組成細(xì)胞中的元素及其無(wú)機(jī)化合物教學(xué)說(shuō)課

細(xì)胞中的元素和化合物細(xì)胞中的無(wú)機(jī)物［考綱領(lǐng)求］1.水和無(wú)機(jī)鹽的作用（I）。2檢測(cè)生物組織中的還原糖、脂肪和蛋白質(zhì)。基礎(chǔ)知識(shí)：一、組成細(xì)胞的元素及化合物最基本元素：C。.主要元素：C、H、0、N、P、S。.大量元素：C、H、0、N、P、S、K、Ca、Mg等。.微量元素：Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。細(xì)胞鮮重含量最多的元素是O。細(xì)胞干重含量最多的元素是C。7.組成細(xì)胞的化合物：組成細(xì)胞的化合物分為無(wú)機(jī)化合物和有機(jī)化合物，前者中H2O的含量最多，后者中蛋白質(zhì)含量最多。特點(diǎn)提示①大量元素和微量元素的劃分依照是含量。②記憶微量元素可利用口訣：鐵猛碰新木桶（Fe、Mn、、Zn、Mo、Cu）。（諧音記B憶法）想一想為什么組成細(xì)胞的元素在無(wú)機(jī)自然界都能找到？而含量又大不相同？答案組成細(xì)胞的元素最后是生物體有選擇地從無(wú)機(jī)環(huán)境中吸取的。二、檢測(cè)生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)判斷物質(zhì)一'判斷試劑顏色變化還原糖斐林試劑磚紅色積淀淀粉碘液藍(lán)色"7蘇丹皿染液（或蘇橘黃色（或紅脂肪丹IV染色）液）蛋白質(zhì)雙縮脲試劑紫色你知道嗎斐林試劑和雙縮脲試劑都包含NaOH溶液和CuSQ溶液兩種試劑,使用時(shí)有什么不相同？答案斐林試劑使用時(shí)是甲液和乙液等量混雜均勻后注入，斐林試劑現(xiàn)配現(xiàn)用，水浴加熱2分鐘；雙縮脲試劑使用時(shí)是先加入A液1mL再加B液4滴。,三、細(xì)胞中的無(wú)機(jī)物細(xì)胞中的水1）存在形式：自由水和結(jié)合水。⑵含量變化：生物體的含水量與生物種類和生物的生長(zhǎng)發(fā)育期有關(guān)。3）功能②結(jié)合水：是細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要組成成分。（4）自由水與結(jié)合水的聯(lián)系細(xì)胞中的元素和化合物細(xì)胞中的無(wú)機(jī)物自由水結(jié)合水你查了嗎心肌呈固態(tài)是由于結(jié)合水含量高，血液呈液態(tài)是由于自由水含量高,對(duì)嗎？為什么？答案不對(duì)。原因是兩者自由水與結(jié)合水的比率不相同。細(xì)胞中的無(wú)機(jī)鹽存在形式：細(xì)胞中大多數(shù)無(wú)機(jī)鹽以離子的形式存在。⑵功能：①保持細(xì)胞和生物體的正常的生命活動(dòng)，如哺乳動(dòng)物的血液中若鈣離子含量太低，會(huì)出現(xiàn)抽搐等癥狀。②它是細(xì)胞的重要組成成分。課堂活動(dòng)：研究點(diǎn)一組成細(xì)胞的元素和化合物化合物質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%水占85~90無(wú)機(jī)鹽占1?1.5蛋白質(zhì)占7?10脂質(zhì)占1?2糖類和核酸占1?1.5丙(1)比較甲、乙兩圖，組成細(xì)胞的元素中含量最多的四種元素是C、H、0、N,C元素在乙圖(甲圖，乙圖)中的含量表示它是組成細(xì)胞的最基本的元素。比較甲圖、丙表，回答氧元素占細(xì)胞鮮重百分比最大的原因？答案水在細(xì)胞中質(zhì)量分?jǐn)?shù)最多，達(dá)85%~90%,而水的化學(xué)元素組成是氫、氧兩種元素，其質(zhì)量比為2：16，所以氧元素占細(xì)胞鮮重百分比最大。生物界和非生物界在化學(xué)元素上既有一致性，又有差異性的原因是什么？答案一致性的原因：生物體內(nèi)的化學(xué)元素均來(lái)自自然界。差異性的原因：生物體總是有選擇地從自然界獲得所需元素。思想拓展1.組成生物體的化學(xué)元素在不相同的生物體內(nèi)種類大體相同；不相同的生物體內(nèi)各種化學(xué)元素的含量一般相差很大。元素分類是依照生物體內(nèi)的含量，而不是生理作用，微量元素雖含量少，但其生理作用卻不能取代，如Zn是DNA聚合酶和RNA聚合酶的輔助因子，缺Zn將以致DNA復(fù)制和RNA合成不能夠正常進(jìn)行。研究示例1】(2010鎮(zhèn)江質(zhì)檢)有關(guān)生物體細(xì)胞組成元素的表達(dá)，錯(cuò)誤的選項(xiàng)是().在不相同生物的體細(xì)胞內(nèi)，組成它們的化學(xué)元素種類大體相同.組成細(xì)胞的最基本元素是C在同一世物的不相同體細(xì)胞內(nèi)，各種化學(xué)元素的含量相同組成生物體細(xì)胞的化學(xué)元素，在無(wú)機(jī)自然界中都能找到思路導(dǎo)引從元素的組成角度考慮，生物界與非生物界在元素種類上擁有一致性，組成生物體的化學(xué)元素在無(wú)機(jī)自然界都能找到，沒(méi)有一種是生物界所特有的。答案C解析從元素組成的角度考慮，組成不相同生物的元素種類大體相同，但每種元

素的含量不同。歸納總結(jié)構(gòu)成細(xì)胞的化學(xué)元素的一致性與差異性(1)生物界與非生物界及不相同生物之間在元素種類上擁有一致性，而在元素含量

上擁有差異性。(2)生物體的元素是生物依照自己生命活動(dòng)的需要，有選擇地從無(wú)機(jī)環(huán)境中吸取

的，這體現(xiàn)了生物界與非生物界的一致性。生物直接或間接獲得無(wú)機(jī)環(huán)境中元素的方式不相同。研究點(diǎn)二細(xì)胞中的無(wú)機(jī)物在農(nóng)村秋季糧食收獲此后，農(nóng)民要將糧食曬干后進(jìn)行儲(chǔ)蓄，這樣能保存較長(zhǎng)時(shí)間。若是將曬干后的糧食放入試管中進(jìn)行加熱，會(huì)發(fā)現(xiàn)試管壁上有水珠出現(xiàn)。若是糧食再進(jìn)行焚燒，則只會(huì)留下少量呈灰白色的灰分。請(qǐng)據(jù)此思慮以下幾個(gè)問(wèn)題：1.糧食曬干過(guò)程中，喪失的化合物是什么？在細(xì)胞中是以什么形式存在的？答案喪失的化合物是水分，在細(xì)胞中是以自由水形式存在的。2.曬干后的糧食在試管中加熱，試管壁上出現(xiàn)的水珠在細(xì)胞中以什么形式存在？此時(shí)的種子還能夠萌發(fā)嗎？答案試管壁上出現(xiàn)的水珠在細(xì)胞中是以結(jié)合水形式存在的。結(jié)合水喪失，細(xì)胞結(jié)構(gòu)被破壞，種子死亡，不能夠再萌發(fā)。3.糧食焚燒后留下的少量灰分是什么？答案少量灰分是礦質(zhì)元素?！練w納總結(jié)丨1.細(xì)胞中的無(wú)機(jī)物——水(1)水的含量、分類及生理作用z'I含量看法生理作用結(jié)合水4.5%與其匕物質(zhì)結(jié)合在起細(xì)胞組成成分95.5能夠自由流動(dòng)、以游離狀態(tài)存優(yōu)異溶劑；運(yùn)輸作用；反應(yīng)場(chǎng)自由水%在所、原料不相同生物含水量特點(diǎn)①是細(xì)胞和生物體中含量最多的物質(zhì)(如精瘦肉中的水，沙漠植物中的水)②含水量：水生〉陸生、幼年〉成年〉老年、代謝旺盛〉代謝緩慢、幼嫩細(xì)胞＞衰老細(xì)胞。生物體中的無(wú)機(jī)物一一無(wú)機(jī)鹽無(wú)機(jī)鹽的含量及存在形式含量：很少，約占細(xì)胞鮮重的1%?1.5%。存在形式：大多數(shù)無(wú)機(jī)鹽以離子的形式存在于細(xì)胞中，少量以化合物的形式存在于細(xì)胞中。無(wú)機(jī)鹽的生理作用①有些無(wú)機(jī)鹽是細(xì)胞內(nèi)某些復(fù)雜的化合物的重要組成成分。②有好多種無(wú)機(jī)鹽的離子關(guān)于保持生物體的生命活動(dòng)有重要作用。③生物體內(nèi)的無(wú)機(jī)鹽離子，必定保持必然的比率，這對(duì)保持細(xì)胞內(nèi)的浸透壓和酸堿平衡特別重要，這是生物進(jìn)行正常生命活動(dòng)的必要條件。思想拓展自由水含量與代謝強(qiáng)度的關(guān)系生物體代謝越旺盛，其體內(nèi)自由水相比較例越高。如種子萌發(fā)時(shí)，先要吸取大量的水分，以增加自由水的含量，并加快代謝速度。結(jié)合水不參加代謝作用，但結(jié)合水的相對(duì)含量與植物的抗寒性有關(guān)。如冬季，植物吸水減少時(shí)，細(xì)胞內(nèi)結(jié)合水相對(duì)含量高升，由于結(jié)合水不易結(jié)冰和蒸騰，從而使植被抗寒性加強(qiáng)。水關(guān)于生物體特別重要，常被譽(yù)為“生命之源”，其主要原因是：①生物體所有的生命活動(dòng)都離不開(kāi)水；②地球上的所有生命都是從水中起源的。自由水、結(jié)合水相互轉(zhuǎn)變?cè)诨罴?xì)胞內(nèi)，在生命活動(dòng)不受限制的溫度變化范圍內(nèi)：自由水U溫度升匸結(jié)合水一般情況下，溫度略高升，自由水含量將高升，反之則自由水含量降低。相同條件下，自由水含量高的細(xì)胞，代謝旺盛。結(jié)合水含量高的細(xì)胞代謝較弱。研究示例2】小明同學(xué)的不良反應(yīng)引起了父親母親的擔(dān)憂：感冒頻頻，口腔潰瘍頻頻發(fā)生，傷口不易愈合，食欲不振，免疫力低下。比起同齡少兒，他的身體偏矮，偏瘦。去醫(yī)院后，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)小明血清中鋅的含量過(guò)低。對(duì)上述資料的講解，不正確的選項(xiàng)是().鋅是人體必要的化學(xué)元素.鋅在人體的生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中的作用不容取代鋅是人體必要的微量元素鋅的作用極大，只要有鋅，人就能正常生長(zhǎng)思路導(dǎo)引解答此題要從以下幾個(gè)方面下手：①不良反應(yīng)是缺鋅引起的。②鋅是微量元素。③微量元素在生物體內(nèi)的作用。答案D解析此題先給出一個(gè)情況，最后點(diǎn)明是由于缺鋅造成的，從教材中我們知道Zn是微量元素，含量少但不能夠缺少，答案D中說(shuō)法太絕對(duì)、堅(jiān)決，由于生物體包含好多的元素，并且功能各不相同。拓展提升設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)考據(jù)Mg是小麥幼苗生長(zhǎng)發(fā)育的必要兀素的實(shí)驗(yàn)思路實(shí)驗(yàn)組：缺Mg的“全素培養(yǎng)液”培養(yǎng)小麥幼苗若干，出現(xiàn)缺綠癥狀后補(bǔ)充適合的Mg元素，癥狀消失。比較組：等量的全素培養(yǎng)液，培養(yǎng)發(fā)育情況相同且等量的小麥幼苗。其中實(shí)驗(yàn)組又形成自己前后比較。變式訓(xùn)練2閑步動(dòng)物擁有隱生現(xiàn)象：當(dāng)環(huán)境干燥時(shí)，閑步動(dòng)物的身體失水而萎縮，腿也縮回而處于一種隱生狀態(tài)，這時(shí)它的代謝率幾乎降到零，甚至在純酒精、液氦（-273C）中也能隱生。當(dāng)環(huán)境變得有利于其生計(jì)時(shí)，它能夠在幾小時(shí)內(nèi)吸水，使身體膨脹而復(fù)蘇。說(shuō)了然（）A.自由水參加生命活動(dòng)B.結(jié)合水參加生命結(jié)構(gòu)C.從基因水平說(shuō)明生物擁有多樣性D.水對(duì)生命活動(dòng)的重要性答案D解析結(jié)合水和自由水對(duì)生命結(jié)構(gòu)和活動(dòng)都特別重要，且能夠相互轉(zhuǎn)變。生物擁有多樣性是從個(gè)體水平來(lái)講的。實(shí)驗(yàn)研究檢測(cè)生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì).還原糖的判斷.脂肪的判斷蛋白質(zhì)的判斷思想拓展斐林試劑與雙縮脲試劑的比較解析比較項(xiàng)目斐林試劑雙縮脲試劑不使用方法使用時(shí)先加A液再加B液同點(diǎn)甲液和乙液混雜均勻后方可使用，且現(xiàn)配現(xiàn)用呈色反應(yīng)條件需水浴加熱不需加熱即可反應(yīng)反應(yīng)原理還原糖中的醛基被Cu（OH）2氧化，擁有兩個(gè)以上肽鍵的化合物在堿性條件下Cu（OH）2被還原為CU2O與Cu2+反應(yīng)生成絡(luò)合物顏色磚紅色紫色濃度乙液CuSO4濃度為0.05g/mLB液CuSO4濃度為0.01g/mL相同點(diǎn)

都含有

NaOH

、CuSO

4

兩種成分，且所用

NaOH

濃度都是

0.1g/mL【研究示例3】以下關(guān)于“檢測(cè)生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)述中，正確的選項(xiàng)是（）

”實(shí)驗(yàn)操作步驟的敘.用于判斷還原糖的斐林試劑甲液和乙液，可直接用于蛋白質(zhì)的判斷.若要判斷花生種子細(xì)胞中可否含有脂肪，必然需要用顯微鏡觀察判斷可溶性還原糖時(shí)，要加入斐林試劑（甲液和乙液等量混雜均勻再加入）D.用雙縮脲試劑判斷蛋白質(zhì)時(shí)，需水浴加熱2min才能看到紫色思路導(dǎo)引正確解答該題應(yīng)從以下幾點(diǎn)下手：

（1）明確斐林試劑和雙縮脲試劑濃

度及使用方法上的差異。（2）明確檢測(cè)三類有機(jī)物在操作步驟上的差異。答案

C解析C對(duì)，A錯(cuò)，用于判斷還原糖的斐林試劑甲液和乙液，必定混雜均勻后再使用。B錯(cuò)，判斷花生種子可否含脂肪，可先將種子烘烤，再在白紙上擠壓，看可否出現(xiàn)油跡判斷。D錯(cuò)，用雙縮脲試劑判斷蛋白質(zhì)時(shí)，不需加熱。技法總結(jié)三類有機(jī)物檢測(cè)在操作步驟上的差異(1)唯一需要加熱——還原糖判斷，且必定水浴加熱，不能夠用酒精燈直接加熱。若不加熱，則無(wú)磚紅色積淀出現(xiàn)。唯一需要顯微鏡一一脂肪判斷?；祀s后加入——斐林試劑；分別加入——雙縮脲試劑(先加A液，后加B液,且B液不能夠過(guò)分)。兩者成分相同，但CuS04的濃度不相同，所以不能夠混用。知識(shí)延伸細(xì)胞中的各種元素和化合物組成生命系統(tǒng)的物質(zhì)基礎(chǔ)元素基礎(chǔ)：C、H、0、N等化學(xué)元素是組成細(xì)胞中主要化合物的基礎(chǔ)。⑵化合物基礎(chǔ)：以碳鏈為骨架的糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、核酸等有機(jī)化合物，組成細(xì)胞生命大廈的基本框架。能源基礎(chǔ)：糖類和脂肪是生命活動(dòng)的重要能源。成立調(diào)治基礎(chǔ)：水和無(wú)機(jī)鹽與其他物質(zhì)共同成立細(xì)胞并參加細(xì)胞生命活動(dòng)的調(diào)治。知識(shí)鏈接常有無(wú)機(jī)鹽在細(xì)胞中的作用廠汀】"7:'N:是組成蛋白質(zhì)、核酸等物質(zhì)的主要元素，能促進(jìn)植物的細(xì)胞分裂。植物缺氮時(shí)葉片發(fā)黃。P:是組成核酸、磷脂、ATP、NADP+或NADPH等物質(zhì)的重要元素。缺磷時(shí)葉片暗綠，并出現(xiàn)紫色。K:提升神經(jīng)系統(tǒng)愉悅性，保持細(xì)胞內(nèi)液浸透壓。人體缺鉀，反應(yīng)愚癡，心律失態(tài)。Ca：是牙齒、骨骼的組成元素。人體缺鈣，少兒患佝僂病，成年人患骨質(zhì)松懈癥。S:組成甲硫氨酸和半胱氨酸等含硫蛋白質(zhì)的重要元素。Mg:是葉綠素的主要成分。缺鎂，植物的葉片發(fā)黃。Fe：是血紅蛋白的主要成分。人體缺鐵會(huì)患缺鐵性貧血癥。B:促進(jìn)花粉的萌發(fā)和花粉管的伸長(zhǎng)，有利于受精作用順利進(jìn)行。缺硼