细胞中元素和化合物无机物学习教案

1、会计学1第一页，共59页。广而告之：（电视广告）广而告之：（电视广告）广告一：补铁、补血广告一：补铁、补血(b xu)(b xu)，效果好！朴血口服液！，效果好！朴血口服液！广告广告(gunggo)(gunggo)二：健康的体魄，来源于二：健康的体魄，来源于“碘碘碘碘”滴滴滴滴广告三：万丈高楼平地起，层层广告三：万丈高楼平地起，层层(cn cn)(cn cn)都是都是“钙钙”起来起来广告四：聪明伶俐，坚持补锌；有锌万事成；广告四：聪明伶俐，坚持补锌；有锌万事成； 用心的妈妈会用用心的妈妈会用“锌锌”。 上面的广告中提到了哪些化学元素？能否用学过的生上面的广告中提到了哪些化学元素？能否用学过的生

2、物学知识来解释这些广告中包含的科学道理？物学知识来解释这些广告中包含的科学道理？第2页/共58页第1页/共58页第二页，共59页。组成组成(z chn)(z chn)地壳和地壳和组成组成(z chn)(z chn)细胞的细胞的部分元素含量部分元素含量( () )表表元素元素地壳地壳细胞细胞O48.6065.0Si26.30极少极少C0.08718.0N0.033.0H0.7610.0问题问题(wnt)探讨探讨第3页/共58页第2页/共58页第三页，共59页。1.组成生物体的所有元素中，有没有哪组成生物体的所有元素中，有没有哪一些一些(yxi)元素是生物体所特有的？元素是生物体所特有的？没有没有

3、(mi yu)。这说明这说明(shumng)什什么？么？生物界和非生物界具有生物界和非生物界具有统一性统一性。2.生物体中的元素含量和无机环境中的生物体中的元素含量和无机环境中的含量有区别吗？含量有区别吗？有，相差很大。有，相差很大。这又说明什么？这又说明什么？生物界和非生物界还具有生物界和非生物界还具有差异性差异性。第4页/共58页第3页/共58页第四页，共59页。1.1.组成细胞的化学元素组成细胞的化学元素(hu xu (hu xu yun s)yun s)在自然界的无机环境中都在自然界的无机环境中都能找到能找到, ,没有一种元素是生命特有的；没有一种元素是生命特有的；2.2.但元素在细胞

4、中和无机但元素在细胞中和无机(wj)(wj)环环境中的含量却有区别境中的含量却有区别. .说明说明生命和非生命的无机环境既有生命和非生命的无机环境既有统一性又有差异性统一性又有差异性, ,生命起源于非生生命起源于非生命物质命物质. .第5页/共58页第4页/共58页第五页，共59页。C第6页/共58页第5页/共58页第六页，共59页。 组成组成(z chn)(z chn)人体细人体细胞的主要元素（占细胞胞的主要元素（占细胞鲜重的百分比）鲜重的百分比）组成组成(z chn)人体人体细胞的主要元素（占细胞的主要元素（占细胞干重的百分比）细胞干重的百分比）第7页/共58页第6页/共58页第七页，共5

5、9页。第8页/共58页第7页/共58页第八页，共59页。C、H、O、N、P、S、K、Ca、MgFe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、基本基本(jbn)元素元素主要主要(zhyo)元素元素大量大量(dling)元素元素微量元素微量元素最基本最基本元素元素 按作用分按作用分CC H O NC H O N P S（C是构成生物大是构成生物大分子的基本骨架）分子的基本骨架）第9页/共58页第8页/共58页第九页，共59页。第10页/共58页第9页/共58页第十页，共59页。DD第11页/共58页第10页/共58页第十一页，共59页。组成细胞的各种元素主要组成细胞的各种元素主要(zhyo)又是以什么形式又是

6、以什么形式存在的呢存在的呢?以化合物的形式以化合物的形式(xngsh)存在存在第12页/共58页第11页/共58页第十二页，共59页。无机无机(wj)化合物化合物水：水：8590%无机盐：无机盐：11.5%有机有机(yuj)化合物化合物糖类糖类(tn li)脂质：脂质：12%核酸核酸蛋白质：蛋白质：78%构成细胞构成细胞的化合物的化合物二、组成细胞的化合物二、组成细胞的化合物11.5%第13页/共58页第12页/共58页第十三页，共59页。化合物化合物质量分数质量分数（%）水水85-90无机盐无机盐1-1.5蛋白质蛋白质7-10脂类脂类1-2糖类和核酸糖类和核酸1-1.5水水蛋白质蛋白质蛋白质

7、蛋白质第14页/共58页第13页/共58页第十四页，共59页。 水水细胞内含量最多的化合物细胞内含量最多的化合物细胞内含量最多的无机化合物细胞内含量最多的无机化合物占细胞鲜重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占细胞鲜重50以上的化合物以上的化合物 蛋白质蛋白质细胞内仅次于水的化合物细胞内仅次于水的化合物细胞内含量最多的有机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含量最多的化合物占细胞干重占细胞干重50以上的化合物以上的化合物第15页/共58页第14页/共58页第十五页，共59页。P17思考与讨论：思考与讨论：1.有机化合物和无机化合物有什么有机化合

8、物和无机化合物有什么(shn me)区别？区别？区别主要看它们的分子组成中是否有碳区别主要看它们的分子组成中是否有碳元素。元素。如：糖类如：糖类(tn li)是有机物，由是有机物，由C、H、O三种元素组成；水是无机物，由三种元素组成；水是无机物，由H、O二种元素组成。二种元素组成。第16页/共58页第15页/共58页第十六页，共59页。细胞内最多的有机化合物：细胞内最多的有机化合物： 蛋白质，是组成蛋白质，是组成(z chn)生物生物体的重要物质，在生命活动中期重体的重要物质，在生命活动中期重要作用。要作用。细胞内最多的无机化合物：细胞内最多的无机化合物： 水，是生命之源，离开水，生命水，是生

9、命之源，离开水，生命活动就无法进行。活动就无法进行。第17页/共58页第16页/共58页第十七页，共59页。多。多。4.怎样从植物器官中提取这些化怎样从植物器官中提取这些化合物？合物？设法设法(shf)使细胞破碎，再将使细胞破碎，再将这些物质提取出来。这些物质提取出来。第18页/共58页第17页/共58页第十八页，共59页。第19页/共58页第18页/共58页第十九页，共59页。第20页/共58页第19页/共58页第二十页，共59页。运动员饮料中的化学成分运动员饮料中的化学成分成分成分质量浓度质量浓度/g.l/g.l-1 -1蔗糖蔗糖3030其他糖类其他糖类1010柠檬酸柠檬酸1010柠檬香精

10、柠檬香精0.80.8氯化钠氯化钠1.01.0氯化钾氯化钾0.10.1磷酸二氢钠磷酸二氢钠0.10.1磷酸二氢钾磷酸二氢钾0.10.1碳酸氢钠碳酸氢钠0.10.1（教材（教材(jioci)P34）1 1饮料饮料(ynlio)(ynlio)中含量最多中含量最多的是什么？它在细胞中起什么作的是什么？它在细胞中起什么作用？用？ 2 2表中哪些成分属于无机盐？为什表中哪些成分属于无机盐？为什么要在运动员饮料中添加无机盐？无么要在运动员饮料中添加无机盐？无机盐在细胞的生活中起什么作用？机盐在细胞的生活中起什么作用？ 水。水。 水是细胞结构的水是细胞结构的重要组成重要组成成分成分，是细胞的，是细胞的良好溶剂

11、良好溶剂，等等。，等等。 为了补充汗液中损失的无机盐；为了补充汗液中损失的无机盐；第21页/共58页第20页/共58页第二十一页，共59页。（一）水在细胞（一）水在细胞(xbo)中的中的含量含量2、生物种类、生物种类(zhngli)不同含水量不同不同含水量不同 3、同一生物在生长发育的不同时期，含水量也不同、同一生物在生长发育的不同时期，含水量也不同4、在不同的组织、器官中，水的含量也不相同、在不同的组织、器官中，水的含量也不相同1 1、水是细胞中含量最多的化合物、水是细胞中含量最多的化合物第22页/共58页第21页/共58页第二十二页，共59页。（一）水在细胞（一）水在细胞(xbo)中的含中

12、的含量量2、生物、生物(shngw)种类不同含水量不同种类不同含水量不同 3、同一生物在生长发育的不同时期，含水量也不、同一生物在生长发育的不同时期，含水量也不同同4、在不同的组织、器官中，水的含量也不相同、在不同的组织、器官中，水的含量也不相同1 1、水是细胞中含量最多的化合物、水是细胞中含量最多的化合物第23页/共58页第22页/共58页第二十三页，共59页。（一）水在细胞（一）水在细胞(xbo)中的中的含量含量2、生物、生物(shngw)种类不同含水量不同种类不同含水量不同 3、同一生物在生长发育的不同时期，含水量也不同、同一生物在生长发育的不同时期，含水量也不同4、在不同的组织、器官中

13、，水的含量也不相同、在不同的组织、器官中，水的含量也不相同1 1、水是细胞中含量最多的化合物、水是细胞中含量最多的化合物第24页/共58页第23页/共58页第二十四页，共59页。（一）水在细胞（一）水在细胞(xbo)中的含量中的含量2、生物、生物(shngw)种类不同含水量不同种类不同含水量不同 3、同一生物在生长发育的不同时期，含水量也不同、同一生物在生长发育的不同时期，含水量也不同4、在不同的组织、器官中，水的含量也不相同、在不同的组织、器官中，水的含量也不相同1 1、水是细胞中含量最多的化合物、水是细胞中含量最多的化合物第25页/共58页第24页/共58页第二十五页，共59页。( (二）

14、水在细胞中的存在二）水在细胞中的存在(cnzi)(cnzi)形形式式1.结合结合(jih)水：水：2.自由自由(zyu)水：水：与细胞内其他化合物与细胞内其他化合物相结合相结合的水的水（占全部水的（占全部水的4.5%）以以游离游离的形式存在，可以自由流动的形式存在，可以自由流动（占全部水的（占全部水的95.5%）特点：特点：易蒸发、不受束缚、可流动易蒸发、不受束缚、可流动特点：特点：不易散失、含量较稳定、失去流动性和溶解性不易散失、含量较稳定、失去流动性和溶解性第26页/共58页第25页/共58页第二十六页，共59页。3.3.自由自由(zyu)(zyu)水与结合水的关系水与结合水的关系在一定条

15、件下自由水和结合在一定条件下自由水和结合(jih)水可相互转化。水可相互转化。两者的相对含量（自由两者的相对含量（自由(zyu)水水/结合水）和生结合水）和生物组织的代谢速率相关：物组织的代谢速率相关：自由水多，自由水自由水多，自由水/结合水比值高，代谢快；结合水比值高，代谢快；自由水少，自由水自由水少，自由水/结合水比值低，代谢慢结合水比值低，代谢慢,。 （如（如种子萌发和种子的休眠）种子萌发和种子的休眠） 温度高时，结合水就能摆脱束缚而成为自由水温度高时，结合水就能摆脱束缚而成为自由水 例如：烘干种子、冰箱里的水果例如：烘干种子、冰箱里的水果 例题例题第27页/共58页第26页/共58页第

16、二十七页，共59页。（1 1）结合水：是细胞结构）结合水：是细胞结构(jigu)(jigu)的重的重要成分。要成分。（2 2）自由水：）自由水： 是细胞内的良好溶剂（蔗糖）；是细胞内的良好溶剂（蔗糖）； 参与细胞内的生化反应（水解）；参与细胞内的生化反应（水解）； 运输养料和代谢废物（血液）；运输养料和代谢废物（血液）； 为多细胞生物体内细胞提供为多细胞生物体内细胞提供 液体液体(yt)(yt)生活环境（羊水）生活环境（羊水） （三）水在细胞（三）水在细胞(xbo)中的作用：中的作用： 总之，各种生物体的一切生命活动都总之，各种生物体的一切生命活动都离不开水。离不开水。第28页/共58页第27

17、页/共58页第二十八页，共59页。 刚刚收获的小麦种子经暴晒，失去了刚刚收获的小麦种子经暴晒，失去了大量的水份，这些水属于（大量的水份，这些水属于（ ）；）； 再将晒干的种子放在试管内用酒精灯再将晒干的种子放在试管内用酒精灯加热，试管上将出现小水珠加热，试管上将出现小水珠(shu zh)，这些水属于（这些水属于（ ）；）； 再点燃种子，最终会得到一些灰白色再点燃种子，最终会得到一些灰白色的灰烬，这些灰烬是（的灰烬，这些灰烬是（ ）。）。自由自由(zyu)水水结合结合(jih)水水无机盐无机盐第29页/共58页第28页/共58页第二十九页，共59页。（一）无机盐在细胞中的存在（一）无机盐在细胞中

18、的存在(cnzi)(cnzi)形式：形式： 主要主要(zhyo)是离是离子子阳离子阳离子：NaNa+ +、K K+ +、 CaCa2+2+、MgMg2+2+、FeFe2+2+、 FeFe3+3+等。等。阴离子阴离子：ClCl- -、SOSO4 42-2-、POPO4 43-3-、HCOHCO3 3- -等。等。二、细胞二、细胞(xbo)(xbo)中的无机中的无机盐：盐：（二）含量：（二）含量：很少，仅占很少，仅占1 11.51.5第30页/共58页第29页/共58页第三十页，共59页。（三）生理功能（三）生理功能1.组成细胞组成细胞(xbo)中的某些化合物中的某些化合物 2.维持细胞形态和功能

19、以及维持细胞形态和功能以及(yj)维持生物体的正常生命活动维持生物体的正常生命活动 3.维持细胞维持细胞(xbo)的酸碱平衡，调节渗透压的酸碱平衡，调节渗透压 。讨论一讨论一讨论二讨论二第31页/共58页第30页/共58页第三十一页，共59页。Mg 2 Ca 2Fe 2I N P Na、 KB 叶绿素成分叶绿素成分(chng fn)维持维持(wich)生命活动，牙齿和骨骼的重要成分生命活动，牙齿和骨骼的重要成分血红蛋白血红蛋白(xuhng dnbi)的成分的成分维持细胞外液的渗透压维持细胞外液的渗透压甲状腺激素成分甲状腺激素成分蛋白质、核酸等的成分蛋白质、核酸等的成分核酸、磷脂等的成分核酸、磷

20、脂等的成分促进花粉萌发和花粉管伸长促进花粉萌发和花粉管伸长第32页/共58页第31页/共58页第三十二页，共59页。第33页/共58页第32页/共58页第三十三页，共59页。自由自由(zyu)水和结合水的比例不同。心肌比例小，血液比例大水和结合水的比例不同。心肌比例小，血液比例大ABD3、小麦、小麦(xiomi)萌发时，细胞内自由水和结合水的比值（萌发时，细胞内自由水和结合水的比值（ ）A、升高、升高 B、降低、降低C、不变、不变 D、无法判断、无法判断A第34页/共58页第33页/共58页第三十四页，共59页。实验原理：实验原理：化学试剂化学试剂+有机有机(yuj)化合物化合物特定的颜特定的

21、颜色色第35页/共58页第34页/共58页第三十五页，共59页。还原糖：可被氧化充当还原剂的糖。还原糖：可被氧化充当还原剂的糖。常见的有：葡萄糖、果糖常见的有：葡萄糖、果糖(gutng)、麦芽糖、乳糖、半乳糖、麦芽糖、乳糖、半乳糖 注：蔗糖不是还原糖注：蔗糖不是还原糖1.还原糖还原糖 + 斐林试剂斐林试剂 砖红色砖红色(hngs)沉淀沉淀使用方法使用方法(fngf)：先混合再加入糖中（先混合再加入糖中（ NaOH+CuSO4）水浴水浴加热加热斐林试剂：斐林试剂：甲液：甲液：0.1g/mL的的NaOH溶液溶液乙液：乙液：0.05g/mL的的CuSO4溶液溶液第36页/共58页第35页/共58页第

22、三十六页，共59页。第37页/共58页第36页/共58页第三十七页，共59页。浅蓝色浅蓝色 水浴加热前后的颜色水浴加热前后的颜色(yns)变化：变化：棕色棕色(zngs)砖红色砖红色(hngs)第38页/共58页第37页/共58页第三十八页，共59页。2.蛋白质蛋白质 + 双缩脲试剂双缩脲试剂(shj) 紫色紫色双缩脲试剂双缩脲试剂(shj)：A液：液：0.1g/mL的的NaOH溶液溶液B液：液：0.01g/mL的的CuSO4溶液溶液 使用使用(shyng)方法：方法：先加先加A液于样液中，液于样液中，再加再加B液于样液中液于样液中第39页/共58页第38页/共58页第三十九页，共59页。第4

23、0页/共58页第39页/共58页第四十页，共59页。色变化（紫色）色变化（紫色）注：样液浓度不宜过高，以免实注：样液浓度不宜过高，以免实验后黏住试管壁，洗不干净。验后黏住试管壁，洗不干净。B B液不能过量，多余的液不能过量，多余的B B液会液会与与A A液反应成蓝色，而掩盖生成的紫液反应成蓝色，而掩盖生成的紫色。色。第41页/共58页第40页/共58页第四十一页，共59页。第42页/共58页第41页/共58页第四十二页，共59页。斐林试剂斐林试剂 双缩脲试剂双缩脲试剂 甲液甲液乙液乙液A A液液B B液液成分成分 鉴定物质鉴定物质 添加顺序添加顺序方法方法反应原理反应原理反应条件反应条件 反应

24、现象反应现象 比较比较(bjio)斐林试剂和双缩脲试剂斐林试剂和双缩脲试剂0.1g/mL的NaOH溶液(rngy)0.1g/mL0.1g/mL的的NaOHNaOH溶液溶液(rngy)(rngy)0.010.01g/mLg/mL的的CuSOCuSO4 4溶液溶液0.05g/mL的CuSO4溶液还原性糖蛋白质甲液和乙液等量混合均匀后再加入先加双缩脲试剂A液1mL，摇匀，再加双缩脲试剂B液4滴50-65水浴加热砖红色沉淀紫色络合物不需加热，摇匀即可还原糖中的醛基被还原糖中的醛基被Cu(OH)2氧化，氧化， Cu(OH)2被还原成被还原成Cu2O具有两个以上肽键的化合物在碱具有两个以上肽键的化合物在碱

25、性条件下与性条件下与Cu2+反应生成络合物反应生成络合物第43页/共58页第42页/共58页第四十三页，共59页。3.脂肪脂肪+苏丹苏丹(sdn)橘黄橘黄色色 脂肪脂肪+苏丹苏丹(sdn)红色红色第44页/共58页第43页/共58页第四十四页，共59页。第45页/共58页第44页/共58页第四十五页，共59页。第46页/共58页第45页/共58页第四十六页，共59页。 淀粉淀粉(dinfn) + 碘碘蓝色蓝色加加12滴碘液滴碘液第47页/共58页第46页/共58页第四十七页，共59页。第48页/共58页第47页/共58页第四十八页，共59页。1.1.可用于鉴定生物可用于鉴定生物(shngw)(

26、shngw)组织中可溶性还原糖的试剂组织中可溶性还原糖的试剂（ ）A A斐林试剂斐林试剂 B B双缩脲试剂双缩脲试剂 C C苏丹苏丹染液染液 D D苏丹苏丹染液染液2.2.下列糖中能与斐林试剂反应产生砖红色沉淀的是（下列糖中能与斐林试剂反应产生砖红色沉淀的是（ ）A A淀粉淀粉B B果糖果糖C C蔗糖蔗糖D D纤维素纤维素3.3.下列哪个实验用到显微镜（下列哪个实验用到显微镜（ ）A A可溶性还原糖的鉴定可溶性还原糖的鉴定 B B蛋白质的鉴定蛋白质的鉴定C C脂肪的鉴定脂肪的鉴定 D D淀粉的鉴定淀粉的鉴定ACB第49页/共58页第48页/共58页第四十九页，共59页。第50页/共58页第49

27、页/共58页第五十页，共59页。第51页/共58页第50页/共58页第五十一页，共59页。讨论二讨论二 1、你知道医用的生理盐水、你知道医用的生理盐水(shnglynshu)浓度是多少？为浓度是多少？为什么要配制这一浓度，用什么要配制这一浓度，用0.09%或或9 %浓度可以吗？为什么？浓度可以吗？为什么？质量分数质量分数(fnsh)(fnsh)为为0.9%0.9%的氯的氯化钠溶液化钠溶液9%0.09%皱缩皱缩(zhu su)膨胀膨胀2、哺乳动物、哺乳动物血钙太低血钙太低时，时，会会出现出现_现象现象 ？抽搐抽搐第52页/共58页第51页/共58页第五十二页，共59页。判断：判断： 以下实例中水主要以什么以下实例中水主要以什么(shn me)(shn me)形形式存在？以自由水