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第二章 第1节
细胞中的元素和化合物
02
03
01
说出组成细胞的化学元素的种类并依据含量对元素进行分类。
说出细胞中主要化合物的种类及含量。
检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质的实验。
1.与无机环境相比，组成细胞的所有元素中，有没有哪一种元素是细胞所特有的？为什么？
2.细胞中的元素含量和无机环境中的元素含量相同吗？为什么？
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。
组成地壳与组成细胞的部分
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
生物总是在和外界环境进行着物质交换，归根结底是有选择地从无机自然界获取各种物质来组成自身。
细胞中元素的相对含量与无机环境大不相同。
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。
问题探讨
种类相同
生物界与非生物界的统一性和差异性
含量不同
玉米细胞和人体细胞的部分元素及含量（干重，质量分数）
1. 在玉米细胞和人体细胞中含量较多的四种元素一样吗？
在玉米细胞和人体细胞中含量较多的四种元素是一样，都是C、H、O、N。
2. 细胞中有些元素含量很少，是否意味着它们不重要？
细胞中有些元素含量很少，但是却有着重要作用，如在玉米细胞中，S只有0.17%，Mg只有0.18%，但是很多蛋白质都含有S，叶绿体中叶绿素分子就含有Mg，如果缺少S或Mg，细胞就不能合成这些蛋白质或叶绿素了。
玉米细胞和人体细胞的部分元素及含量（干重，质量分数）
3. 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？
组成玉米细胞中氧元素的含量明显要高于人体细胞，而氮元素的含量明显又低于人体细胞，这说明玉米细胞和人体细胞中的不同有机物的含量有差别，如玉米细胞中的糖类要多一些，而人体细胞中的蛋白质的含量要多一些；Ca元素的含量也有区别，这与玉米和人体的物质和结构组成有关。
来源
种类
有选择地 从无机自然界中吸收
细胞中常见的化学元素有 种
存在形式
大多以化合物的形式存在
20多
一、组成细胞的元素
鲜重、干重下元素的含量对比
鲜重状态 干重状态
含量最多的元素
含量最多的 四种元素
O
C
C>O>N>H
O>C>H>N
鲜重
干重
最基本元素
基本元素
Ｃ H O N P S K Ca Mg等
最基本元素
基本元素
主要元素
大量元素
Fe Mn B Zn Mo Cu等
微量元素
构成细胞的元素分类
自然界中的元素
常 见 缺 素 症
大量元素和微量元素都是生物体生命活动所必需的
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%
干重细胞中含量最多化合物
鲜重细胞中含量最多的化合物
组成细胞的各种元素大多以化合物的形式存在
细胞鲜重中含量最多的有机物是：
蛋白质
二.组成细胞的化合物
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距？
梨的果实细胞中糖类和水分等物质多，不含叶绿素。
不同生物组织的细胞中各种化合物的含量是有差别的
日常膳食做到不同食物的合理搭配
联系日常膳食，预测以下食材可能含有的有机物种类
思考：
怎样检测细胞中含有上述化合物？
化学试剂+有机化合物→特定的颜色
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。
实验原理：
②脂肪 + 苏丹Ⅲ染液→橘黄色
③蛋白质 + 双缩脲试剂→紫色
①还原糖 + 斐林试剂 砖红色沉淀
水浴加热
50~65℃
三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
1.还原糖的检测和观察
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待测组织样液
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，现用现配
变成砖红色
50-65℃温水
斐林试剂甲液：质量浓度为0.1g/mL的NaOH溶液
斐林试剂乙液：质量浓度为0.05g/mL的CuSO4溶液
方法步骤
2.脂肪的检测和观察
取材：花生种子（实验前浸泡3－4h），去掉种皮，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。
制片
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
显微观察
现象
厚薄不均会导致观察时有的地方清晰，有的地方模糊
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
先在低倍镜下找到花生子叶的最薄处，移至视野中央，后用高倍镜观察
有被染成橘黄色的脂肪微粒
3、使用酒精的目的:
洗去表面的浮色
1、花生种子提前浸泡3—4h，浸泡时间短，不容易切片；时间过长，切下薄片不易成形。
2、切片要薄，如厚薄不均就会导致观察时有的地方清晰有的地方模糊。
【注 意】
脂肪的检测:
(1)在染色后,为什么用50%酒精洗去浮色而不用清水
苏丹Ⅲ染液溶解于酒精不溶于水。
(2)脱脂奶粉中因不含脂肪,受到老年人的喜爱,要检验某种脱脂奶粉是否合格,可能用到哪些试剂
符合要求的脱脂奶粉应该无脂肪,但是含有足够的蛋白质,
所以要用到苏丹Ⅲ染液和双缩脲试剂来检测。
讨 论:
3.蛋白质的检测和观察
选材：黄豆组织样液（或鸡蛋蛋清稀释液）
制备组织样液：黄豆浸泡→去皮→切片→研磨→过滤→滤液
显色反应
现象
蛋清必须稀释，以免实验后黏住试管壁，不易清洗
摇匀
2mL组
织样液
1mL双缩脲试剂A液
双缩脲试剂A液：质量浓度为0.1g/mL的NaOH溶液
双缩脲试剂B液：质量浓度为0.01g/mL的CuSO4溶液
4滴双缩脲试剂B液
无色
蓝色
紫色
斐林试剂与双缩脲试剂的异同分析
项　目 斐林试剂 双缩脲试剂
相同点 不同点
使用方法
反应条件
反应现象
含有NaOH和CuSO4两种成分,且NaOH的质量浓度都是0.1 g/mL
CuSO4溶液浓度
0.05 g/mL
0.01 g/mL
检测物质
还原糖
蛋白质
甲、乙两液等量
混匀后立即使用
先加入A液,
再加入B液
50～65 ℃水浴加热
不需要加热
浅蓝色→棕色→砖红色
浅蓝色→紫色
2.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
A
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
A
3.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Ⅲ染成红色的小颗粒
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
C
水
无机化合物
有机化合物
无机盐
糖类
脂质
蛋白质
核酸
细胞中的元素和化合物
组成细胞的元素
组成细胞的化合物
检测生物组织中的糖类、脂肪、蛋白质
大量元素
微量元素
干重最多：c
鲜重最多：o
糖类：
脂质：
蛋白质：
淀粉：
斐林试剂，砖红色沉淀
（苏丹III：橘黄色
（双缩脲试剂：紫色）
（碘液：变蓝）

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