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(共24张PPT)
2.1 细胞中的元素和化合物
第二章 组成细胞的分子
学习目标
1.了解组成细胞的主要元素和化合物。（重点）
2.学会检测生物组织中的糖类、脂肪及蛋白质。（重、难点）
问题探讨
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
思考：组成地壳和细胞的元素种类和含量有什么特点？
比较组成地壳和组成细胞的部分元素的含量，你能提出什么问题？就自己提出的问题与其他同学交流。
生物界与非生物界在元素组成上的统一性和差异性
细胞生命活动所需的物质，归根结底是从____________中获取的。组成细胞的化学元素，在_______________中都能找到。没有一种化学元素为______特有。但是，细胞中各种元素的相对含量与无机自然界的大不相同。
无机自然界
无机自然界
细胞
含量
种类
自学指导1
阅读课本P16-P17的内容，思考并回答以下问题。 4分钟
1.比较组成玉米细胞和人体细胞的元素种类和含量，完成讨论题。
2.组成细胞的元素常见的有_____种,可以如何进行分类？大多以__________形式存在。
3.组成细胞的主要化合物有哪些？及其相对含量是？
4.细胞内含量最多的化合物是？含量最多的有机化合物是
玉米细胞和人体细胞的
元素及含量（干重，质量分数）
注：其他元素占细胞干重的质量分数总计小于3%
思考·讨论
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？
2.细胞中有些元素含量很少，是否意味着它们不重要？
3.比较组成玉米细胞和人体细胞中的元素种类和含量（干重），你能得出哪些结论？
元素 玉米细胞 人体细胞
C 43.75% 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
元素及含量（干重，质量分数）
注：其他元素占细胞干重的质量分数总计小于3%
总结
元素 玉米细胞 人体细胞
C 43.75% 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:O＞C＞H＞N
这说明不同生物细胞在元素组成上具有统一性，在元素的含量上具有差异性。
人体细胞:C＞O＞N＞H
植物______多，蛋白质少，故干重中O较多；
动物________多，糖类少
故干重中C比例高
糖类
蛋白质
一、组成细胞的元素
大量元素：
微量元素：
1.组成细胞的化学元素，常见的有 种
20多
2.根据含量
C H O N P S K Ca Mg
基本元素
主要元素
Fe Mn B Zn Mo Cu 等
铁 锰 硼 锌 钼 铜
记忆口诀：铁 猛 碰 新 木 桶
C:在细胞_______中含量较多，是__________元素。是构成有机物的核心元素。
H:参与构成水和有机物。是细胞中___________最多的元素。
O:在细胞_____中含量最多，参与构成水和有机物。
干重
最基本
原子个数
鲜重
N:主要参与构成________和核酸等有机物。
蛋白质
C H O N P S K Ca Mg
1.大量元素：
P:主要参与构成______、ATP、磷脂等有机物。
核酸
S:主要参与构成某些__________等有机物。
蛋白质
2.微量元素：
Fe Mn B Zn Mo Cu 等
Fe:可参与构成____________。
血红蛋白
Zn:促进皮肤、骨骼和性器官的正常发育，维持正常的细胞代谢。常称为生命元素。
B：主要促进植物花粉管萌发和伸长。
缺硼：花而不实。
无论大量元素还是微量元素都是必需元素。微量元素虽含量少，但其生理作用却不可替代。
组成细胞的各种元素大多以__________形式存在。
化合物
二、组成细胞的化合物
无机物 水 70%-90%
无机盐 1%-1.5%
有机物 蛋白质 7%-10%
脂质 1%-2%
糖类 1%-1.5%
核酸 细胞内含量最多的化合物是___，含量最多的有机化合物是_______。
上面的数据是基于大量不同种类的细胞的统计结果，实际上，不同生物组织的细胞中各种化合物的含量是有差别的。如，很多植物细胞由于细胞壁的存在而______的含量较多。
水
蛋白质
糖类
1.判断题
①Ca、Mg、Fe、Mn、Cu是组成细胞的微量元素。( )
②细胞中的一种元素的作用能被其他元素代替。( )
③因为O是活细胞中含量最多的元素，所以O是最基本的元素。( )
④在沙漠植物仙人掌的活细胞中含量最多的化合物是蛋白质。( )
⑤在人体活细胞中氢原子的数目最多。( )
⑥地壳与活细胞中含量最多的元素都是O ，因此说明生物界与非生物界具有统一性。( )
×
×
×
×
√
×
当堂训练1
2.如图1是细胞中化合物含量的扇形图，图2是有活性的细胞中元素含量的柱形图，请分析：
1）若图1表示细胞鲜重，则A、B化合物依次_________。
2）若图1表示细胞完全脱水后的化合物含量，则A化合物一定含的元素是________________。
水、蛋白质
C、H、O、N
3）若图2表示组成人体细胞的元素含量(占细胞鲜重的百分比）,则a、b、c依次是__________。
O、C、H
自学指导2
阅读课本第18-19页的内容，思考并回答以下问题。5分钟
1.检测不同生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质运用的是实验原理是什么？
2.利用实验检测生物组织中的糖类、脂肪、蛋白质，其实验步骤分别是怎样的？
3.比较斐林试剂和双缩脲试剂的异同。(成分、使用方法、检测对象、颜色反应)
1.实验原理：
某些化学试剂能够使生物组织中的相关化合物产生特定的颜色反应。如：
还原糖（葡萄糖、果糖、麦芽糖）+ 斐林试剂 → 砖红色沉淀
脂肪 + 苏丹Ⅲ染液 → 橘黄色
蛋白质 + 双缩脲试剂 → 紫色反应
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
变成砖红色沉淀
50-650C的温水水浴加热
（一）还原糖的检测
2.实验步骤：
斐林试剂：
甲液：0.1g/ml的NaOH
乙液：0.05g/ml的CuSO4
注意事项：
①还原糖有
②
③必须
颜色变化：
葡萄糖，果糖，麦芽糖等（蔗糖、淀粉不属于）
甲乙液必须等量混合均匀后再加入样液中，现配现用
用水浴加热
砖红色
浅蓝色
棕色
（CuSO4）
（Cu2O）
还原糖的检测和观察
用于检测尿液中是否含有葡萄糖
应用：
（二）脂肪的检测
1.原理
脂肪＋苏丹Ⅲ染液→橘黄色
2.选材
花生种子：富含脂肪且没有其他颜色干扰。
方法一:花生种子匀浆+3滴苏丹Ⅲ染液→_______
橘黄色
方法二:将花生种子切成薄片，染色，显微镜观察
过程与结果
苏丹Ⅲ
滴1-2滴50%酒精
低倍镜
高倍镜
脂肪微粒
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
显色反应
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。
（3）蛋白质的检测
双缩脲试剂：
A液：0.1g/ml的NaOH B液：0.01g/ml的CuSO4）
斐林试剂 双缩脲试剂
成分
使用方法
检测对象
颜色反应
3.斐林试剂与双缩脲试剂的区别
甲液：0.1g/mlNaOH 溶液
乙液：0.05g/mlCuSO4 溶液
A液：0.1g/mlNaOH 溶液
B液： 0.01g/mlCuSO4 溶液
等量混合、现配现用、
水浴加热
先A后B，不加热
还原糖
蛋白质
产生砖红色沉淀
发生紫色反应
双缩脲≠双缩脲试剂
B液不能过量，否则多余的B液将会与A液发生反应生成Cu（OH）2显色而遮盖原有的颜色。
实验易错点提示
(1)唯一需要加热——还原糖鉴定,且必须水浴加热,不能用酒精灯直接加热。若不加热则无砖红色沉淀出现。
(2)非还原糖(如蔗糖)+斐林试剂的现象不是无色而是浅蓝色[Cu(OH)2的颜色]。
(3)唯一需要显微镜——脂肪鉴定,实验用50%酒精的作用——洗去浮色。
(4)若用大豆作材料,必须提前浸泡;若用蛋清作材料,必须稀释,防止其粘在试管壁上不易刷洗;且该实验应预留部分组织样液做对比。
1.下列健康人的4种液体样本中，能与双缩脲试剂发生紫色反应的是（ ）
①尿液 ②胃液 ③汗液 ④唾液
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
D
当堂训练2
2.下列关于“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”实验的叙述,正确的是(　　)
A.常用番茄、苹果等组织样液作为检测植物组织内还原糖的实验材料
B.脂肪的检测中观察花生子叶切片细胞间不可能出现橘黄色脂肪颗粒
C.脂肪的检测中体积分数为50%的酒精溶液的作用是为了溶解组织中的脂肪
D.蛋白质的检测中加入的质量分数为0.1 g/mL的NaOH溶液可为反应提供碱性环境
D
3.下列关于“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”实验操作步骤的叙述,正确的是(　　)
A.用于鉴定还原糖的斐林试剂甲液和乙液,可直接用于蛋白质的鉴定
B.若要鉴定花生种子中是否含有脂肪,一定需要用显微镜观察
C.鉴定可溶性还原糖时,要加入斐林试剂(甲液和乙液等量混合均匀再加入)
D.用双缩脲试剂鉴定蛋白质时,需水浴加热2 min才能看到紫色
C

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