細胞中的元素和化合物(自用)

1、第2章 組成細胞的分子 第1節(jié) 細胞中的元素和化合物 闡明生命現(xiàn)象的規(guī)律，必須建立在闡明生命現(xiàn)象的規(guī)律，必須建立在闡明生物大分子結構的基礎上。闡明生物大分子結構的基礎上。 中科院院士中科院院士鄒承魯鄒承魯1.1.組成細胞的主要的元素是什么組成細胞的主要的元素是什么? ?2.2.組成細胞的重要化合物有哪些組成細胞的重要化合物有哪些? ?3.3.怎樣檢測生物組織中糖類、脂肪和蛋白質怎樣檢測生物組織中糖類、脂肪和蛋白質? ?第一節(jié)第一節(jié) 細胞中的元素和化合物細胞中的元素和化合物 比較組成地殼比較組成地殼和組成細胞的部分元素和組成細胞的部分元素的含量，你能提出什么的含量，你能提出什么問題？就自己提出的

2、問問題？就自己提出的問題與其他同學交流。題與其他同學交流。 SiSi在某些植物細胞中在某些植物細胞中含量較多，如硅藻、禾含量較多，如硅藻、禾本科植物。本科植物。1.組成生物體的所有元素中，有沒有哪組成生物體的所有元素中，有沒有哪一些元素是生物體所特有的？一些元素是生物體所特有的？沒有。沒有。這說明什么？這說明什么？生物界和非生物界具有生物界和非生物界具有統(tǒng)一性統(tǒng)一性。2.生物體中的元素含量和無機環(huán)境中的生物體中的元素含量和無機環(huán)境中的含量有區(qū)別嗎？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生物界和非生物界還具有差異性差異性?！纠隼觥肯卤硎居?/p>

3、米植株和成人體內部分化學元素的種類和含量下表示玉米植株和成人體內部分化學元素的種類和含量。 元素元素OCHNKCaPMgS玉米玉米44.4343.576.241.460.920.230.200.180.17人人14.6255.997.469.331.094.673.110.160.78從表中所列有的化學元素可得出哪些結論從表中所列有的化學元素可得出哪些結論?l不同生物體內的化學元素不同生物體內的化學元素種類大體相同種類大體相同；l不同的生物體內同種化學元素的不同的生物體內同種化學元素的含量相差很大含量相差很大；l同一生物體內不同化學元素的含量不同，其中同一生物體內不同化學元素的含量不同，其中C

4、 C、H H、O O、N N四種元素含量最多；四種元素含量最多；新 木 桶 碰 鐵 門 二、組成細胞的元素二、組成細胞的元素大量元素：大量元素：微量元素：微量元素：最基本元素：最基本元素：基本元素：基本元素：大量元素：大量元素：含量占生物體總重量萬分之一含量占生物體總重量萬分之一 以上的元素。以上的元素。微量元素：微量元素：含量占生物體總重量萬分之一含量占生物體總重量萬分之一 以下的元素。以下的元素。C H O N P S K Ca MgZn Mo Cu B Fe Mn C H O N P S(約占原生質總量的約占原生質總量的97%)1.C在細胞中的含量比較高，占細胞干重在細胞中的含量比較高，

5、占細胞干重的的48.4%.2.C鏈構成生物大分子的基本骨架，而鏈構成生物大分子的基本骨架，而C可以形成可以形成4個化學鍵，因此可以形成成個化學鍵，因此可以形成成千上萬個千上萬個C原子的物質原子的物質 結論：大量元素和微量元素是依含量劃分的，他們結論：大量元素和微量元素是依含量劃分的，他們都是都是生物體生命活動所必需生物體生命活動所必需的。的。最基本最基本C C H H O O N N P P S S K K CaCa MgMgFeFe MnMn ZnZn CuCu B B MoMo等等 元素元素 元素元素 元素元素 元素元素 元素元素基本基本主要主要按作用分按作用分大量元素和微量元素大量元素和

6、微量元素都是都是生物體生命活動所生物體生命活動所必需必需的的分類依據(jù)：分類依據(jù)：按含量分按含量分10000100001 1以上以上/ /以下以下大量大量微量微量思考思考: :怎樣用數(shù)學集合圖來表示大量元素、主要元素、怎樣用數(shù)學集合圖來表示大量元素、主要元素、基本元素、最基本元素之間的關系？基本元素、最基本元素之間的關系？ 組成人體細胞的主要元素組成人體細胞的主要元素（占細胞（占細胞鮮重鮮重的百分比）的百分比）組成人體細胞的主要元素組成人體細胞的主要元素（占細胞（占細胞干重干重的百分比）的百分比） 鮮重狀態(tài)鮮重狀態(tài) 干重狀態(tài)干重狀態(tài)含量最多的元含量最多的元素素含量最多的四含量最多的四種元素種元素

7、OCONHCOCHN識圖填空識圖填空化學元素化學元素化合物化合物細胞膜細胞膜細胞質細胞質細胞核細胞核生物體生物體細胞細胞三、組成細胞的化合物無機化合物無機化合物有機化合物有機化合物化合物化合物質量分數(shù)質量分數(shù)/%/%水水占占85859090無機鹽無機鹽占占1 11.51.5蛋白質蛋白質占占7 71010脂質脂質占占1 12 2糖類和核糖類和核酸酸占占1 11.51.5活細胞中含量最多的無機物活細胞中含量最多的有機物占細胞干重最多的化合物思考與討論：思考與討論：1.1.有機化合物和無機化合物有什么區(qū)別？有機化合物和無機化合物有什么區(qū)別？2.2.細胞內最多的有機化合物和無機化合物細胞內最多的有機化

8、合物和無機化合物分別是哪一種？占細胞干重最多的化合物分別是哪一種？占細胞干重最多的化合物又是哪一種？又是哪一種？例例1：如圖：如圖1是細胞中化合物含量的扇形圖，圖是細胞中化合物含量的扇形圖，圖2是是有活性的細胞有活性的細胞中元素含量的柱形圖，下列說法正確的是中元素含量的柱形圖，下列說法正確的是A若圖若圖1表示細胞鮮重，則表示細胞鮮重，則A、B依次是蛋白質、水依次是蛋白質、水B若圖若圖2表示人體細胞的元素含量，則表示人體細胞的元素含量，則a、b、c依次是依次是C、H、OC地殼與活細胞中含量最多的元素都是地殼與活細胞中含量最多的元素都是a，因此說明生物界與非，因此說明生物界與非生物界具有統(tǒng)一性生物

9、界具有統(tǒng)一性D若圖若圖1表示細胞完全脫水后化合物含量，則表示細胞完全脫水后化合物含量，則A化合物是蛋白質化合物是蛋白質D D 答：葉肉細胞、果實細胞和種子細胞中通常含答：葉肉細胞、果實細胞和種子細胞中通常含有較多的糖類、脂質、蛋白質。有較多的糖類、脂質、蛋白質。 如：禾谷類的果實、種子中含淀粉較多；甘如：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、芝麻的種蔗的莖和甜菜的根含蔗糖較多；花生、芝麻的種子中含脂質較多；大豆種子中含蛋白質較多。子中含脂質較多；大豆種子中含蛋白質較多。 提取方法：設法將細胞破碎，再將這些物質提取方法：設法將細胞破碎，再將這些物質提取出來。提取出來

10、。3.3.根據(jù)你的生活經驗，說說哪些植物器官的細根據(jù)你的生活經驗，說說哪些植物器官的細胞中富含糖類、脂質或蛋白質？怎樣從植物器胞中富含糖類、脂質或蛋白質？怎樣從植物器官中提取這些化合物？官中提取這些化合物？實驗實驗: :檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質實驗原理：實驗原理： 某些化學試劑能夠使生物組織中的有關化合物產某些化學試劑能夠使生物組織中的有關化合物產生特定的生特定的顏色反應顏色反應。 化合物化合物 試劑試劑 顏色變化顏色變化 還原糖還原糖 碘液碘液 脂肪脂肪 橘黃色橘黃色 蘇丹蘇丹染液染液 蛋白質蛋白質斐林試劑斐林試劑磚紅色沉淀磚紅色沉淀藍色藍色淀粉淀

11、粉蘇丹蘇丹染液染液紅色紅色雙縮脲試劑雙縮脲試劑紫色紫色（選材（選材: :顏色淺且物質含量豐富）顏色淺且物質含量豐富）淀淀 粉粉可溶性還原糖可溶性還原糖( (如如: :葡萄糖、果糖、葡萄糖、果糖、麥芽糖麥芽糖) )蛋白質蛋白質脂脂 肪肪梨汁梨汁面粉面粉豆?jié){豆?jié){花生油花生油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磚紅色磚紅色沉淀沉淀藍色藍色歸納總結歸納總結待檢有機物待檢有機物試試 劑劑顏色變化顏色變化+斐林試劑與雙縮脲試劑的比較斐林試劑斐林試劑雙縮脲試劑雙縮脲試劑甲液甲液乙液乙液A A液液B B液液成分成分0.1g/ml NaOH0.05g/mlCuSO4

12、0.1g/ml NaOH0.01g/mlCuSO4鑒定物質鑒定物質還原糖還原糖蛋白質蛋白質添加順序添加順序甲、乙兩液等量甲、乙兩液等量混勻后混勻后立立即使用即使用先先加入加入A A液液1ml1ml，搖勻；，搖勻；再再加入加入B B液液3434滴，搖勻滴，搖勻反應條件反應條件50605060溫水浴加熱溫水浴加熱不需加熱，搖勻即可不需加熱，搖勻即可 利用某些化學試劑能夠使生物組織中有關有機化合物產利用某些化學試劑能夠使生物組織中有關有機化合物產生特定顏色反應的原理和方法，還可以解決以下問題：生特定顏色反應的原理和方法，還可以解決以下問題： (1)對生物組織進行某種成分的檢測。對生物組織進行某種成分

13、的檢測。 (2)在醫(yī)學上進行疾病的診斷，如糖尿病、腎炎。在醫(yī)學上進行疾病的診斷，如糖尿病、腎炎。 (3)可以鑒定某些消化液中含有蛋白質?？梢澡b定某些消化液中含有蛋白質。 (4)用于劣質奶粉的鑒定。用于劣質奶粉的鑒定。 (5)不同生物組織中含糖量高低的測定。不同生物組織中含糖量高低的測定。 例例2.下列健康人的下列健康人的4種液體樣本中，能與雙種液體樣本中，能與雙 縮脲試劑縮脲試劑發(fā)生紫色顏色反應的是發(fā)生紫色顏色反應的是 () 尿液胃液汗液唾液尿液胃液汗液唾液 A. B. C. D. D例例3.若以雞蛋蛋白液為材料進行蛋白質鑒定實驗，發(fā)現(xiàn)蛋若以雞蛋蛋白液為材料進行蛋白質鑒定實驗，發(fā)現(xiàn)蛋白液與雙縮脲試劑發(fā)生反應后會粘固白液與雙縮脲試