资源简介

细胞中的元素和化合物
本节聚焦
1.组成细胞的主要元素是什么?
2.组成细胞的重要化合物有哪些?
3.怎样检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质
壹
贰
统一性：组成细胞的化学元素在无机自然界当中都能找到，没有一种化合物是细胞所特有的
差异性：细胞与非生物相比，各种元素的含量大不相同
元素
玉米
人
O
44.43
14.62
C
43.75
55.99
H
6.24
7.46
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
玉米与人体内的化学元素组成：
思考：运用自己认为的科学方法解读表格数据，能得出哪些结论？
1.不同生物体内化学元素的种类基本相同。
2.不同生物体内同种化学元素的含量不同。
3.同一生物体内不同化学元素的含量不同，其中C、H、O、N4种元素所占比例较大。
考点一　组成细胞的化学元素及化合物
一、组成细胞的化学元素
1．种类与含量
组成生物体的化学元素常见的有20多种，各种元素的归属范围归纳如下：
考点整合
大量元素的含量特别大吗？
误区
人体当中含量万分之一以上的元素叫做大量元素，
人体当中含量万分之一以下的元素叫做微量元素
(1)大量元素和微量元素都是组成生物体的必需元素。
(2)占细胞干重最多的元素是C，占细胞鲜重最多的元素是O；无论干重还是鲜重，C、H、O、N四种元素的含量最多。

干重：C > O > N > H

鲜重：O > C > H > N

元素缺乏与疾病的相关性：
缺Fe：
人体患贫血；果树患黄叶病
缺Ca：
成年人缺钙患骨质疏松症；人血液中缺钙会出现抽搐现象
缺I：
人幼年患呆小症；成年患甲状腺肿大（大脖子病）
缺B：
华而不实（只开花不结果）----促进花粉的萌发
缺Zn：
影响人体生长发育、大脑发育和性成熟
缺Si：
患克山病（原发性心脏病）
缺Mg：
影响植物叶绿素的合成，影响光合作用的进行
三、组成细胞的化合物
水：85%-90%
无机盐：1%-1.5%
无机化合物
有机化合物
糖类
脂类: 1%-1.5%
蛋白质: 7%-10%
核酸
1%-1.5%
在细胞鲜重时，即生物体是活的，最多的化合物是水，最多的有机化合物是蛋白质。
思考与讨论：
1.有机化合物和无机化合物有什么区别？
答案：区别主要看它们的分子组成中是否有碳元素。如糖类是有机物，由碳、氢、氧三种元素组成；水是无机物，由氢、氧二种元素组成。
这不是严格意义上的区别，严格区分参照化学教科书
思考与讨论：
2.细胞内最多的有机化合物和无机化合物分别是哪一种，你能推测它们对生命的意义吗？
答案：细胞中最多的有机化合物是蛋白质，无机化合物是水。
蛋白质是组成生物体的重要物质，在生命中起重要作用；
水是生命之源，离开水，生命活动就无法进行。
思考与讨论： 3.根据你的生活经验，说说哪些植物器官的细胞中富含糖类、脂质或蛋白质？怎样从植物器官中提取这些化合物？
答案：植物的叶肉细胞、果实细胞和种子细胞中通常含有较多的糖类、脂质、蛋白质。
如：禾谷类的果实、种子中含淀粉较多；甘蔗的茎和甜菜的根含蔗糖较多；花生、芝麻的种子中含脂质较多；大豆种子中含蛋白质较多。
提取方法：设法将细胞破碎，再将这些物质提取出来。
习题精炼：组成细胞的元素和化合物
1．组成细胞的元素
(1)细胞中常见的化学元素有① 多种，有些含量较多(万分之一以上)，被称为② ，如 ③ 等；有些含量很少(万分之一以下),被称为④ ，如⑤ 等。
(2)组成细胞的元素中含量最多的四种元素是⑥
，⑦ 是构成细胞的最基本元素，在细胞鲜重中含量最多的元素是⑧ 。
C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg
20
大量元素
微量元素
Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo
C、H、O、N
C
O
(1)组成细胞的化合物中，无机化合物包括⑨ ，有机化合物包括⑩ 。
(2)组成细胞的化合物中，含量最多的是? ，大约占
? 。在细胞干重中含量最多的是? ，其占细胞鲜重的比例约为? 。
水
85%～90%
糖类、脂质、蛋白质、核酸
水、无机盐
蛋白质
7%～10%
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
三、实验材料的选择
1．可溶性还原糖的鉴定实验中，最理想的实验材料是还原糖含量较高的生物组织(或器官)，而且组织的颜色较浅，易于观察。可选用苹果、梨、白色甘蓝叶、白萝卜等。
2．脂肪的鉴定实验中，实验材料最好选富含脂肪的生物组织，若利用显微镜观察，则最好选择花生种子。
3．蛋白质的鉴定实验，最好选用富含蛋白质的生物组织。植物材料常用大豆，且浸泡1～2 d，适于研磨，动物材料常用鸡卵清蛋白。
四、实验步骤
1．还原糖的检测和观察
结论：可溶性还原糖与斐林试剂在加热的过程中生成砖红色沉淀，说明组织样液中有可溶性还原糖。
检测还原糖
1.向试管内注入2ml待检测组织样液（苹果或者梨匀浆）
2.向试管内注入1ml的斐林试剂（甲液为0.1g/ml的NaOH,乙液为0.05g/ml的 CuSo4
3.将试管放入盛有50--60度的温水的大烧杯中加热约2min,
Cu(OH)2 在70度时会分解成黑色的氧化铜和水
4.在鉴定可溶性还原糖的实验中，加热试管中的溶液时,应该用试管夹夹住试管上部，放入盛50～65 ℃温水的大烧杯中加热。注意试管底部不要接触烧杯底部；斐林试剂不稳定易变性,应现用现配。
检测脂肪
1.滴酒精的作用：用于洗去浮色，不洗去浮色会影响对橘黄色脂肪滴的观察
2.滴清水的作用：可以防止盖盖玻片时产生气泡
3.装片不宜久置，时间一长，油滴会溶解在酒精当中。
1.制备生物组织样液，浸泡黄豆1-2d去皮，切成薄片，加少许石英砂和5ml 蒸馏水研磨，在漏斗上垫上纱布后得到样液。
2.加2ml样液于试管当中，加入2ml双缩脲试剂A（质量浓度为0.1g/ml的NaOH）摇匀，加入3--4滴双缩脲试剂B（质量浓度为0.01g/ml的硫酸铜溶液）摇匀，观察溶液的颜色变化
现象：溶液逐渐变成紫色。
检测蛋白质
注意事项：
1.A和B液要分开配置，储存，鉴定时，现加A液再加B液，先加NaOH,是为Cu 2+ 与蛋白质反应提供一个碱性环境。
2.AB混装或同时加入，会导致CU 2+ 变成氢氧化铜的沉淀而失效，且硫酸铜溶液也不能多加，硫酸铜为蓝色，加入过多会遮盖在反应的真实颜色
五、实验操作中的注意事项
1．在鉴定可溶性还原糖的实验中，加热试管中的溶液时,应该用试管夹夹住试管上部，放入盛50～65 ℃温水的大烧杯中加热。注意试管底部不要接触烧杯底部；斐林试剂不稳定易变性,应现用现配。
2．还原糖、蛋白质的鉴定实验中，在加相应试剂鉴定之前,要留出一部分组织样液，以便与鉴定后的样液颜色作对比，增强实验的说服力。
3．在蛋白质的鉴定实验中，如果用蛋清稀释液作为实验材料，一定要稀释到一定程度，否则与双缩脲试剂发生反应后会粘在试管的内壁上，使反应不彻底，试管也不易洗刷干净。
【案例】　(2009·广东)对下表中所列待测物质的检测，所选用的试剂及预期结果都正确的是(　　)
A.①③　　　B．②③　　　C．①④　　　D．②④
待测物质
检测试剂
预期显色结果
①
DNA
甲基绿
红色
②
脂肪
苏丹Ⅲ
橘黄色
③
淀粉
斐林试剂
蓝色
④
蛋白质
双缩脲试剂
紫色
【解析】　本题考查各种物质的检测与鉴定实验，是一道常规的实验题。观察DNA与RNA的分布实验，用甲基绿与吡罗红混合染液染色，细胞核的DNA染成绿色，吡罗红将细胞质中的RNA染成红色，①错误；淀粉的鉴定是加入碘液变成蓝色，而不是用斐林试剂鉴定，斐林试剂是鉴定还原糖的，③错误；脂肪被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色，被苏丹Ⅳ染液染成红色，②正确；蛋白质的鉴定用双缩脲试剂，产生紫色反应，④正确。
【答案】　D
【即时巩固2】　下列关于实验鉴定糖类、蛋白质和脂肪操作的叙述中，正确的是(　　)
A．鉴定还原糖的斐林试剂甲液与乙液可直接用于蛋白质的鉴定
B．鉴定脂肪的存在，要用显微镜观察是否有被染成橘黄色或红色的颗粒
C．鉴定可溶性还原糖时，先加入斐林试剂甲液摇匀后，再加入乙液
D．鉴定蛋白质时，双缩脲试剂A液与B液要混合均匀后再加入含样液的试管中
【解析】　斐林试剂的甲、乙液要混匀后使用，而双缩脲试剂则先用A液，摇匀后再加B液，不能混合，而且所用CuSO4溶液浓度不同，则A、C、D项错误；脂肪的鉴定用苏丹Ⅲ染液(染成橘黄色)或苏丹Ⅳ染液(染成红色)，需要用显微镜观察组织细胞内是否有显色颗粒，B项正确。
【答案】　B
01
02
03
组成细胞的元素
组成细胞的化合物
检测细胞内化合物
谢谢观看

展开更多......

收起↑