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第2章 组成细胞的分子
细胞中的元素和化合物
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
思考
比较组成地壳和组成细胞的部分元素的含量，你能发现二者之间有什么异同？
②细胞中各种元素的相对含量与无机自然界的大不相同，这体现了生物体与无机自然界之间的 性。
统一
差异
①组成细胞的化学元素，在无机自然界中都能够找到，这体现了生物体与无机自然界
的 性。
新知讲解
总结
统一性：组成细胞的化学元素在自然界的无机环境中都能找到,没有一种元素是生命特有的；
差异性：但元素在细胞中和无机环境中的含量差别很大。
生命和非生命的无机环境既有统一性又有差异性,生命起源于非生命物质.
生物界与非生物界的统一性和差异性
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）表
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
注：其他元素占细胞干重的质量分数总计小于3%
问题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？
一样，都是C、H、O、N四种元素。
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。
问题2：细胞中有些元素很少，是否意味着它们不重要？
不是。细胞中有些元素含量很少，但起着重要的作用。
元素缺乏与疾病的相关性
缺Fe：患贫血；果树患黄叶病
缺Ca：成年人缺Ca易患骨质疏松，人血液中缺钙容易患抽搐症
缺I：人幼年患呆小症，成年患甲状腺肿大
缺B：华而不实（只开花不结果）。
缺Zn：使人发育受影响，导致发育不良;
缺Mg：影响植物叶绿素的合成，影响光合作用
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）表
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
注：其他元素占细胞干重的质量分数总计小于3%
问题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？
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：
大体相同
相差很大
一、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。
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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
新(Zn)铁(Fe)臂(B)阿童(Cu)木(Mo)真猛(Mn)
二、组成细胞的化合物
分类 种类 质量分数/%
无机化合物
有机化合物
水
无机盐
70%－90%
1%－1.5%
7%－10%
1%－2%
1%－1.5%
蛋白质
脂质
糖类和核酸
（1）占细胞鲜重最多的化合物是______；
（2）占细胞鲜重最多的有机物是__________；
（3）占细胞干重最多的化合物是__________。
水
蛋白质
蛋白质
想一想：
从下图看出：
组成细胞的各种元素大多以化合物的形式存在
知识点二、组成细胞的化合物
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？
梨的果实细胞中糖类和水分等物质多，不含叶绿素。
探究·实践
检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
一、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。如：
还原糖＋斐林试剂 砖红色沉淀
脂肪＋苏丹Ⅲ染液 橘黄色
蛋白质＋双缩脲试剂 紫色
常见还原糖：
葡萄糖、果糖、麦芽糖
水浴加热
新知讲解
知识点三
检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
二、方法步骤与现象
1. 还原糖的检测和观察
步骤：
取材
组织
样液
显色
反应
结论
还原糖含量较高、无色或近于无色的植物组织，如梨、葡萄、白萝卜
制匀浆—纱布过滤—取样液
２mL组
织样液
刚配制的斐
林试剂1mL
浅蓝色
砖红色
组织样液中有还原糖
50～65℃水浴加
热２min
最理想的实验材料是还原糖（葡萄糖、果糖、麦芽糖、乳糖等）含量较高且颜色较浅的生物组织或器官，如梨、葡萄等；
不能选用甜菜、甘蔗、马铃薯块茎，因为甜菜、甘蔗富含的蔗糖不属于还原糖，马铃薯块茎富含的淀粉也不是还原糖；也不能选用西瓜、血液、绿色叶片等，因为这些材料本身的颜色会对实验结果造成干扰。
注
意
还原糖 + 斐林试剂
砖红色沉淀
水浴加热
斐林
试剂
甲液
乙液
0.1g/mLNaOH
0.05g/mLCuSO4
②等量混匀，
③现配现用。
思考:鉴定还原糖时使用的斐林试剂为何要现配现用
因为斐林试剂很不稳定,配置好的Cu(OH)2悬浊液放置一段时间后，会形成沉淀，影响实验效果。
其次是Cu(OH)2放置久了会发生分解反应，形成部分黑色CuO，也会影响实验结果。所以应将甲液和乙液分别保存,使用时现配现用。
注
意
二、检测的方法步骤和现象
2.脂肪的检测和观察
取材
切片
制片
观察
结论
花生种子（浸泡3-4h），去掉种皮
用刀片在花生子叶的横断面上平行切下若干薄片
组织样液中有脂肪
在低倍镜下找到花生子叶的最薄处，移至视野中央，然后用高倍镜观察被染成橘黄色的脂肪颗粒
选最薄的切片，用毛笔蘸取放在载玻片中央。
滴：在花生子叶薄片上滴2-3滴苏丹Ⅲ染液，染色3min。
吸：用吸水纸吸去染液。
滴：滴1-2滴体积分数为50%的酒精，洗去浮色。
吸：用吸水纸吸去酒精。
滴：滴1滴蒸馏水，盖上盖玻片，制成临时装片。
二、检测的方法步骤和现象
3.蛋白质的检测和观察
取材
显色反应
结论
大豆组织研磨液
大豆组织样液中有蛋白质
2mL组织样液
1mL双缩脲试剂A液
无色
紫色
4滴双缩脲试剂B液
知识辨析
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
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
2.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
3.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 　
D
A
A
课堂练习
4.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
5.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
A
C
课堂练习
3.下列关于生物体的组成元素的说法正确的是（　　）
A．糖类、脂质和蛋白质都含有自然界中存在的化学元素
B．糖类、脂质和蛋白质都含有相同比例的C、H、O元素
C．小麦体内的化学元素与自然界中的化学元素在种类和数量上基本相同
D．小麦体内的化学元素与玉米体内的化学元素在种类和数量上基本相同
A
课堂练习
课堂总结

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