第节细胞中的元素和化合物PPT课件

.,1,第一节细胞中的元素和化合物,、组成细胞的元素和化合物,2、还原性糖、脂肪、蛋白质的检测,考点：,第2章组成细胞的分子,.,2,组成细胞的元素,大量元素：微量元素：基本元素：最基本元素：主要元素：研究意义：,C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg,Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo,生物界和非生物界具有统一性和差异性,C、H、O、N,C、H、O、N、P、S,C,.,3,探究思考：为什么碳是最基本的元素？答案：碳原子本身的化学性质使它能够通过化学键连接成链或环，从而形成各种生物大分子，使地球上的生命建立在碳元素的基础上。,.,4,3我们所学的高中生物学中，哪些知识用到同位素示踪技术?光合作用和细胞呼吸中碳、氧原子的去向；示踪分泌蛋白的合成、运输和分泌途径；在噬菌体侵染细菌实验中，证明DNA是遗传物质；证明DNA分子的半保留复制方式；基因诊断和DNA分子杂交。,.,5,归纳整合,组成细胞中的化学元素1细胞中常见的化学元素归纳：你能用集合的形式画一画他们之间的关系吗,.,6,不同元素的含量差异（1）最基本元素是指生命的核心元素；（2）主要元素是指含量占生物体总量的的元素；（3）大量元素是指含量占生物体总量的的元素；（4）微量元素是指含量占生物体总量的的元素。,97%以上,万分之一以上,万分之一以下,.,7,?讨论,1.组成生物体的所有元素中，有没有哪一些元素是生物体所特有的？,没有。,这说明什么？,生物界和非生物界具有统一性。,2.生物体中的元素含量和无机环境中的含量有区别吗？,有，相差很大。,这又说明什么？,生物界和非生物界还具有差异性。,分析生物界与非生物界的统一性和差异性,.,8,3.常见元素及其作用（你能举例子吗？归纳总结）,1、N,蛋白质,酶,激素,结构,调节作用,2、P,核酸,磷脂,ATP,能量代谢,组成成分,3、Na,维持胞外液渗透压,4、Ca,调节缺少：抽搐,5、Fe2+,血红蛋白,6、Mg2+,叶绿素,7、I,甲状腺激素,.,9,跟踪训练,1.（2008年全国卷）为了测定某种矿质元素是否是植物的必需元素，应采用的方法是（）A.检测正常叶片中该矿质元素的含量B.分析根系对该矿质元素的吸收过程C.分析环境条件对该矿质元素吸收的影响D.观察含全部营养的培养液中去掉该矿质元素后植株生长发育状况,D,要判断某种元素是否是必需的矿质元素，要采取实验的方式进行验证，即采用实验组和对照组来进行对比，二者保持一个变量不同，其余条件相同。,.,10,基础梳理,水,无机盐,蛋白质,脂质,糖类,核酸,.,11,归纳整合,一、细胞中的化合物1.组成细胞的各种元素大多以化合物的形式存在,.,12,2.细胞中的化合物的种类与含量,水,蛋白质,?,?,.,13,二、常用染色剂及其作用：（你能想起哪些先说一说）,还原糖,淀粉,脂肪,蛋白质,DNA,RNA,线粒体,染色体,CO2,乙醇,斐林试剂,碘液,苏丹,苏丹,双缩脲试剂,甲基绿,吡罗红,健那绿,龙丹紫,溴麝香草酚蓝,重铬酸钾,砖红色沉淀,蓝色,橘黄色,红色,紫色,绿色,红色,蓝绿色,蓝紫色,灰绿色,蓝变绿再变黄,是,是,是,是,是,是,是,是,是,.,14,跟踪训练,1.（2008年江苏卷）下列各组物质中，由相同种类元素组成的是（）A胆固醇、脂肪酸、脂肪酶B淀粉、半乳糖、糖原C氨基酸、核苷酸、丙酮酸D性激素、生长激素、胰岛素,B,.,15,解析：考查化合物的元素组成。A选项中胆固醇属于脂类，主要含C、H、O三种元素，而脂肪酶本质属于蛋白质，至少含有C、H、O、N四种元素；B选项中三种物质均为糖类，含有C、H、O三种相同的元素；C选项中氨基酸至少含有C、H、O、N四种元素，而核苷酸含有C、H、O、N、P五种元素；D选项中性激素属于脂类，主要含C、H、O三种元素，而胰岛素本质属于蛋白质，至少含有C、H、O、N四种元素，因此选B。答案：B,.,16,2.(2008年广东卷)请回答以下有关细胞物质组成和功能的问题：（1）细胞中含有N元素的生物大分子是（）A核苷酸和糖原B胰岛素和核酸C氨基酸和胰高血糖素D血红蛋白和纤维素（2）细胞中的糖类可以分为3类，其中可以被消化道直接吸收的是_。完全由葡萄糖缩合而成的二糖是_。（3）构成细胞膜的脂质是_和_。（4）癌细胞转移与细胞膜上_减少有关。,B,单糖,麦芽糖,磷脂,胆固醇,糖蛋白,.,17,解析：本题考查了生物学基础知识，涉及细胞的组成元素和化合物等。含N元素的分子有核苷酸、胰岛素、核酸、氨基酸、胰高血糖素和血红蛋白。其中含N的大分子有胰岛素、核酸、胰高血糖素和血红蛋白。能被消化道直接吸收的糖是单糖。答案：(1)B（2）单糖麦芽糖（3）磷脂胆固醇（4）糖蛋白,.,18,（2009年江苏卷，改编）下列有关实验及显色结果的叙述，正确的有（）A水浴加热条件下，蔗糖与斐林试剂发生作用生成砖红色沉淀B沸水浴条件下，脱氧核苷酸与二苯胺发生作用呈现蓝色C常温条件下，蛋白质与双缩脲试剂发生作用呈现紫色D常温条件下，核糖核酸与甲基绿作用呈现绿色,C,.,19,解析：本题考查了大纲要求基本实验的现象。A选项，能与斐林试剂水浴加热发生作用生成砖红色沉淀的糖是还原糖，如果糖、麦芽糖、葡萄糖，蔗糖不是还原糖；B选项，沸水浴条件下，DNA与二苯胺发生作用呈现蓝色；D选项，常温条件下，DNA（脱氧核糖核酸）与甲基绿作用呈现绿色。答案：C名师点睛：对本节内容而言，以教材上组织中还原糖、脂肪和蛋白质的鉴定实验为基础，以新的实验材料，创设新的情况，考查物质鉴定实验的操作、设计思路等，是常见的命题形式。,.,20,（2009年广东卷）对下表中所列待测物质的检测，所选用的试剂及预期结果都正确的是（）,A.B.C.D.。答案：D,.,21,细胞中的无机物,、水的存在形式及其作用,2、无机盐的存在形式及其作用,.,22,水在活细胞中的含量是_的，生命活动越旺盛的细胞中_水所占的比例越大。,最多,自由水,85%-95%,1.生物体含水量的比较:,生物种类不同含水量不同：水生生物陆生生物,同一生物在生长发育的不同时期，含水量也不同,在不同的组织、器官中，水的含量也不相同,60%-95%,.,23,2.水的存在形式及生理功能,细胞中游离态的水，可以自由流动,细胞中与其他化合物结合的水,95.5%以上,约4.5%,1.是细胞内的良好溶剂2.参与细胞内的生化反应3.为细胞提供液体环境4.运送养料和代谢废物,是细胞的组成成分,联系:自由水和结合水能随新陈代谢的进行而相互转化,.,24,3.自由水与结合水的关系,1.在一定条件下可以相互转化,2.两者的相对含量(自由水/结合水)影响生物组织细胞的代谢速率,结合水,代谢旺盛,代谢缓慢,自由水,例如,自由水/结合水比值高，代谢快。,自由水/结合水比值低，代谢慢。,.,25,同体积的水和果汁放入冰箱中谁最先结冰？,水,自由水多还是结合水多生物体的抗寒能力较好？,结合水多,结合水越多，抗性相对越强。,思考：越冬作物为什么要减少灌溉？,思考：种子在贮存前，为什么要晒干？,为了减少自由水的含量，降低种子的代谢速率，以延长寿命。,.,26,无机盐在细胞内含量_，大多数无机盐以_形式存在。含量较多的阳离子有：Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等。阴离子有Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-等。无机盐对维持生物体_有重要作用，对维持细胞_非常重要。,较少(1%-1.5%),离子,生命活动,渗透压的平衡,3、无机盐的存在形式及其作用,.,27,二、细胞中的无机盐,（一）存在形式,1.多数以离子态存在,2.少数以化合态存在，如ATP、DNA中的磷酸,(二)在细胞中的含量,阳离子：Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等。,阴离子：Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-等。,1%-1.5%,.,28,二、细胞中的无机盐,（三）生理功能,1.组成细胞中的某些化合物,2.维持细胞和生物体的生命活动,3.维持细胞的酸碱平衡,4.维持细胞的正常形态,.,29,（1）、是细胞的结构成分。有些无机盐是细胞内某些复杂化合物的重要组成部分。实例：Mg2是叶绿素分子必需的成分；Fe2是血红蛋白的主要成分；碳酸钙是动物和人体的骨、牙齿中的重要成分。,(三)无机盐的功能,.,30,（2）、参与并维持生物体的代谢活动。实例：哺乳动物血液中必须含有一定量的Ca2，如果某个动物血液中钙盐的含量过低就会出现抽搐。Ca2对于血液的凝固也是非常重要的，没有Ca2，血液就不能凝固。生物体内的无机盐离子必须保持一定的比例，这对维持细胞的渗透压和酸碱平衡是非常重要的，是生物体进行正常生命活动的必要条件。如HCO3对于维持血液正常，pH值具有重要的作用。含Zn的酶最多，有七十多种酶的活性与Zn有关。Co是维生素B12的必要成分，参与核酸的合成过程。,无机盐的功能,.,31,（3）、维持生物体内的平衡体内平衡是细胞能有稳定的结构和功能，生物能维持正常的代谢和生理活动的必要条件。渗透压的平衡：细胞内外的无机盐的含量是维持原生质渗透压的重要因素。酸度平衡（即pH平衡）：pH值调节着细胞的一切生命活动，它的改变影响着原生质组成物的所有特性以及在细胞内发生的一切反应。例如：各种蛋白质对于pH的改变异常敏感，人体血浆pH值降低0.5个单位，立即发生酸中毒。无机离子如HPO42/H2PO4和H2CO3/HCO3等组成重要的缓冲体系来调节并维持pH平衡。离子平衡：动物细胞内外的Na/K/Ca2的比例是相对稳定的。细胞膜外Na高、K低，细胞膜内K高、Na低。K、Na这两种离子在细胞膜内外分布的浓度差，是使细胞可以保持反应性能的重要条件。此外，在细胞膜外Na多Ca2少时，神经细胞会失去稳定性，对于外来刺激会过于敏感等等。,无机盐的功能,.,32,细胞中的元素和化合物,组成细胞的元素,组成细胞的化合物,生物组织中糖类、脂肪和蛋白质的检测,大量元素：微量元素：最基本元素：研究意义：,C、H、O、N、P、S、Ca、Mg,Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo,C,生物界和非生物界具有统一性和差异性,无机化合物：有机化合物：,水、无机盐,糖类、脂质、蛋白质、核酸,糖类,脂肪,蛋白质,还原糖淀粉,试剂：现象：,试剂：现象：,试剂：现象：,试剂：现象：,斐林试剂,砖红色沉淀,碘液蓝色,苏丹3染液橘红色,双缩脲试剂紫色,.,33,1.小麦萌发时，细胞内自由水和结合水的比值A、升高B、降低C、不变D、无法判断,2.大豆种子在晒干的过程中和干种子在炒制可食用的“脆皮豆”的过程中失去的水分别是（）,A、结合水和自由水B、自由水和结合C、都是自由水D、都是结合水,A,B,再点燃种子，最终会得到一些灰白色的灰烬，这些灰烬是（）。,无机盐,.,34,1、下列结合水相对含量比较多的是：A、休眠的大豆子叶细胞B、休眠的玉米胚乳细胞C、洋葱的分生细胞D、成熟西瓜的果肉细胞2、某地区晒干的小麦种子的含水量约为14%，此时活细胞内水分（）A全部为自由水B全部为结合水C主要为自由水D主要为结合水3、在患急性肠炎时，要及时注射生理盐水；不慎外伤后要用0.9%的盐水清洁伤口；在高温作业时，要喝淡盐水。以下各项中：消毒维持水分代谢的平衡维持无机盐代谢的平衡降温是细胞的等渗溶液并有清洁作用，属于以上三种做法的主要原因依次是ABCD4、（04上海）下列物质中，动物细胞内不具有的是：A、葡萄糖B、糖原C、核糖D、纤维素,D,C,A,巩固练习：,D,.,35,1、科学家在研究生物体的化学成分时,发现组成生物体的元素在非生物界也存在,这一事实主要说明:（）A生物界和非生物界没有区别B生物界和非生物界具有统一性C生物来源于非生物D生物界和非生物界具有差异性2、生活在缺水的沙漠环境中的仙人掌细胞中，含量最多的化合物是（）A、蛋白质B、脂肪C、糖类D、水,B,D,边学边练：,.,36,3.生活在沙漠中的仙人掌和生活在珊瑚礁中美丽的珊瑚鱼，组成它们的化学元素种类（）A、差异很大B、有些差异C大体相同D没有一定标准4在生物体内含量较少，但对维持生物体正常生命活动必不可少的元素是（）AFe、Mn、Zn、MgBZn、Cu、Mn、CaCZn、Cu、B、MnDMg、Mn、Cu、Mo5.在组成生物体的化学元素中，最基本的元素是（）ACBHCODN,C,C,A,.,37,6、在加热条件下，下列哪类物质与斐林试剂不可能产生砖红色反应A.葡萄糖B.麦芽糖C.果糖D.蔗糖,D,7、下列物质中，能被苏丹染液染成橘黄色的是（）A.马铃薯块茎B.浸软的蓖麻种子C.蛋清液D.苹果,B,8、鉴定蛋白质样品时加双缩脲试剂的正确做法是A.先加A液，混合后再加B液摇匀观察B.先加B液，混合后再加A液摇匀观察C.A、B液混合后加入，摇匀后观察D.A、B液同时加入样液，摇匀后观察,A,.,38,9、将面团包在纱布中在清水中搓洗，鉴定黏留在纱布上的黏稠物质和洗出的白浆用的试剂分别是A.碘液、苏丹溶液B.双缩脲试剂、碘液C.亚甲基蓝溶液、苏丹D.碘液、斐林试剂,10、斐林试剂鉴定可溶性糖时，溶液的颜色变化过程为（）A浅蓝色棕色砖红色B无色浅蓝色棕色C砖红色浅蓝色棕色D综色绿色无色,A,B,.,39,11、下列关于操作步骤的叙述中，正确的是（）A用于鉴定可溶性还原糖的斐林试剂甲液和乙液，可直接用于蛋白质的鉴定B花生子叶脂肪的鉴定需要用显微镜才能看到被染成橘黄色的脂肪滴C鉴定可溶性还原糖时，要加入斐林试剂甲液摇匀后，再加入乙液D用于鉴定蛋白质的双缩脲试剂A液与B液要混合均匀后，再加入含样品的试管中，必须现混现用,B,.,40,12、在生物组织中可溶性还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定实验中，对实验材料的选择叙述中，错误的是（）A甘蔗茎的薄壁组织、甜菜的块根等，都含有较多的糖且近于白色，因此可用于进行可溶性还原糖的鉴定B花生种子含脂肪多且子叶肥厚，是用于脂肪鉴定的理想材料C大豆种子蛋白质含量高，是进行蛋白质鉴定的理想植物组织材料D鸡蛋清含蛋白质多，是进行蛋白质鉴定的动物材料,A,.,41,（07海南）现有无标签的稀蛋清、葡萄糖、淀粉和淀粉酶溶液各一瓶，可用双缩脲试剂、斐林试剂和淀粉溶液将它们鉴定出来。请回答：(1)用一种试剂将上述4种溶液区分为两组，这种试剂是，其中发生显色反应的一组是和溶液，不发生显色反应的一组是和溶液(2)用试剂区分不发生显色反应的一组溶液。(3)区分发生显色反应一组溶液的方法及鉴定结果是。,将淀粉溶液分别与发生显色反应的两种溶液混合，一段时间后，用斐林试剂分别处理上述两种混合液，观察到无颜色变化的溶液是稀蛋清溶液，出现砖红色的溶液是淀粉酶溶液（4分）,双缩脲试剂,稀蛋清,淀粉酶,葡萄糖,淀粉,斐林试剂,.,42,走进实验室,.,43,基础再现,实验课题：生物组织中可溶性还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定,.,44,.,45,.,46,.,47,.,48,三、实验材料的选择1.可溶性还原糖的鉴定实验中，最理想的实验材料是还原糖含量较高的生物组织（或器官），而且组织的颜色较浅，易于观察。可选用苹果、梨、白色甘蓝叶、白萝卜等。2.脂肪的鉴定实验中，实验材料最好选富含脂肪的生物组织，若利用显微镜观察，则最好选择花生种子。如果是新鲜花生种子，可不必浸泡，浸泡效果反而不好，如果是干种子，需浸泡34h才适宜切片（浸泡时间短，不容易切片；浸泡时间过长，组织太软，切下的薄片不易成形）。3.蛋白质的鉴定实验，最好选用富含蛋白质的生物组织。植物材料常用大豆，且浸泡12d，适于研磨，动物材料常用鸡卵清蛋白。,.,49,过程设计,1.选材制备组织样液显色反应。2.脂肪的检测还可利用显微镜观察法，实验流程为：取材切片制片观察。,.,50,昴错归纳,1还原糖：分子中含有醛基的糖，如葡萄糖、果糖、麦芽糖。但是蔗糖不是还原糖。2在鉴定可溶性还原糖的实验中，加热试管中的溶液时，应该用试管夹夹住试管上部，放入盛5065温水的大烧杯中加热。注意试管底部不要接触烧杯底部；斐林试剂不稳定，易变性，应现用现配。3还原糖、蛋白质的鉴定实验中，在加相应试剂鉴定之前，要留出一部分组织样液，以便与鉴定后的样液颜色作对比，增强实验的说服力。,.,51,4在蛋白质的鉴定实验中，如果用蛋清稀释液作为实验材料，一定要稀释到一定程度，否则，与双缩脲试剂发生反应后会粘在试管的内壁上，使反应不彻底，试管也不易洗刷干净。5斐林试剂与双缩脲试剂比较,.,52,（1）浓度不同。斐林试剂中CuSO4溶液浓度为0.05g/mL，双缩脲试剂中CuSO4溶液浓度为0.01g/mL。(2)原理不同。斐林试剂的实质是新配制的Cu(OH)2溶液；双缩脲试剂实质是碱性环境中的Cu2O。斐林试剂是先将NaOH溶液与CuSO4溶液混合后再使用；双缩脲试剂是先加入NaOH溶液，再滴加CuSO4溶液。,.,53,精题演习,1.请你根据下列材料设计一个证明唾液淀粉酶是蛋白质的实验。材料用具：质量浓度为0.1g/mL的NaOH溶液、质量浓度为0.01g/mL的CuSO4溶液、鸡蛋蛋清、人口腔唾液、水、小烧杯、玻璃棒、试管、滴管和滴瓶、镊子、脱脂棉。实验原理：_。,鸡蛋的蛋清主要成分是蛋白质，在碱性溶液中，蛋白质与CuSO4反应能产生红紫色物质，即蛋白质的双缩脲反应。如果通过实验证明，酶能发生双缩脲反应，即可证明酶的化学本质是蛋白质,.,54,方法步骤：第一步：制备蛋清液：取生鸡蛋一个，打破蛋壳（不要破坏蛋黄）。取少许蛋清注入小烧杯中，加入30mL清水，用玻璃棒调匀，备用。第二步：取唾液：用清水将口漱净，口含一块脱脂棉，片刻后用镊子取出脱脂棉，将其中的唾液挤到小烧杯中，备用。第三步：。预期结果：振荡均匀后，静置一会儿，可看到两支试管中都呈现出红紫色。实验结论_。,对比实验：取两支试管，编上号。在1号试