2.1细胞中的元素和化合物知识20212022学年高一上学期生物人教版（）必修1

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广而告之：（电视广告）

补铁、补血，效果好！补血口服液！

万丈高楼平地起，层层都是“钙”起来

聪明伶俐，坚持补锌；有锌万事成。

上面的广告中提到了哪些化学元素？能否用学过的生物学知识来解释这些广告中包含的科学道理？

细胞中的元素和化合物

组成地壳和组成细胞的部分元素含量（％）表

元素地壳细胞

O48.6018.0

Si26.30极少*

C0.08718.0

N0.033.0

H0.7610.0

2.生物体中的元素含量和无机环境中的含量有区别吗？

1.这些元素中，有没有一些元素是生物体所特有的？

没有

组成细胞的化学元素在无机自然界中都能找到，没有一种为细胞所特有

生物与非生物具有统一性

组成地壳和组成细胞的部分元素含量（％）表

元素地壳细胞

O48.6018.0

Si26.30极少*

C0.08718.0

N0.033.0

H0.7610.0

2.生物体中的元素含量和无机环境中的含量有区别吗？

1.这些元素中，有没有一些元素是生物体所特有的？

没有

有，相差很大

组成细胞的化学元素在无机自然界中都能找到，没有一种为细胞所特有

生物与非生物具有统一性

细胞与非生物相比，各种元素的相对含量又大不相同

生物与非生物具有差异性

玉米细胞和人体细胞的部分元素及含量（%）

元素玉米细胞人体细胞

C43.5755.99

H6.247.46

O44.4314.62

N1.469.33

P0.203.11

S0.170.78

K0.921.09

Ca0.234.67

Mg0.180.16

Zn、Fe、B、Cu、Mo、Mn等占细胞干重的质量分数总计小于3%

大量元素

微量元素

微量元素：

Zn、Fe、B、Cu、Mo、Mn

锌、铁、硼、铜、钼、锰

记忆口诀：

新铁臂（阿）童木，锰！

玉米细胞和人体细胞的部分元素及含量（%）

元素玉米细胞人体细胞

C43.5755.99

H6.247.46

O44.4314.62

N1.469.33

P0.203.11

S0.170.78

K0.921.09

Ca0.234.67

Mg0.180.16

Zn、Fe、B、Cu、Mo、Mn等占细胞干重的质量分数总计小于3%

在玉米细胞和人体细胞中含量最多的四种元素分别是什么？怎么解释这种现象

在玉米细胞和人体细胞中含量最多的四种元素分别是什么？怎样解释这种现象？

在玉米细胞和人体细胞中含量较多的四种元素是一样的，都是C、H、O、N，这是因为玉米和人都是生物，组成它们的主要成分都是水、糖类、脂类和蛋白质等物质，这些物质含有C、H、O，蛋白质中还含有大量的N元素。

玉米细胞和人体细胞的部分元素及含量（%）

元素玉米细胞人体细胞

C43.5755.99

H6.247.46

O44.4314.62

N1.469.33

P0.203.11

S0.170.78

K0.921.09

Ca0.234.67

Mg0.180.16

Zn、Fe、B、Cu、Mo、Mn等占细胞干重的质量分数总计小于3%

基本元素

最基本元素

玉米细胞和人体细胞的部分元素及含量（%）

元素玉米细胞人体细胞

C43.5755.99

H6.247.46

O44.4314.62

N1.469.33

P0.203.11

S0.170.78

K0.921.09

Ca0.234.67

Mg0.180.16

Zn、Fe、B、Cu、Mo、Mn等占细胞干重的质量分数总计小于3%

微量元素

细胞中有些元素含量很少，是否意味着它们不重要？

细胞中有些元素含量很少，是否意味着它们不重要？

细胞中有些元素含量很少，但是却有重要作用，如在玉米细胞中，S只有0.17%，Mg只有0.18%，但很多蛋白质都含有S，叶绿体中的叶绿素分子就含有Mg，如果缺少S或Mg细胞就不能合成这些蛋白质或叶绿素。

缺硼柑橘，木栓化

缺硼心叶发育受阻

缺铜叶片叶片上卷内凹

柑橘缺锌叶片黄化

玉米细胞和人体细胞的部分元素及含量（%）

元素玉米细胞人体细胞

C43.5755.99

H6.247.46

O44.4314.62

N1.469.33

P0.203.11

S0.170.78

K0.921.09

Ca0.234.67

Mg0.180.16

Zn、Fe、B、Cu、Mo、Mn等占细胞干重的质量分数总计小于3%

大量元素

微量元素

基本元素

最基本元素

玉米细胞和人体细胞的部分元素及含量（%）

元素玉米细胞人体细胞

C43.5755.99

H6.247.46

O44.4314.62

N1.469.33

P0.203.11

S0.170.78

K0.921.09

Ca0.234.67

Mg0.180.16

在玉米细胞和人体细胞中含量最多的四种元素分别是什么？

细胞中有些元素含量很少，是否意味着它们不重要？

比较组成玉米细胞和人体细胞中元素种类和含量，说明了什么？

比较组成玉米细胞和人体细胞中元素种类和含量，说明了什么？

不同生物体的组成元素大体相同，各种化学元素含量相差很大。

水

（70%~90%）

蛋白质

（7%~10%）

糖类和核酸

（1%~1.5%）

脂质

（1%~2%）

无机盐

（1%~1.5%）

细胞内含量最多的化合物是

组成细胞的化合物

含量最多的有机物是

组成细胞的主要化合物及相对含量

如何检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质等有机物？

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。

检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质

水浴加热

如：

还原糖+斐林试剂砖红色沉淀

脂肪+苏丹Ⅲ→橘黄色

蛋白质+双缩脲试剂→紫色

淀粉+碘液→蓝色

还原性糖的鉴定(（葡萄糖、麦芽糖、果糖、半乳糖、乳糖等）

检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质

选材：

含量较高，颜色较浅或近于白色的植物组织，便宜、容易获得、操作简单。

实验材料：

梨匀浆、葡萄匀浆、白萝卜匀浆、花生种子、豆浆、鲜肝提取液、鸡蛋清稀释液

还原糖的检测和观察：

制备组织样液→分别向两个试管中加入2ml组织样液→

→显色反应→观察现象

（用前混匀）

50～65℃水浴

加热2min

2ml组织样液

现配斐林试剂1ml

蓝色

砖红色沉淀

斐林试剂：0.1g/ml的NaOH溶液（甲液）

0.05g/mLCuSO4（乙液）等量混合

脂肪的检测和观察：

制备花生子叶临时切片→滴加2-3滴苏丹Ⅲ染液，染色3min→50%酒精漂洗→观察

橘黄色颗粒

蛋白质的检测和观察：

试管中加入待测组织液2ml

→

→观察颜色变化

（创设碱性环境）

双缩脲试剂B液4滴

2ml组织样液

双缩脲试剂A

1ml

无色

紫色

双缩脲试剂：先注入0.1g/mLNaOH溶液（A液）

再注入0.01g/mLCuSO4溶液（B液）

实验名称检测还原糖检测蛋白质

检测验剂

试剂配制

试剂配制要求

添加顺序

是否需要加热

斐林试剂

双缩脲试剂

0.1g/mLNaOH溶液（A液）+0.01g/mLCuSO4溶液（B液）

0.1g/mLNaOH溶液（甲液）+0.05g/mLCuSO4溶液（乙液）

等量混合，现配现用

先A液后B液

组织样液斐林试剂

组织样液A液B液

需要水浴加热

不需要

检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质

小结

大量元素：C、H、O、N、P、S、Ca、K、Mg

微量元素：Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo

C是构成生物体最基本的元素

基本元素：C、H、O、N、

科学家在利用无土栽培法培养一些名贵花卉时，培养液中添加了多种必需化学元素。其配方如下表所示，其中植物根细胞