細胞中的元素和化合物 高一上學期生物人教版（2019）必修1

第二章組成細胞的分子

細胞中的元素和化合物2問題探討細胞65.0極少18.03.010.0元素OSiCNH地殼48.6026.30.0870.030.76比較組成地殼和組成細胞的部分元素的含量，你能提出什么問題?3問題探討比較組成地殼和組成細胞的部分元素的含量，你的結(jié)論是?1.組成細胞的化學元素在無機自然界中都能找到，沒有一種為細胞所特有。2.細胞與非生物相比，各種元素的相對含量又大不相同。生物界與非生物界具有統(tǒng)一性生物界與非生物界具有差異性010203比較組成玉米細胞和人體細胞的元素及含量問題探討在玉米細胞和人體細胞中含量較多的四種元素一樣嗎？細胞中有些元素含量很少，是否意味著它們不重要?比較組成玉米細胞和人體細胞中的元素種類和含量，你還能得出哪些結(jié)論?元素玉米細胞人體細胞C43.5755.99H6.247.46O44.4314.62N1.469.33K0.921.09Ca0.234.67P0.203.11Mg0.180.16S0.170.78注:其他元素占細胞于重的質(zhì)量分數(shù)總計小于3%玉米細胞和人體細胞的部分元素及含量(干重,質(zhì)量分數(shù))葉綠素蛋白質(zhì)每個人脖頸前面的喉頭和氣管的兩旁，都有一對蠶豆大小的甲狀腺甲狀腺是人體的“碘庫”。其主要功能就是利用機體從飲食中攝取到的碘合成并分泌甲狀腺激素，以促進和調(diào)節(jié)人體的新陳代謝及生長發(fā)育。一個人一生總共需要的碘只有2克，相當于一平茶匙。人體內(nèi)約含碘35毫克，相當于一錢重的一百五十分之一左右。一個正常成年人每天只要攝取100微克以上的碘，就是這么一點點極其微少的碘經(jīng)人體甲狀腺這座“工廠”周而復(fù)始的加工之后，便可制造出機體代謝和生長發(fā)育所必需的甲狀腺激素來。一旦缺乏就會引起甲狀腺腫大。資料一一、組成細胞的元素6C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg核心元素基本

元素主要

元素大量元素1、大量元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等2、微量元素：Fe、Mn、Zn、Cu、

B、Mo等3、鮮重最多的元素：O（其次是C）4、干重最多的元素：C（其次是O）鮮重:鮮重是生活狀態(tài)下的水,如新鮮蔬菜。是指細胞在自然狀態(tài)下的質(zhì)量。干重:干重在生物學上干重是指細胞除去全部自由水后的重量。一、組成細胞的元素組成蛋白質(zhì)、核酸、葉綠素、ATP、NADPH等物質(zhì)的組成成分。N會造成全身無力、疲乏、心率不齊、頭昏眼花，嚴重缺鉀還會導(dǎo)致呼吸肌麻痹死亡K組成ATP、生物膜結(jié)構(gòu)成分，構(gòu)成骨骼和牙齒的構(gòu)造，調(diào)節(jié)人體酸堿度平衡，缺乏會引起肌無力、骨痛。P骨骼、牙齒的組成成分，成年人缺鈣易患骨質(zhì)疏松，人血液缺鈣容易患抽搐癥，兒童缺鈣影響智力。Ca一、組成細胞的元素葉綠素的重要組分。人體缺乏鎂會引起肌無力、精神錯亂、兒童發(fā)育遲緩。Mg血紅蛋白、多種酶的重要組成成分，缺鐵會引起貧血。Fe使人的發(fā)育受影響，導(dǎo)致發(fā)育不良。Zn導(dǎo)致開花而不結(jié)果實。B二、組成細胞的化合物水（70%~90%）蛋白質(zhì)（7%~10%）糖類和核酸（1%~1.5%）脂質(zhì)（1%~2%）無機鹽（1%~1.5%）細胞中最多的化合物是水，最多的有機化合物是蛋白質(zhì)。二、組成細胞的化合物關(guān)于水和蛋白質(zhì)細胞內(nèi)含量最多的化合物細胞內(nèi)含量最多的無機化合物占細胞鮮重含量最多的化合物水細胞內(nèi)僅次于水的化合物細胞內(nèi)含量最多的有機化合物占細胞于重含量最多的化合物蛋白質(zhì)二、組成細胞的化合物富含糖類玉米種子甘蔗的莖甜菜的根蘋果富含脂肪富含蛋白質(zhì)花生種子雞蛋牛奶三、檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)斐林試劑反應(yīng)原理:還原糖將Cu(OH),還原為Cu,0沉淀。雙縮脲試劑反應(yīng)原理:堿性條件下，具有兩個或兩個以上肽鍵的化合物與Cu+反應(yīng)生成紫色絡(luò)合物，故使用方法不同。三、檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)脂肪的檢測和觀察方法一方法二花生種子勻漿＋3迪蘇丹Ⅲ染液→橘黃色花生種子浸泡，去掉種皮切片：在花生子葉的橫截面上平行切下薄片，放在盛有清水的培養(yǎng)基里使用制片：選最薄的切片，放在載玻片上，滴3—4滴蘇丹Ⅲ染液染色3min，洗去浮色，加1—2滴體積分數(shù)為50%的酒精溶液，制成臨時裝片觀察：低倍鏡找到著色顆?！弑剁R觀察三、檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)試劑常用材料現(xiàn)象注意事項淀粉碘液馬鈴薯藍色不能用碘離子還原糖斐林試劑蘋果或梨磚紅色沉淀(1)選材:富含還原糖且色淺。(2)還原糖:除多糖和蔗糖外都是還原糖(3)斐林試劑(甲:0.1g/mL的NaOH,乙:0.05g/ml的CuS0;藍色):要現(xiàn)配現(xiàn)用，等體積混合，再加到待測液中，最后水浴加熱。脂肪蘇丹Ⅲ蘇丹Ⅳ花生子葉橘黃色、紅色（1）用到顯微鏡。（2）切片越薄越好，用50%酒精洗去浮色。蛋白質(zhì)雙縮脲試劑豆?jié){雞蛋清紫色雙縮脲試劑(A:0.1g/mL的NaOH，B:0.01g/mL的CuS0:;淺藍色):先A液1毫升，再B液4滴，原理、使用方法、試劑濃度與斐林試劑不同。三、檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)斐林試劑雙縮脲試劑甲液乙液A液B液成分0.1g/mINaOH0.05g/mlCuSO40.1g/mINaOH0.01g/mICuSO4原理還原糖+Cu(OH)2加熱后Cu2O(沉淀)肽鍵與Cu2+在堿性的條件下結(jié)合成紫色絡(luò)合物添加順序等量，均勻混合先A液1ml,再B液4滴反應(yīng)條件50-65°C水浴加熱無需加熱，搖勻即可實驗現(xiàn)象淺藍→棕色→磚紅色沉淀紫色三、檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)1、為什么斐林試劑要現(xiàn)配現(xiàn)用，不能放置太久?2、為什么在蛋白質(zhì)檢測時，雙縮脲試劑的加入順序是先加A液，再加B液，而且B只能加3~4滴不能過量?時間太長，Cu(OH)2懸濁液就沉淀在試管底部而無法參與反應(yīng)。蛋白質(zhì)只有在堿性環(huán)境中才能與Cu2*發(fā)生顏色反應(yīng)。過量的雙縮脲試劑B會與試劑A反應(yīng)，使溶液呈藍色，而掩蓋生成的紫色。小練習1.人們經(jīng)常食用的牛、羊、豬等肉類和白菜、土豆等蔬菜，消化吸收后其中的成分大多被轉(zhuǎn)化為人體自身的一部分，根本原因是(

)A.組成生物體細胞的化學元素在無機自然界都能找到B.在不同生物的細胞內(nèi)，組成它們的化學元素和化合物的種類大體相同C.組成生物體細胞的基本元素是碳D.不同生物的細胞內(nèi)，組成它們的化學元素的含量大體相同A2.生活在缺水的沙漠環(huán)境中的仙人掌細胞中，含量最多的化合物是(

）A.蛋白質(zhì)B.脂肪C糖類D.水D小練習3.科學家在利用無土栽培法培養(yǎng)一些名貴花卉時，培養(yǎng)液中添加了多種必需化學元素其配方如下表。其中花卉根細胞吸收最少的離子是(

)A.Ca2+

B.SO42-C.Zn2+

D.H2PO4-C4.下列關(guān)于實驗操作步驟的敘述中，正確的是()A.用于鑒定可溶性還原糖的斐林試劑甲液和乙液，可直接用于蛋白質(zhì)的鑒定B.鑒定可溶性還原糖時，要加入斐林試劑甲液后再加入乙液C.脂肪的鑒定實驗中需用顯微鏡才能看到被染成橘黃色的脂肪顆粒D.用于鑒定蛋白質(zhì)的雙縮脲試劑A液和B液，要混合均勻，再加入含樣品的試管中且現(xiàn)配現(xiàn)用C小練習5.下列有關(guān)生物組織中還原糖、脂肪、蛋白質(zhì)的鑒定實驗材料的選擇的敘述中錯誤的是(

)A.甘蔗莖中含有豐富糖類且近于白色，因此可用于還原糖的鑒定B.花生種子含脂肪多且子葉肥厚，是用于脂肪鑒定的理想材料C.大豆種子蛋白質(zhì)含量高，是進行蛋白質(zhì)鑒定的理想植物組織材料D.雞蛋清含蛋白質(zhì)多，是進行蛋白質(zhì)鑒定的理想材料A還原糖:除多糖和蔗糖外都是還原糖6.圖示人體細胞中4種化合物的相對含量，按①②③④順序排列正確的是(

)DA.水、蛋白質(zhì)、糖類、脂質(zhì)B.蛋白質(zhì)、糖類、脂質(zhì)、水C.糖類、水、蛋白質(zhì)、核酸D.蛋白質(zhì)、水、脂質(zhì)、糖類小練習7.在1、3、5號試管中分別加入2mL蒸餾水，2、4、6號試管中分別加入2mL發(fā)芽的小麥種子勻漿樣液，然后在1~4號試管中適量滴加斐林試劑，5、6號試管中合理滴加雙縮脲試劑，搖勻。預(yù)期觀察到的實驗現(xiàn)象是(

)ADA.1、3、5號試管內(nèi)都呈藍色B.3組實驗中甲組和乙組的實驗結(jié)果相同C.4號試管內(nèi)呈磚紅色，其余試管內(nèi)都呈藍色D.4號試管內(nèi)呈磚紅色，6號試管內(nèi)呈紫色斐林試劑和雙縮脲試劑的組成成分是硫酸銅和氫氧化鈉，銅離子呈現(xiàn)藍色，因此1、3、5號試管中均呈藍色發(fā)芽的小麥種子中淀粉水解形成了麥芽糖，麥芽糖是還原糖，因此加入斐林試劑后水浴加熱后4號出現(xiàn)磚紅色，2號試管室溫條件下不出現(xiàn)磚紅色沉淀，6號試管加入發(fā)芽的小麥種子勻漿，由于小麥種子含有的蛋白質(zhì)，加入雙縮脲試劑會呈現(xiàn)紫色反應(yīng)．小練習8.C、H、N三種化學元素在組成人體的化學成分中，質(zhì)量分數(shù)共占74%左右，而這三種元素在巖石圈中的質(zhì)量分數(shù)還不到1%。這個事實說明(

)BA.生物界與非生物界的統(tǒng)一性

B.生物界與非生物界的差異性C.元素在無機自然界中都可找到

D.生物界的特殊性9.微量元素的作用可通過下面哪一實例得到證實(

)A.缺氮時葉片變黃C.動物血鈣含量太低時肌肉抽搐B.缺鋅時蘋果患小葉病D.缺磷時會影響磷脂的合成B小練習10.現(xiàn)有無標簽的稀蛋清、葡萄糖、淀粉和淀粉酶溶液各一瓶，可用雙縮脲試劑、裴林試劑和淀粉溶液將它們