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(共30张PPT)
第1节 细胞中的元素和化合物
第2章 组成细胞的分子
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
组成元素种类基本相同
组成元素含量差别大
生物界 非生物界
统一性
生物界 非生物界
差异性
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？
2、生物体中的元素含量和无机环境中的含量有区别吗？
问题探讨 P16
*Si在某些植物细胞中含量较多，如硅藻、禾本科植物
因为组成细胞的化学元素归根结底是从无机自然界吸收的
所以生物界与非生物界具有统一性（体现：元素种类相同）
生物体吸收自然界中的元素又是有选择性的
所以生物界与非生物界也存在差异性（体现：元素含量不同）
玉米细胞和人体细胞的部分元素及含量（干重，质量分数）
元素 玉米细胞 人体细胞
C 43.57 55.99
H 6.27 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
基本元素
1.在玉米细胞和人体细胞中含量较多的四种元素一样吗？怎样解释这种现象？
因为玉米和人都是生物，组成它们的主要成分都是水、糖类、脂类和蛋白质等物质，这些物质含有C、H、O，蛋白质还含有N。
一、组成细胞的元素
元素 玉米细胞 人体细胞
C 43.57 55.99
H 6.27 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
2.细胞中有些元素含量很少，是否意味着它们不重要？
细胞中有些元素含量很少，但是却有着重要作用，如在玉米细胞中，S只有0.17%，Mg只有0.18%，但是很多蛋白质都含有S，叶绿体中叶绿素分子就含有Mg，如果缺少S或Mg，细胞就不能合成这些蛋白质或叶绿素了。
一、组成细胞的元素
玉米细胞和人体细胞的部分元素及含量（干重，质量分数）
元素 玉米细胞 人体细胞
C 43.57 55.99
H 6.27 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
3.比较组成玉米细胞和人体细胞中的元素种类和含量，你还可以得出哪些结论？
玉米细胞和人体细胞中的不同有机物的含量有差别，如玉米中糖类多一些，O元素就高。而人体细胞中的蛋白质的含量要多一些，N元素就高。
一、组成细胞的元素
玉米细胞和人体细胞的部分元素及含量（干重，质量分数）
1、种类：细胞中常见的化学元素有20多种。
2、分类：P17
大量元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等。（含量占生物体总重量万分之一以上）
微量元素：Zn、Fe、B、Cu、Mo、Mn等。
按含量
C、H 、O 、N 、P 、S 、K 、Ca 、Mg
最基本元素
基本元素
主要元素
大量元素
一、组成细胞的元素
新铁臂（阿）童木，猛！
自然界的元素
生物体内的元素
请你构建“自然界的元素” “生物体内的元素” “组成细胞的元素”
“大量元素”“微量元素” 的关系图。
几十年前，新西兰有一个牧场的大片牧草长势很弱，有的甚至发黄枯萎，即使使用了大量的N、P、K肥也无济于事，后来，人们偶然发现牧场内的一小片牧草长得十分茂盛。原来，这一片“绿洲”的附近有一座（Mo）钼矿，矿工每天上下班总是抄近路走，他们的鞋子踩过的地方，牧草绿油油的。经过科学家的化验和分析，一公顷牧草只需150克钼就足够改善它们的长势了。
微量元素虽然在生物体中含量很少，但依然起着重要的作用，同大量元素一样，都属于生命所必需的元素。
1、生物对微量元素的需要量很少，微量元素是否可有可无？
2、生物体内含有的元素不是大量元素就是微量元素吗？
生物体内含有的元素有些既不是大量元素也不是微量元素。无论是大量元素还是微量元素，都是生物体的必需元素，如果不是生物体必需的元素，不管含量高低，都不是大量元素或者微量元素。如铅（Pb）、汞（Hg）。
组成细胞的各种元素大多以化合物的形式存在。
种类
无机化合物
有机化合物
水
无机盐
糖类
脂质
蛋白质
核酸
二、组成细胞的化合物
最多化合物 最多有机物 最多的元素
鲜重
干重
水
蛋白质
蛋白质
蛋白质
O>C>H>N
C>O>N>H
二、组成细胞的化合物
1．下图为元素在生物体内的含量分布情况，下列表述不正确的是(　　)
A．Ⅰ 在非生物界中都能找到，体现了生物界与非生物界的统一性
B．Ⅱ 含量虽少，却是生物体正常生命活动不可缺少的
C．Ⅱ 和 Ⅲ 为生物体的必需元素，一旦缺乏就可能会导致相应的病症
D．P、S、K、Ca、Fe属于大量元素　
D
2.生命的物质基础是组成细胞的元素和化合物，下图中序号代表不同的化合物，面积不同代表含量不同，其中Ⅰ和Ⅱ代表两大类化合物。下列叙述正确的是(　　)
A．若Ⅴ和Ⅵ分别代表蛋白质和脂质，则Ⅶ代表核酸
B．细胞干重和鲜重中含量最多的化合物分别是Ⅴ和Ⅲ
C．医用的生理盐水和糖溶液中的溶质分别属于Ⅳ和Ⅴ
D．上述物质中氧原子含量最高的化合物是Ⅱ
B
糖类和核酸
Ⅳ和Ⅵ或Ⅶ
水Ⅲ
梨的果实和叶肉细胞所含化合物的种类和数量有何明显差别？
1）梨的果实中含糖类、水较多；
2）叶片中含有较多叶绿素。
不同生物组织的细胞中各种化合物的含量有差别。
思考P17
联系日常膳食，预测以下食材可能含有的有机物种类
怎样检测细胞中含有上述化合物？
蛋白质
脂肪
糖类
检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
探究·实践 P18
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。
实验原理：
还原糖与_________,在_________条件下生成___________
还原糖检测
脂肪的鉴定
蛋白质检测
脂肪可以被____________,染成___________
蛋白质与____________发生作用，产生________反应
斐林试剂
水浴加热
砖红色沉淀
苏丹Ⅲ染液
橘黄色
双缩脲试剂
紫色
常见还原糖:
葡萄糖、果糖、半乳糖、乳糖、麦芽糖
常见非还原糖:
蔗糖、淀粉、纤维素、糖原
实验步骤：
选材
制备组织样液
显色反应
现象
（还原糖含量高、近白色的植物组织）
制浆—单层纱布过滤—取浆
50～65℃水浴加热2min
2mL组织样液
1mL斐林试剂
蓝色
砖红色沉淀
近白色
梨匀浆、葡萄匀浆、白萝卜匀浆
现配现用
等量混合
水浴加热
还原糖的检测和观察
甘蔗、甜菜----蔗糖
西瓜、番茄----颜色深
思考: 鉴定还原糖时使用的斐林试剂为何要现配现用
因为斐林试剂很不稳定,配置好的Cu(OH)2悬浊液放置一段时间后，会形成沉淀，影响实验效果。其次是Cu(OH)2放置久了会发生分解反应，形成部分黑色CuO，也会影响实验结果。所以应将甲液和乙液分别保存,使用时现配现用。
斐林
试剂
甲液:
乙液:
0.1g/mLNaOH溶液
0.05g/mLCuSO4溶液
反应实质：
还原糖将Cu(OH)2还原，生成砖红色的Cu2O
选材：黄豆组织样液、鸡蛋蛋清稀释液
制备组织样液：黄豆浸泡→去皮→切片→研磨→过滤→滤液
显色反应
现象
摇匀
2mL组
织样液
1mL双缩脲试剂A液
双缩脲试剂A液：质量浓度为0.1g/mL的NaOH溶液
双缩脲试剂B液：质量浓度为0.01g/mL的CuSO4溶液
4滴双缩脲试剂B液
无色
蓝色
紫色
蛋白质的检测和观察
（以免实验后黏住试管壁，不易清洗）
思考: 鉴定蛋白质时,加入试剂B后,如果没有产生紫色反应,可能
的原因是什么
可能加入的双缩脲试剂B过量,CuSO4在碱性溶液中生成大量的蓝色Cu(OH)2絮状沉淀,会遮蔽实验中所产生的紫色,影响观察结果。
0.1g/mLNaOH
双缩脲试剂
A液
B液
0.01g/mLCuSO4
反应实质：蛋白质中的肽键 + Cu2+
碱性环境
紫色络合物
比较项目 斐林试剂 双缩脲试剂
作用
成分
使用方法
原理
反应条件
检测可溶性还原糖
检测蛋白质(肽键)
甲液: 0.1g/mLNaOH
乙液: 0.05g/mLCuSO4
A液: 0.1g/mLNaOH
B液: 0.01g/mLCuSO4
甲液与乙液等体积混合使用，现配现用。
先加A液1ml，再加B液4滴
Cu(OH)2被还原糖还原成Cu2O砖红色沉淀。
蛋白质在碱性条件下与Cu2+络合，生成紫色络合物。
水浴加热(50~65℃)
碱性环境、常温
比较斐林试剂和双缩脲试剂
取材：花生种子（实验前浸泡3－4h），去掉种皮，用刀片在子叶的横断面上平行切下若干薄片，放入盛有清水的培养皿中待用。
制片
选取最薄的薄片移至载玻片中央
在薄片上滴2－3滴苏丹Ⅲ染液，染色3min
用吸水纸吸去染液，滴加体积分数为50%的酒精溶液1－2滴
显微观察
现象
用吸水纸吸去多余的酒精，滴1-2滴蒸馏水，盖上盖玻片，制成临时装片
先在低倍镜下找到花生子叶的最薄处，移至视野中央，后用高倍镜观察
有被染成橘黄色的脂肪微粒
脂肪的检测和观察
（洗去浮色）
脂肪的检测结果
脂肪微粒
课后习题P18-19
1. 基于对细胞元素组成、元素含量等的认识，判断下列相关表述是否正确。
（1）细胞中不存在无机自然界没有的特殊元素。（ ）
（2）细胞中微量元素含量最少，作用也很微小。（ ）
（3）不同种类的细胞其组成元素和化合物种类基本相同，但含量往往有一定的差异，这既体现了细胞的统一性，又反映了细胞的多样性。（ ）
2.将下列试剂与相应的待测样品、相应的实验结果用线连接起来。
苏丹Ⅲ染液 豆浆 砖红色沉淀
斐林试剂 梨汁 橘黄色
双缩脲试剂 花生子叶 紫色
√
×
√
3.在下列有机化合物中，人体细胞内含量最多的一种是（ ）
A.脂质 B.糖类 C.蛋白质 D.核酸
C
4.科学家在研究生物体的化学成分时，发现组成生物体的元素在无机自然界中也都存在，这一事实主要说明（ ）
A.生物来源于非生物
B.生物界与无机自然界具有统一性
C.生物界与无机自然界具有差异性
D.生物与非生物在元素组成上没有区别
B
5.组成细胞的元素追根溯源来自无机环境，为什么细胞内各种元素的比例与无机环境的大不相同？
提示：细胞是生命活动的基本单位，虽然组成细胞的元素来自无机环境，但是构成细胞的主要元素C、H、O、N含量与无机环境差异很大，这与细胞内的有机化合物如糖类、脂质、蛋白质和核酸有关。
6.将细胞内含有的各种物质配齐，并按照它们在细胞中的比例放在一个试管中，能构成个生命系统吗？为什么？
提示：不能。因为生命系统内部是一个严谨有序的结构，不是由物质随意堆砌而成的。

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