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生物学（新人教版）
分子与细胞
第二章第一节
细胞中的元素和化合物
细胞中的元素和化合物
目录
一、生物界与非生物界的统一性与多样性
二、组成细胞的元素
三、组成细胞的化合物
四、检测生物组织种的糖类、脂肪、蛋白质
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
问题探讨
如图是组成地壳和组成细胞的部分元素含量(％)表，比较两者的数据，思考下列问题：
讨论
在生物细胞中有没有在地壳中没有的元素？试着解释说明了什么？
1.
2.
生物细胞中的元素含量和无机环境中的含量有区别吗？这又说明什么？
没有
说明了生物界和非生物界具有统一性
有，相差很大
说明了生物界和非生物界还具有差异性
一. 生物界与非生物界的统一性与差异性
1.
统一性：
组成细胞的化学元素，在无机自然界中都能找到，没有一种化学元素为细胞所特有。
☆ 细胞生命活动所需要的物质，都
是从无机自然界中有选择的获取的。
2.
差异性：
细胞中各种元素的相对含量与无机自然界的大不相同。
（元素种类）
（元素含量）
二. 组成细胞的元素
1.
种类：
2.
分类：
细胞中常见的化学元素有20多种。
元
素
种类：
来源：
存在形式：
分类
依据
含量
大量元素：
微量元素：
作用
最基本元素：
基本元素：
常见的有20多种
从无机自然界有选择地吸收
大多数以化合物的形式存在
主要元素：
（1）细胞中元素根据含量分为:
大量元素：
微量元素：
指含量占生物体总重量万分之一以上的元素
C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等
指生物生活所必需的。但是需要量却很少的一些元素。如Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。
（谐音：铁猛碰新木桶）
思考一下：微量元素含量很少，是否意味着他们不重要？
不是，微量元素虽然含量少，但对生物体的作用是很重要的。
如：Fe在生物体内参与氧的运输和造血过程，缺铁会导致机体贫血
植物体缺B元素会造成植物体“花而不实”
（２）根据作用不同
Ｃ
Ｈ O N
S P
Ca Mg K
最基本元素
基本元素
主要元素
大量元素
大量元素：含量占生物体总量万分之一以上的元素
主要元素：这六种元素占人体细胞鲜重含量的97%以上
基本元素：无论是细胞鲜重还是细胞干重这四种元素的含量最多
最基本元素：碳原子能与其他原子结合形成复杂的有机物。
有机物是生物生命活动的基础。
人体细胞鲜重和干重中，哪几种元素含量是较多的？
鲜重：O>C>H>N 干重：C>O>N>H
组成细胞的各种元素大多以化合物的形式存在，如水、糖类、脂质、蛋白质、核酸等等。
三、组成细胞的化合物
糖类和核酸（1%～1.5%）
无机盐（1%～1.5%）
组成细胞的主要化合物及相对含量
蛋白质
（7%～10%）
水（70%～90%）
脂质（1%-2%）
种类
糖类
有机化合物
水
无机盐
蛋白质
无机化合物
核酸
脂质
区分：一般有机物是指除了CO2、碳酸盐及碳酸以外的含碳化合物。
化合物 质量分数 % 化学元素
无机物 水 70 ~ 90 H、O
无机盐 1 ~ 1.5 N、P、K、Ca、Mg、Fe、Zn、
Mn、Cu、B、Mo
有机物 蛋白质 7 ~ 10 C、H、O、N
脂质 1 ~ 2 C、H、O（N、P）
糖类和 核酸 1 ~ 1.5 C、H、O
C、H、O、N、P
　　（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
三、组成细胞的化合物
图甲是细胞中化合物相对含量的扇形图，图乙
是人体细胞（干重）中元素相对含量的柱形图，
下列说法不正确的是（ ）
A、图甲中的A、B依次是水、蛋白质，图乙中
a、b、c依次是C、O、N
B、图甲的A中含图乙中的a
C、地壳与人体细胞鲜重中含量最多的元素都是b，但不能说明生物界与无机自然界具有统一性
D、若图甲表示细胞完全脱水后化合物的含量，则A是蛋白质
随堂巩固
解析：A：图甲中的A是水，B是蛋白质，C是脂质；图乙中元素a，b，c依次是C、O、N，A正确；
B：A是水，而水中不含碳元素，B错误
C：生物界与无机自然界具有统一性指的是细胞中的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，C正确
D：若图甲表示细胞完全脱水后化合物的含量，所占比例最大的化合物是蛋白质，D正确
B
四 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
探究
实践
●
原理
根据有机物与某些化学试剂所产生的颜色反应，尝试检测生物组织中的糖类、脂肪或蛋白质的存在。
还原糖
+ 斐林试剂
砖红色沉淀
颜色变化:蓝色→棕色→砖红色沉淀
脂 肪
+ 苏丹Ⅲ
橘黄色
蛋白质
+ 双缩脲试剂
紫色
颜色变化:无色→浅蓝色→紫色
（需要显微镜）
水浴加热
思维拓展
1、在还原糖的鉴定实验中为什么要选用颜色为白色或近于白色的植物组织？
因为还原糖与斐林试剂在水浴加热的过程中生成砖红色沉淀。选用白色或近于白色的植物组织，反应现象明显，易于观察。如果是绿色的植物组织，则会遮盖砖红色的现象。
2、注意：斐林试剂需要现配现用，且甲液乙液需等量混合，且需要水浴加热
斐林试剂： 甲液：0.1g/ml NaOH 溶液 乙液：0.05g/ml CuSO4 溶液
也可用： 脂肪+苏丹Ⅳ染液 红色
注意：染色后要用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色。
3、蛋白质与双缩脲试剂产生紫色反应。
双缩脲试剂： A液：0.1g/ml NaOH 溶液 B液：0.01g/ml CuSO4 溶液
试剂添加顺序：先加A液1ml，再加入B液4滴 （B液加入不能过量）
4、脂肪的检测：脂肪+苏丹Ⅲ染液 橘黄色
随堂巩固
下列关于“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”实验的叙述，正确的是（ ）
A、用于鉴定还原糖的斐林试剂甲液和乙液，可直接用于蛋白质的鉴定
B、脂肪鉴定实验中，脂肪会被苏丹Ⅳ染液染成红色
C、鉴定豆浆中是否含有蛋白质，加入双缩脲试剂后，需水浴加热
D、鉴定甘蔗提取液中是否含有蔗糖，可以使用斐林试剂
C:双缩脲试剂鉴定蛋白质时不需要加热；C错误
解析：
A:斐林试剂乙液与双缩脲试剂的B液浓度不同，因此不可直接用；A错
高中生物常见的还原性糖：
葡萄糖、果糖、乳糖、半乳糖、麦芽糖等
B:脂肪会被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色，被苏丹Ⅳ染液染成红色；B正确
D:蔗糖没有还原性，不能用斐林试剂进行鉴定；D错误
B
课后小结
生物界与非生物界的
统一性：元素种类
差异性：元素含量
大量元素：
微量元素：
最基本元素：
基本元素：
主要元素：
分类依据
种类：常见的有20多种
存在形式：大多以化合物
含量
作用
组成细胞的元素
鲜重：O＞ C ＞ H ＞ N
干重：C ＞ O ＞ N ＞ H
基本元素
组成细胞的化合物
种类
无机化合物
水
无机盐
有机化合物
糖类
脂质
蛋白质
核酸
占细胞鲜重最多的化合物：水
占细胞鲜重最多的有机物：蛋白质
占细胞干重最多的化合物：蛋白质
还原糖
+ 斐林试剂
砖红色沉淀
颜色变化:蓝色→棕色→砖红色沉淀
脂 肪
+ 苏丹Ⅲ
橘黄色
蛋白质
+ 双缩脲试剂
紫色
颜色变化:无色→浅蓝色→紫色
（需要显微镜）
水浴加热
有机物的检测
1．有些元素在体内含量很少，但却起到至关重要的作用，下列关于微量元素说法正确的是（ ）
A．缺Mg会导致叶绿素合成过程受损 B．缺钙会导致老人骨质疏松
C．缺铁会导致“大脖子病” D．缺铁会导致缺铁性贫血
A、缺Mg会导致叶绿素合成过程受阻，因为镁是叶绿素的组成元素，但镁属于大量元素，A错误；
B、钙主要存在于骨骼和牙齿中，使骨骼和牙齿具有坚硬的结构支架，幼儿和青少年缺钙会患佝偻病，老年人会患骨质疏松，但钙是大量元素，B错误；
C、碘是合成甲状腺激素的原料，缺碘会导致甲状腺激素合成不足，进而会导致“大脖子病”，C错误；
D、人体缺铁会引发缺铁性贫血，因为铁是血红蛋白的组成元素，且铁是微量元素，D正确。
D
课后练习
2．如图为元素在生物体内的含量分布情况，下列表述不正确的是（ ）
A．I在非生物界中都能找到，体现了生物界与非生物界的统一性
B．Ⅲ含量虽少，但却是生物体正常生命活动不可缺少的，如Fe、Mg、Mn等
C．Ⅱ和Ⅲ称为必需元素，一旦缺乏就可能会导致相应的病症
D．C，H，O，N都在Ⅱ中，C在各种有机物中都存在
A、组成细胞的各种化学元素，在自然界中都能找到，没有一种是生物所特有的，这体现了生物界与非生物界具有统一性，A正确；
B、Mg属于大量元素，B错误；
C、Ⅱ大量元素和Ⅲ微量元素称为必需元素，一旦缺乏就可能会导致相应的病症，C正确；
D、C、H、O、N都属于大量元素，因此都存在于Ⅱ中，C在各种有机物中都存在，D正确。
B
课后练习
3．下列关于构成细胞的化学元素、大量元素和微量元素的叙述中，不正确的是（　　）
A．因C含量最多，所以是最基本元素
B．C、H、O、N、P、S、K、Ca都是大量元素
C．划分大量元素和微量元素的标准是元素的含量
D．微量元素含量少，却是维持生命活动必不可少的
A
A、O在细胞鲜重中最多，C是细胞最基本的元素是因为组成细胞的大分子物质都是以碳链为基本骨架的，A错误；
B、C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg都是组成细胞的大量元素，因为它们的含量高，B正确；
C、划分大量元素和微量元素的标准是元素的含量，大量元素是指含量占生物总重量万分之一以上的元素，而微量元素是指含量占生物总重量万分之一以下的元素，两者之间不存在交集，C正确；
D、微量元素虽然含量少，但它们既参与细胞结构组成也参与细胞的代谢调节，是维持生命活动必不可少的，D正确。
课后练习
谢谢观看
XIEXIEGUANKAN

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