞鲜重百分比最多的元素是________；占细胞干重百分比最多的元素是__________。 _________是构成细胞的最基本元素。
2．一般情况下活细胞内含量最多的化合物是_______，含量最多的有机化合物________。
练一练:
O
C
C
水
蛋白质
二、选择题
1、牛通过吃草，从草中获得化合物和化学元素，那么，牛和草在化学元素的种类以及相同化学元素的含量上分别是（ ）
A.种类差异很大，含量上大体相同
B.种类和含量差异都很大
C.种类和含量都大体相同
D.种类大体相同，含量差异较大
2、生活在缺水的沙漠环境中的仙人掌细胞中，含量最多的化合物是（ ）
A、蛋白质 B、脂肪 C、糖类 D、水
D
D
3.生活在沙漠中的仙人掌和生活在珊瑚礁中美丽的珊瑚鱼，组成它们的化学元素种类 （ ）
A、差异很大 B、有些差异
C．大体相同 D．没有一定标准
4．在番茄幼苗的培养液中，除了必需的微量元素、NH4＋、PO43－和CO2外，还有必需的大量元素是(　　)
A.C、H、O、N B.K、Ca、Mg、Fe
C.Mn、Mo、Cu、Zn
D.K、Ca、Mg、S
C
D
检测生物组织中的
糖类、脂肪和蛋白质
实验:检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
实验原理：
某些化学试剂能够使生物组织中的有关有机化合物产生特定的颜色反应。如：
还原糖 + 斐林试剂→砖红色沉淀
脂肪 + 苏丹Ⅲ→橘黄色
蛋白质 + 双缩脲→紫色
淀粉 + 碘→蓝色
注意事项：
（１）检测还原糖时应水浴50~60度加热
（２）检测脂肪时，切片要薄，用苏丹Ⅲ
染色时间不宜过长,用显微镜观察.
（３）斐林试剂是甲乙两液等量混匀后立即使用，即现配现用。颜色变化：浅蓝色 棕色 砖红色沉淀
双缩脲试剂是先加入A液1ml,摇匀,再加入B液4滴,摇匀.颜色变化:无色 浅蓝色 紫色
1．检测生物组织中的有机物时，会出现不同的颜色反应。下列有关叙述错误的是（ ）A．将煮熟的鸡蛋白捣碎并加入双缩脲试剂后会出现紫色的颜色反应B．将甘薯的块茎捣碎，向其提取液中加入碘液，溶液呈蓝色，说明该提取液中含有淀粉C．进行花生种子子叶中脂肪的鉴定实验时，苏丹Ⅲ染液能将子叶染成橘黄色D．向西瓜的汁液中加入斐林试剂并水浴加热后可观察到较深的砖红色
D
随堂测验
2．生物大分子在生物体生命活动中具有重要的作用碳原子本身的化学性质，使它能够通过化学键连结成链状或环状，从而形成生物大分子。以上事实可以说明（　　）
①碳元素参与生物体内所有化合物的组成
②碳元素是各种大分子化合物中数量最多的元素
③地球上的生命是在碳元素的基础上建立起来的
④碳元素是组成生物体内有机化合物的最基本元素
A．②③④ B．①③④ C．②④ D．③④
D
3．下列试剂与鉴定的物质及颜色变化的对应关系不正确的一组是（ ）
A．双缩脲试剂—蛋白质—紫色
B．碘液—淀粉—蓝色
C．斐林试剂—麦芽糖—砖红色
D．苏丹Ⅳ染液—脂肪—橘黄色
D
4．某学生完成了下面的实验：他用碘液检验一块干面包，面包变成了深蓝色，他嚼碎了另一块面包，并用斐林试剂检验，嚼碎的面包变成了砖红色。因此，他得出结论，认为当面包被嚼碎时淀粉变成了麦芽糖。这位学生的实验设计的错误在于（　　）
A．未对嚼碎的面包做淀粉检验
B．未对唾液做淀粉检验
C．未对干面包做麦芽糖的检验
D．未考虑面包的制作时间
C
5．人体内有多种微量元素，它们的含量很少，但是对人体的健康起着重要的作用。下列哪些元素全部是微量元素（ ）
A．Na K Cl S B．Fe Zn Cu Mn
C．H O C N D．Cu Ca Mn Mo
B
6．在鉴定生物组织中的还原糖、脂肪、蛋白质的实验中，下列对实验材料或试剂的选择的叙述，正确的是（ ）
A．可用斐林试剂检测尿液中的蛋白质
B．花生种子含脂肪较多，是用于脂肪鉴定较理想的材料
C．在马铃薯汁中加入碘液会有砖红色沉淀出现
D．在甘蔗茎的汁含糖较多，常用于还原糖的鉴定
B
7．下列有关组成生物体的化学元素的说法中，不正确的是（ ）
A．碘参与组成甲状腺激素，镁参与组成叶绿素
B．C、H、O、N、P、K、Ca、Mg都是大量元素，C在各种有机物中都存在
C．在肺炎双球菌的化学组分中，P元素仅存在于DNA和RNA分子中
D．微量元素虽然含量少，但是生物体生长发育必不可少
C
8．下方有关图示的分析中，不正确的是（ ）
A．如果该图为组成细胞的化合物，则A中一定含有的元素为H、O
B．如果该图表示的是组成细胞的化合物，则A是蛋白质
C．如果该图表示的是组成活细胞中的元素，则A是氧元素
D．如果该图表示的是植物活细胞中的元素，则其中Mo的含量很少
B
9．下列有关检测还原糖、脂肪和蛋白质三个实验的叙述，正确的是（ ）
A．只有脂肪的检测不需要显微镜
B．不止是还原糖的检测需要加热到50～65 ℃
C．三个实验的显色反应均不相同
D．检测还原糖、蛋白质所用方法相同
C
10．根据“生物组织中可溶性糖、脂肪、蛋白质的鉴定”实验，回答下列问题：
（1）鉴定成熟苹果果肉中存在还原性糖所用的试剂是____________，该试剂与细胞内还原性糖发生作用，形成__________沉淀，因此，可用该试剂检验糖尿病人尿液中________的含量。
（2）鉴定花生子叶中脂肪的实验中，能将脂肪染成橘黄色的染液是_____________，用其染色时，要用酒精冲洗浮色，这是因为_________________。
（3）鉴定黄豆组织中存在蛋白质时，向组织液中加入双缩脲试剂A摇匀，再向样液中加入双缩脲试剂B摇匀。其中双缩脲试剂B的量只有3～4滴，而不能过量，为什么？_____________。
（4）本实验注意事项：
① 斐林试剂极不稳定，其甲液和乙液需_______________。
② 双缩脲试剂的使用，应先加试剂________________，造成碱性环境，再加试剂_________________。
③ 在可溶性糖的鉴定中，对试管中溶液加热时，试管底部不要触及____________；试管口不要朝向_________________，以免溶液沸腾时冲出试管造成烫伤。
④蛋白质的鉴定的样液浓度不能____________，以免实验后粘住试管壁，洗不干净。
（1） 斐林试剂 砖红色 葡萄糖
（2） 苏丹Ⅲ 酒精可以溶解苏丹Ⅲ染液
（3）过量的双缩脲试剂B会与试剂A反应，使溶液呈蓝色，而掩盖生成的紫色
（4） 先分开存放，使用时再临时混合均匀用于实验 A B 烧杯壁和烧杯底部 自己和别人 太高

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