第1節(jié)：細(xì)胞中的元素和化合物

1、第1節(jié) 細(xì)胞中的元素和化合物 、組成細(xì)胞的元素 、組成細(xì)胞的化合物(1) 組成細(xì)胞的主要元素和化合物。 (2) 檢測(cè)生物組織中的糖類(lèi)、脂肪和蛋白質(zhì)。(1) 解釋構(gòu)成細(xì)胞的基本元素是碳 (2) 檢測(cè)生物組織中的糖類(lèi)、脂肪和蛋白質(zhì)。電視廣告廣告一：補(bǔ)鐵，補(bǔ)血，效果好！補(bǔ)血口服液！廣告二：健康的體魄，來(lái)源于“碘碘” 滴滴廣告三：萬(wàn)丈高樓平地起，層層都是蓋起來(lái)廣告四：聰明伶俐，堅(jiān)持補(bǔ)鋅；有鋅萬(wàn)事成；用心的媽媽會(huì)用鋅上面的廣告提到了哪些化學(xué)元素？能否用學(xué)過(guò)的生物學(xué)來(lái)解釋廣告中所包含的科學(xué)道理元元素素地殼地殼細(xì)胞細(xì)胞O48.6065.0Si26.30極少極少C0.08718.0N0.033.0H0.761

2、0.01.組成生物體的所有元素中，有沒(méi)有組成生物體的所有元素中，有沒(méi)有哪一些元素是生物體所特有的？哪一些元素是生物體所特有的？ 沒(méi)有。沒(méi)有。這說(shuō)明什么？這說(shuō)明什么？生物界和非生物界具有統(tǒng)一性。生物界和非生物界具有統(tǒng)一性。2.生物體中的元素含量和無(wú)機(jī)環(huán)境中生物體中的元素含量和無(wú)機(jī)環(huán)境中的含量有區(qū)別嗎？的含量有區(qū)別嗎？ 有，相差很大。有，相差很大。這又說(shuō)明什么？這又說(shuō)明什么？生物界和非生物界還具有差異性。生物界和非生物界還具有差異性。生物界與非生物界的關(guān)系統(tǒng)一性：統(tǒng)一性：差異性差異性：組成細(xì)胞的化學(xué)元素在無(wú)機(jī)環(huán)境中都能找到組成細(xì)胞的化學(xué)元素在無(wú)機(jī)環(huán)境中都能找到細(xì)胞與無(wú)機(jī)環(huán)境中的各種化學(xué)元素的相對(duì)含

3、細(xì)胞與無(wú)機(jī)環(huán)境中的各種化學(xué)元素的相對(duì)含量差別很大量差別很大玉米和人體細(xì)胞部分元素含量的比較組成生物體的化組成生物體的化學(xué)元素在種類(lèi)上學(xué)元素在種類(lèi)上基本相同但在不基本相同但在不同生物之間存在同生物之間存在著差異著差異. .這說(shuō)明什么這說(shuō)明什么 玉米玉米 人人氧氧 44.43 14.62碳碳 43.57 55.99氮氮 1.46 9.33氫氫 6.24 7.46鉀鉀 0.92 1.09鈣鈣 0.24 4.67磷磷 0.20 3.11硫硫 0.17 0.78氯氯 0.14 0.47鎂鎂 0.18 0.16鐵鐵 0.08 0.012 硅硅 1.17 0.005鋅鋅 - 0.01組成玉米和人體的含量較多

4、的元素是四種元素 不同生物體的組成元素不同生物體內(nèi)，各種化學(xué)元素的含量：C C、H H、O O、N N大體相同大體相同相差很大相差很大思考:干鮮細(xì)胞對(duì)比圖干鮮細(xì)胞對(duì)比圖 組成人體細(xì)胞的主組成人體細(xì)胞的主要元素（占細(xì)胞要元素（占細(xì)胞鮮鮮重重的百分比）的百分比）組成人體細(xì)胞的主要組成人體細(xì)胞的主要元素（占細(xì)胞元素（占細(xì)胞干干重的重的百分比）百分比） 在人體細(xì)胞中，鮮重時(shí)含量最多的元素是 ；干重時(shí)含量最多的元素是 。C CO O細(xì)胞的主要元素是細(xì)胞的主要元素是: : C C、H H、O O、N N、P P、S S等細(xì)胞的基本元素是細(xì)胞的基本元素是: : C C、H H、O O、N N細(xì)胞的最基本元素

5、是細(xì)胞的最基本元素是: : C C思考討論： 碳為什么是構(gòu)成細(xì)胞的最基本元素？碳為什么是構(gòu)成細(xì)胞的最基本元素？ 在元素周期表中，碳位于第在元素周期表中，碳位于第1414族，原子序數(shù)為族，原子序數(shù)為6 6，說(shuō)明一個(gè)碳原子核中含有，說(shuō)明一個(gè)碳原子核中含有6 6個(gè)質(zhì)子，核外有個(gè)質(zhì)子，核外有6 6個(gè)電個(gè)電子，在最外層有子，在最外層有4 4個(gè)電子。因此，碳原子具有了個(gè)電子。因此，碳原子具有了4 4個(gè)能個(gè)能成鍵的價(jià)電子，能使碳原子之間、碳原子與其他元素成鍵的價(jià)電子，能使碳原子之間、碳原子與其他元素之間結(jié)合形成更多的化學(xué)鍵。由于每個(gè)碳原子可以形之間結(jié)合形成更多的化學(xué)鍵。由于每個(gè)碳原子可以形成成4 4個(gè)化學(xué)鍵

6、，所以就有可能形成含有成千上萬(wàn)個(gè)甚個(gè)化學(xué)鍵，所以就有可能形成含有成千上萬(wàn)個(gè)甚至更多個(gè)碳原子的物質(zhì)。至更多個(gè)碳原子的物質(zhì)。細(xì)胞中元素根據(jù)細(xì)胞中元素根據(jù)含量含量分為分為:大量元素：大量元素：指含量占生物體總重量萬(wàn)分之一以指含量占生物體總重量萬(wàn)分之一以上的元素。上的元素。有有C C、H H、O O、N N、P P、S S、K K、CaCa、MgMg等。等。微量元素：微量元素：指生物生活所必需的。但是需要量卻指生物生活所必需的。但是需要量卻很少的一些元素。很少的一些元素。如如 MnMn、FeFe、ZnZn、CuCu、B B、MoMo等。等。一、組成細(xì)胞的元素組成細(xì)胞的元素 幾十年前,新西蘭有一個(gè)牧場(chǎng)的

7、大片牧草長(zhǎng)勢(shì)很弱,有的甚至發(fā)黃枯萎,即使使用了大量的N,P,K肥也無(wú)濟(jì)于事,后來(lái),人們偶然發(fā)現(xiàn)牧場(chǎng)內(nèi)的一小片牧草長(zhǎng)得十分茂盛,原來(lái),這一片”綠洲”的附近有一座鉬礦,礦工每天上下班總是抄近路走,他們的鞋子個(gè)踩過(guò)的地方,牧草綠油油的,經(jīng)過(guò)科學(xué)家的化驗(yàn)和分析,一公頃牧草只需150克鉬就足夠了.資料分析:通過(guò)分析通過(guò)分析, ,你能得出什么結(jié)論呢你能得出什么結(jié)論呢? ?元素缺乏與疾病的相關(guān)性元素缺乏與疾病的相關(guān)性缺缺Fe：缺缺Ca：缺缺I：缺缺B：缺缺Zn：缺缺Si：缺缺Mg：人體患貧血；果樹(shù)患黃葉病人體患貧血；果樹(shù)患黃葉病成年人缺鈣患骨質(zhì)疏松癥；人血液中缺鈣會(huì)成年人缺鈣患骨質(zhì)疏松癥；人血液中缺鈣會(huì)出現(xiàn)

8、抽搐現(xiàn)象出現(xiàn)抽搐現(xiàn)象人幼年患呆小癥；成年患甲狀腺腫大（大脖子病）人幼年患呆小癥；成年患甲狀腺腫大（大脖子病）華而不實(shí)（只開(kāi)花不結(jié)果）華而不實(shí)（只開(kāi)花不結(jié)果）影響人體生長(zhǎng)發(fā)育、大腦發(fā)育和性成熟影響人體生長(zhǎng)發(fā)育、大腦發(fā)育和性成熟克山?。ㄔl(fā)性心臟?。┛松讲。ㄔl(fā)性心臟?。┯绊懼参锶~綠素的合成，影響光合作用的進(jìn)行影響植物葉綠素的合成，影響光合作用的進(jìn)行 微量元素微量元素( (鉬、鋅、錳、銅、硅、鉬、鋅、錳、銅、硅、硼等硼等) )是生物體不可缺少的必需元素是生物體不可缺少的必需元素; ;在生物體中含量很少在生物體中含量很少, ,但其作用是其但其作用是其它元素不可替代的它元素不可替代的. .組成細(xì)胞的各

9、種元素又是以什么組成細(xì)胞的各種元素又是以什么形式存在的呢形式存在的呢? ?化合物化合物二、組成生物體的化合物二、組成生物體的化合物構(gòu)成細(xì)胞構(gòu)成細(xì)胞的化合物的化合物無(wú)機(jī)化合物無(wú)機(jī)化合物有機(jī)化合物有機(jī)化合物水水無(wú)機(jī)鹽無(wú)機(jī)鹽脂質(zhì)脂質(zhì)蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)糖類(lèi)糖類(lèi)核酸核酸 1.有機(jī)化合物和無(wú)機(jī)化合物有什么區(qū)有機(jī)化合物和無(wú)機(jī)化合物有什么區(qū)別別?能舉例說(shuō)明嗎能舉例說(shuō)明嗎? 主要看它們的分子組成中是否有碳元素。如：糖類(lèi)是有機(jī)物，由C、H、O三種元素組成；水是無(wú)機(jī)物，由H、O二種元素組成。這不是嚴(yán)格意義上的區(qū)別，嚴(yán)格區(qū)分參照化學(xué)教科書(shū)思考與討論:細(xì)胞中各種化合物相對(duì)含量細(xì)胞中各種化合物相對(duì)含量化合物化合物質(zhì)量分?jǐn)?shù)（質(zhì)量

10、分?jǐn)?shù)（%）水水8590無(wú)機(jī)鹽無(wú)機(jī)鹽11.5蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)710脂類(lèi)脂類(lèi)12糖類(lèi)和核酸糖類(lèi)和核酸11.5細(xì)胞中最多的化合物是細(xì)胞中最多的化合物是 ；最多的有機(jī)化合物；最多的有機(jī)化合物是是 。水水蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)3. 3. 并不是所有細(xì)胞中化合物的含量都一樣。根據(jù)你的生并不是所有細(xì)胞中化合物的含量都一樣。根據(jù)你的生活經(jīng)驗(yàn)，說(shuō)說(shuō)哪些植物器官的細(xì)胞中富含糖類(lèi)、脂質(zhì)或蛋活經(jīng)驗(yàn)，說(shuō)說(shuō)哪些植物器官的細(xì)胞中富含糖類(lèi)、脂質(zhì)或蛋白質(zhì)？怎樣從植物器官中提取這些化合物？白質(zhì)？怎樣從植物器官中提取這些化合物？ 植物的葉肉細(xì)胞、果實(shí)細(xì)胞和種子細(xì)胞中通常含有較多的糖類(lèi)、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)。 如：禾谷類(lèi)的果實(shí)、種子中含淀粉較多；甘蔗的莖

11、和甜菜的根含蔗糖較多；花生、芝麻的種子中含脂質(zhì)較多；大豆種子中含蛋白質(zhì)較多。 提取方法：設(shè)法將細(xì)胞破碎，再將這些物質(zhì)提取出來(lái)。檢測(cè)生物組織中的糖類(lèi)、脂肪和蛋白質(zhì)檢測(cè)生物組織中的糖類(lèi)、脂肪和蛋白質(zhì)實(shí)驗(yàn)思路實(shí)驗(yàn)思路：實(shí)驗(yàn)原理：實(shí)驗(yàn)原理：利用不同的顯色劑來(lái)鑒定有關(guān)物質(zhì)的存在生物組織中某些有機(jī)化合物能與某些化學(xué)試劑產(chǎn)生特定的顏色反應(yīng)斐林試劑：斐林試劑：甲液：甲液：0.1g/mL0.1g/mL的的NaOHNaOH溶液溶液 乙液：乙液：0.05g/mL0.05g/mL的的CuSOCuSO4 4溶液溶液結(jié)果：淺藍(lán)色-棕色-磚紅色先混合再加入糖中先混合再加入糖中（ NaOHNaOH+ +CuSOCuSO4 4

12、）還原糖 + 斐林試劑 磚紅色沉淀水浴加熱原理：材料：材料：蘋(píng)果或梨的勻漿糖類(lèi)的檢測(cè)糖類(lèi)的檢測(cè)還原糖：還原糖：葡糖糖、果糖、麥芽糖、乳糖、半乳糖具體操作流程具體操作流程：1、（徒手）切片： 選最薄的幾片薄片置于潔凈載玻片中央。2、染色：滴2-3滴蘇丹III染液，染色2-3分鐘3、制片 ：洗去浮色：50%酒精1-2滴4、制臨時(shí)裝片：滴1-2滴蒸餾水，加蓋玻片原理： 脂肪+蘇丹III染液 橘黃色 脂肪+蘇丹IV染液 紅色材料：材料：花生種子脂肪的檢測(cè)脂肪的檢測(cè)鏡檢觀(guān)察鏡檢觀(guān)察：先用低倍鏡尋找觀(guān)察點(diǎn)，再用高倍鏡觀(guān)察實(shí)驗(yàn)結(jié)果實(shí)驗(yàn)結(jié)果：視野中有橘黃色顆粒，說(shuō)明有脂肪存在原理：蛋白質(zhì)+雙縮脲試劑 紫色材料

13、：豆?jié){或者雞蛋清雙縮脲試劑：A液：0.1g/mL的NaOH溶液 B液：0.01g/mL的CuSO4溶液先加入A液，再加入B 液結(jié)果：無(wú)色 紫色蛋白質(zhì)的檢測(cè)蛋白質(zhì)的檢測(cè)淀粉的檢測(cè)原理：淀粉+碘 藍(lán)材料：馬鈴薯勻漿斐林試劑與雙縮脲試劑比較斐林試劑與雙縮脲試劑比較 斐林試劑 雙縮脲試劑 甲液乙液A液B液成分0.1g/ml NaOH溶液 0.05g/ml CuSO4溶液 0.1g/ml NaOH溶液 0.01g/ml CuSO4溶液 鑒定物質(zhì)還原糖蛋白質(zhì)添加順序甲乙兩液等量混勻后立即使用 先加入A液1ml，搖勻，再加入B液4滴，搖勻 反應(yīng)條件水浴50-65攝氏度加熱 不需加熱，搖勻即可 反應(yīng)現(xiàn)象樣液變

14、磚紅色 樣液變紫色 1 1、科學(xué)家在研究生物體的化學(xué)成分時(shí)、科學(xué)家在研究生物體的化學(xué)成分時(shí), ,發(fā)現(xiàn)組成生物體發(fā)現(xiàn)組成生物體的元素在非生物界也存在的元素在非生物界也存在, ,這一事實(shí)主要說(shuō)明這一事實(shí)主要說(shuō)明: : （ ） A 生物界和非生物界沒(méi)有區(qū)別 B 生物界和非生物界具有統(tǒng)一性 C 生物來(lái)源于非生物 D 生物界和非生物界具有差異性2 2、生活在缺水的沙漠環(huán)境中的仙人掌細(xì)胞中，含量最、生活在缺水的沙漠環(huán)境中的仙人掌細(xì)胞中，含量最多的化合物是（多的化合物是（ ）A、蛋白質(zhì) B、脂肪 C、糖類(lèi) D、水B BD D. .生活在沙漠中的仙人掌和生活在珊瑚礁中美麗的珊瑚生活在沙漠中的仙人掌和生活在珊瑚礁中美麗的珊瑚魚(yú)，組成它們的化學(xué)元素種類(lèi)魚(yú)，組成它們的化學(xué)元素種類(lèi) （ ） A A、差異很大、差異很大 B B、有些差異、有些差異 C C大體相同大體相同 D D沒(méi)有一定標(biāo)準(zhǔn)沒(méi)有一定標(biāo)準(zhǔn)4 4在生物體內(nèi)含量較少，但對(duì)維持生物體正常生命活動(dòng)在生物體內(nèi)含量較少，但對(duì)維持生物體正常生命活動(dòng) 必不可少的元素是必不可少的元素是（ ） A AFeFe、MnMn、ZnZn、Mg BMg BZnZn、CuCu、MnMn、CaCa C CZn