资源简介

(共41张PPT)
2.1细胞中的元素和化合物
第2章 组成细胞的分子
生物学（新人教版）
分子与细胞
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电视广告语
广告一：聪明伶俐，坚持补锌；有锌万事成；
聪明的妈妈会用“锌”。
广告二：补铁、补血，效果好！补血口服液。
广告三：健康的体魄，来源于“碘碘”滴滴。
广告四：万丈高楼平地起，层层都是“钙”起来。
通过分析广告语,你能找出哪些化学元素呢
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学习目标：
1、说出组成细胞的大量元素和主要微量元素
2、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
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问题探讨
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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
元素含量(%)表
组成地壳和组成细胞的部分元素
资料分析：
分析数据，组成地壳和组成细胞的部分元素：
1、元素种类
2、元素含量
生物界和非生物界具有统一性和差异性。
（教材P16）
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生物界与非生物界的统一性和差异性
1、统一性：组成生物体的元素在无机自然界中都能找到。
2、差异性：同一种元素在生物界和非生物界中的含量差别很大。
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自主学习
1、细胞中常见的化学元素有 多种。
2、根据含量分类：
① 大量元素： 等。
② 微量元素： 等。
3、细胞中含量很高的四种元素 。
20
C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg
Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo
C、H、O、N
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比较组成玉米细胞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
玉米细胞和人体细胞的部分元素及含量（干重，质量分数）
思考·讨论
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
细胞中有些元素含量很少,是否意味着它们不重要
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
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一、组成细胞的元素
元素 玉米细胞 人体细胞
C 43.75% 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%
玉米细胞和人体细胞的部分及含量
(干重、质量分数)
注：其他元素占细胞干重的质量分数总计小于3%
一样，都为C、H、O、N
基本元素
▌思考讨论：
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？
玉米和人都是生物，组成它们的主要成分是水、糖类、脂类和蛋白质等物质，这些物质都含有C、H、O，蛋白质还含有大量的N元素。
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一、组成细胞的元素
元素 玉米细胞 人体细胞
C 43.75% 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%
玉米细胞和人体细胞的部分元素及含量(干重、质量分数)
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。
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一、组成细胞的元素
3.比较组成玉米细胞和人体细胞中元素种类和含量，你还能得出哪些结论？
①不同生物体内化学元素的种类 。
②不同生物体内同种化学元素的含量 。
③同一生物体内不同化学元素的含量 。
基本相同
不同
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）
元素 玉米细胞 人体细胞
C 43.75% 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%
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一、组成细胞的元素
细胞中常见的化学元素有20多种。
1. 大量元素
含量占生物体总量的万分之一以上的元素；
C
碳
H
氢
O
氧
N
氮
P
磷
S
硫
K
钾
Ca
钙
Mg
镁
等
基本元素
C
碳
碳(C)是构成细胞的核心元素（最基本元素）；
碳(C)是构成有机物的基本支架。
细胞中常见的化学元素有20多种。
原因：与组成细胞的化合物有关
(干重最多)
(占90%)
鲜重最多
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一、组成细胞的元素
2. 微量元素
含量占生物体总量的万分之一以下的不可缺少的元素
Fe
铁
Zn
锌
Cu
铜
B
硼
Mo
钼
锰
Mn
巧记口诀：（铁锰硼锌，铜，钼氯镍）
细胞中常见的化学元素有20多种。
合作探究：对于生物体来讲，微量元素是否可有可无呢
Cl
氯
Ni
镍
有一牧场大片牧草长势很弱，有的甚至发黄枯萎，使用了大量的N，P，K肥也无济于事。后来，牧场附近建了一座钼矿，矿工每天上下班鞋子踩过的地方，牧草却绿油油的。
经过科学家的化验和分析，一公顷牧草只需150克钼就足够了。
资料分析
微量元素含量很低，但很重要！
微量元素 在生物体中的作用 缺乏症
Zn 促进生长发育，增强免疫力 智力和免疫力下降
Fe 合成血红蛋白的原料 缺铁性贫血
B 促进花粉萌发，花粉管伸长 花而不实
I 合成甲状腺激素的原料 甲状腺肿大，代谢率降低
…… ……. ……
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一、组成细胞的元素
鲜重含量最多的元素O
干重含量最多的元素C
鲜重指细胞正常生活状态下所测得的质量，如新鲜菠菜
干重指除去水分后所测得的重量，即烘干后测定的重量
元素：O >C>H>N>P>S
元素：C >O>N>H>P>S
化合物
无机化合物
有机化合物
水
无机盐
糖类
脂质
蛋白质
核酸
仅含C、H、O
主要含C、H、O，有些还有N、P
含C、H、O、N、P
主要含C、H、O、N，有些还有S、Fe等
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二、组成细胞的化合物
无机化合物
有机化合物
含量最多的化合物
含量最多的有机化合物
鲜重含量最多：
干重含量最多：
鲜重：
干重：
水
蛋白质
O>C>H>N
C>O>N>H
思考：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？
提示：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
1．组成人体的元素中，占细胞鲜重百分比最多的元素是________；占细胞干重百分比最多的元素是__________。 _________是构成细胞的最基本元素。
2．一般情况下活细胞内含量最多的化合物是_______，含量最多的有机化合物________。
3. 生活在缺水的沙漠环境中的仙人掌细胞中，含量最多的化合物是（ ）
A. 蛋白质 B. 脂肪 C. 糖类 D. 水
O
C
C
水
蛋白质
D
练一练
4、下列有关组成生物体的化学元素的说法，不正确的是（ ）
组成细胞的元素都可以在无机环境中找到
B. C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg都是大量元素，C在各种有机物中都存在
C. 钼在人体内含量很少，属于必需元素
D. 生物体内含有的元素都是生物体必需的元素
D
5、下列有关组成生物体化学元素的叙述，正确的是（ ）
人体缺铁或缺钙都会引起相关疾病，故钙和铁是大量元素
人体含量比较少的元素均为微量元素
C. C、H、O、N、P都是大量元素
D. 大量元素是人体必需元素，而微量元素不是人体必需元素
C
6、下列描述中体现了生物界与非生物界的差异性的是（ ）
人、动物与植物所含的化学元素的种类差异很大
生物体和无机自然界的元素的相对含量存在差异
不同生物体内各种化学元素的含量存在差异
组成生物体的化学元素在无机自然界都可以找到
B
7、下列关于组成细胞的化合物的叙述，正确的是（ ）
在任何活细胞中数量最多的化学元素都是氧
在活细胞中各种化合物含量从多到少依次是蛋白质、脂质、无机盐、糖类、核酸
活细胞中的各种化合物与食物中的各种成分相同
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
D
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三、实验——检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
不同生物组织的细胞中各种化合物的含量是有差别的，有的还相差悬殊呢！
如 何 检 测？
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三、实验——检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
化学试剂+有机化合物→特定的颜色
①还原糖 + 斐林试剂 砖红色沉淀
水浴加热
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
脂肪 + 苏丹Ⅳ染液→红色
③蛋白质 + 双缩脲试剂→紫色
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还原糖的检测和观察
（1）原理
具有还原性的糖
常见还原糖:
葡萄糖、果糖、半乳糖、乳糖、麦芽糖
常见非还原糖:
蔗糖、淀粉
还原糖+斐林试剂
砖红色沉淀
50~65℃水浴加热
（2）反应实质
还原糖将Cu2+还原，生成砖红色的Cu2O
斐林试剂
甲液：0.1g/mL NaOH
乙液：0.05g/mL CuSO4
等量
混合
Cu(OH)2
蓝色
Cu2
O
砖红色沉淀
现配现用
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还原糖的检测和观察
选材：含糖量较高的白色或近于白色植物组织
制备组织样液
制浆：去皮、切块、研磨
过滤：用单层纱布
取液：2mL
显色反应
现象
50～65℃水浴
加热2min
2mL组
织样液
1mL刚配制的斐林试剂
例如： 梨匀浆
葡萄匀浆
白萝卜匀浆
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还原糖的检测和观察
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浅蓝色
棕色
砖红色沉淀
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脂肪的检测和观察
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
脂肪 + 苏丹Ⅳ染液 ---- 红色
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脂肪的检测和观察
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方法二：取材：花生种子（浸泡，去种皮），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。
脂肪微粒
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蛋白质的检测和观察
（1）原理
（2）材料：豆浆、新鲜肝脏研磨液
（3）试剂：双缩脲试剂
A：0.1g/mL的NaOH溶液 B：0.01g/ mL的CuSO4溶液
现配现用，依次添加
在碱性条件下，两个及以上相邻肽键与双缩脲试剂中Cu2+作用，产生紫色络合物
（4）现象：
紫色
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蛋白质的检测和观察
选材： 含 丰富的豆浆滤液或鸡蛋清溶液。
蛋白质
豆浆滤液或蛋清稀释液
制备样液
呈色反应
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
结论：
组织样液中存在蛋白质。
（5）实验步骤:
制备样液
呈色反应
结论：
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比较斐林试剂与双缩脲试剂
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三、实验——检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
（四）淀粉的检测
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：
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三、实验——检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
探究抗生素对细菌的选择作用
试剂 现象 原理
还原糖
蛋白质
脂肪
淀粉
斐林试剂
双缩脲试剂
苏丹Ⅲ
苏丹Ⅳ
碘液
砖红色沉淀
变紫色
橘黄色
红色
蓝色
可溶性还原糖与Cu(OH)2反应生成砖红色沉淀Cu2O
脂肪可以被苏丹Ⅲ染成橘黄色
脂肪可以被苏丹Ⅳ染成红色
淀粉遇碘变蓝
具有两个以上肽键的化合物，在碱性条件下与Cu2+反应生成紫色络合物
归纳比较
点拨
三类有机物检测在操作上的差异
1、唯一需要加热
2、唯一需要显微镜
3、唯一需要使用酒精
还原糖检测，必须水浴（50-65℃）加热
脂肪检测，用体积分数为50%的酒精洗去浮色
脂肪检测，观察染色后细胞中的脂肪颗粒
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课堂小测
SZ-LWH
×
√
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课堂小测
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×
√
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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
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