必修一生物化学的组成元素

第二章第一节细胞的化学组成 什么时候我们会用到它们 当我们体内缺少什么元素时会得甲状腺肿大 花而不实 学习目标 1 简述组成细胞的主要元素 说出构成细胞最基本的元素是碳 2 尝试检测生物组织中的糖类 脂肪和蛋白质 探讨细胞中主要化合物的种类 重难点 1 组成细胞的主要元素和化合物 2 检测生物组织中的糖类 脂肪和蛋白质 一 构成细胞的化学元素探究活动 图1人体和玉米细胞 干重 中元素的含量 图2组成生物体的元素在周期表中的分布 比较组成地壳和组成细胞的部分元素的含量 你的结论是 思考 1 比较玉米和人体细胞的组成元素 含量较多的元素有哪些 2 组成玉米和人体的化学元素种类和含量是否相同 3 组成细胞的大量元素的原子序数均在20以内 这对构建生命物质有何意义 构成生物体的元素都能从自然界中找到 说明了什么 4 分析组成细胞的元素与构成自然界的元素有何区别 这说明了什么 答案 1 C H O N2 不相同 生物体中种类大体相同 含量差异很大3 组成细胞的大量元素的原子序数均在20以内 这些元素在自然界中含量丰富 可以保证细胞结构物质的稳定 有利于形成复杂的生物体 说明生物界与非生物界具有统一性 4 含量相差很大 说明生物界与非生物界具有差异性 细胞中元素根据含量分为 指含量占生物体平均含量万分之一以上的元素 有C H O N P S K Ca Mg等 微量元素 大量元素 指生物生活所必需的 但是需要量却很少的一些元素 如Mn Zn Cu B 硼 Mo 钼 Ni 镍 半微量元素 有些元素含量很少 但却超过万分之一 如Fe 无机物 有机物 水 无机盐 糖类 脂质 蛋白质 核酸 化学元素 化合物 水母的含水量高达97 二 组成细胞的化合物 图示为细胞 鲜重 中的化合物及其含量 想一想 观察下图 回答下面三个问题 1活细胞内含量最多的化合物是什么 2活细胞内含量最多的有机物是什么 3细胞干重里 含量最多的化合物是 水 蛋白质 蛋白质 鲜活细胞含量最多的元素是什么 为什么 脱水后的细胞 含量最多的元素是什么 O C 再想一想 无机物 水 含量 在活细胞中含量最多形式 有 和 两种 自由水 结合水 旺盛 弱 自由水和结合水 自由水 自由水 在细胞内以游离状态存在 可以自由流动 结合水 与其他物质结合 不能自由流动 自由水 结合水比值大的细胞新陈代谢 反之细胞新陈代谢 种子晒干失去的水分是 利于贮藏 可再萌发 种子烘干失去的水分是 不可再萌发 无机盐 主要以 状态存在 也由一部分以 的形式存在 对细胞的生命活动起重要的调节作用 离子 化合物 定义 由C H O原子通过共价键连接成的碳架作为分子的基本骨架而形成的化合物 如糖类 脂质 蛋白质 核酸等 组成 碳架和官能团 碳架的形式 线性 分支 环状等 自然界的无机物都不具有碳架 只有生物体内的有机物才具有碳架结构 这说明生物界具有特殊性 有机物的定义及特点 糖类 由三种元素组成 是生命活动主要的能源物质 糖 单糖 五碳糖 脱氧核糖 核糖 六碳糖 葡萄糖 果糖 半乳糖 二糖 动物性二糖 乳糖 葡萄糖 半乳糖 植物性二糖 蔗糖 葡萄糖 果糖 麦芽糖 葡萄糖 葡萄糖 多糖 动物性多糖 糖元 植物性多糖 淀粉 纤维素 C H O 脂质 主要由三种元素组成 有的脂质还含有N P等元素 脂质 脂肪 由C H O三种元素组成 是细胞内主要的储能物质 类脂 由C H O N P元素组成 分为磷脂和糖脂 磷脂是构成生物膜的重要成分 固醇 由C H O元素组成 分为胆固醇 性激素 维生素D 肾上腺皮质激素 可以维持和调节生物体正常的新陈代谢和生殖过程 C H O 蛋白质 是以氨基酸为基本单位构成的生物大分子 主要组成元素是C H O N S 是生命活动的主要承担者 核酸 包括脱氧核糖核酸和核糖核酸 主要组成元素是C H O N P 是遗传信息的携带者 三 检测生物组织中的糖类 脂肪和蛋白质实验原理 某些化学试剂能够使生物组织中的有机物产生特定的颜色反应 还原糖 蛋白质 脂肪 砖红色沉淀 橘黄色 红色 紫色 颜色反应 班氏试剂 砖红色沉淀 三大有机物的鉴定实验的颜色反应 你知道了吗 还原糖 葡萄糖 果糖 麦芽糖 乳糖 半乳糖 1 还原糖 班氏试剂 先混合再加入糖中 NaOH CuSO4 水浴加热 班氏试剂 甲液 乙液 砖红色沉淀 2 蛋白质 双缩脲试剂 双缩脲试剂 A液 0 1g mL的NaOH溶液B液 0 01g mL的CuSO4溶液 注意 先加A液 NaOH 于样液中 再加B液 CuSO4 于样液中 为什么 紫色 3 脂肪 苏丹 苏丹 4 淀粉 碘 蓝色 如用花生切片 染色后需用酒精洗去浮色 然后用显微镜观察 橘黄色 红色 思考1 还原糖的鉴定实验选材颜色有什么要求 试举例说明 思考2 可用甘蔗或是西瓜做实验材料吗 思考3 脂肪的鉴定应当选用什么样的实验材料 试举例说明 思考4 蛋白质的鉴定实验选材有什么要求 试举例说明 选择还原糖含量高 颜色为白色或近于白色的植物组织 苹果 梨 白色甘蓝叶 白萝卜 不能 甘蔗里面含的是蔗糖 不属于还原糖 西瓜果汁为红色会对实验的颜色反应产生干扰 所用材料一要脂肪含量高 例 植物油 花生 葵花种子 一般选用富含蛋白质的大豆种子 豆浆 或用鸡蛋清 总结 1 这几种有机物鉴定时 实验材料选取的条件 2 各个实验的注意事项 1 材料含有效成分高 2 材料无色或接近白色 1 鉴定还原性糖实验需要水浴加热 2 鉴定脂肪实验时需用显微镜观察 3 鉴定蛋白质实验时需先加A液再加B液 班氏试剂或菲林试剂 砖红色沉淀 1 甲液乙液要混合后使用2 水浴加热 苏丹 苏丹 橘黄色红色 用显微镜观察 双缩脲试剂 紫色 先加A液再加B液 碘液 蓝色 无 还原性糖鉴定 实验组 对照组 脂肪鉴定 蛋白质鉴定 实验三原则 1 对照性原则2 单一变量原则3 等量原则 本节课知识结构图 水无机盐 有机体 有细胞结构