資源簡介

(共41張PPT)
2.1細胞中的元素和化合物
第2章 組成細胞的分子
生物學（新人教版）
分子與細胞
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電視廣告語
廣告一：聰明伶俐，堅持補鋅；有鋅萬事成；
聰明的媽媽會用“鋅”。
廣告二：補鐵、補血，效果好！補血口服液。
廣告三：健康的體魄，來源于“碘碘”滴滴。
廣告四：萬丈高樓平地起，層層都是“鈣”起來。
通過分析廣告語,你能找出哪些化學元素呢
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學習目標：
1、說出組成細胞的大量元素和主要微量元素
2、說出組成細胞的化合物的主要種類
3、嘗試檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質，進行實驗操作、觀察結果，基于實驗簡述組成細胞的物質的特殊性
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問題探討
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元素 地殼 細胞
O 48.60 65.0
Si 26.30 極少
C 0.087 18.0
N 0.03 3.0
H 0.76 10.0
元素含量(%)表
組成地殼和組成細胞的部分元素
資料分析：
分析數據，組成地殼和組成細胞的部分元素：
1、元素種類
2、元素含量
生物界和非生物界具有統一性和差異性。
（教材P16）
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生物界與非生物界的統一性和差異性
1、統一性：組成生物體的元素在無機自然界中都能找到。
2、差異性：同一種元素在生物界和非生物界中的含量差別很大。
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自主學習
1、細胞中常見的化學元素有 多種。
2、根據含量分類：
① 大量元素： 等。
② 微量元素： 等。
3、細胞中含量很高的四種元素 。
20
C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg
Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo
C、H、O、N
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比較組成玉米細胞和人體細胞的元素及含量
元素 玉米細胞 人體細胞
C 43.57 55.99
H 6.24 7.46
O 44.43 14.62
N 1.46 9.33
K 0.92 1.09
Ca 0.23 4.67
P 0.20 3.11
Mg 0.18 0.16
S 0.17 0.78
玉米細胞和人體細胞的部分元素及含量（干重，質量分數）
思考·討論
在玉米細胞和人體細胞中含量較多的四種元素一樣嗎 怎樣解釋這種現象
細胞中有些元素含量很少,是否意味著它們不重要
比較組成玉米細胞和人體細胞中的元素種類和含量,你還能得出哪些結論
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一、組成細胞的元素
元素 玉米細胞 人體細胞
C 43.75% 55.99%
H 6.24% 7.46%
O 44.43% 14.62%
N 1.46% 9.33%
K 0.92% 1.09%
Ca 0.23% 4.67%
P 0.20% 3.11%
Mg 0.18% 0.16%
S 0.17% 0.78%
玉米細胞和人體細胞的部分及含量
(干重、質量分數)
注：其他元素占細胞干重的質量分數總計小于3%
一樣，都為C、H、O、N
基本元素
▌思考討論：
1、在玉米細胞和人體細胞中含量較多的四種元素一樣嗎？怎樣解釋這種現象？
玉米和人都是生物，組成它們的主要成分是水、糖類、脂類和蛋白質等物質，這些物質都含有C、H、O，蛋白質還含有大量的N元素。
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一、組成細胞的元素
元素 玉米細胞 人體細胞
C 43.75% 55.99%
H 6.24% 7.46%
O 44.43% 14.62%
N 1.46% 9.33%
K 0.92% 1.09%
Ca 0.23% 4.67%
P 0.20% 3.11%
Mg 0.18% 0.16%
S 0.17% 0.78%
玉米細胞和人體細胞的部分元素及含量(干重、質量分數)
2、細胞中有些元素含量很少，是否意味著它們不重要？
細胞中有些元素含量很少，但是卻有著重要作用，如在玉米細胞中，S只有0.17%,Mg只有0.18%，但是很多蛋白質都含有S，葉綠體中葉綠素分子就含有Mg，如果缺少S或Mg，細胞就不能合成這些蛋白質或葉綠素了。
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一、組成細胞的元素
3.比較組成玉米細胞和人體細胞中元素種類和含量，你還能得出哪些結論？
①不同生物體內化學元素的種類 。
②不同生物體內同種化學元素的含量 。
③同一生物體內不同化學元素的含量 。
基本相同
不同
不同
玉米細胞和人體細胞的部分元素及含量（干重，質量分數）
元素 玉米細胞 人體細胞
C 43.75% 55.99%
H 6.24% 7.46%
O 44.43% 14.62%
N 1.46% 9.33%
K 0.92% 1.09%
Ca 0.23% 4.67%
P 0.20% 3.11%
Mg 0.18% 0.16%
S 0.17% 0.78%
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一、組成細胞的元素
細胞中常見的化學元素有20多種。
1. 大量元素
含量占生物體總量的萬分之一以上的元素；
C
碳
H
氫
O
氧
N
氮
P
磷
S
硫
K
鉀
Ca
鈣
Mg
鎂
等
基本元素
C
碳
碳(C)是構成細胞的核心元素（最基本元素）；
碳(C)是構成有機物的基本支架。
細胞中常見的化學元素有20多種。
原因：與組成細胞的化合物有關
(干重最多)
(占90%)
鮮重最多
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一、組成細胞的元素
2. 微量元素
含量占生物體總量的萬分之一以下的不可缺少的元素
Fe
鐵
Zn
鋅
Cu
銅
B
硼
Mo
鉬
錳
Mn
巧記口訣：（鐵錳硼鋅，銅，鉬氯鎳）
細胞中常見的化學元素有20多種。
合作探究：對于生物體來講，微量元素是否可有可無呢
Cl
氯
Ni
鎳
有一牧場大片牧草長勢很弱，有的甚至發黃枯萎，使用了大量的N，P，K肥也無濟于事。后來，牧場附近建了一座鉬礦，礦工每天上下班鞋子踩過的地方，牧草卻綠油油的。
經過科學家的化驗和分析，一公頃牧草只需150克鉬就足夠了。
資料分析
微量元素含量很低，但很重要！
微量元素 在生物體中的作用 缺乏癥
Zn 促進生長發育，增強免疫力 智力和免疫力下降
Fe 合成血紅蛋白的原料 缺鐵性貧血
B 促進花粉萌發，花粉管伸長 花而不實
I 合成甲狀腺激素的原料 甲狀腺腫大，代謝率降低
…… ……. ……
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一、組成細胞的元素
鮮重含量最多的元素O
干重含量最多的元素C
鮮重指細胞正常生活狀態下所測得的質量，如新鮮菠菜
干重指除去水分后所測得的重量，即烘干后測定的重量
元素：O >C>H>N>P>S
元素：C >O>N>H>P>S
化合物
無機化合物
有機化合物
水
無機鹽
糖類
脂質
蛋白質
核酸
僅含C、H、O
主要含C、H、O，有些還有N、P
含C、H、O、N、P
主要含C、H、O、N，有些還有S、Fe等
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二、組成細胞的化合物
無機化合物
有機化合物
含量最多的化合物
含量最多的有機化合物
鮮重含量最多：
干重含量最多：
鮮重：
干重：
水
蛋白質
O>C>H>N
C>O>N>H
思考：梨的果實和葉片的細胞中所含化合物的種類和含量有什么明顯的差距？
提示：梨的果實細胞中糖類和水分等物質多，不含葉綠素。
不同生物組織的細胞中各種化合物的含量是有差別的
日常膳食做到不同食物的合理搭配
1．組成人體的元素中，占細胞鮮重百分比最多的元素是________；占細胞干重百分比最多的元素是__________。 _________是構成細胞的最基本元素。
2．一般情況下活細胞內含量最多的化合物是_______，含量最多的有機化合物________。
3. 生活在缺水的沙漠環境中的仙人掌細胞中，含量最多的化合物是（ ）
A. 蛋白質 B. 脂肪 C. 糖類 D. 水
O
C
C
水
蛋白質
D
練一練
4、下列有關組成生物體的化學元素的說法，不正確的是（ ）
組成細胞的元素都可以在無機環境中找到
B. C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg都是大量元素，C在各種有機物中都存在
C. 鉬在人體內含量很少，屬于必需元素
D. 生物體內含有的元素都是生物體必需的元素
D
5、下列有關組成生物體化學元素的敘述，正確的是（ ）
人體缺鐵或缺鈣都會引起相關疾病，故鈣和鐵是大量元素
人體含量比較少的元素均為微量元素
C. C、H、O、N、P都是大量元素
D. 大量元素是人體必需元素，而微量元素不是人體必需元素
C
6、下列描述中體現了生物界與非生物界的差異性的是（ ）
人、動物與植物所含的化學元素的種類差異很大
生物體和無機自然界的元素的相對含量存在差異
不同生物體內各種化學元素的含量存在差異
組成生物體的化學元素在無機自然界都可以找到
B
7、下列關于組成細胞的化合物的敘述，正確的是（ ）
在任何活細胞中數量最多的化學元素都是氧
在活細胞中各種化合物含量從多到少依次是蛋白質、脂質、無機鹽、糖類、核酸
活細胞中的各種化合物與食物中的各種成分相同
在不同的細胞中各種化合物的種類基本相同，含量有所差別
D
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三、實驗——檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質
不同生物組織的細胞中各種化合物的含量是有差別的，有的還相差懸殊呢！
如 何 檢 測？
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三、實驗——檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質
化學試劑+有機化合物→特定的顏色
①還原糖 + 斐林試劑 磚紅色沉淀
水浴加熱
某些化學試劑能夠使生物組織中的有關有機化合物產生特定的顏色反應。
實驗原理：
②脂肪 + 蘇丹Ⅲ染液→橘黃色
脂肪 + 蘇丹Ⅳ染液→紅色
③蛋白質 + 雙縮脲試劑→紫色
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還原糖的檢測和觀察
（1）原理
具有還原性的糖
常見還原糖:
葡萄糖、果糖、半乳糖、乳糖、麥芽糖
常見非還原糖:
蔗糖、淀粉
還原糖+斐林試劑
磚紅色沉淀
50~65℃水浴加熱
（2）反應實質
還原糖將Cu2+還原，生成磚紅色的Cu2O
斐林試劑
甲液：0.1g/mL NaOH
乙液：0.05g/mL CuSO4
等量
混合
Cu(OH)2
藍色
Cu2
O
磚紅色沉淀
現配現用
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還原糖的檢測和觀察
選材：含糖量較高的白色或近于白色植物組織
制備組織樣液
制漿：去皮、切塊、研磨
過濾：用單層紗布
取液：2mL
顯色反應
現象
50～65℃水浴
加熱2min
2mL組
織樣液
1mL剛配制的斐林試劑
例如： 梨勻漿
葡萄勻漿
白蘿卜勻漿
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還原糖的檢測和觀察
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淺藍色
棕色
磚紅色沉淀
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脂肪的檢測和觀察
實驗原理：
某些化學試劑能夠使生物組織中的相關化合物產生特定的顏色反應。脂肪可以被蘇丹Ⅲ染成橘黃色。
脂肪 + 蘇丹Ⅲ染液 ---- 橘黃色
脂肪
蘇丹Ⅲ
橘黃色
方法一：花生種子勻漿＋3滴蘇丹Ⅲ染液→橘黃色
脂肪 + 蘇丹Ⅳ染液 ---- 紅色
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脂肪的檢測和觀察
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方法二：取材：花生種子（浸泡，去種皮），將子葉切成薄片
制片
①取最薄的切片，放在載玻片中央
②滴2～3滴蘇丹Ⅲ染液（染色3min）
③去浮色：加1～2滴體積分數為50%的酒精溶液
④制成臨時裝片：滴一滴蒸餾水，蓋上蓋玻片
先低倍鏡下找著色顆粒，再高倍鏡觀察
觀察：
結論：圓形小顆粒呈橘黃色，證明有脂肪存在。
脂肪微粒
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蛋白質的檢測和觀察
（1）原理
（2）材料：豆漿、新鮮肝臟研磨液
（3）試劑：雙縮脲試劑
A：0.1g/mL的NaOH溶液 B：0.01g/ mL的CuSO4溶液
現配現用，依次添加
在堿性條件下，兩個及以上相鄰肽鍵與雙縮脲試劑中Cu2+作用，產生紫色絡合物
（4）現象：
紫色
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蛋白質的檢測和觀察
選材： 含 豐富的豆漿濾液或雞蛋清溶液。
蛋白質
豆漿濾液或蛋清稀釋液
制備樣液
呈色反應
組織樣液2mL
雙縮脲試劑A液1mL
雙縮脲試劑B液4滴
搖勻后變成紫色
結論：
組織樣液中存在蛋白質。
（5）實驗步驟:
制備樣液
呈色反應
結論：
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比較斐林試劑與雙縮脲試劑
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三、實驗——檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質
（四）淀粉的檢測
馬鈴薯勻漿
檢測
組織樣液2mL
碘液2滴
結論：
組織樣液中存在淀粉。
搖勻后變成藍色
取材：
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三、實驗——檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質
探究抗生素對細菌的選擇作用
試劑 現象 原理
還原糖
蛋白質
脂肪
淀粉
斐林試劑
雙縮脲試劑
蘇丹Ⅲ
蘇丹Ⅳ
碘液
磚紅色沉淀
變紫色
橘黃色
紅色
藍色
可溶性還原糖與Cu(OH)2反應生成磚紅色沉淀Cu2O
脂肪可以被蘇丹Ⅲ染成橘黃色
脂肪可以被蘇丹Ⅳ染成紅色
淀粉遇碘變藍
具有兩個以上肽鍵的化合物，在堿性條件下與Cu2+反應生成紫色絡合物
歸納比較
點撥
三類有機物檢測在操作上的差異
1、唯一需要加熱
2、唯一需要顯微鏡
3、唯一需要使用酒精
還原糖檢測，必須水浴（50-65℃）加熱
脂肪檢測，用體積分數為50%的酒精洗去浮色
脂肪檢測，觀察染色后細胞中的脂肪顆粒
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課堂小測
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×
√
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課堂小測
SZ-LWH
×
√
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知識結構
細胞中的元素和化合物
化合物
無機物
有機物
水
無機鹽
脂類
糖類
蛋白質
核酸
斐林試劑
檢測
碘液
脂肪
蛋白質
還原糖
淀粉
蘇丹Ⅲ或Ⅳ染液
雙縮脲試劑
C
C、H、O、N
C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg
Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo
元素
小結
謝 謝 觀 看

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