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细胞中的元素和化合物
必修一 | 第二章 | 第一节
教材P16问题探讨
从元素种类看：
生物界和非生物界具有统一性：
从元素含量看：
生物界和非生物界具有差异性：

特点
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
Si在某些植物细胞中含量较多，如硅藻、禾本科植物
探究一、了解生物界与非生物界的元素组成
基本相同
差别很大
探究二、组成细胞的元素
思考·讨论
玉米和人体细胞的部分元素
及含量( 干重，质量分数)
讨论：
3.比较组成玉米细胞和人体细胞中的元素种类和含量，你能得到哪些结论？
P16 思考.讨论
种类大致相同：
说明不同生物在元素种类上具有统一性
含量相差很大：
说明不同生物在元素含量上具有差异性
去掉水分的重量（不含水）
探究二、组成细胞的元素
（一）细胞元素的分类
种类：组成细胞的化学元素，常见有20多种
按含量分：
大量元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg 等
（含量较多）
微量元素：Fe、Mn（锰）、B（硼）、Zn、Mo（钼）、Cu 等
（含量很少）
巧记口诀：铁 猛 碰 新 木 桶
铁
新木桶
猛碰
思考·讨论
玉米和人体细胞的部分元素
及含量( 干重，质量分数)
讨论：
2.细胞中有些元素含量很少，是否意味着它们不重要？你能举例说明吗？
探究二、组成细胞的元素
P16 思考.讨论
不是
元素缺乏症实例
缺Ca：骨骼、牙齿的组成成分，成年人缺钙患 症
哺乳动物血液中钙含量低会出现 现象
缺Mg：叶绿素的组成组分，缺镁影响植物的 .
缺Fe：血红素的组成成分，缺铁使人患 症
缺B：硼能促进花粉的萌发和花粉管的伸长，缺硼使植物 .
缺Zn：影响人体生长发育、大脑发育
缺I：甲状腺激素组成成分，幼年缺碘使人患 ；
成年缺碘使人患 .
骨质疏松
抽搐
光合作用
缺铁性贫血
花而不实
呆小症
甲状腺肿大（大脖子病）
血红素分子
（局部）
探究二、组成细胞的元素
（一）细胞元素的分类
种类：组成细胞的化学元素，常见有20多种
按含量分：
大量元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg 等
（含量较多）
微量元素：Fe、Mn（锰）、B（硼）、Zn、Mo（钼）、Cu 等
（含量很少）
注意：
元素分类是根据生物体内的含量，而不是生理作用
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
思考·讨论
玉米和人体细胞的部分元素
及含量( 干重，质量分数)
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？怎么解释这种现象？
探究二、组成细胞的元素
P16 思考.讨论
一样，均为C、H、O、N
探究二、组成细胞的元素
（一）细胞元素的分类
种类：组成细胞的化学元素，常见有20多种
按含量分：
大量元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg 等
（含量较多）
微量元素：Fe、Mn（锰）、B（硼）、Zn、Mo（钼）、Cu 等
（含量很少）
最基本元素
基本元素
主要元素
大量元素
C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg
思考·讨论
玉米和人体细胞的部分元素
及含量( 干重，质量分数)
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？怎么解释这种现象？
探究二、组成细胞的元素
P16 思考.讨论
一样，均为C、H、O、N
这与组成细胞的化合物有关。组成玉米、人体细胞干重的主要成分都是糖类、脂质、蛋白质、核酸等有机物，他们都含C、H、O元素，其中蛋白质、核酸及部分脂质还含N元素
一、生物界和非生物界的统一性和差异性
统一性：
差异性：
二、组成细胞的元素
种类：大量元素：
微量元素：
主要元素：
基本元素：
最基本元素：
存在形式：
三、组成细胞的化合物
种类：
含量：
鉴定：
【旧知回顾】
C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg
Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu
C、H、O、N、P、S
C、H、O、N
C
化合物
组成生物界和非生物界的元素种类大致相同
组成生物界和非生物界的元素含量差别很大
构成细胞的化合物
无机化合物
有机化合物
水
无机盐
糖类（单糖、二糖和多糖）：
脂质（脂肪、磷脂、固醇）：
蛋白质：
核酸（DNA和RNA）：
C、H、O、N、P
C、H、O、N（S、Fe）
C、H、O
C、H、O、N、P
根据是否含碳元素
无碳元素（CO2、CO、CaCO3除外）
有碳元素
C、H、O
C、H、O
探究三、组成细胞的化合物
组成细胞的各种元素大多以化合物的形式存在
化合物占细胞鲜重的含量：
含量最多的化合物是______
含量最多的有机化合物是________
鲜重中含量最多的化合物_______
干重中含量最多的化合物_______
蛋白质
水
蛋白质
细胞内
水
注意：不同生物组织的细胞中各种化合物的含量是有差别
P17思考：梨的果实和叶片的细胞中所含化合物的种类和含量有什么明显的差距？
梨的果实细胞中糖类和水分等物质多，不含叶绿素
不同生物组织的细胞中各种化合物的含量是有差别的
日常膳食做到不同食物的合理搭配
怎样来检测不同生物组织中的营养物质呢？
检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
实验
检测原理：
某些化学试剂+化合物→特定的颜色反应
鉴定物质
还 原 糖
脂 肪
蛋 白 质
斐林试剂
砖红色沉淀
苏丹Ⅲ
橘黄色
双缩脲试剂
紫色
试 剂
实验现象
注意选材：1、最好是无色或浅色的（避免颜色干扰）
2、富含要检测的物质
2.检测试剂：
1.还原糖：具有还原性的糖
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、糖原、纤维素
还原糖+斐林试剂
砖红色沉淀
水浴加热
斐林试剂
甲液:
乙液:
0.1g/mLNaOH
0.05g/mLCuSO4
4.显色实质：
还原基团+Cu（OH）2 Cu2O ↓（砖红色）
3.检测原理：
一、还原糖的检测
水浴加热
使用方法：
等量混匀
现配现用
水浴加热
一、还原糖的检测
5.实验过程：
要求：选择含糖量较高的，无色或接近无色的植物组织
例如：梨匀浆、葡萄匀浆、白萝卜匀浆
思考：
可选甘蔗、甜菜、马铃薯和西瓜汁检测还原糖吗？理由？
×
×
×
×
注意：
1.不能选择富含非还原糖的材料，如甜菜、甘蔗富含蔗糖，马铃薯块茎富含淀粉
2.不能选用有颜色的材料，如西瓜、血液、草莓、绿叶等，因为这些材料本身的颜色会对实验结果造成干扰。
一、还原糖的检测
5.实验过程：
制浆：去皮、切块、研磨
过滤：用单层纱布
取液：2mL
一、还原糖的检测
5.实验过程：
教材P18方法步骤3（1）
步骤1
步骤2
步骤3
成分：
使用注意事项：
质量浓度为0.1g/ml的NaOH溶液（甲液）
质量浓度为0.05g/mlCuSO4溶液（乙液）
等量混匀
现配现用
实验结果：
.
水浴加热
.
5.实验过程：
一、还原糖的检测
实验现象（实验结果）：
蓝色
棕色
砖红色
Cu（OH）2
Cu2O↓
两者混合色
思考：1.实验中的B试管有何作用？
2.向非还原糖中加入斐林试剂时会出现什么结果？
对照作用
无砖红色沉淀（注：不是无现象，也不是无色）
一、还原糖的检测
5.实验过程：
实验结果：
教材P18方法步骤3（1）
组织样液中含可溶性还原糖
注意区分实验结果与结论
二、脂肪的检测
1.检测原理：
2.实验过程：教材P18方法步骤3（1）
脂肪＋苏丹Ⅲ染液→橘黄色
花生种子（浸泡3—4h：易于切片），去皮
横断面上切下若干薄片（要求：薄而透明，避免看到细胞重叠）
二、脂肪的检测
1.检测原理：
2.实验过程：
脂肪＋苏丹Ⅲ染液→橘黄色
苏丹Ⅲ染液
酒精溶液
（洗去浮色）
蒸馏水
二、脂肪的检测
1.检测原理：
2.实验过程：
脂肪＋苏丹Ⅲ染液→橘黄色
先 下找着色颗粒，移到 ，再换 观察
低倍镜
视野中央
高倍镜
实验结果：有被染成橘黄色的脂肪微粒
脂肪颗粒
组织细胞中含脂肪
三、蛋白质的检测
3.显色实质：
2.检测原理：
蛋白质+双缩脲试剂→紫色
1.检测试剂：
双缩脲试剂
A液:
B液:
0.1g/mLNaOH
0.01g/mLCuSO4
先A后B
不需加热
使用方法：
碱性条件下蛋白质（含两个以上肽键）+Cu2+→紫色
三、蛋白质的检测
4.实验过程：
黄豆、鸡蛋清等富含蛋白质的材料
（防止反应时粘固在试管内壁上，使反应不彻底且不易洗刷试管）
三、蛋白质的检测
4.实验过程：
教材P19方法步骤3（3）
步骤1
步骤2
1ml
质量浓度为0.1g/mg的NaOH溶液（A液）
质量浓度0.01g/mg
的CuSO4溶液（B液）
实验结果
注意：不可过量（过量的双缩脲试剂B液会与A液反应，使溶液呈蓝色，而掩盖生成的紫色）
4滴
组织样液中含蛋白质
步骤3
鉴定物质 材料 试剂 现象
还原糖
脂肪
蛋白质
生物组织中几种有机物的检测方法比较：
斐琳试剂
砖红色沉淀
苏丹Ⅲ
橘黄色脂肪滴
双缩脲试剂
紫色
等量混合
现配现用
先加A液后加B液
B液不能过量
梨、葡萄、白萝卜匀浆
花生
豆浆或新肝研磨液
鸡蛋清稀释液
（防止反应时粘固在试管内壁上，使反应不彻底且不易洗刷试管）
50—65℃水浴加热
【课堂小结】
斐林试剂 双缩脲试剂 甲液 乙液 A液 B液
成分 （质量浓度）
鉴定物质 添加顺 序方法 反应条件 反应现象 原理 0.1g/mLNaOH
0.05g/mLCuSO4
0.1g/mLNaOH
0.01g/mLCuSO4
还原糖（葡萄糖、麦芽糖等）
蛋白质
甲、乙液等量混合均匀后注入
先加入A液摇匀，后加入B液摇匀
50-650C水浴加热
不加热
蓝色→棕色→砖红色沉淀
无色→紫色
还原性糖+Cu(OH)2→Cu2O (砖红色沉淀)
碱性条件下蛋白质（含两个以上肽键）+Cu2+→紫色络合物
斐林试剂与双缩脲试剂的异同分析：
【课堂小结】
实验易错点提示：
(1)唯一需要加热—— 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蓝色
（Cu(OH)2的颜色）
(3)唯一需要显微镜—— 鉴定,实验中要用 ，其作用是 。
还原糖
脂肪
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。
(5)易写错别字提示:“斐林试剂”中的“斐”不可错写成“非”,双缩脲试剂中的“脲”不可错写成“尿”。
50%的酒精溶液
【课堂小结】
大量元素
微量元素
无机盐
脂质
核酸
斐林
砖红色
双缩脲
紫色
橘黄色
碘液
蓝色
【课堂小结】
1.下列哪组试剂在使用过程中，必须加热 （ ）
　A.用斐林试剂鉴定可溶性还原糖的过程中
　B.用苏丹Ⅲ染液在鉴定动物组织中的脂肪时
　C.用双缩脲试剂鉴定蛋白质时
　D.用碘液鉴定淀粉时 　　
A
课堂检测
2.鉴定蛋白质样品时加双缩脲试剂的正确做法是（ ）
　A．先加A液，混合后再加B液摇匀观察
　B．先加B液，混合后再加A液摇匀观察
　C．A、B混合后加入，摇匀观察
　D．A、B液同时加入样液，摇匀后观察
A
课堂检测
3.下列叙述正确是（ ）
A.西瓜汁中含有丰富的葡萄糖和果糖，可做还原糖鉴定的替代材料
B.脂肪鉴定时，可观察到细胞中被苏丹Ⅲ染成红色的小颗粒
C.双缩脲试剂B液为0.01g/mlCuSO4溶液
D.鉴定还原糖时先加入斐林试剂的甲液摇匀后再加乙液
C
课堂检测

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