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(共24张PPT)
结论
生物界和非生物界在元素上的统一性和差异性
非生物界与生物界在元素种类上大体相同（统一性）
（2）非生物界与生物界在元素含量上相差很大（差异性）
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
比较地壳和细胞的元素
第二课时
细胞中的元素和化合物
考点1 细胞中的元素和化合物
1.组成细胞的元素
元素
来源及存在形式
有选择的从无机自然界中获取
常见种类有20多种
大多以化合物的形式存在
生物界与非生物界的统一性和差异性
统一性：组成生物体的元素在无机自然界中都能找到。
差异性：细胞中各种元素的相对含量与无机自然界中的大不相同。
元素含量
大量元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等
微量元素：Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等
考点1 细胞中的元素和化合物
大量元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等
微量元素：Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等
鲜重含量最多
干重含量最多
数量最多
最基本元素
含量最多的元素(基本元素)
鲜重中含量前四位的元素：O、C、H、N
干重中含量前四位的元素：C、O、N、H
以上元素均为细胞必需，功能大小与含量无关
必需元素无论含量多少，功能都不可替代
注意：①在细胞干重中C的含量最多；②生物大分子以碳链为基本骨架。
二.组成细胞的化合物
评
（1）细胞内含量最多的化合物是 。
（2）含量最多的有机化合物是 。
（3）在细胞干重中，含量最多的化合物是 。
水
蛋白质
蛋白质
无机化合物：
有机化合物
水和无机盐
糖类
脂质
蛋白质
核酸
水：鲜重 ，大多为 。
无机化合物
无机盐：大多以 形式存在
糖类：只含 （ 物质）
脂质：主要含 ，此外还含 （ 物质）
有机化合物
蛋白质：主要含 （ 物质）
核酸：含 （ 物质）
最多
自由水
离子
C、H、O
能源
N、P
储能
C、H、O、N (S)
结构
C、H、O、N、P
遗传
C、H、O
二.组成细胞的化合物
（1）细胞内含量最多的化合物是 。
（2）含量最多的有机化合物是 。
（3）在细胞干重中，含量最多的化合物是 。
水
蛋白质
蛋白质
（2）根据物质组成推测某结构的元素组成;
如染色体→蛋白质+DNA→C、H、O、N、P
细胞膜→蛋白质+磷脂+糖类→C、H、O、N、P
核糖体→蛋白质+RNA→C、H、O、N、P
病毒→蛋白质+核酸→C、H、O、N、P
元素组成分析及应用
（1）根据特征元素推测化合物种类;
营养物质检测实验
实验现象
实验试剂
实验原理
实验材料选择
三. 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
①富含被检测的有机物，易出现明显实验现象。
②需要观察颜色的实验，材料本身应选白色或近于白色，防止干扰颜色观察。
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。
①斐林试剂+还原糖
②苏丹Ⅲ（Ⅳ）染液+脂肪
③双缩脲试剂+蛋白质
④碘液+淀粉
①砖红色沉淀
②橘黄色（红色）
③紫色
④蓝色
（一）实验原理
(1)还原糖+斐林试剂
(2)脂肪+苏丹Ⅲ染液 →
(3)蛋白质+双缩脲试剂→
(4)淀粉+碘液→
砖红色沉淀
橘黄色
紫色
三. 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
蓝色
镜检
含糖量高，白色或是接近于白色的植物组织。
选材
制浆→过滤（一层纱布）→取液
制备样液
颜色反应
还原糖的鉴定
注入2mL
组织样液
振荡、混合摇匀呈现蓝色
甲、乙液等量混匀
变成砖红色沉淀
50-65℃水浴加热
注入1mL刚配制好的斐林试剂
结论：组织样液含有还原糖
三. 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
且必须是可溶性还原糖
属于还原糖的有：单糖、麦芽糖、乳糖
属于非还原糖的有：蔗糖、多糖
花生种子（浸泡），将子叶切成薄片
取材
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加1～2滴体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色
④滴一滴蒸馏水，盖上盖玻片，制成临时装片
制片
观察
脂肪的鉴定
结论：圆形小颗粒呈橘黄色，证明有脂肪存在
先低倍镜下找着色颗粒，再高倍镜观察
三. 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
切片要厚薄均匀，如厚薄不均就会导致观察时有的地方清晰有的地方模糊
含蛋白质丰富的豆浆或鸡蛋清溶液。
选材
豆浆滤液或蛋清稀释液
制备样液
颜色反应
蛋白质的鉴定
结论：组织样液中存在蛋白质
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
三. 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
稀释：防止其黏附在试管上不易刷洗
双缩脲试剂是使用时先加A液，再加B液，因为其反应原理是具有两个或以上肽键的化合物在碱性条件下与Cu2+反应生成络合物，所以要先营造一个碱性环境。
项　目 斐林试剂 双缩脲试剂
相同点 不同点 CuSO4溶液浓度
检测物质
使用方法
反应条件
反应现象
斐林试剂与双缩脲试剂的比较
含有NaOH和CuSO4两种成分,且NaOH的质量浓度都是0.1 g/mL
0.05 g/mL
0.01 g/mL
还原糖
蛋白质
①现配现用
②等量混合均匀
先加A液1ml,
再加B液4滴
50～65 ℃水浴加热
不需要加热
蓝色→砖红色
浅蓝色→紫色
评
探究未知
1.鉴定可溶性还原糖的实验材料是否可选择西瓜、番茄、马铃薯、甘蔗组织样液？
不可以。西瓜和番茄组织样液本身的颜色对于鉴定时的颜色反应起着掩盖作用，导致实验现象不明显；马铃薯含淀粉，淀粉为非还原糖；甘蔗主要含蔗糖，为非还原糖。应选颜色为白色或近白色、富含葡萄糖、果糖或麦芽糖等还原糖的植物组织样液，以苹果、梨的匀浆最好。
评
探究未知
2.使用双缩脲试剂时，为什么B液只能加3～4滴而不能过量？
3.利用斐林试剂的甲液、乙液和蒸馏水能否检测蛋白质？为什么？　
过量的双缩脲试剂B液会与试剂A液反应，使溶液呈蓝色，从而掩盖生成的紫色。
能。斐林试剂的甲液、乙液的成分分别与双缩脲试剂的A液、B液相同，只是斐林试剂的乙液的质量浓度比双缩脲试剂的B液高，只需将斐林试剂的乙液用蒸馏水稀释即可。
核心归纳
1.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。
2.三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。
1.结构
一 细胞中的水
①水是极性分子，因此，水是良好的溶剂
②水分子之间形成氢键，氢键易断裂易形成，使水在常温下能维持液体状态，具有流动性
氢键
易被破坏
03
③由于氢键的存在，水具有较高的比热容，水的温度相对不容易发生改变
维持生命系统的稳定性
结合水（约占4.5%） 自由水
概念 与蛋白质、多糖等物质结合，这样水就失去流动性和溶解性，成为生物体的构成成分 细胞中绝大部分水呈游离状态，可以自由流动
作用 细胞结构的重要组成部分 细胞内的良好溶剂，
参与许多化学反应，
为细胞提供液体环境，
运输营养物质和代谢废物
相互转化 自由水 结合水 与代谢的关系 自由水比例越高，细胞代谢越旺盛； 结合水越多，细胞抗逆性越强； 考点2 细胞中的无机化合物
水
含量
一般为60~95%，水母可达97%
不同生物含水量不同
存在形式
2.水
降温
升温
考点2 细胞中的无机化合物
2.水
自由水/结合水与代谢、抗逆性的关系
种子萌发——自由水/结合水的值大幅度上升，代谢旺盛；
种子成熟过程——自由水/结合水的值下降，代谢较弱
晒种子——失去的主要是自由水，种子的活性未丧失；
烘干种子——失去结合水，种子的活性丧失
强 弱
弱 强
4.链接高考
（2）水与细胞代谢的关系
产生水
有氧呼吸第三阶段
ATP合成
氨基酸脱水缩合
单糖合成多糖
消耗水
有氧呼吸第二阶段
ATP水解
光反应
淀粉，蛋白质，脂肪水解
蒸发水
植物：蒸腾作用
人：汗腺分泌汗液
吸收水
植物：主要根系吸水
动物：消化道吸收水；肾小管，集合管重吸收水
（1）水的跨膜运输方式
生物膜
水通道
水分子
自由扩散 协助扩散
二 细胞中的无机盐
1.
存在形式：
由于细胞内是液体环境，所以细胞中大多数无机盐都以离子形式存在，少数以化合物的形式存在。
阳离子：
Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+ 等
阴离子：
Cl－、SO42－、PO43－、HCO3－等。
化合物：骨骼中骨盐的主要成分是Ca3(PO4)2
运输方式：协助扩散或主动运输
二 细胞中的无机盐
2.
功能：
（1）组成细胞中的化合物
一种叶绿素分子 （局部）
血红素分子
（局部）
（2）维持细胞和生物体的生命活动
例：①植物体缺P常表现为生长发育不正常
②缺Na+，神经，肌肉细胞的兴奋性降低，肌肉酸痛，乏力
③缺Ca2+，动物会出现抽搐等症状
Mg是构成叶绿素的成分；
Fe是构成血红素的成分；
P是构成细胞膜、细胞核的重要成分。
二 细胞中的无机盐
2.
功能：
（4）维持细胞的渗透压
细胞外液渗透压主要由无机盐维持，其中主要是Na+，Cl－
细胞内液渗透压主要由K+维持
（3）维持细胞的酸碱平衡
缓冲对:H2CO3/HCO3-等
(科学探究)无机盐生理功能的验证
2.1 细胞中的无机物--无机盐
(1)完全培养液：满足植物生长发育必需营养素的培养液。
(2)缺素培养液：缺乏植物生长发育所必需的某种或几种营养素的培养液。
实验组加入X盐的目的是：前后对照以增强说服力。

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