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2.1
细胞中的元素和化合物
导入
下面的广告中提到了哪些化学元素？能否解释其中的科学道理？
（1）补铁、补血，补血口服液！
（2）健康的体魄，来源于“碘碘”滴滴。
（3）万丈高楼平地起，层层都是“钙”起来。
（4）用心的妈妈会用“锌”。
化学元素：指自然界中一百多种基本的金属和非金属物质。
一、组成细胞的元素（P16）
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
207倍
问题探讨
种类相同：具有统一性
（组成细胞的元素是生物体有选择地从环境中获取的）
含量不同：具有差异性
比较两者组成元素的种类和含量，你能看出什么？
1.生物界与非生物界的关系
2.元素的种类：20多种
Ca Mg K
C
H O N
S P
Fe Mn(锰) B(硼) Zn Mo(钼) Cu
最基本元素
虽分为大量和微量，但都是必需元素，缺一不可。
大量元素： (万分之一以上)
微量元素：
巧记：“他请杨丹留人盖美家”
巧记：“铁猛碰新木桶”
依含量分
基本元素
主要元素
大量元素
一、组成细胞的元素（P16）
鲜重是 。
干重是 。
占人体细胞最多
O
C
O>C>H>N
C>O>N>H
鲜活状态
晒干
一、组成细胞的元素（P16）
判断：
因为干重下，C的含量最多，所以我们把C元素称为最基本元素。（ ）
C被称为最基本元素，是因C在生物体内易构成基本骨架，是大分子物质形成的基础。
X
元素 玉米干重 (﹪) 人干重
(﹪)
C 43.57 55.99
H 6.24 7.46
O 44.43 14.62
N 1.46 9.33
P 0.20 3.11
S 0.17 0.78
K 0.92 1.09
Ca 0.23 4.67
Mg 0.18 0.16
一、组成细胞的元素（P16）
3.元素缺乏的病症
缺Fe：人患贫血；果树患黄叶病（无法催化叶绿素形成）
缺Ca：成年人患骨质疏松症；人血液中缺钙会出现抽搐
缺I ：人幼年患呆小症；成年患甲状腺肿大
缺B ：只开花不结果/华而不实(影响花粉管的萌发）
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，叶片发黄
一、组成细胞的元素（P16）
1.下列哪项不是组成生物体的大量元素（ ）
A.C B.N C.Mg D.Cu
2.下列说法错误的是（ ）
A.组成生物体的最基本元素是碳
B.SARS病毒和桃树共有的元素是C、H、O、N、P等
C.生物体内含有的元素都是生物体所必需的
D.Cu、Mn、Mo、B都是组成生物体的微量元素
3.组成生物体的大部分有机化合物的6种主要元素（ ）
A.C、H、O、N、P、Ca B.H、O、P、S、K、Mg
C.C、H、O、N、P、S D.N、P、S、K、Ca、Zn
D
C
课堂检测
C
汞
化合物是 。
有机化合物是 。
含量最多
二、组成细胞的化合物（P17）
水
蛋白质
组成细胞的元素大多以化合物的形式存在。
元素→化合物
1.过度肥胖人的脂肪组织中，占细胞重量50%以上的物质是（ ）
A.糖类 B.脂肪 C.蛋白质 D.水
2.生活在缺水的沙漠环境中的仙人掌细胞中，含量最多的有机化合物是（ ）
A.蛋白质 B.脂肪 C.糖类 D.水
D
A
课堂检测
我们平常吃的东西里面包括了那些营养呢？
糖类
蛋白质
脂肪
淀粉
三、检测糖类、脂肪和蛋白质（P18）
生成砖红色沉淀
三、检测糖类、脂肪和蛋白质（P18）
1.糖类
①原理：
②材料：
还原糖：葡萄糖、果糖、麦芽糖（蔗糖和多糖不是）
斐林试剂：甲液0.1g/mL的NaOH+乙液0.05g/mL的CuSO4
甲、乙液混合后产生的Cu(OH)2（蓝色）易形成沉淀，所以，斐林试剂要求现配现用，等量混合。
③步骤：等量混合，水浴加热
④现象：蓝色→棕→砖红色沉淀
⑤本质：Cu(OH)2被还原为Cu2O
还原糖 + 斐林试剂
砖红色沉淀
50-65℃
水浴加热
①加入2mL组织样液
②加入1mL新配制的斐林试剂
还原糖的检测与观察
葡萄糖溶液 梨匀浆 葡萄匀浆 白萝卜匀浆
甲液：
0.1g/mL的NaOH
乙液：
0.05g/mL的CuSO4
③50—65°C水浴加热2min
Cu2O氧化亚铜
还原糖的检测与观察
三、检测糖类、脂肪和蛋白质（P18）
问题讨论
1.可用马铃薯、甜菜和甘蔗、西瓜和草莓作为材料吗？
不能，不含还原糖、颜色较深，影响观察。
2.还原糖的检测实验在材料选择上有哪些原则？
材料应该白色或者近于白色，含糖量高。
3.蔗糖溶液中加入斐林试剂水浴加热后呈现什么颜色？
蔗糖属于非还原糖，不与斐林试剂发生反应，观察到的现象不是无色，而是浅蓝色[Cu(OH)2]。
4.斐林试剂使用时有什么注意事项？
要现配现用，混合均匀。Cu(OH)2沉淀后无法参与反应。
２mL组
织样液
双缩脲试剂
Ａ２mL
双缩脲试剂
Ｂ４滴，摇匀
三、检测糖类、脂肪和蛋白质（P18）
2.蛋白质
①原理：
②材料：
豆浆、鲜肝研磨液
双缩脲试剂：A液0.1g/mL的NaOH+B液0.01g/mL的CuSO4
在碱性条件下，蛋白质与Cu2＋发生络合反应，产生紫色络合物。所以，要先加NaOH（A液），再加CuSO4（B液）。
③步骤：先A液1ml后B液4滴
④现象：无色→紫色
⑤本质：碱性下，Cu2＋与肽键反应
蛋白质 + 双缩脲试剂
紫色
①加入2mL组织样液
②加入双缩脲试剂A液1mL
③加入双缩脲试剂B液4滴
蛋白质的检测与观察
蛋白质溶液 豆浆 鸡蛋清稀释液 鲜肝提取液
蛋白质的检测与观察
蛋白质中肽键在碱性环境遇到Cu2+会形成紫色络合物
三、检测糖类、脂肪和蛋白质（P18）
问题讨论
1.双缩脲试剂和斐林试剂有什么异同？
2. B液的用量为什么只需4滴？
过多会与A液形成Cu(OH)2（蓝色），掩盖紫色。
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 0.1g/mL NaOH 0.05g/mL CuSO4 0.1g/mL NaOH 0.01g/mL
CuSO4
鉴定物质 还原糖 蛋白质
反应实质 还原糖将Cu2+还原为Cu+， 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、乙液现配现用 等量混匀 先加A液1mL，摇匀； 再加B液4滴，摇匀
反应条件 50～65℃ 水浴加热 不需加热
反应现象 蓝色→棕→砖红色沉淀 无色→紫色
①原理：
②材料：花生种子、苏丹Ⅲ染液、50%酒精溶液、蒸馏水
③步骤：取材→切片→制片（3种试剂）→观察（高倍镜）
三、检测糖类、脂肪和蛋白质（P18）
3.脂肪
苏丹Ⅲ染液
苏丹Ⅳ染液
橘黄色
脂肪 +
红色
脂肪微粒
③制片：苏丹Ⅲ染液
③制片：50%的酒精
蒸馏水
脂肪的检测与观察
①取材：浸泡、去皮
②切片：薄片
④观察：低→高
三、检测糖类、脂肪和蛋白质（P18）
问题讨论
1.实验过程中50%酒精的作用是？为什么不用蒸馏水？
洗去浮色，酒精可以溶解苏丹Ⅲ染液。
2.实验是否一定需要显微镜？低倍镜到高倍镜的操作？
需要。不用显微镜能看到变色，但
是因为在染色后整个细胞都变色了。
用显微镜观察的是脂肪粒的变色，用
肉眼无法看到。
脂肪微粒
自主总结
鉴定物 试剂 试验条件 显色反应
还原糖
蛋白质
脂肪
淀粉
斐林试剂
0.1g/mL NaOH
0.05g/mL CuSO4
双缩脲试剂
0.1g/mL NaOH
0.01g/mL CuSO4
苏丹III染液
苏丹IV染液
碘液
现配现用（等量混合）50-60℃，水浴加热
先加A液（1ml），摇匀
后加B液（4滴），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
砖红色沉淀
紫色
蓝色
橘黄色
红色
课堂总结
1. 图为元素在生物体内的含量分布情况，下列表述错误的是（ ）
A.P、S、K、Ca、Zn属于大量元素
B.在非生物界中都能找到，体现生
物界与非生物界的统一性
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病症
D.Ⅲ含量虽少，却是生物体正常生
命活动不可缺少的
A
课堂检测
2.下列检测生物分子的实验中，关于颜色变化的叙述错误的是（ ）
A.淀粉遇碘液可显蓝色
B.葡萄糖与斐林试剂反应呈砖红色
C.蛋白质与双缩脲试剂反应显紫色
D.脂肪被苏丹IV染液染成橘黄色
D
课堂检测
3.在用双缩脲试剂检测蛋白质的实验中，正确的操作是（ ）
A.向2mL蛋白稀释液中先加0.1g/mL的NaOH溶液1mL，振荡均匀后，再加4滴0.01g/mL的CuSO4溶液
B.向2mL蛋白稀释液中先加3～4滴0.01g/mL的CuSO4溶液，振荡后再加1mL的0.01g/mL的NaOH溶液
C.向2mL蛋白稀释液中同时加1mL的0.01g/mL的NaOH和0.01g/mL的CuSO4混合液
D.在NaOH和CuSO4混合液中加入2mL蛋白稀释液
A
课堂检测
4.油菜种子成熟过程中部分有机物的含量变化如图，将不同成熟阶段的种子匀浆检测，结果正确的是（ ）
C
课堂检测

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