生物细胞中的元素和化合物人教必修

生物细胞中的元素和化合物人教必修第1页/共36页细胞中的元素和化合物第一节第2页/共36页教学目标

1.简述组成细胞的主要元素。说出构

成细胞的基基本的元素是C。

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。

3.认同生命的物质性。

第3页/共36页广而告之：（电视广告）广告一：补铁、补血，效果好！朴血口服液！广告二：健康的体魄，来源于“碘碘”滴滴广告三：万丈高楼平地起，层层都是“钙”起来广告四：聪明伶俐，坚持补锌；有锌万事成；用心的妈妈会用“锌”。

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？第4页/共36页问题探讨

比较组成地壳和组成细胞的部分元素的含量，你能看出什么问题？组成地壳和组成细胞的部分元素含量(％)表元素地壳细胞O48.6065.0Si26.30极少C0.08718.0N0.033.0H0.7610.0第5页/共36页结论：1.组成细胞的化学元素在自然界的无机环境中都能找到,没有一种元素是生命特有的；2.但元素在细胞中和无机环境中的含量却有区别.说明生命和非生命的无机环境既有统一性又有差异性,生命起源于非生命物质.第6页/共36页玉米和人体细胞部分元素含量的比较

玉米人氧44.4314.62碳43.5755.99氮1.469.33氢6.247.46钾0.921.09钙0.244.67磷0.203.11硫0.170.78氯0.140.47镁0.180.16铁0.080.012硅1.170.005锌---0.01第7页/共36页组成玉米和人体的含量较多的元素是：等四种。

不同生物体的组成元素

；不同生物体内，各种化学元素的含量

.C、H、O、N大体相同相差很大思考:第8页/共36页干﹑鲜细胞对比图

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）第9页/共36页

在人体细胞中，干重时含量最多的元素是

；鲜重时含量最多的元素是

。Co细胞的主要元素是:C、H、O、N、P、S细胞的基本元素是：C、H、O、NC细胞的最基本元素是:?碳为什么是构成细胞的最基本元素？第10页/共36页

在元素周期表中，碳位于第14族，原子序数为6，说明一个碳原子核中含有6个质子，核外有6个电子，在最外层有4个电子。因此，碳原子具有了4个能成键的价电子，能使碳原子之间、碳原子与其他元素之间结合形成更多的化学键。由于每个碳原子可以形成4个化学键，所以就有可能形成含有成千上万个甚至更多个碳原子的物质。第11页/共36页大量元素：指含量占生物体总重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：指生物生活所必需的。但是需要量却很少的一些元素。如Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。（铁猛碰新木桶)（铁锰硼锌钼铜）细胞中元素根据含量分为:第12页/共36页

几十年前,新西兰有一个牧场的大片牧草长势很弱,有的甚至发黄枯萎,即使使用了大量的N,P,K肥也无济于事,后来,人们偶然发现牧场内的一小片牧草长得十分茂盛,原来,这一片”绿洲”的附近有一座钼矿,矿工每天上下班总是抄近路走,他们的鞋子个踩过的地方,牧草绿油油的,经过科学家的化验和分析,一公顷牧草只需150克钼就足够了.资料分析:通过分析,你能得出什么结论呢?第13页/共36页

微量元素(钼)是生物体不可缺少的必需元素;在生物体中含量很少,但其作用是其它元素不可替代的.缺Ca：小儿缺钙患佝偻病，成年人缺钙患骨质软化症，老年人缺钙患骨质疏松症；人血液中缺钙会出现抽搐现象缺B：华而不实（只开花不结果）缺Mg：影响植物叶绿素的合成，影响光合作用的进行缺Fe:会使人患贫血等症状；缺Zn:使人发育受影响，性器官的发育不良等;缺Ｉ:会导致甲状腺肿等。第14页/共36页第15页/共36页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组成生物体的化合物（组成细胞的元素大多以化合物的形式存在）:第16页/共36页细胞中各种化合物占细胞鲜重的含量化合物质量分数（%）水85-90无机盐1-1.5蛋白质7-10脂类1-2糖类和核酸1-1.5第17页/共36页水母的含水量高达97%第18页/共36页3、你能举例说出哪些植物器官的细胞中富含糖类,脂质和蛋白质吗?如何从这些植物器官中提取和鉴定呢?思维拓展:1、有机化合物和无机化合物有什么区别？2、细胞内最多的有机化合物和无机化合物分别是哪一种？你能推测它们对生命的意义吗？第19页/共36页一、实验原理：、可溶性还原糖＋斐林试剂砖红色沉淀、淀粉+碘液蓝色、脂肪＋苏丹III

橘黄色脂肪＋苏丹IV

红色4、蛋白质＋双缩脲试剂紫色反应［实验］生物组织中糖类、脂肪、蛋白质的鉴定二、试剂：

1、斐林试剂甲液质量浓度为0.1g/mL的NaOH溶液乙液质量浓度为0.05g/mL的CuSO4溶液

2、双缩脲试剂

A液质量浓度0.1g/mL的NaOH溶液

B液质量浓度0.01g/mL的CuSO4溶液

3、苏丹III或者苏丹IV

0.1g苏丹III或苏丹IV干粉，溶于100mL体积分数为95%的酒精中，待全部溶解后再使用。第20页/共36页4、蛋白质的鉴定：（1）植物组织样液：黄豆种子（浸泡1－2天），或用豆浆（2）

动物组织样液：鸡蛋清蛋清:水＝1:10稀释，搅拌均匀后，用6－7层纱布过滤选材标准：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。

3、脂肪的鉴定：富含脂肪（植物油）的种子，如花生、核桃、蓖麻等的种子二、实验材料选用1、还原性糖的鉴定：苹果、白梨2、淀粉的鉴定：马铃薯、淀粉液第21页/共36页方法步骤1、还原性糖的鉴定：

制备组织样液向试管中加入2ml组织样液将0.1g/ml的NaOH溶液与0.05g/mLCuSO4等量混合均匀后，迅速使用，加入到组织样液中1ml的斐林试剂水浴加热50-65OC温水观察试管中的颜色变化实验结果：蓝色（CU(OH)2）——棕色——砖红色沉淀(CU2O)第22页/共36页2.淀粉的鉴定：向试管内注入2ml待测组织样液加入2滴碘液观察颜色实验结果：变蓝第23页/共36页3.脂肪的鉴定：制作临时装片，横切花生(取一粒浸泡过的花生种子去皮，用刀片在花生子叶横断面上平行切下若干薄片，选择最薄的切片放到载玻片中央)滴一滴苏丹III（3分钟）或苏丹IV（1分钟）染色用50%酒精漂洗，洗去浮色显微镜观察实验结果：橘黄色（苏丹III）红色颗粒（苏丹IV

）加一滴清水制成装片第24页/共36页4.蛋白质的鉴定：豆浆或蛋白液向试管中加入0.1g/ml的NaOH溶液1ml摇匀向试管内加入0.01g/mL的CuSO4溶液4滴摇匀观察颜色变化实验结果：由蓝色变为紫色为什么先加A液后加B液？双缩脲试剂的原理是双缩脲能够在碱性条件下和铜离子形成紫色络合物第25页/共36页菲林试剂与双缩脲试剂的比较

菲林试剂双缩脲试剂甲液乙液A液B液成分0.1g/mL的NaOH溶液

0.05g/mL的CuSO4溶液0.1g/mL的NaOH溶液

0.01g/mL的CuSO4溶液

鉴定物质还原糖蛋白质添加物质甲、乙两液现配现用先加A液1ml摇匀，后加B液4滴摇匀反应条件50-65OC温水浴加热不需加热，摇匀即可反应现象浅蓝色—棕色—砖红色浅蓝色—紫色第26页/共36页实验补充注意事项：糖类的检测：1、选材要用含糖较高、颜色为白色或近于白色的植物组织。2、斐林试剂不稳定，一般配成甲液（NaOH：0.1g/mL）乙液（CuSO4：0.05g/mL）来保存，使用时必须将甲、乙两液混合均匀后使用，切勿分别加入组织样液中进行检测。3、还原性糖的鉴定还可以使用班氏糖定性试剂。脂肪的检测：1、切片要尽可能的薄。2、染色后一定要用50%的酒精溶液洗去浮色。3、观察时找最薄处，最好只有1—2层细胞。第27页/共36页蛋白质的检测：1、用鸡蛋蛋白时，一定要加以稀释，如果稀释不够，与双缩脲试剂发生反应后会粘固在试管内壁上，使反应不彻底，且试管不易洗净。2、双缩脲使用时，应先加A造成碱性环境，再加B。第28页/共36页练一练:一、填空1．组成人体的元素中，占细胞鲜重百分比最多的元素是________；占细胞干重百分比最多的元素是__________。_________是构成细胞的最基本元素。2．一般情况下活细胞内含量最多的化合物是_______，含量最多的有机化合物________。OCC水蛋白质第29页/共36页二、选择题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BD第30页/共36页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（）

A．Fe、Mn、Zn、MgB．Zn、Cu、Mn、CaC．Zn、Cu、B、MnD．Mg、Mn、Cu、Mo5.在组成生物体的化学元素中，最基本的元素是（）

A．CB．HC．OD．NCCA第31页/共36页几种不同生物体中水分的含量生物水母鱼类蛙