高考生物一轮复习课件 第2课时 细胞中的元素和化合物、无机物.ppt

,第2课时细胞中的元素和化合物细胞中的无机物,组成细胞的元素和无机物,组成细胞的化学元素,组成细胞的化合物,最基本,基本,主要,大量,微量,1、种类,大量元素：微量元素：基本元素：最基本元素：主要元素：,C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg,Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu,C、H、O、N,C、H、O、N、P、S,C,一、组成细胞的元素,2、作用,（1）、组成多种多样的化合物（2）、影响生物体的生命活动,六种主要元素的功能,(1)C最基本的元素，也是占干重比例最大的元素；碳元素本身的化学性质,使它成为各种生物大分子的核心元素(2)H除构成水外，脂质分子中含量非常高(故脂质分子氧化分解时耗氧量更高,产水量更多,产能更多)(3)O占鲜重比例最大的元素(人体细胞内约65%)(4)N是核酸、蛋白质、叶绿素、ATP等重要化合物的重要元素(5)P是构成核酸、生物膜和ATP等的重要元素(6)S是构成蛋白质的重要元素,缺Fe：,人体患贫血；果树患黄叶病,缺Ca：,成年人缺钙患骨质疏松症；人血液中缺钙会出现抽搐现象,缺I：,人幼年患呆小症；成年患甲状腺肿大（大脖子病）,缺B：,华而不实（只开花不结果）,缺Zn：,影响人体生长发育、大脑发育和性成熟,缺Mg：,影响植物叶绿素的合成，影响光合作用的进行,元素缺乏与疾病的相关性：,糖类、脂肪,磷脂,固醇,蛋白质,胰岛素,血红蛋白,糖蛋白,叶绿素,秋水仙素,DNA、RNA,ADP、ATP,NADPH,甲状腺激素,生长素,C、H、O,C、H、O,C、H、O、N、P,C、H、O、N、P,C、H、O、N、P,C、H、O、N、P,C、H、O、N、Fe,C、H、O、N,C、H、O、N、S,C、H、O、N等,C、H、O、N、P、Mg,C、H、O、N,C、H、O、N、I,C、H、O、N,1.生物界与非生物界的统一性（1）生物界和非生物界都是由化学元素组成的。（2）组成细胞的化学元素在无机自然界都可以找到，没有一种元素是生物界所特有的。（3）生命起源于非生命物质。2.生物界与非生物界的差异性（1）组成生物体的化学元素，在生物体内和自然界中的含量差异很大。（2）无机自然界的各种化学元素不能表现出生命现象，只有在生物体中有机地结合在一起，才能表现出生命现象。,理解生物界和非生物界的统一性和差异性,无机环境中各种元素,植物体,各级消费者,分解者,分解作用,细胞呼吸等生命活动,生物界与非生物界的关系,统一性,差异性,元素种类,元素含量,组成人体细胞的主要元素(占细胞鲜重的百分比),组成人体细胞的主要元素(占细胞干重的百分比),干鲜细胞对比图,鲜重条件下：OCHN,干重条件下：CONH,(1)分类依据是根据生物体内含量，而不是生理作用，微量元素含量虽少，但其生理作用却不可替代。(2)组成生物体的常见的20种化学元素是指必需元素，生物体内可能含一些非必需元素。如人体可能含Hg。(3)大量元素和微量元素的划分是依据生物界中生物的整体情况，具体到某一种生物可能有差别。(4)在鲜重和干重条件下，细胞中各种元素的含量是不同的，在鲜重下O元素最多的原因是H2O在细胞中含量最多,构成细胞的化合物,无机化合物,有机化合物,水,无机盐,糖类,脂质,蛋白质,核酸,二、组成生物体的化合物:,主要组成成分；一切生命活动离不开水,生命活动（或性状）的主要承担者体现者,携带遗传信息,主要的能源物质,主要的储能物质,对维持生物体的生命活动有重要作用,细胞内含量最多的化合物,占细胞鲜重含量最多的化合物,占细胞鲜重50%以上的化合物,精瘦肉细胞中含量最多的化合物,沙漠植物细胞中含量最多的化合物,成熟甜西瓜细胞中含量最多的化合物,细胞内含量仅次于水的化合物,细胞内含量最多的有机化合物,占细胞干重含量最多的化合物,占细胞干重50%以上的化合物,水,蛋白质,1结合水(1)概念：在细胞内与其他物质_的水。(2)含量：约占细胞内全部水分的4.5%。(3)功能：是_的重要组成成分。2自由水(1)概念：细胞内以_的形式存在，可以_的水。(2)功能细胞内的良好_。参与细胞内的许多_。为细胞提供液体环境。运送_和_。,相结合,细胞结构,游离,自由流动,溶剂,生物化学反应,营养物质,代谢废物,三、水,3.结合水与自由水的相互转变自由水结合水,4.自由水/结合水与代谢、抗逆性的关系,比值高代谢旺盛，但抗逆性差比值低代谢强度降低，但抗寒、抗旱、抗热等抗逆性增强,自由水/结合水,5、水的含量在构成细胞的各种化合物中，水的含量最多，一般为85%90%。（1）不同的生物体内水的含量差别很大。例如，生物体的含水量一般为60%95%，而生活在海洋中的水母的身体里水的含量约为97%。（2）同一生物体不同的生长发育阶段水的含量不同。幼儿时期成年时期；幼嫩部分成熟部分。(3)同一生物不同器官水的含量也不同，如心肌含水79%，血液含水82%。,6.自由水和结合水的存在及其功能的验证(1)鲜种子放在阳光下暴晒，重量减轻自由水散失，代谢减弱。(2)干种子用水浸泡后仍能萌发失去自由水的种子仍保持其生理活性。(3)干种子放在试管中，用酒精灯加热，试管壁上有水珠失去结合水。种子浸泡后不萌发失去结合水的细胞失去生理活性。,7.在生产实际中的应用(1)种子贮藏：晒干种子可减少自由水含量，起到降低代谢速率、延长存贮寿命的作用。(2)减少灌溉：低温环境下减少对花卉、作物的灌溉，可在一定程度上提高植物的抗冻能力。,水的代谢,水,渗透作用（自由扩散）,植物：蒸腾作用等动物：排尿呼吸等（调节：抗利尿激素）,暗反应(叶绿体基质),光反应(叶绿体类囊体薄膜),有氧呼吸第三阶段(线粒体内膜),ATP的合成(叶绿体、线粒体、细胞质基质),单糖合成多糖(细胞内),脱水缩合(核糖体),DNA分子复制、转录(细胞核、叶绿体、线粒体),有氧呼吸第二阶段(线粒体基质),ATP水解(细胞质基质、叶绿体基质等),肝糖原水解(肝细胞),淀粉、蛋白质、脂肪消化(细胞质基质、消化道),DNA、RNA的水解,C6H12O6,6CO2,12H2O,线粒体,细胞质基质,葡萄糖的初步分解,场所：细胞质基质,丙酮酸彻底分解,酶,6CO2+20H+能量（少量）,场所：线粒体基质,2CH3COCOOH,（丙酮酸）,H的氧化,酶,12H2O+能量（大量）,场所：线粒体内膜,24H+6O2,+6H2O,有氧呼吸的过程,叶绿体色素,H2O,叶绿体色素,ADPPi,酶,ATP,光反应,色素,叶绿体色素,H2O,叶绿体色素,ADPPi,酶,ATP,2C3,多种酶参加催化,（CH2O）,暗反应,光反应,色素,存在形式：绝大多数以离子形式存在，少数以化合物形式存在功能：细胞内复杂化合物的重要组成成分Mg2+Fe2+I-CaCO3PO43-维持细胞和生物体的生命活动Ca2+B维持渗透压或酸碱平衡Na+K+HCO3-/H2CO3H2PO4-/HPO42-,四、无机盐,功能,举例,细胞内某些复杂的化合物的重要组成部分,参与并维持生物体的生命活动,如Mg2+是叶绿素分子必需的成分，Fe2+是血红蛋白的主要成分,哺乳动物血液中必须含有一定的Ca2+,如果血液中钙盐的含量过低就会出现抽搐现象,维持生物体内的平衡,渗透压的平衡,酸碱平衡（pH平衡）,Na+、Cl-对细胞外液渗透压起重要作用，K+则对细胞内液渗透压起决定作用,人血浆中的HCO3-，HPO42-等对血浆pH的稳定起重要作用,实验2检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质理论指导1.实验原理某些化学试剂能够使生物组织中的有关有机化合物产生特定的颜色反应。,种类：葡萄糖、果糖、麦芽糖、乳糖,先1:1混合再使用新鲜的Cu（OH）2,斐林试剂：甲液：0.1g/mL的NaOH溶液乙液：0.05g/mL的CuSO4溶液,1.还原糖的检测,材料：苹果汁或梨汁等（番茄汁？）,2.蛋白质的检测,材料：蛋清稀溶液，豆浆稀释液等,双缩脲试剂：A液：0.1g/mL的NaOH溶液B液：0.01g/mL的CuSO4溶液,先加A液制造碱性环境，再加几滴B液反应,蛋白质+双缩脲试剂紫色络合物肽键Cu2+,结构要求：两个或两个以上肽键,3.脂肪的检测,材料：花生切片等,试剂：苏丹或苏丹,4.淀粉的检测,材料：米浆、面包等,试剂：碘液,橘黄色,红色,2.实验流程（1）还原糖的检测和观察。,苹果、梨、白萝卜等,（2）脂肪的检测和观察。方法一：花生种子匀浆+3滴苏丹染液橘黄色方法二,（3）蛋白质的检测。,创造碱性环境,(1)还原糖鉴定实验材料的要求。浅色：不能用绿色叶片、西瓜、血液等材料，防止颜色的干扰。还原糖含量高：不能用马铃薯(含淀粉)、甘蔗、甜菜(含蔗糖)。(2)唯一需要加热还原糖鉴定，且必需水浴加热，不能用酒精灯直接加热。若不加热则无砖红色沉淀出现。(3)非还原糖(如蔗糖)+斐林试剂水浴现象不是无色而是浅蓝色Cu(OH)2的颜色。,(4)唯一需要显微镜脂肪鉴定，实验中50%酒精的作用洗去浮色。(5)记准混合后加入斐林试剂，且现配现用；分别加入双缩脲试剂(先加A液，后加B液，且B液不能过量)。两者成分相同，但CuSO4的浓度不同，所以不能混用。(6)若用大豆做材料，必须提前浸泡；若用蛋清作材料，必须稀释，防止其粘在试管壁上不易刷洗；且该实验应预留部分组织样液做对比。(7)易写错别字提示：“斐林试剂”中的“斐”不可错写成“非”；双缩脲试剂中的“脲”不可错写成“尿”。,（8）斐林试剂和双缩脲试剂的比较：,紫色,浅蓝色棕色砖红色,实验现象,不加热，摇匀即可,加热(水浴5065),使用条件,先加A液造成碱性环境，再滴加B液,甲液、乙液混合均匀后，再加入样液,使用方法,A液：质量浓度为0.1/mL的NaOH溶液；B液：质量浓度为0.01/mL的CuSO4溶液,甲液：质量浓度为0.1/mL的NaOH溶液；乙液：质量浓度为0.05/mL的CuSO4溶液,试剂浓度,双缩脲试剂,斐林试剂,砖红色沉淀,