細(xì)胞中的元素和化合物課件2023-2024學(xué)年高一上學(xué)期生物人教版必修一

第二章組成細(xì)胞的分子第一節(jié)細(xì)胞中的元素和化合物問題探討（教材P16）元素地殼細(xì)胞O48.6065.0Si26.30極少C0.08718.0N0.033.0H0.7610.0組成地殼和組成細(xì)胞的部分元素含量(％)表注：硅在某些植物細(xì)胞中含量較多，如硅藻、禾本科植物。1.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？沒有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)境中的含量有區(qū)別嗎？有，相差很大生物界和非生物界還具有差異性結(jié)論1.組成細(xì)胞的化學(xué)元素在自然界的無機(jī)環(huán)境中都能找到,沒有一種元素是生命特有的；2.但元素在細(xì)胞中和無機(jī)環(huán)境中的含量卻有區(qū)別.說明生物界和非生物界既有統(tǒng)一性又有差異性.在玉米細(xì)胞和人體細(xì)胞中含量較多的四種元素一樣嗎？怎樣解釋這種現(xiàn)象？玉米細(xì)胞和人體細(xì)胞中含量較多的四種元素是一樣的，都是C、H、O、N。比較組成玉米細(xì)胞和人體細(xì)胞的元素及含量元素玉米細(xì)胞人體細(xì)胞C43.5755.99H6.247.46O44.4314.62N1.469.33K0.921.09Ca0.234.67P0.203.11Mg0.180.16S0.170.78玉米細(xì)胞和人體細(xì)胞的部分元素及含量（干重，質(zhì)量分?jǐn)?shù)）一、組成細(xì)胞的元素2.細(xì)胞中有些元素含量較少，是否意味著它們不重要？細(xì)胞中有些元素含量很少，但是卻有重要作用，如在玉米細(xì)胞中，S只有0.17%，Mg只有0.18%，但很多蛋白質(zhì)都含有S，葉綠體中的葉綠素分子就含有Mg，如果缺少S或Mg，細(xì)胞就不能合成這些蛋白質(zhì)或葉綠素。比較組成玉米細(xì)胞和人體細(xì)胞的元素及含量元素玉米細(xì)胞人體細(xì)胞C43.5755.99H6.247.46O44.4314.62N1.469.33K0.921.09Ca0.234.67P0.203.11Mg0.180.16S0.170.78玉米細(xì)胞和人體細(xì)胞的部分元素及含量（干重，質(zhì)量分?jǐn)?shù)）3.比較組成玉米細(xì)胞和人體細(xì)胞的元素及含量，你還能得出啊些結(jié)論？組成玉米細(xì)胞中氧元素的含量明顯要高于人體細(xì)胞，而氮元素的含量明顯又低于人體細(xì)胞，這說明玉米細(xì)胞和人體細(xì)胞中的不同有機(jī)物的含量有差別。如玉米細(xì)胞中的糖類要多一些，而人體細(xì)胞中的蛋白質(zhì)的含量要多一些；Ca元素的含量也有區(qū)別，這與玉米和人體的物質(zhì)和結(jié)構(gòu)組成有關(guān)。比較組成玉米細(xì)胞和人體細(xì)胞的元素及含量元素玉米細(xì)胞人體細(xì)胞C43.5755.99H6.247.46O44.4314.62N1.469.33K0.921.09Ca0.234.67P0.203.11Mg0.180.16S0.170.78玉米細(xì)胞和人體細(xì)胞的部分元素及含量（干重，質(zhì)量分?jǐn)?shù)）元素種類：基本相同，體現(xiàn)統(tǒng)一性含量：大不相同，體現(xiàn)差異性①?gòu)脑亍胺N類”來看具有統(tǒng)一性：

不同生物的元素種類組成相似②從元素“含量”來看具有差異性：

不同的生物之間具體到某種元素的含量差別很大元素分類元素種類：來源：存在形式：分類依據(jù)含量大量元素：微量元素：作用最基本元素：基本元素：常見的有20多種從無機(jī)自然界有選擇地吸收大多數(shù)以化合物的形式存在主要元素：（1）細(xì)胞中元素根據(jù)含量分為:大量元素：微量元素：指含量占生物體總重量萬分之一以上的元素C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等指生物生活所必需的。但是需要量卻很少的一些元素如Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。（諧音：鐵猛碰新木桶）（２）根據(jù)作用不同ＣＨONSPCaMgK最基本元素基本元素主要元素

大量元素組成人體細(xì)胞的主要元素（占細(xì)胞干重的百分比）組成人體細(xì)胞的主要元素（占細(xì)胞鮮重的百分比）元素占細(xì)胞鮮重百分比：O>C>H>N元素占細(xì)胞干重百分比：C>O>N>H干重時(shí)含量最多的元素是

；鮮重時(shí)含量最多的元素是

。CO細(xì)胞干重和鮮重對(duì)比圖

微量元素是生物體不可缺少的必需元素；在生物體中含量很少,但其作用是其它元素不可替代的.拓展：微量元素微量元素需要量很少但卻是生物生命活動(dòng)所必需的。

例：Fe是血紅蛋白的組成成分，缺Fe會(huì)引起缺Fe性貧血

Mg是合成葉綠素的必需元素，缺Mg會(huì)使葉片發(fā)黃（缺綠）

缺Ca會(huì)引起骨骼畸形，痙攣（血鈣過高：抽搐；過低：肌無力）

缺I引起甲狀腺腫（成年大脖子?。?，呆小癥（幼年）。

缺B會(huì)引起植物的花而不實(shí)。二、組成細(xì)胞的化合物

水（70%~90%）蛋白質(zhì)（7%~10%）無機(jī)鹽（1%~1.5%）脂質(zhì)（1%~2%）糖類和核酸（1%~1.5%）組成細(xì)胞的主要化合物及相對(duì)含量①占細(xì)胞鮮重含量最多的化合物是

。②細(xì)胞內(nèi)含量最多的有機(jī)化合物是

。③占細(xì)胞干重中含量最多的化合物

。水蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)無機(jī)化合物有機(jī)化合物水無機(jī)鹽糖類脂質(zhì)蛋白質(zhì)核酸C、H、OC、H、OC、H、O、NC、H、O、N、P組成細(xì)胞的化合物1.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)有機(jī)化合物產(chǎn)生特定的顏色反應(yīng)。還原糖+斐林試劑→磚紅色沉淀顏色變化:藍(lán)色→棕色→磚紅色沉淀脂肪+蘇丹Ⅲ→橘黃色蛋白質(zhì)+雙縮脲→紫色

顏色變化:無色→淺藍(lán)色→紫色（需要顯微鏡）（需要水浴加熱）三、檢測(cè)生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)2.檢測(cè)的實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)1：還原糖的檢測(cè)和觀察葡萄糖、果糖和麥芽糖等選材：排除色素對(duì)顯色的干擾制備組織樣液：制漿：去皮、切塊、研磨過濾：用單層紗布取液：２mL顯色反應(yīng)：２mL組織樣液剛配制的斐林試劑1mL(等量混勻，現(xiàn)配現(xiàn)用)50～65oC水浴加熱2min結(jié)論：呈現(xiàn)藍(lán)色磚紅色沉淀棕色組織樣液含有還原糖含糖量較高，白色或近于白色的植物組織呈現(xiàn)藍(lán)色變成磚紅色棕色實(shí)驗(yàn)1：還原糖的檢測(cè)和觀察2.檢測(cè)的實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)2：脂肪的檢測(cè)和觀察取材：制片觀察結(jié)論：花生種子（浸泡３-４h），去皮

用刀片在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。切片：花生種子中有脂肪存在。在低倍鏡下找到花生子葉最薄處，移至視野中央；換高倍鏡觀察，有被染成橘黃色的脂肪顆粒。①選取最薄的薄片,放在載玻片中央；②在薄片上滴加2-3滴蘇丹Ⅲ染液，染色３min；③滴加1-2滴體積分?jǐn)?shù)為50%的酒精溶液洗去浮色；④吸水紙吸去酒精，滴1滴蒸餾水，蓋上蓋玻片，制成臨時(shí)裝片。厚薄不均會(huì)導(dǎo)致觀察時(shí)有的地方清晰，有的地方模糊實(shí)驗(yàn)2：脂肪的檢測(cè)和觀察脂肪顆粒實(shí)驗(yàn)3：蛋白質(zhì)的檢測(cè)和觀察03選材：黃豆組織樣液（或雞蛋蛋清稀釋液）制備組織樣液：黃豆浸泡→去皮→切片→研磨→過濾→濾液顯色反應(yīng)現(xiàn)象蛋清必須稀釋，以免實(shí)驗(yàn)后黏住試管壁，不易清洗搖勻2mL組織樣液1mL雙縮脲試劑A液雙縮脲試劑A液：質(zhì)量濃度為0.1g/mL的NaOH溶液雙縮脲試劑B液：質(zhì)量濃度為0.01g/mL的CuSO4溶液創(chuàng)設(shè)堿性環(huán)境4滴雙縮脲試劑B液提供Cu2+無色藍(lán)色紫色斐林試劑雙縮脲試劑甲液乙液A液B液成分（質(zhì)量濃度）鑒定物質(zhì)添加順序方法反應(yīng)條件反應(yīng)現(xiàn)象原理斐林試劑與雙縮脲試劑的比較0.1g/mLNaOH0.05g/mLCuSO40.1g/mLNaOH0.01g/mLCuSO4還原糖（葡萄糖、麥芽糖等）蛋白質(zhì)甲、乙液等量混合均勻后注入先加入A液搖勻，后加入B液搖勻50-650C水浴加熱不加熱藍(lán)色→棕色→磚紅色沉淀無色→紫色還原性糖+Cu(OH)2→Cu2O(磚紅色沉淀)堿性條件下蛋白質(zhì)（含兩個(gè)以上肽鍵）+Cu2+→紫色絡(luò)合物斐林試劑與雙縮脲試劑的“一同三不同”課堂練習(xí)1.人體內(nèi)有20多種微量元素，它們的質(zhì)量總和不到體重的千萬分之一，但是對(duì)人的健康卻起著重要的作用，下列各組元素全部是微量元素的是（）A.Na、K、Cl、S、 B.B、Fe、Zn、CuC.N、H、O、P D.Ge、Ca、Cu、Mg2.下列關(guān)于細(xì)胞中元素的敘述，錯(cuò)誤的是（）A.細(xì)胞鮮重中含量排前四位的元素是O，C，H，NB.脂肪和糖類的組成元素都是C，H，OC.磷脂、ATP和尿嘧啶的元素組成完全相同D.植物缺Mg后，會(huì)影響植物的光合作用CB3．關(guān)于生物體內(nèi)的化學(xué)元素的說法中正確的是（）A．不同生物，組成生物體的化學(xué)元素的種類和含量大體相同B．無機(jī)自然界中存在的化學(xué)元素在生物體內(nèi)都可找到C．生物體內(nèi)的C元素是最基本的元素，含量總是最多的D．微量元素在生物體內(nèi)含量很少，卻是生物生活所必需的D4．下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)鑒定糖類、蛋白質(zhì)和脂肪操作的敘述中，正確的是（）A．鑒定還原糖類的斐林試劑甲液與乙液，可直接用于蛋白質(zhì)的鑒定B．鑒定脂肪的存在，要用顯微鏡觀察是否有被染成橘黃色或紅色的顆粒C．鑒定可溶性還原糖時(shí)，先加入斐林