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第二章 组成细胞的分子
第一节 细胞中的元素和化合物
目录
01 组成细胞的元素
02 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
元素 地壳 细胞
O 48.6 65.0
Si 26.3 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
元素 地壳 细胞
O 48.6 65.0
Si 26.3 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
问题探讨
生物体按照生命活动需要从外界有选择地吸收元素。
3.生物所含元素都来自无机环境，为什么二者元素含量却大不相同？
4、在不同生物体中各元素含量又如何
玉米和人体细胞部分元素含量的比较（%）
玉米 人
氧 44.43 14.62
碳 43.57 55.99
氮 1.46 9.33
氢 6.24 7.46
钾 0.92 1.09
钙 0.24 4.67
磷 0.20 3.11
硫 0.17 0.78
氯 0.14 0.47
镁 0.18 0.16
铁 0.08 0.012
硅 1.17 0.005
锌 --- 0.01
1.组成玉米和人体的含量较多的元素是： 等四种。
思考回答
2.不同生物体的组成元素
种类 ;
3.不同生物体内，各种化学元素的含量 .
C、H、O、N
大体相同
相差很大
元素分类
元
素
种类：
存在形式：
分类
依据
含量
大量元素：
微量元素：
作用
最基本元素：
基本元素：
常见的有20多种
大多数以化合物的形式存在
指含量占生物体总重量万分之一以上的
元素C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等
指生物生活所必需的。但是需要量却很少的一些元素
Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu等
C
C、H、O、N
主要元素：
C、H、O、N、P、S
（谐音：铁猛碰新木桶）
组成人体细胞的主要元素
（占细胞干重的百分比）
组成人体细胞的主要元素
（占细胞鲜重的百分比）
元素占细胞鲜重百分比：O>C>H>N
元素占细胞干重百分比：C>O>N>H
干重时含量最多的元素是 ；
鲜重时含量最多的元是 。
C
O
细胞干重和鲜重对比图
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”的附近有一座钼矿,矿工每天上下班总是抄近路走,他们的鞋子个踩过的地方,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克钼就足够了.
资料分析:资料分析:
通过分析,你能得出什么结论呢
微量元素(钼)是生物体不可缺少的必需元素;在生物体中含量很少,但其作用是其它元素不可替代的.
缺Fe会使人患贫血等症状；
缺Zn使人发育受影响，性器官的发育不良等;
缺I引起甲状腺肿（成年大脖子病），呆小症（幼年）。
缺B会引起植物的花而不实。
结论：大量元素和微量元素是依含量划分的，
他们都是生物体生命活动所必需的
元素缺乏与疾病的相关性
缺Ca：幼年——佝偻病；
成年——骨质疏松症
缺Mg：影响植物叶绿素的合成，
叶片变黄。
组成细胞的各种元素又是以什么形式存在的呢
无机化合物
有机化合物
水 70%~90%
无机盐 1-1.5 %
糖类
脂质
蛋白质
核酸
1%~1.5%
1%~2%
7-10 %
二、组成细胞的化合物
水
（70%~90%）
蛋白质
（7%~10%）
无机盐
（1%~1.5%）
脂质
（1%~2%）
糖类和核酸
（1%~1.5%）
组成细胞的主要化合物及相对含量
①占细胞鲜重含量最多的化合物是 。
②细胞内含量最多的有机化合物是 。
③占细胞干重中含量最多的化合物 。
水
蛋白质
蛋白质
1.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。
还原糖
+ 斐林试剂
砖红色沉淀
颜色变化:浅蓝色→棕色→砖红色沉淀
脂 肪
+ 苏丹Ⅲ（苏丹Ⅳ）
→橘黄色（红色）
蛋白质
+ 双缩脲试剂
→紫色
50～65℃
水浴加热
三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
淀粉 + 碘液 蓝色
→
2.检测的实验步骤
实验1：还原糖的检测和观察
葡萄糖、果糖和麦芽糖等
选材：
排除色素对显色的干扰
制备组织样液：
制浆：去皮、切块、研磨
过滤：用单层纱布
取液：２mL
显色反应：
２mL
组织样液
刚配制的
斐林试剂1mL
(等量混匀，现配现用)
50～65 C水浴
加热2min
结论：
呈现蓝色
砖红色沉淀
棕色
组织样液含有还原糖
含糖量较高，白色或近于白色的植物组织
呈现蓝色
变成砖红色
棕色
实验1：还原糖的检测和观察
2.检测的实验步骤
实验2：脂肪的检测和观察
取材：
制片
观察
结论：
花生种子（浸泡３-４h），去皮
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。
切片：
花生种子中有脂肪存在。
在低倍镜下找到花生子叶最薄处，移至视野中央；换高倍镜观察，有被染成橘黄色的脂肪颗粒。
①选取最薄的薄片,放在载玻片中央；
②在薄片上滴加2-3滴苏丹Ⅲ染液，染色３min；
③滴加1-2滴体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色；
④吸水纸吸去酒精，滴1滴蒸馏水，盖上盖玻片，制成临时装片。
厚薄不均会导致观察时有的地方清晰，有的地方模糊
实验2：脂肪的检测和观察
脂肪颗粒
实验3. 蛋白质的鉴定
常用材料：
试剂：
双缩脲试剂（ A液：0.1g/ml的NaOH
B液： 0.01g/ml的CuSO4 ）
鸡蛋清，黄豆组织样液，牛奶
黄豆浆滤液或蛋清稀释液
制备样液
呈色反应
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。
选材： 含 丰富的豆浆或鸡蛋清溶液。
蛋白质
先A后B（次序不可颠倒）
斐林试剂和双缩脲试剂对比
斐林试剂 双缩脲试剂
不 同 点 浓度
使用方法
原理
相同点 成分
甲液:0.1g/mLNaOH
乙:0.05g/mLCuSO4
A液:0.1g/mLNaOH
B:0.01g/mLCuSO4
甲液和乙液混合均匀后方可使用，且现配现用需水浴加热。
使用时先加A液再加B液，不需加热
都含有NaOH溶液、CuSO4溶液两种成分，且所用NaOH溶液质量浓度都是0.1g/mL
实质是新配制的Cu(OH)2
实质是碱性环境中的Cu2+
肽键与碱性环境中的Cu2+生成紫色的络合物。
四、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
（红色）
碘液
蓝色
C、H、O、N、S、P、K、Ca、Mg等
Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等
课堂练习
1.人体内有 20 多种微量元素，它们的质量总和不到体重的千万分之一，但是对人的健康却起着重要的作用，下列各组元素全部是微量元素的是（ ）
A.Na、K、Cl、S、 B.B、Fe、Zn、Cu
C.N、H、O、P D.Ge、Ca、Cu、Mg
2.下列关于细胞中元素的叙述，错误的是（ ）
A.细胞鲜重中含量排前四位的元素是O，C，H，N
B.脂肪和糖类的组成元素都是C，H，O
C.磷脂、ATP和尿嘧啶的元素组成完全相同
D.植物缺Mg后，会影响植物的光合作用
C
B
3．关于生物体内的化学元素的说法中正确的是（　 ）
A．不同生物，组成生物体的化学元素的种类和含量大体相同
B．无机自然界中存在的化学元素在生物体内都可找到　　
C．生物体内的C元素是最基本的元素，含量总是最多的
D．微量元素在生物体内含量很少，却是生物生活所必需的
D
4．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．鉴定还原糖类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
B
5.在可溶性还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定实验中,对实验材料的选择错误的是（ ）
A.马铃薯块茎中含有较多的糖且近于白色,可用于进行可溶性还原糖的鉴定
B.花生种子富含脂肪且子叶肥厚,是用于脂肪鉴定的好材料
C.大豆种子蛋白质含量高,是进行蛋白质鉴定的理想植物组织材料
D.鸡蛋清含蛋白质多,是进行蛋白质鉴定的实验材料
A
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
斐林试剂与双缩脲试剂的比较
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“一同三不同”
易混淆的三个误区
(1)易忽略斐林试剂本身的颜色。
非还原糖(如蔗糖) ＋斐林试剂水浴加热后的现象不是无色而是浅蓝色[Cu(OH)2的颜色]。
(2)易写错“斐”和“脲”字。
“斐林试剂”中的“斐”不可错写成“非”，双缩脲试剂中“脲”不可错写成“尿”。
(3)误认为脂肪的鉴定必须使用显微镜。
若要观察被染色的脂肪颗粒，则使用显微镜，但若只要观察溶液颜色变化，则不必使用显微镜。

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