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(共27张PPT)
农作物的需要施氮、磷、钾肥；人体需要补钙、铁、锌等。以获取相应的元素用于细胞的生命活动，那么组成细胞的元素有哪些？这些元素是细胞特有的吗？
2.1 细胞中的元素和化合物
阐明生命现象的规律，必须建立在阐明生物大分子结构的基础上。
——中国科学院院士邹承鲁
寻找外星生命或者寻找适合人类居住的地外行星，需要我们对地球生命有充分了解。表中为相同元素在地壳和细胞中含量。
细胞中有没有地壳中不存在的特殊元素，导致其赋予细胞独特的生命特征？
细胞中的各种元素最终源自自然环境，但是同种元素在细胞中和地壳中的含量并不相同，这意味着什么？
问题探讨
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在某些植物中含量较高，如硅藻、禾本科植物等
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。
——生物界与非生物界具有统一性
2、细胞中各种元素的相对含量与无机自然界的大不同。
——生物界与非生物界具有差异性
一. 生物界于非生物界的统一性和差异性
笔记
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
思考·讨论
玉米细胞和人体细胞的部分元素及含量(干重，质量分数)
注：其它元素占细胞干重的质量分数总计小于3%
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？
玉米细胞干重中含量较多的四种元素是O、C、H、N,人体细胞干重中含量较多的四种元素C、O、N、H。二者元素差异的原因是玉米是一种植物，而人是一种动物，除了两者都含有大量的水，人体细胞含量最多的是蛋白质，而玉米细胞中含量最多的是糖类，二者的化合物组成不同导致了元素的含量不同。
2.细胞中有些元素含量很少，是否意味着他们不重要？
否，有些化学元素含量很少，但在细胞中却有着很重要的作用。
3.比较组成玉米细胞和人体细胞中的元素种类和含量，你能得出哪些结论？
组成玉米细胞和人体细胞的元素种类大体相同；组成细胞的元素中，C、H、O、N这四种元素的含量很高。
二、组成细胞的元素
1.组成细胞的化学元素，常见的有____多种。
2.根据含量的多少分为
大量元素：含量占生物体总重量万分之一以上的元素。主要有C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等。
微量元素：含量占生物体总重量万分之一以下的元素。主要有Fe、Mn、 B、Zn、Cu、Mo等。（微量元素含量少，但不可或缺）
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最基本元素
基本元素
主要元素
大量元素
微量元素
C H O N P S K Ca Mg等 Fe Mn B Zn Mo Cu等
组成细胞的元素
笔记
1、细胞中微量元素含量很少，是不是代表在细胞中也只是起着很微小的作用？举例说明
微量元素含量虽少，但在细胞中同样有很重要的作用。
如：Fe是红细胞中合成血红蛋白必不可少的元素；
I是甲状腺的发育和甲状腺激素合成必不可少少的元素；
【思考】
一、组成细胞的元素
O 65%
H 10%
N 3%
P 1.4%
S 0.3%
其它元素少于3％
C 18%
C 55.99%
O 14.62%
N 9.33%
H 7.46%
Ca 4.67%
S 0.78%
P 3.11%
Mg0.16％
图1 组成人体细胞的主要元素（占细胞鲜重的百分比）
图2 组成人体细胞的主要元素（占细胞干重的百分比）
人体细胞干重与鲜重中元素含量差异
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
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
C H O N P S K Ca Mg
Fe Mn Zn Cu B Mo
大量元素
微量元素
组成细胞的各种元素大多以化合物的形式存在。
种类
无机化合物
有机化合物
水:70-90%
无机盐:1-1.5%
糖类
脂质:1-2%
蛋白质:7-10%
核酸
三、组成细胞的化合物
细胞内含量最多的化合物是水，含量最多的有机化合物是蛋白质。
笔记
例1.甘蔗茎吃起来特别甜，其细胞中含量最多的化合物是（ ）
A.蛋白质 B.糖类 C.脂质 D.水
D
例2.下列有关细胞中元素和化合物的叙述，正确的是(　　) A．干种子的细胞中含量最多的元素是O B．同一元素在同一生物不同细胞中的含量相同 C．细胞中的各种蛋白质都不含有微量元素 D．Mg属于大量元素，能参与叶绿素的形成
D
不同生物组织细胞中各种化合物的含量是有差别的，有的还相差悬殊呢！
我们平常吃的食物也是如此。正因为不同食物中营养物质的种类和含量有很大差别，我们才需要在日常膳食中做到不同食物的合理搭配，以满足机体的营养需要。我们的食物来自各种生物组织。那么，怎样检测不同生物组织中的营养物质呢？
【探究活动】
一、物质鉴定类实验的基本思路
鉴定原理
实验选材
鉴定成分
二、若要检测生物组织中的糖类、蛋白质，可分别选择以下
哪些材料？
【探究活动】
1.检测生物组织中的糖类、蛋白质，选材应注意哪些？
①利用颜色反应鉴定时，应避免材料本身的颜色对反应的颜色观察产生干扰应尽量选择接近白色或无色的材料；
例：在糖类的鉴定实验中不宜选择西瓜，可选择苹果或梨
在蛋白质的鉴定实验中可选择豆浆或鸡蛋清
②糖类的鉴定时，应选择富含还原糖的材料；
例：甘蔗、甜菜富含蔗糖，蔗糖是非还原糖，不能和斐林试剂产生砖红色沉淀
探究·实践
1 鉴定原理
①检测生物组织中的糖类
颜色反应
还原糖+斐林试剂
50 ℃～65 ℃
温水浴
砖红色沉淀
2 实验步骤
（1）处理材料：
制备苹果匀浆或梨匀浆
四、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
注入2mL苹果组织样液
振荡、混合摇匀呈现蓝色
注入1mL刚配制好的斐林试剂
甲乙液先等量混匀，再加入
变成砖红色
50-650C的温水浴加热
（2）进行颜色反应：
注意：
斐林试剂要现配现用（即甲液、乙液先混合均匀再加入）
斐林试剂（甲液：质量浓度0.1g/ml的NaOH溶液
乙液：质量浓度0.05g/ml的CuSO4溶液)
探究·实践
1 鉴定原理
②检测生物组织中的脂肪
颜色反应
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染液染成橘黄色。
脂肪 +
苏丹Ⅲ染液
橘黄色
四、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
探究·实践
2 实验步骤
②检测生物组织中的脂肪
（1）取材、切片：
取一粒浸泡过的花生种子，用刀片在花生子叶横断面上平行切下若干薄片放入清水中备用。
（2）制作临时装片：
选取最薄的薄片移至载玻片中央
在薄片上滴2－3滴苏丹Ⅲ染液，染色3min
用吸水纸吸去染液，滴加体积分数为50%的酒精溶液1－2滴，洗去浮色
用吸水纸吸去多余的酒精，滴1-2滴蒸馏水，盖上盖玻片，制成临时装片
探究·实践
2 实验步骤
②检测生物组织中的脂肪
（3）观察：
先低倍镜观察再高倍镜观察。
现象：
视野中观察到被染成橘黄色的脂肪微粒
探究·实践
蛋白质+双缩脲试剂
紫色
1 鉴定原理
颜色反应
2 实验步骤
（1）处理材料：
制备蛋清稀释液或豆浆
③检测生物组织中的蛋白质
（2）进行颜色反应：
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
注意：
双缩脲试剂:先向组织样液加A液1ml（目的：创设碱性环境）
再加4滴B液（目的：提供Cu2+与蛋白质中
的肽键反应生成紫色络合物）。
双缩脲试剂（A液：质量浓度0.1g/ml的NaOH溶液
B液：质量浓度0.01g/ml的CuSO4溶液)
斐林试剂与双缩脲试剂对比
斐林试剂 双缩脲试剂
不同点 试剂组成
使用方法
反应条件
结果
相同点
甲液:0.1g/mLNaOH
乙液:0.05g/mLCuSO4
A液:0.1g/mLNaOH
B液:0.01g/mLCuSO4
甲液和乙液混合均匀后方可使用，且现配现用
使用时先加A液再加B液
需水浴加热
不需加热
产生砖红色沉淀
产生紫色反应
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
检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
尝试对同一种生物材料，同时检测还原糖、脂肪和蛋白质。
检测的灵敏度：
梨匀浆中含有蛋白质，但我们用双缩脲试剂检测梨匀浆却没有反应，这是因为梨匀浆中蛋白质含量过少所致。
能否检测到某种物质与检测方法的灵敏度相关。
还原糖检测 蛋白质检测 脂肪检测
梨匀浆 + ？ ？
葡萄匀浆 + ？ ？
白萝卜匀浆 ？ ？ ？
花生种子 ？ ？ +
豆浆 ？ + ？
鲜肝提取液 ？ ？ ？
鸡蛋清稀释液 ？ + ？
课堂总结
1.下列元素在生物体内含量较少，但对维持生物体正常生命活动必不可少的元素是（ ）
A.Fe、Mn、Zn、Cu B. Zn、Cu、Mg、Ca
C.Zn、Mg、B、Mn D.Mg、Mn、Cu、Mo
2.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
A
课堂练习
3.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
4.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IV染成黄色的小颗粒
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
A
C
课堂练习

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