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(共31张PPT)
细胞中的元素和化合物
01
问题探讨
比较组成地壳和组成细胞的部分元素的含量，你能提出什么问题？就自己提出的问题与同学交流。
组成地壳和组成细胞的部分元素含量(%)表
*
* Si在某些植物细胞中含量较多，如硅藻、禾本科植物。
提出问题 ：
为什么组成地壳和细胞的各种元素的相对含量差异很大？
02
生物界与非生物界在元素组成上的统一性和差异性
组成地壳和组成细胞的部分元素含量(%)表
*
1. 从元素种类上看：
组成细胞的化学元素，在无机自然界中都能够找到，没有一种元素为细胞所特有。
为什么呢？
生物体总是与外界环境进行这物质交换，归根结底是生物体有选择地从无机自然界获取各种物质来组成自身。
生物界与非生物界具有统一性
02
生物界与非生物界在元素组成上的统一性和差异性
组成地壳和组成细胞的部分元素含量(%)表
*
2. 从元素含量上看：
细胞与非生物相比，各种元素的相对含量又大不相同。
生物界与非生物界具有差异性
02
生物界与非生物界在元素组成上的统一性和差异性
生物界
非生物界
组成细胞的元素在自然界都能找到
组成元素含量上相差很大
种类上具有统一性
含量上具有差异性
03
组成细胞的元素
思考·讨论：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(%）】
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？
含量较多的四种元素是一样的，都是C、H、O、N。这是因为玉米和人都是生物，组成它们的主要成分都是水、糖类、脂类和蛋白质等物质，这些物质含有C、H、O，蛋白质中还含有大量的N元素。
03
组成细胞的元素
思考·讨论：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(%）】
讨 论
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，但是却有重要作用，如在玉米细胞中，S只有0.17%，Mg只有0.18%，但很多蛋白质都含有S，叶绿体中的叶绿素分子就含有Mg，如果缺少S或Mg，细胞就不能合成这些蛋白质或叶绿素。
03
组成细胞的元素
思考·讨论：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(%）】
讨 论
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低于人体细胞，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。
03
组成细胞的元素
组成细胞的化学元素，常见的有20多种，其中有些含量多，有些含量很少。
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
氮
S
硫
K
钾
Ca
钙
Mg
镁
等
主要元素
基本元素
C
碳
碳(C)是构成细胞的最基本元素；
碳(C)是构成有机物的基本支架。
03
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
03
组成细胞的元素
组成人体细胞的主要元素（占细胞鲜重的百分比）
组成人体细胞的主要元素（占细胞干重的百分比）
O>C>H>N
C>O>N>H
03
组成细胞的元素
元素分类使根据生物体内的含量，而不是生理作用；不要误认为大量元素重要，微量元素不重要，无论大量元素还是微量元素都是必需元素。微量元素虽含量少，但其生理作用却不可替代。
03
组成细胞的元素
3 . 一些元素的生理作用
Fe 是血红蛋白的成份，人缺Fe：缺铁性贫血
Mg 是植物叶绿素的构成成分。
K、Ca组成牙齿、骨骼，与肌肉收缩有关，血液中Ca2+过低会抽搐。
B 可促进花粉萌发和花粉管伸长，有利于受精作用。
I 是构成甲状腺激素的原料。
03
组成细胞的元素
组成细胞的各元素以何形式存在的呢？
大多以化合物的形式存在
04
组成细胞的化合物
请参阅下图，了解组成细胞的主要化合物及其相对含量。
水
（70%~90%）
蛋白质
（7%~10%）
糖类和核酸
（1%~1.5%）
无机盐
（1%~1.5%）
脂质
（1%~2%）
通过左图可以看出，
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。
04
怎样检测不同生物组织中的营养物质呢？
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。
组成细胞的化合物
05
探究·实践：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
1.原理
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。
还原糖
斐林试剂
砖红色沉淀
蛋白质
双缩脲试剂
紫色反应
05
探究·实践：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
1.原理
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。
脂肪
橘黄色
或
红色
苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ
淀粉
碘液
蓝色
05
探究·实践：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
2. 材料
选择要求：颜色浅或接近于白色，富含某种有机物的材料。
05
探究·实践：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
3. 试剂
斐林试剂：
甲液：质量浓度为0.1g/mL的NaOH溶液，乙液：质量浓度为0.05g/mL的CuSO4溶液。
双缩脲试剂：
A液：质量浓度为0.1g/mL的NaOH溶液，乙液：质量浓度为0.01g/mL的CuSO4溶液。
体积分数为50%的酒精溶液。
05
探究·实践：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
4. 过程及结果
(1) 还原糖的鉴定
向试管内注入2mL待测组织样液
向试管内注入1mL斐林试剂（甲液和乙液等量混合均匀后再注入）
将试管放入盛有50~65℃温水的大烧杯中加热约2min。
出现砖红色沉淀
05
探究·实践：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
4. 过程及结果
(2) 脂肪的鉴定
花生子
叶薄片
2~3滴苏丹Ⅲ试剂
染色2~3分钟
吸水纸
吸去染液
1~2滴50%的酒精
洗去浮色
吸水纸
吸去酒精
1~2滴蒸馏水
盖上盖玻片
低倍镜上找到着色小颗粒
高倍镜下观察细胞内着色颗粒
取材
切片
制片
观察
05
探究·实践：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
4. 过程及结果
(3) 蛋白质的鉴定
蛋清、豆浆或牛奶等
取 材
制备样液
A
B
C
D
蛋清进行稀释，
豆浆应该过滤
颜色反应
组织样液2mL + 双缩脲试剂A液1mL，摇匀，在加入B液4滴，观察颜色变化。
结 果
试管中样液变为紫色
05
探究·实践：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
5. 注意事项
比较双缩脲试剂和斐林试剂
比较项目 斐林试剂 双缩脲试剂
作用
成分
使用方法
原理
反应条件
检测还原糖
检测蛋白质
甲液：0.1g/mLNaOH
乙液：0.05g/mLCuSO4
A液：0.1g/mLNaOH
B液：0.01g/mLCuSO4
甲液与乙液等体积混合使用，现配现用。水浴加热。
先加较多A液，再加少量B液。
Cu(OH)2被还原糖还原成Cu2O砖红色沉淀。
蛋白质在碱性条件下与Cu2+
络合，生成紫色络合物。
水浴加热(50~65℃)
碱性环境、常温
05
探究·实践：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
5. 注意事项
易错一：唯一需要加热 —— 还原糖鉴定，且必须水浴加热，不能用
酒精灯直接加热。若不加热则无砖红色沉淀出现。
易错二：非还原糖(如蔗糖) + 斐林试剂的现象不是无色，而是浅蓝色
[Cu(OH)2的颜色。
易错三：唯一需要显微镜——脂肪鉴定；实验用50%酒精的作用——
洗去浮色。
05
探究·实践：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
5. 注意事项
易错四：选材，不宜选用有颜色的材料，因为有颜色的材料会干扰
实验结果。
易错五：若用大豆作材料，必须提前浸泡；若用蛋清作材料，必须
稀释，防止其粘在试管壁上不易刷洗；且该实验应预留部分
组织样液做对比。
易错六：易写错别字提示:“斐林试剂”中的“斐”不可错写成“非”,双缩
脲试剂中的“脲”不可错写成“尿”。
06
练习与应用
一、概念检测
1. 基于对细胞元素组成、元素含量等的认识，判断下列相关表述是否正确。
细胞中不存在无机自然界没有的特殊素。 ( )
细胞中微量元素含量很少，作用也很微小。 ( )
不同种类的细胞其组成元素和化合物种类基本相同，但含量又往往有一定差异，这既体现了细胞的统一性，又反映了细胞的多样性。 ( )
√
X
X
06
练习与应用
一、概念检测
2. 将下列试剂与相应的待测样品、相应实验结果用线连接起来。
苏丹Ⅲ染液
斐林试剂
双缩脲试剂
豆浆
梨汁
花生子叶
砖红色沉淀
橘黄色
紫色
3. 在下列有机化合物中，人体细胞内含量最多的一种是 ( )
A. 脂质 B. 糖类 C. 蛋白质 D. 核酸
C
06
练习与应用
一、概念检测
4. 科学家在研究生物体的化学成分时，组成生物体的元素在无机自然界中也都存在，这一事实主要说明 ( )
生物来源于非生物
生物界与无机自然界具有
生物界与无机自然界具有差异性
生物与非生物在元素组成上没有区别
B
06
练习与应用
二、拓展应用
1. 组成细胞的元素追根溯源来自无机环境，为什么细胞内各种元素的比例与无
机环境的大不相同
细胞是生命活动的基本单位，虽然组成细胞的元素来自无机环境，但是构成细胞的主要元素C、H、O、N含量与无机环境差异很大，这与细胞内的有机化合物如糖类、脂质、蛋白质和核酸有关
06
练习与应用
二、拓展应用
2. 将细胞内含有的各种物质配齐，并按照它们在细胞中的比例放在一个试管中，
能构成一个生命系统吗？为什么？
不能。因为生命系统内部是一个严谨有序的结构，不是由物质随意堆砌而成的。

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