細(xì)胞中的元素和化合物

1、1.細(xì)胞具有 和 。(絕大多數(shù)絕大多數(shù))細(xì)細(xì)胞胞原核原核細(xì)胞細(xì)胞真核真核細(xì)胞細(xì)胞原核原核生物生物真核真核生物生物藍(lán)藻、放線菌、立克次氏體、藍(lán)藻、放線菌、立克次氏體、支原體、支原體、細(xì)菌、細(xì)菌、衣原體、衣原體、植物、動物、植物、動物、真菌真菌(酵母菌、霉菌、大型酵母菌、霉菌、大型真菌真菌) 2.科學(xué)家根據(jù)細(xì)胞內(nèi)有無科學(xué)家根據(jù)細(xì)胞內(nèi)有無 , 將細(xì)胞分為兩大類將細(xì)胞分為兩大類:以核膜為界限的細(xì)胞核以核膜為界限的細(xì)胞核多樣性多樣性統(tǒng)一性統(tǒng)一性比較項目比較項目原核細(xì)胞原核細(xì)胞真核細(xì)胞真核細(xì)胞本質(zhì)區(qū)別本質(zhì)區(qū)別不不同同點(diǎn)點(diǎn)大小大小細(xì)胞細(xì)胞壁壁細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)質(zhì)細(xì)胞細(xì)胞核核相同點(diǎn)相同點(diǎn)無以核膜為界限的細(xì)無以核膜為界

2、限的細(xì)胞核胞核有以核膜為界限的有以核膜為界限的細(xì)胞核細(xì)胞核較小較小較大較大除支原體外都有，主除支原體外都有，主要成分為肽聚糖要成分為肽聚糖植物細(xì)胞有，主要成植物細(xì)胞有，主要成分為纖維素、果膠分為纖維素、果膠有核糖體無其他細(xì)胞有核糖體無其他細(xì)胞器器有核糖體及其他細(xì)胞器有核糖體及其他細(xì)胞器無染色體，有環(huán)狀的無染色體，有環(huán)狀的DNA分子，稱擬核分子，稱擬核有以有以DNA為主要成為主要成分的染色體分的染色體1.有相似的細(xì)胞膜和細(xì)胞質(zhì)，核糖體有相似的細(xì)胞膜和細(xì)胞質(zhì)，核糖體2.都有與遺傳相關(guān)的都有與遺傳相關(guān)的DNA分子分子.細(xì)胞中的元細(xì)胞中的元素和化合物素和化合物第一節(jié)第一節(jié)化學(xué)元素化學(xué)元素化合物化合物原

3、生質(zhì)體原生質(zhì)體細(xì)胞膜細(xì)胞膜細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞核細(xì)胞核細(xì)胞細(xì)胞生物體生物體元元素素地殼地殼細(xì)胞細(xì)胞O48.6065.0Si 26.30極少極少C0.08718.0N0.033.0H0.7610.01.組成細(xì)胞和組成地殼的所有元組成細(xì)胞和組成地殼的所有元素中，有沒有哪一些元素是細(xì)胞素中，有沒有哪一些元素是細(xì)胞所特有的？所特有的？沒有。沒有。這說明什么？這說明什么？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機(jī)環(huán)生物體中的元素含量和無機(jī)環(huán)境中的含量有區(qū)別嗎？境中的含量有區(qū)別嗎？有，相差很大。有，相差很大。這又說明什么？這又說明什么？生物界和非生物界還具有差異性。生

4、物界和非生物界還具有差異性。說明說明生命和非生命的無機(jī)環(huán)境既有生命和非生命的無機(jī)環(huán)境既有統(tǒng)一統(tǒng)一性性又有又有差異性差異性, ,生命起源于非生命物質(zhì)生命起源于非生命物質(zhì). . 作為生命的基本組成單位作為生命的基本組成單位 細(xì)胞，細(xì)胞，它可以構(gòu)成不同的生物體。那么元素在不它可以構(gòu)成不同的生物體。那么元素在不同的生物體中的種類和含量是怎樣的？帶同的生物體中的種類和含量是怎樣的？帶著這個問題，我們看一下下面的表格：著這個問題，我們看一下下面的表格：元素玉米人C43.5755.99H6.247.46O44.4314.62N1.469.33P0.203.11S0.170.78K0.921.09Ca0.23

5、4.67Mg0.180.16從中可以得到什么結(jié)論？從中可以得到什么結(jié)論？ 組成生物體的化學(xué)元素種類大體相同大體相同，但是不同的生物體內(nèi)，各種化學(xué)元素的含量相差相差很大很大。組成玉米和人體的含量較多組成玉米和人體的含量較多的元素是：的元素是： 等等四種。四種。C、H、O、N 表中只是列了9種元素，是不是說，生物體的細(xì)胞中只含有9種元素呢？ 不是，除了表中列出的9種元素之外，細(xì)胞中還有其他的元素。據(jù)統(tǒng)計，在生物體的細(xì)胞中至少可以找到62種元素，其中常見的約有29種，重要的有24種。所以，一般情況下可以說組成生物體的化學(xué)元素主要有主要有20多種多種。大量元素：大量元素：含量占生物體總重量萬分之含量占

6、生物體總重量萬分之一以上的元素。有：一以上的元素。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： 生物所必需，含量占生物體總生物所必需，含量占生物體總重量萬分之一以下的元素。如重量萬分之一以下的元素。如FeFe、MnMn、 CuCu、ZnZn、 MoMo、 B B 等等細(xì)胞中元素根據(jù)含量分為細(xì)胞中元素根據(jù)含量分為: :細(xì)胞中的元素細(xì)胞中的元素（鐵猛碰新木桶）（鐵猛碰新木桶） 對比一下課本中的圖對比一下課本中的圖2-1和圖和圖2-2，思考一下：人體細(xì)胞思考一下：人體細(xì)胞鮮重鮮重和和干重干重中，中，哪種元素的含量最多，哪幾種元素含哪種元素

7、的含量最多，哪幾種元素含量是較多的？量是較多的？干干鮮細(xì)胞對比圖鮮細(xì)胞對比圖組成人體細(xì)胞的主要元素組成人體細(xì)胞的主要元素（占細(xì)胞（占細(xì)胞干干重的百分比）重的百分比） 在人體細(xì)胞在人體細(xì)胞鮮重鮮重中，中，O的含量最多，占的含量最多，占65%，在人體細(xì)胞，在人體細(xì)胞干重干重中，中，C的含量最多，的含量最多，達(dá)到達(dá)到55.99%. 無論是鮮重還是干重，組成細(xì)胞的元素?zé)o論是鮮重還是干重，組成細(xì)胞的元素中，中， C、O、H、N 、P 、S為主要元素，為主要元素，而C、O、H、N四種元素的含量比較多，是四種元素的含量比較多，是基本元素基本元素，其中，其中C是構(gòu)成細(xì)胞的是構(gòu)成細(xì)胞的最基本元素最基本元素。為什

8、么為什么C是最基本元素？是最基本元素？因為構(gòu)成細(xì)胞的化合物中，絕大多數(shù)的化合物的合成需要以碳元素為最基本的材料，因此碳元素是構(gòu)成細(xì)胞結(jié)構(gòu)的最基本元素 細(xì)胞中的元素按含量可以分為大量元素細(xì)胞中的元素按含量可以分為大量元素和微量元素，和微量元素，微量元素在生物體內(nèi)含量很少，微量元素在生物體內(nèi)含量很少，是不是說它們在生物體內(nèi)可有可無？是不是說它們在生物體內(nèi)可有可無？ 不是。微量元素對于維持生物體的生命活動具有非常重要的作用。如果生物體中缺乏某種元素，可能會導(dǎo)致一些疾病。如以下的這些例子。元素缺乏相關(guān)病癥元素缺乏相關(guān)病癥1.1.缺缺FeFe：正常的紅細(xì)胞正常的紅細(xì)胞補(bǔ)鐵補(bǔ)鐵:各種動物肝各種動物肝臟、牛

9、肉、鱔魚、臟、牛肉、鱔魚、豬血、菠菜豬血、菠菜人體患貧血等癥狀，果樹患黃葉?。蝗梭w患貧血等癥狀，果樹患黃葉病；元素缺乏相關(guān)病癥3.3.缺：缺：幼年患呆小癥，幼年患呆小癥，成年患甲狀腺腫大等成年患甲狀腺腫大等2.2.缺缺Ca Ca ： 成年人缺鈣患骨成年人缺鈣患骨質(zhì)疏松癥；血液中缺鈣會質(zhì)疏松癥；血液中缺鈣會出現(xiàn)抽搐。出現(xiàn)抽搐。元素缺乏相關(guān)病癥4.4.缺缺MgMg：影響植物影響植物葉綠素合成，影響葉綠素合成，影響光合作用光合作用 幾十年前幾十年前, ,新西蘭有一個牧場的牧草長新西蘭有一個牧場的牧草長勢很弱勢很弱, ,甚至發(fā)黃枯萎甚至發(fā)黃枯萎, ,即使使用了大量的即使使用了大量的N,P,KN,P,K

10、肥也無濟(jì)于事肥也無濟(jì)于事, ,后來發(fā)現(xiàn)牧場內(nèi)的一小后來發(fā)現(xiàn)牧場內(nèi)的一小片牧草長得十分茂盛片牧草長得十分茂盛, ,原來原來, ,這一片這一片”綠洲綠洲”附近有一座鉬礦附近有一座鉬礦, ,礦工鞋子踩過的地方礦工鞋子踩過的地方, ,牧草牧草綠油油的綠油油的, ,經(jīng)過科學(xué)家的化驗分析經(jīng)過科學(xué)家的化驗分析, ,一公頃牧一公頃牧草只需草只需150150克鉬就足夠。克鉬就足夠。通過分析通過分析, ,你能得出什么結(jié)論呢你能得出什么結(jié)論呢? ?微量元素微量元素( (鉬鉬) )是生物體不可是生物體不可缺少的必需元素，在生物體缺少的必需元素，在生物體中含量很少，但其作用是其中含量很少，但其作用是其它元素不可替代的。

11、它元素不可替代的。 相關(guān)知識點(diǎn)：相關(guān)知識點(diǎn)： 植物的礦質(zhì)元素及驗證方法植物的礦質(zhì)元素及驗證方法 Zn(新）新） Mo （木）（木） CU（桶）（桶） B（碰）（碰）Fe （鐵）（鐵） Mn （門）即新木桶碰鐵門（門）即新木桶碰鐵門考點(diǎn)歸納考點(diǎn)歸納1 1、不同生物體的組成元素種類、不同生物體的組成元素種類大體相同大體相同；但各種；但各種化學(xué)元素的含量化學(xué)元素的含量相差很大相差很大. .3 3、不管是大量元素還是微量元素都是、不管是大量元素還是微量元素都是必需必需元素元素2 2、在細(xì)胞鮮重中、在細(xì)胞鮮重中, ,氧氧的百分含量最大的百分含量最大, ,在細(xì)胞干重在細(xì)胞干重中中, ,碳碳的百分含量最大的

12、百分含量最大. .組成細(xì)胞的各種元素又是以什么形式存在的呢組成細(xì)胞的各種元素又是以什么形式存在的呢? ?化合物化合物-組成細(xì)胞組成細(xì)胞的化合物的化合物無機(jī)化合物無機(jī)化合物有機(jī)化合物有機(jī)化合物有機(jī)化合物和無機(jī)化合物有什么區(qū)別有機(jī)化合物和無機(jī)化合物有什么區(qū)別? ?能能舉例說明嗎舉例說明嗎? ? 主要看它們的分子組成中是否有主要看它們的分子組成中是否有C C元素。如元素。如糖類是有機(jī)物，由糖類是有機(jī)物，由C C、H H、O O三種元素組成；水是三種元素組成；水是無機(jī)物，由無機(jī)物，由H H、O O二種元素組成。二種元素組成。但是但是,下列含碳下列含碳的化合物的化合物,由于性質(zhì)接近其它無機(jī)物由于性質(zhì)接近

13、其它無機(jī)物,因此它們屬于因此它們屬于無機(jī)物無機(jī)物: CO、CO2、H2CO3、碳酸鹽（、碳酸鹽（RCO3）、）、(CN)2、HCN、HCNO、氫氰酸鹽（、氫氰酸鹽（RCN）、氰酸鹽）、氰酸鹽（RCNO）、二硫化碳、碳化鈣等等。）、二硫化碳、碳化鈣等等。 這不是嚴(yán)格意義上的區(qū)別，嚴(yán)格區(qū)分參這不是嚴(yán)格意義上的區(qū)別，嚴(yán)格區(qū)分參照化學(xué)教科書。照化學(xué)教科書。組成細(xì)胞組成細(xì)胞的化合物的化合物無機(jī)化合物無機(jī)化合物有機(jī)化合物有機(jī)化合物水水無機(jī)鹽無機(jī)鹽(1%-1.5%)（85%90%）脂質(zhì)脂質(zhì) (1%-2%)蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)糖類糖類核酸核酸 (7%10%)(1%-1.5%) 2.2.細(xì)胞內(nèi)最多的有機(jī)化合物和無機(jī)化細(xì)

14、胞內(nèi)最多的有機(jī)化合物和無機(jī)化合物分別是哪一種什么合物分別是哪一種什么? ?你能推測它們對生你能推測它們對生命的意義嗎命的意義嗎? ? 細(xì)胞中最多的有機(jī)化合物是蛋白質(zhì)，無機(jī)細(xì)胞中最多的有機(jī)化合物是蛋白質(zhì)，無機(jī)化合物是水?；衔锸撬?蛋白質(zhì)是組成生物體的重要物質(zhì)，在生命蛋白質(zhì)是組成生物體的重要物質(zhì)，在生命中起重要作用；中起重要作用； 水是生命之源，離開水，生命活動就無法水是生命之源，離開水，生命活動就無法進(jìn)行。進(jìn)行。 你能舉例說出哪些植物器官的細(xì)胞中富你能舉例說出哪些植物器官的細(xì)胞中富含淀粉、糖類、脂質(zhì)和蛋白質(zhì)嗎？如何從這含淀粉、糖類、脂質(zhì)和蛋白質(zhì)嗎？如何從這些植物器官中提取呢？些植物器官中提取

15、呢？ 禾谷類的果實、種子中含淀粉較多；甘蔗禾谷類的果實、種子中含淀粉較多；甘蔗的莖和甜菜的根含蔗糖較多；花生、芝麻的種的莖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。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)法使細(xì)胞破碎，再將這些物提取方法：設(shè)法使細(xì)胞破碎，再將這些物質(zhì)提取出來。質(zhì)提取出來。實驗原理實驗原理淀淀 粉粉還原糖還原糖( (如如: :葡萄糖、果糖、麥芽糖葡萄糖、果糖、麥芽糖) )蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)脂脂 肪肪斐林試劑斐林試劑蘇丹蘇丹染液染液碘碘 液液雙縮脲試劑雙縮脲試劑橘黃色橘黃色紫色紫色藍(lán)色藍(lán)色試試 劑劑待檢有機(jī)物待檢有機(jī)物顏色變化顏色變化+磚紅

16、色沉淀磚紅色沉淀蘇丹蘇丹染液染液紅色紅色5065。C水浴加熱水浴加熱 實驗：檢測生物組織中糖類、脂肪和蛋白質(zhì)實驗：檢測生物組織中糖類、脂肪和蛋白質(zhì)（1）還原糖的檢測和觀察）還原糖的檢測和觀察 常用材料：常用材料： 試劑：斐林試劑試劑：斐林試劑 注意事項：注意事項： 還原糖有還原糖有 必須必須 顏色變化：顏色變化： （甲液：（甲液：0.1g/ml的的NaOH 乙液：乙液：0.05g/ml的的CuSO4）葡萄糖，果糖，麥芽糖等葡萄糖，果糖，麥芽糖等淺藍(lán)色淺藍(lán)色棕色棕色磚紅色磚紅色用水浴加熱用水浴加熱甲乙液必須甲乙液必須等量混合均勻等量混合均勻后再加入樣液中，后再加入樣液中，現(xiàn)配現(xiàn)用現(xiàn)配現(xiàn)用蘋果和梨

17、蘋果和梨 （2）脂肪的鑒定）脂肪的鑒定常用材料：常用材料：試劑：試劑：花生子葉或向日葵種子花生子葉或向日葵種子蘇丹蘇丹或蘇丹或蘇丹染液染液方法方法1 1：花生漿：直接滴蘇丹：花生漿：直接滴蘇丹染液染液方法方法2 2：花生種子：制作子葉臨時切片：花生種子：制作子葉臨時切片1 1、取材、取材2 2、切片：用刀片在花生子葉的橫斷面上平行切下、切片：用刀片在花生子葉的橫斷面上平行切下若干薄片，放入盛有清水的培養(yǎng)皿中待用若干薄片，放入盛有清水的培養(yǎng)皿中待用3 3、制片：擦，滴清水，放薄片，滴、制片：擦，滴清水，放薄片，滴蘇丹蘇丹染液染液染染色色3 3分鐘，吸去染液，滴分鐘，吸去染液，滴體積分?jǐn)?shù)為體積分?jǐn)?shù)

18、為50%50%的酒精溶液的酒精溶液洗去浮色洗去浮色，吸去酒精，滴蒸餾水，蓋。吸去酒精，滴蒸餾水，蓋。4 4、觀察、觀察注意事項：注意事項： 切片要薄切片要薄，如厚薄不均就會導(dǎo)致觀察時有的，如厚薄不均就會導(dǎo)致觀察時有的地方清晰，有的地方模糊。地方清晰，有的地方模糊。 酒精的作用是：酒精的作用是： 需需使用顯微鏡觀察使用顯微鏡觀察顏色變化：顏色變化：洗去浮色洗去浮色橘黃色或紅色橘黃色或紅色（3）蛋白質(zhì)的鑒定）蛋白質(zhì)的鑒定常用材料：常用材料：試劑：試劑：注意事項：注意事項： 先加先加 ，搖勻，再加，搖勻，再加 鑒定前，留出一部分組織樣液，以便對比鑒定前，留出一部分組織樣液，以便對比顏色變化：顏色變化

19、：雙縮脲試劑（雙縮脲試劑（ A液：液：0.1g/ml的的NaOH B液：液： 0.01g/ml的的CuSO4 ）變成變成紫色紫色雞蛋清，黃豆組織樣液，牛奶雞蛋清，黃豆組織樣液，牛奶A液液1mlB液液4滴滴（4）淀粉的檢測和觀察）淀粉的檢測和觀察常用材料：馬鈴薯常用材料：馬鈴薯試劑：試劑：顏色變化：顏色變化：碘液碘液變藍(lán)變藍(lán)1.1.在大熊貓和大腸桿菌體內(nèi)，最基本的化學(xué)元素和含量在大熊貓和大腸桿菌體內(nèi)，最基本的化學(xué)元素和含量最多的化學(xué)元素分別是：最多的化學(xué)元素分別是： A AC C和和O BO BC C和和H H C CO O和和C DC DH H和和O O2 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