細(xì)胞中的元素和化合物(自用)

1、第2章 組成細(xì)胞的分子 第1節(jié) 細(xì)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(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上。闡明生物大分子結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上。 中科院院士中科院院士鄒承魯鄒承魯1.1.組成細(xì)胞的主要的元素是什么組成細(xì)胞的主要的元素是什么? ?2.2.組成細(xì)胞的重要化合物有哪些組成細(xì)胞的重要化合物有哪些? ?3.3.怎樣檢測(cè)生物組織中糖類、脂肪和蛋白質(zhì)怎樣檢測(cè)生物組織中糖類、脂肪和蛋白質(zhì)? ?第一節(jié)第一節(jié) 細(xì)胞中的元素和化合物細(xì)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(xì)胞的部分元素和組成細(xì)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(wèn)題？就自己提出的

2、問(wèn)問(wèn)題？就自己提出的問(wèn)題與其他同學(xué)交流。題與其他同學(xué)交流。 SiSi在某些植物細(xì)胞中在某些植物細(xì)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(méi)有哪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？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(wú)機(jī)環(huán)境中的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？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(nèi)部分化學(xué)元素的種類和含量下表示玉米植株和成人體內(nèi)部分化學(xué)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(xué)元素可得出哪些結(jié)論從表中所列有的化學(xué)元素可得出哪些結(jié)論?l不同生物體內(nèi)的化學(xué)元素不同生物體內(nèi)的化學(xué)元素種類大體相同種類大體相同；l不同的生物體內(nèi)同種化學(xué)元素的不同的生物體內(nèi)同種化學(xué)元素的含量相差很大含量相差很大；l同一生物體內(nèi)不同化學(xué)元素的含量不同，其中同一生物體內(nèi)不同化學(xué)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(xì)胞的元素二、組成細(xì)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(wàn)分之一含量占生物體總重量萬(wàn)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(wàn)分之一含量占生物體總重量萬(wàn)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(zhì)總量的約占原生質(zhì)總量的97%)1.C在細(xì)胞中的含量比較高，占細(xì)胞干重在細(xì)胞中的含量比較高，

5、占細(xì)胞干重的的48.4%.2.C鏈構(gòu)成生物大分子的基本骨架，而鏈構(gòu)成生物大分子的基本骨架，而C可以形成可以形成4個(gè)化學(xué)鍵，因此可以形成成個(gè)化學(xué)鍵，因此可以形成成千上萬(wàn)個(gè)千上萬(wàn)個(gè)C原子的物質(zhì)原子的物質(zhì) 結(jié)論：大量元素和微量元素是依含量劃分的，他們結(jié)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(dòng)所必需生物體生命活動(dòng)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(dòng)所生物體生命活動(dòng)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(xué)集合圖來(lái)表示大量元素、主要元素、怎樣用數(shù)學(xué)集合圖來(lái)表示大量元素、主要元素、基本元素、最基本元素之間的關(guān)系？基本元素、最基本元素之間的關(guān)系？ 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)胞鮮重鮮重的百分比）的百分比）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(shí)圖填空識(shí)圖填空化學(xué)元素化學(xué)元素化合物化合物細(xì)胞膜細(xì)胞膜細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞核細(xì)胞核生物體生物體細(xì)胞細(xì)胞三、組成細(xì)胞的化合物無(wú)機(jī)化合物無(wú)機(jī)化合物有機(jī)化合物有機(jī)化合物化合物化合物質(zhì)量分?jǐn)?shù)質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%/%水水占占85859090無(wú)機(jī)鹽無(wú)機(jī)鹽占占1 11.51.5蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)占占7 71010脂質(zhì)脂質(zhì)占占1 12 2糖類和核糖類和核酸酸占占1 11.51.5活細(xì)胞中含量最多的無(wú)機(jī)物活細(xì)胞中含量最多的有機(jī)物占細(xì)胞干重最多的化合物思考與討論：思考與討論：1.1.有機(jī)化合物和無(wú)機(jī)化合物有什么區(qū)別？有機(jī)化合物和無(wú)機(jī)化合物有什么區(qū)別？2.2.細(xì)胞內(nèi)最多的有機(jī)化合物和無(wú)機(jī)化合物細(xì)胞內(nèi)最多的有機(jī)化

8、合物和無(wú)機(jī)化合物分別是哪一種？占細(xì)胞干重最多的化合物分別是哪一種？占細(xì)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(xì)胞中化合物含量的扇形圖，圖是細(xì)胞中化合物含量的扇形圖，圖2是是有活性的細(xì)胞有活性的細(xì)胞中元素含量的柱形圖，下列說(shuō)法正確的是中元素含量的柱形圖，下列說(shuō)法正確的是A若圖若圖1表示細(xì)胞鮮重，則表示細(xì)胞鮮重，則A、B依次是蛋白質(zhì)、水依次是蛋白質(zhì)、水B若圖若圖2表示人體細(xì)胞的元素含量，則表示人體細(xì)胞的元素含量，則a、b、c依次是依次是C、H、OC地殼與活細(xì)胞中含量最多的元素都是地殼與活細(xì)胞中含量最多的元素都是a，因此說(shuō)明生物界與非，因此說(shuō)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(xì)胞完全脫水后化合物含量，則表示細(xì)胞完全脫水后化合物含量，則A化合物是蛋白質(zhì)化合物是蛋白質(zhì)D D 答：葉肉細(xì)胞、果實(shí)細(xì)胞和種子細(xì)胞中通常含答：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、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)。有較多的糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)。 如：禾谷類的果實(shí)、種子中含淀粉較多；甘如：禾谷類的果實(shí)、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(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)法將細(xì)胞破碎，再將這些物質(zhì)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)。提取出來(lái)

10、。3.3.根據(jù)你的生活經(jīng)驗(yàn)，說(shuō)說(shuō)哪些植物器官的細(xì)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、脂質(zhì)或蛋白質(zhì)？怎樣從植物器胞中富含糖類、脂質(zhì)或蛋白質(zhì)？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(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn): :檢測(cè)生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)檢測(cè)生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)實(shí)驗(yàn)原理：實(shí)驗(yàn)原理： 某些化學(xué)試劑能夠使生物組織中的有關(guān)化合物產(chǎn)某些化學(xué)試劑能夠使生物組織中的有關(guān)化合物產(chǎn)生特定的生特定的顏色反應(yīng)顏色反應(yīng)。 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(zhì)蛋白質(zhì)斐林試劑斐林試劑磚紅色沉淀磚紅色沉淀藍(lán)色藍(lán)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(zhì)含量豐富）顏色淺且物質(zhì)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(zhì)蛋白質(zhì)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(lán)色藍(lán)色歸納總結(jié)歸納總結(jié)待檢有機(jī)物待檢有機(jī)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(zhì)鑒定物質(zhì)還原糖還原糖蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)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(yīng)條件反應(yīng)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(xué)試劑能夠使生物組織中有關(guān)有機(jī)化合物產(chǎn)利用某些化學(xué)試劑能夠使生物組織中有關(guān)有機(jī)化合物產(chǎn)生特定顏色反應(yīng)的原理和方法，還可以解決以下問(wèn)題：生特定顏色反應(yīng)的原理和方法，還可以解決以下問(wèn)題： (1)對(duì)生物組織進(jìn)行某種成分的檢測(cè)。對(duì)生物組織進(jìn)行某種成分

13、的檢測(cè)。 (2)在醫(yī)學(xué)上進(jìn)行疾病的診斷，如糖尿病、腎炎。在醫(yī)學(xué)上進(jìn)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(zhì)?？梢澡b定某些消化液中含有蛋白質(zhì)。 (4)用于劣質(zhì)奶粉的鑒定。用于劣質(zhì)奶粉的鑒定。 (5)不同生物組織中含糖量高低的測(cè)定。不同生物組織中含糖量高低的測(cè)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(yīng)的是發(fā)生紫色顏色反應(yīng)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(jìn)行蛋白質(zhì)鑒定實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)蛋若以雞蛋蛋白液為材料進(jìn)行蛋白質(zhì)鑒定實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)蛋白液與雙縮脲試劑發(fā)生反應(yīng)后會(huì)粘固白液與雙縮脲試