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(共26张PPT)
第1节 细胞细胞中的元素和化合物
学习目标：
1．说出组成细胞的元素都来自然界但各元素相对含量又与无机环境不同；
2．说出组成细胞的大量元素和主要微量元素，说出组成细胞的化合物的主要种类；
3．尝试检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质，进行实验操作、观察结果，基于实验简述组成细胞的物质的特殊性。
清代诗人龚自珍的一句诗：“落红不是无情物，化作春泥更护花。”表达出诗人虽仕途不畅但仍不忘报国的伟大情怀。那从生物学的角度来看，这句诗折射出什么自然现象呢？
花朵落下后变成泥土的一部分，泥土中的养分供养着植物继续成长。这反映出植物从自然界中获取自己所需的物质。
那生物界与非生物界的元素组成有什么关系呢？
【问题探讨】
组成地壳和组成细胞的部分元素含量（%）表
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
* Si在某些植物细胞中含量较多，如硅藻、禾本科植物
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。
现象1：组成细胞的化学元素，在无机自然界中都能够找到，没有一种化学元素为细胞所特有。
说明：生物界与非生物界具有统一性
现象2：细胞中各种元素的含量与无机自然界有很大不同。
说明：生物界与非生物界具有差异性
一、组成细胞的元素
玉米和人体细胞的部分元素及含量( 干重，质量分数)
基本元素
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？
C、H、O、N
2.比较组成玉米细胞和人体细胞中的元素种类和含量，你还能得出哪些结论？
统一性/差异性
3.由表中数据还可得出什么结论？
同一生物体内，不同元素含量也有差异
Fe Mn Zn Cu B Mo
微量元素
大量元素
一、组成细胞的元素
近日，小明的一些症状引起了父母的担忧：感冒频繁，口腔溃疡反复发作，伤口不易愈合，食欲不振，免疫力低下。比起同龄儿童，小明身材偏矮、偏瘦。去医院后，经检查发现血清中锌的浓度过低。
通过分析,你能得出什么结论呢
微量元素(锌)在生物体中含量很少，但是生物体不可缺少的必需元素。
新（Zn）铁（Fe）臂（B）阿童（Cu）木（Mo）,猛（Mn）！
铁（Fe）猛（Mn）碰（B）新（Zn）木（Mo）桶（Cu）
注意：任何元素的功能都不能被其他元素替代。大量元素和微量元素都是生物体生命活动所必需的元素。区分大量元素和微量元素的依据是“含量” 而不是“重要性”
铅（Pb）、汞（Hg）在细胞中含量也很低，属于微量元素吗？
不属于，生物体不需要吸收Pb和Hg，一旦吸收会引起重金属中毒。
组成细胞的元素作用（组成化合物：Fe、Ca、Mg、I；调节生命活动：B、Zn、Ca等 ）
一、组成细胞的元素
元素 出现的相应症状 Ca 过少
过多
Mg I 过少
过多
B Zn Fe 出现抽搐现象，易患骨质疏松症
可能引起肌无力
人幼年患呆小症；成年患甲状腺肿大
人患甲状腺功能亢进症（甲亢）
过少：影响人体生长发育，尤其是大脑发育
过少：影响血红蛋白的合成，导致缺铁性贫血
过少影响植物叶绿素的合成，影响光合作用的进行
过少华而不实（只开花不结果）
一、组成细胞的元素
尝试构建下列元素的包含关系图
自然界中的元素
组成细胞的元素
大量元素
微量元素
基本元素
组成细胞的元素
C H O N P S K Ca Mg
Fe Mn Zn Cu B Mo
大量元素
微量元素
二、组成细胞的化合物
组成细胞的化合物
无机
化合物
有机
化合物
水
无机盐
蛋白质
脂
质
核
酸
糖
类
70%~90%
1~1.5%
7~10%
1~2%
1~1.5%
细胞中含量最多的化合物是_____ 。
细胞内含量最多的有机化合物是________。
干重中含量最多的化合物是________。
花生种子的细胞呢？
沙漠仙人掌的细胞呢？
水
蛋白质
蛋白质
无论植物还是动物，不管在什么环境下
物质鉴定类实验的基本思路
1 鉴定原理
3 材料处理
2 实验选材
三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
（一）“细胞中脂肪的检测”
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。脂肪可以被苏丹Ⅲ染成橘黄色。
脂肪 + 苏丹Ⅲ染液 ---- 橘黄色
脂肪
苏丹Ⅲ
橘黄色
方法一：花生种子匀浆＋3滴苏丹Ⅲ染液→橘黄色
方法二：
三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
（一）“细胞中脂肪的检测”
三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
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3min）
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。
（一）“细胞中脂肪的检测”
三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
（二）“生物组织中糖类、蛋白质的的检测”
P17 旁栏思考题
①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别？
糖类 H2O 叶绿素
梨果实细胞
梨叶片细胞
多
少
无
多
多
少
②下列种子中含蛋白质最丰富的是 ，含淀粉最丰富的是 ，含脂肪最丰富的是 。（玉米、油菜、大豆）
大豆
玉米
油菜
总结：不同生物组织的细胞中各种化合物的含量是有差别的
因此，日常膳食中做到不同食物合理搭配，以满足机体的营养需要
三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
蛋清
豆浆
鸡肝
梨
葡萄
白萝卜
（二）“生物组织中糖类、蛋白质的的检测”
1.生物材料原有的颜色是否影响结果的观察？
2.材料需要如何处理？
3.两种检测试剂的使用方法是否一致？
4.如何排除其他因素对实验结果的影响？
三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
注意：斐林试剂
要现配现用！
（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
颜色反应：
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
甲乙液等量混匀
三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
（二）“生物组织中糖类、蛋白质的的检测”
三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
（二）“生物组织中糖类、蛋白质的的检测”
黄豆浆滤液或蛋清稀释液
制备样液：
呈色反应
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。
组织样液2 mL
（2）蛋白质的鉴定
选材：含蛋白质丰富的豆浆或鸡蛋清溶液。
马铃薯匀浆
检测
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
三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
（二）“生物组织中糖类、蛋白质的的检测”
三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
材料 蛋白质检测结果 还原糖检测结果 结论
葡萄糖标准液 有砖红色沉淀
蛋白质标准液 产生紫色反应
梨匀浆 无 有
葡萄匀浆 无 有
白萝卜匀浆 无 有
豆浆 有 无
鲜肝提取液 有 无
鸡蛋清稀释液 有 无
富含还原糖
富含还原糖
富含还原糖
富含蛋白质
富含蛋白质
富含蛋白质
（二）“生物组织中糖类、蛋白质的的检测”
三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
实验材料的选择
（1）所选材料应富含被检测的有机物，易出现明显的实验现象。
（2）材料本身应为白色或近于白色，不干扰实验结果。
三类有机物的检测在操作步骤上的差异
（1）唯一需要加热的——还原糖的检测，若不加热，则无砖红色沉淀出现。
（2）唯一需要显微镜的——花生子叶切片脂肪的检测。
（3）混合后加入的——斐林试剂；分别加入的——双缩脲试剂。
易错警示
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]。
注意事项
0. 1g/mlNaOH
0. 05g/mlCuSO4
0. 1g/mlNaOH
0. 01g/mlCuSO4
还原糖+Cu(OH)2
↓Δ
Cu2O(沉淀）
肽键与Cu2+在碱性的条件下结合成紫色络合物
新制Cu(OH)2
碱性条件下的Cu2+
等量混合，现配现用
先A摇匀，后B要少
50-65℃水浴加热
无需加热
浅蓝→棕色→砖红色沉淀
紫色
三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
（二）“生物组织中糖类、蛋白质的的检测”
知识结构
细胞中的元素和化合物
化合物
无机物
有机物
水
无机盐
脂类
糖类
蛋白质
核酸
斐林试剂
检测
碘液
脂肪
蛋白质
还原糖
淀粉
苏丹Ⅲ或Ⅳ染液
双缩脲试剂
C
C、H、O、N
C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg
Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo
元素
小结
1. 基于对细胞元素组成、元素含量等的认识，判断下列相关表述是否正确。
（1）细胞中不存在无机自然界没有的特殊元素。（ ）
（2）细胞中微量元素含量最少，作用也很微小。（ ）
（3）不同种类的细胞其组成元素和化合物种类基本相同，但含量往往有一定的差异，这既体现了细胞的统一性，又反映了细胞的多样性。（ ）
2.将下列试剂与相应的待测样品、相应的实验结果用线连接起来。
苏丹Ⅲ染液 豆浆 砖红色沉淀
斐林试剂 梨汁 橘黄色
双缩脲试剂 花生子叶 紫色
3.在下列有机化合物中，人体细胞内含量最多的一种是（ ）
A.脂质 B.糖类 C.蛋白质 D.核酸
√
×
√
C
练习与应用（P18）
练习与应用（P18）
4.科学家在研究生物体的化学成分时，发现组成生物体的元素在无机自然界中也都存在，这一事实主要说明（ ）
A.生物来源于非生物
B.生物界与无机自然界具有统一性
C.生物界与无机自然界具有差异性
D.生物与非生物在元素组成上没有区别
5.组成细胞的元素追根溯源来自无机环境，为什么细胞内各种元素的比例与无机环境的大不相同？
6.将细胞内含有的各种物质配齐，并按照它们在细胞中的比例放在一个试管中，能构成个生命系统吗？为什么？
虽然组成细胞的元素来自无机环境，但是构成细胞的主要元素C、H、O、N含量与无机环境差异很大，这与细胞内的有机化合物如糖类、脂质、蛋白质和核酸有关。
不能。因为生命系统内部是一个严谨有序的结构，不是由物质随意堆砌而成的。
C

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