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(共36张PPT)
第1节 细胞中的元素与化合物
第2章 组成细胞的分子
1.概述组成细胞的元素和化合物。
2.通过检测生物组织的糖类、脂肪和蛋白质的方法，能设计实验探究未知生物材料的化学成分，并能够通过结果分析得出结论。
学习目标
提出问题举例：
１.生物与非生物在元素含
量上有何特点？
２.细胞中的元素来自于哪
里？
３.生物和非生物所含元素
比例大不相同的原因？
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
问题探讨：P16
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？
参考答案：
１.含量差别很大。
２.生物体的元素都来自然界；
３.生物体按照生命活动需要从外界
有选择地吸收元素，故与无机环
境含量相差较大。
生命和非生命的无机环境既有统一性又有差异性，生命起源于非生命物质。
统一性：组成细胞的化学元素在无机环境中都能找到。
差异性：细胞与无机环境中的各种化学元素的相对含量
差别很大。
组成细胞的元素和化合物
01
思考·讨论：比较玉米和人体细胞的元素及含量
元素 玉米细胞 人体细胞
C 43.57 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
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.比较组成玉米和人体
细胞的元素种类和含
量，你还能得出哪些
结论？
注：其他元素占细胞干重的质
量分数总计小于3%
1）一样，都是C、H、O、N
3）
2）不是；每种元素都有各自的作用，有的
元素含量很少,但其作用是其它元素不可
替代的.
参考答案：
一、组成细胞的元素
1.细胞中常见的化学元素：
20多种
C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg
（占总量的97%以上）。
Zn、 Fe、B、Cu、Mo、Mn 等
２.大量元素:
３.微量元素：
　(含量占万分之一以上 )
(含量占万分之一以下）
口诀：他请杨丹留人盖美家
铁锰碰新木桶
C H、O、N、P、S、K、Ca、Mg
大量元素
C H、O、N、P、S、K、Ca、Mg
大量元素
最基本元素
基本元素
主要元素
Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等
微量元素
小结：用数学集合图来表示大量元素、主要
元素、基本元素、最基本元素的关系
微量元素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.
例：
1）缺（Fe2+）会使人患贫血等症状；
2）缺（Zn2+）使人脑发育受影响；
3）硼（B）促进花粉萌发和花粉管的伸长，
缺硼会导致“花而不实”,结实率低。
拓展：微量元素的重要性
人体缺少微量元素的症状
缺碘：大脖子病
缺铁：缺铁性贫血
草莓缺素症状图
植物缺少微量元素的症状
几十年前，新西兰有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
会经过牧场，他们的鞋子踩过的地方，牧草绿油油的。
经过科学家的化验和分析，1公顷牧草只需150克钼就够了。
钼（Mo）为人体及动植物必需的微量元素。为银白色金属，
硬而坚韧。
牧场“绿洲之谜”
组成细胞的化合物
无机化合物
有机化合物
糖类和核酸：1%-1.5%
无机盐：1%-1.5%
脂质：1%-2%
水：70%-90%
蛋白质：7%-10%
二、组成细胞的化合物
含量最多的化合物是水；
含量最多的有机物是蛋白质。
拓展：组成细胞化合物的元素组成
无机化合物
有机化合物
水：
无机盐：
糖类：
脂质：
蛋白质：
核酸：
C、H、O
C、H、O（Ｎ、Ｐ）
C、H、O、N（P、S、Fe）
C、H、O、N、P
H、O
各种不同元素
注：括号内的为非必备元素。
组成人体细胞的主要元素
（占细胞干重的百分比）
O>C>H>N
C>O>N>H
组成人体细胞的主要元素
（占细胞鲜重的百分比）
拓展：元素占细胞鲜重和干重的百分比
检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
02
1.实验原理
(1)还原糖(葡萄糖、果糖、麦芽糖等)＋_____试剂
___________。
(2)脂肪＋_______染液→_____色。
(3)蛋白质＋_______试剂→____色。
(4)淀粉＋_______试剂→____色。
斐林
砖红色沉淀
苏丹Ⅲ
橘黄
双缩脲
紫
碘液
蓝
（1）还原糖的鉴定
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
显色反应：
结论：组织样液含有还原糖。
注入2mL梨组织样液
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
50-65℃的温水
（2）蛋白质的鉴定
选材：含蛋白质丰富的豆浆或鸡蛋清溶液。
黄豆浆滤液或蛋清稀释液
制备样液
显色反应
组织样液
2 mL
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。
注意事项
(1)蛋白质检测时，双缩脲试剂的加入顺序：先加A液，再加B液，且B液不能过量。目的是先制造碱性环境。若先加B液或B液过量，会生成Cu(OH)2，干扰颜色反应。
(2)在蛋白质检测实验中，需要将鸡蛋清稀释到一定程度，否则与双缩脲试剂发生反应后，会粘在试管的内壁上，反应不彻底，试管也不易刷洗。
（3）脂肪的鉴定
方法一：花生种子匀浆＋3滴苏丹Ⅲ染液→橘黄色
方法二：取材：花生种子（浸泡），将子叶切成薄片
制片
①取最薄的切片，放在载玻片中央
②滴2～3滴苏丹Ⅲ染液（染色3 min）
③去浮色：加1～2滴体积分数为50%的酒精溶液
④制成临时装片：滴一滴蒸馏水，盖上盖玻片
先低倍镜下找着色颗粒，再高倍镜观察
观察
结论：圆形小颗粒呈橘黄色，证明有脂肪存在。
马铃薯匀浆
检测
组织样
液2mL
碘液2滴
结论：
组织样液中存在淀粉。
摇匀后变成蓝色
取材：
（4）淀粉的鉴定
可溶性还原糖
淀粉
脂肪
斐林试剂与还原糖反应：
砖红色
斐林试剂：浅蓝色
脂肪被苏丹Ⅲ染液橘黄色
双缩脲试剂与蛋白质反应：
紫色
试剂及实验现象颜色展示：
淀粉与碘液反应：
蓝色
斐林试剂 双缩脲试剂
用途 鉴定可溶性还原糖； 鉴定蛋白质、二肽及多肽
成分 甲液：0.1g/mL的NaOH 乙液：0.05g/mL的CuSO4 0.1g/mL的NaOH（A液）
0.01g/mL的CuSO4（B液）
发生的反应 加热条件下，含醛基的可溶性还原糖将Cu(OH)2还原为Cu2O沉淀 碱性条件下，具有两个或两个以上肽键的化合物与Cu2＋反应生成紫色络合物
使用方法 现配现用；混合均匀； 隔水加热； 先加A液，与样液混匀后加B液
颜色反应 蓝色→棕色→砖红色 浅蓝色→紫色
梳理网络　要语必背
03
细胞化学元素的特点（与自然界相比）：
细胞中的常见元素：
必需元素可分为大量元素：
微量元素：
主要元素(6种):
含量最多的四种元素（基本元素）：
最基本的元素：
组成细胞的化合物种类有：
细胞鲜重含量最多的化合物是：
细胞鲜重含量最多的有机物是：
细胞干重含量最多的化合物是：
统一性与差异性
20多种
C H、O、N、P、S、K、Ca、Mg
Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等
C 、H、O、N、P、S
C、H、O、N
C
水,无机盐,糖类,脂质,蛋白质,核酸
水
蛋白质
蛋白质
随堂演练　知识落实
04
1.(2019·山东济南一中高一月考)如图为元素在生物体内的含量分布情况，下列表述不正确的是
1
2
3
4
5
A.Ⅰ在非生物界中都能找到，体现了生物界与非生物界的统一性
B.Ⅲ含量虽少，却是生物体正常生命活动不可缺少的
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的病症
D.P、S、K、Ca、Fe属于大量元素
√
解析　Fe属于微量元素，D错误。
1
2
3
4
5
2.(2019·辽宁辽师大附中高一月考)科学家在利用无土栽培法培养一些名贵花卉时，培养液中添加了多种必需化学元素。其配方如下，其中花卉根细胞吸收最少的离子是
离子 K＋ Na＋ Mg2＋ Ca2＋ Zn2＋
培养液浓度(mmol/L) 1 1 0.25 1 2 1 0.25 1
√
解析Zn是微量元素，因此植物根细胞吸收Zn2＋很少，故选C。
3.下列关于组成细胞的化合物的叙述，正确的是
A.在任何活细胞中含量最多的化学元素都是碳
B.在活细胞中各种化合物含量从多到少的顺序是：蛋白质、脂质、无机
盐、糖类、核酸
C.在活细胞中的各种化合物与食物中的各种化合物成分相同
D.在不同的细胞中各种化合物的种类基本相同，含量有所差别
√
1
2
3
4
5
解析　活细胞中含量最多的化学元素是氧，A错误；
活细胞中含量最多的化合物是水，其次是蛋白质，然后是脂质、无机盐、糖类和核酸，B错误；
在活细胞中的各种化合物与食物中的各种化合物成分不完全相同，体内各种化合物是利用食物中的各种营养成分重新合成的，C错误；
在不同的细胞中各种化合物的种类基本相同，都是水、蛋白质、脂质、无机盐、糖类、核酸等，但它们的含量不同，D正确。
1
2
3
4
5
4.(2019·山东高一期中)生活在缺水的沙漠环境中的仙人掌细胞中，含量最多的元素和化合物分别是
A.H和蛋白质 B.H和水
C.O和蛋白质 D.O和水
√
解析　细胞中的含量最多的化合物是水，而水中氧元素含量最多，故选D。
1
2
3
4
5
5.下列关于实验操作步骤的叙述中，正确的是
A.用于鉴定可溶性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.鉴定可溶性还原糖时，要加入斐林试剂甲液后再加入乙液
C.脂肪的鉴定实验中需用显微镜才能看到被染成橘黄色的脂肪颗粒
D.用于鉴定蛋白质的双缩脲试剂A液和B液，要混合均匀，再加入含样品
的试管中，且现配现用
√
1
2
3
4
5
解析　斐林试剂甲液和双缩脲试剂A液的成分及浓度都相同，斐林试剂乙液和双缩脲试剂B液的成分相同但浓度不同，因此用于鉴定可溶性还原糖的斐林试剂甲液和乙液不能直接用于蛋白质的鉴定，A错误；
用斐林试剂鉴定可溶性还原糖时，应将甲液和乙液混合均匀后加入待测组织样液，B错误；
脂肪的鉴定需借助显微镜才能看到被染成橘黄色的脂肪颗粒，C正确；
用双缩脲试剂鉴定蛋白质时，应先加A液，再滴加B液，D错误。
1
2
3
4
5

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