上課細胞中的元素和化合物

上課細胞中的元素和化合物第1頁/共50頁廣而告之：（電視廣告）廣告一：補鐵、補血，效果好！樸血口服液！廣告二：健康的體魄，來源于“碘碘”滴滴廣告三：萬丈高樓平地起，層層都是“鈣”起來廣告四：聰明伶俐，堅持補鋅；有鋅萬事成；用心的媽媽會用“鋅”。上面的廣告中提到了哪些化學(xué)元素？能否用學(xué)過的生物學(xué)知識來解釋這些廣告中包含的科學(xué)道理？第2頁/共50頁問題探討

比較組成地殼和組成細胞的部分元素的含量，你能看出什么問題？組成地殼和組成細胞的部分元素含量(％)表元素地殼細胞O48.6065.0Si26.30極少C0.08718.0N0.033.0H0.7610.0第3頁/共50頁?1.組成生物體的所有元素中，有沒有哪一些元素是生物體所特有的？沒有。這說明什么？生物界和非生物界具有統(tǒng)一性。2.生物體中的元素含量和無機環(huán)境中的含量有區(qū)別嗎？有，相差很大。這又說明什么？生物界和非生物界還具有差異性。第4頁/共50頁結(jié)論：1.組成細胞的化學(xué)元素在自然界的無機環(huán)境中都能找到,沒有一種元素是生命特有的；2.但元素在細胞中和無機環(huán)境中的含量卻有區(qū)別.說明生命和非生命的無機環(huán)境既有統(tǒng)一性又有差異性.第5頁/共50頁玉米和人體細胞部分元素含量的比較玉米人氧44.4314.62碳43.5755.99氮1.469.33氫6.247.46鉀0.921.09鈣0.244.67磷0.203.11硫0.170.78氯0.140.47鎂0.180.16鐵0.080.012硅1.170.005鋅---0.01組成生物體的化學(xué)元素在種類上基本相同但在不同生物之間存在著差異.體現(xiàn)了生物界的統(tǒng)一性和差異性。這說明什么?第6頁/共50頁干﹑鮮細胞對比圖組成人體細胞的主要元素（占細胞鮮重的百分比）組成人體細胞的主要元素

（占細胞干重的百分比）第7頁/共50頁一、組成細胞的元素１、種類：２０多種２、分類：大量元素：指含量較多的元素（占生物體總重量萬分之一以上的元素）。如C、H、O、N、S、Ｐ、Ｃa、Ｍg、Ｋ等。微量元素：指含量很少但生物體生活所必需的一些元素。如Fe、Mn、Ｂ、Zn、Ｍo、Cu等。(鐵猛碰新木桶)（１）根據(jù)含量分為:第8頁/共50頁（２）根據(jù)作用分ＣＨONSPCaMgK最基本元素基本元素主要元素大量元素FeMnB

ZnMo

Cu微量元素第9頁/共50頁幾十年前,新西蘭有一個牧場的大片牧草長勢很弱,有的甚至發(fā)黃枯萎,即使使用了大量的N,P,K肥也無濟于事,后來,人們偶然發(fā)現(xiàn)牧場內(nèi)的一小片牧草長得十分茂盛,原來,這一片”綠洲”的附近有一座鉬礦,礦工每天上下班總是抄近路走,他們的鞋子個踩過的地方,牧草綠油油的,經(jīng)過科學(xué)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:通過分析,你能得出什么結(jié)論呢?第10頁/共50頁微量元素(鉬)是生物體不可缺少的必需元素;在生物體中含量很少,但其作用是其它元素不可替代的.缺Fe會使人患貧血等癥狀；缺Zn使人發(fā)育受影響，性器官的發(fā)育不良等;缺Ｉ會導(dǎo)致甲狀腺腫等。缺Ca：成年人缺鈣患骨質(zhì)疏松癥；人血液中缺鈣會出現(xiàn)抽搐現(xiàn)象?組成細胞的各種元素又是以什么形式存在的呢?化合物----第11頁/共50頁構(gòu)成細胞的化合物無機化合物有機化合物水無機鹽糖類脂質(zhì)蛋白質(zhì)核酸組成生物體的化合物:第12頁/共50頁細胞中各種化合物占細胞鮮重的含量化合物質(zhì)量分數(shù)（%）水85-90無機鹽1-1.5蛋白質(zhì)7-10脂類1-2糖類和核酸1-1.5細胞中最多的化合物是

；最多的有機化合物是

。?水蛋白質(zhì)第13頁/共50頁思考與討論：

3.根據(jù)你的生活經(jīng)驗，說說哪些植物器官的細胞中富含糖類、脂質(zhì)或蛋白質(zhì)？怎樣從植物器官中提取這些化合物？答案：植物的葉肉細胞、果實細胞和種子細胞中通常含有較多的糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)。如：禾谷類的果實、種子中含淀粉較多；甘蔗的莖和甜菜的根含蔗糖較多；花生、芝麻的種子中含脂質(zhì)較多；大豆種子中含蛋白質(zhì)較多。提取方法：設(shè)法將細胞破碎，再將這些物質(zhì)提取出來。第14頁/共50頁實驗:

檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)、淀粉實驗原理：某些化學(xué)試劑能夠使生物組織中的有關(guān)有機化合物產(chǎn)生特定的顏色反應(yīng)。如：還原糖+斐林試劑→磚紅色沉淀脂肪+蘇丹Ⅲ（Ⅳ）→橘黃色（紅色）蛋白質(zhì)+雙縮脲試劑→紫色

淀粉+碘→藍色還原糖：葡萄糖、果糖、麥芽糖第15頁/共50頁①向試管內(nèi)注入2mL待測組織樣液。②向試管內(nèi)注入1mL斐林試劑（甲乙液等量混合均勻后再注入）。③將試管放入盛有50~65℃溫水的大燒杯中加熱2min。④觀察試管中出現(xiàn)的顏色變化。4)檢測的方法步驟3）試劑：斐林試劑甲液：質(zhì)量濃度為0.1g/mL的NaOH溶液乙液：質(zhì)量濃度為0.05g/mL的CuSO4溶液2）實驗材料：一：檢測生物組織中的還原性糖類1）實驗原理：還原糖+斐林試劑→（溫水浴）磚紅色沉淀第16頁/共50頁注意事項：（１）、檢測還原糖時應(yīng)水浴50~65度加熱

加熱試管中的溶液時,用試管夾夾住試管上部,放入盛開水的大燒杯中加熱,注意試管底部不要接觸燒杯底部,同時試管口不要朝向?qū)嶒炚?以免試管內(nèi)溶液沸騰時沖出試管,造成燙傷。

第17頁/共50頁①方法一：向待測組織樣液中滴加3滴蘇丹Ⅲ染液，觀察樣液被染色的情況。3)檢測的方法步驟2）試劑：蘇丹Ⅲ二：檢測生物組織中的脂肪1）實驗原理：脂肪+蘇丹Ⅲ→橘黃色脂肪+蘇丹Ⅳ→紅色第18頁/共50頁

方法二：制作子葉臨時切片，用顯微鏡觀察子葉細胞的著色情況(以花生為例)。

（該方法現(xiàn)象明顯，但比較難操作，一定要注意實驗操作的流程和注意事項，并注意安全）

①取材

取一粒浸泡過的花生種子，去掉種皮。②切片用刀片在花生子葉的橫斷面上平行切下若干薄片，放入盛有清水的培養(yǎng)皿中待用。③制片從培養(yǎng)皿中選取最薄的切片，用毛筆蘸取放在載玻片中央；在花生子葉薄片上滴2～3滴蘇丹Ⅲ染液，染色3min；用吸水紙吸去染液，再滴加上2滴體積分數(shù)為50％的酒精溶液，洗去浮色；用吸水紙吸去花生子葉周圍的酒精，滴一滴蒸餾水，蓋上蓋玻片，制成臨時裝片。④觀察在低倍顯微鏡下找到花生子葉的最薄處，移到視野中央，將物像調(diào)節(jié)清楚；換高倍顯微鏡觀察，視野中被染成橘黃色的脂肪顆粒清晰可見。

二：檢測生物組織中的脂肪第19頁/共50頁實驗現(xiàn)象第20頁/共50頁③向試管內(nèi)注入雙縮脲試劑B液4滴.（邊滴邊搖）②向試管內(nèi)注入雙縮脲試劑A液1mL

，搖勻。①向試管內(nèi)注入2mL待測組織樣液。2）試劑：雙縮脲試劑A液：質(zhì)量濃度為0.1g/mL的NaOH溶液B液：質(zhì)量濃度為0.01g/mL的CuSO4溶液三：檢測生物組織中的蛋白質(zhì)1）實驗原理：蛋白質(zhì)+雙縮脲試劑→紫色第21頁/共50頁①向試管內(nèi)注入2mL待測組織樣液。②向試管內(nèi)滴加兩滴碘液，搖勻。③

觀察顏色變化。4）檢測的方法步驟3）試劑：碘液2）實驗材料：土豆1）實驗原理：淀粉+碘液→藍色四：檢測生物組織中的淀粉第22頁/共50頁注意事項：（1）、檢測脂肪時，切片要薄，用蘇丹Ⅲ染色時間不宜過長,用顯微鏡觀察.（2）、斐林試劑是甲乙兩液等量混勻后立即使用，即現(xiàn)配現(xiàn)用。顏色變化：淺蘭色棕色磚紅色沉淀（3）、雙縮脲試劑是先加入A液1ml,搖勻,再加入B液4滴,搖勻.顏色變化:無色淺藍色紫色第23頁/共50頁一、填空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(gòu)成細胞的最基本元素。2．一般情況下活細胞內(nèi)含量最多的化合物是_______，含量最多的有機化合物________。練一練:OCC水蛋白質(zhì)第24頁/共50頁二、選擇題1、科學(xué)家在研究生物體的化學(xué)成分時,發(fā)現(xiàn)組成生物體的元素在非生物界也存在,這一事實主要說明:（）

A生物界和非生物界沒有區(qū)別

B生物界和非生物界具有統(tǒng)一性

C生物來源于非生物

D生物界和非生物界具有差異性2、生活在缺水的沙漠環(huán)境中的仙人掌細胞中，含量最多的化合物是（）A、蛋白質(zhì)B、脂肪C、糖類D、水BD第25頁/共50頁3.生活在沙漠中的仙人掌和生活在珊瑚礁中美麗的珊瑚魚，組成它們的化學(xué)元素種類（）

A、差異很大B、有些差異

C．大體相同D．沒有一定標準4．在生物體內(nèi)含量較少，但對維持生物體正常生命活動必不可少的元素是（）

A．Fe、Mn、Zn、MgB．Zn、Cu、Mn、CaC．Zn、Cu、B、MnD．Mg、Mn、Cu、Mo5.在組成生物體的化學(xué)元素中，最基本的元素是（）

A．CB．HC．OD．NCCA第26頁/共50頁以下植物器官中最好選哪幾種做為實驗材料？為什么？√√√沒有顏色或顏色較淺；分別富含可溶性還原糖（葡萄糖、麥芽糖、果糖）、淀粉、蛋白質(zhì)、脂肪?！台w有色素,會掩蓋顏色反應(yīng)的結(jié)果╳蔗糖不是還原糖第27頁/共50頁第5節(jié)細胞中的無機物本節(jié)聚焦:1.水在細胞中以什么形式存在？2.水在細胞中的作用是什么?3.大多數(shù)無機鹽在細胞中以什么形式存在？4.為什么細胞中的無機鹽含量很少，作用卻很重要？第28頁/共50頁運動員飲料中的化學(xué)成分成分質(zhì)量濃度/g.l-1蔗糖30其他糖類10檸檬酸10檸檬香精0.8氯化鈉1.0氯化鉀0.1磷酸二氫鈉0.1磷酸二氫鉀0.1碳酸氫鈉0.1問題探討討論:

1．計算每升飲料中水占多少。水在細胞中起什么作用？

2．表中哪些成分屬于無機鹽？為什么要在運動員飲料中添加無機鹽？無機鹽在細胞的生活中起什么作用？第29頁/共50頁一.細胞中的水：第30頁/共50頁水母的含水量高達97%第31頁/共50頁第32頁/共50頁人體中幾種不同器官或組織中水的含量組織器官牙齒骨骼骨骼肌心肌血液所占比例%1022767983細胞中各種化合物所占比例化合物水無機鹽蛋白質(zhì)脂質(zhì)糖類核酸所占比例%85-901-1.57-101-21-1.5分析事實：幾種不同生物體水的含量生物水母魚類蛙哺乳動物藻類高等植物水含量%9780-8578659060-80第33頁/共50頁1.水在細胞中的存在形式：

結(jié)合水：與細胞內(nèi)的其他物質(zhì)相結(jié)合的水。占細胞內(nèi)全部水分的4.5%

自由水：以游離形式存在、可自由流動的水。占細胞內(nèi)全部水分的95.5%第34頁/共50頁（1）自由水

概念：是指以游離的方式存在的，可以自由流動的水。

功能：

1。細胞內(nèi)的良好溶劑；

2。細胞生活的液體環(huán)境；

3。細胞內(nèi)各種化學(xué)反應(yīng)的介質(zhì)，直接參與細胞內(nèi)的各種化學(xué)反應(yīng)；

4。自由水的自由流動也能促進細胞物質(zhì)的運輸和代謝廢物的排出。在代謝旺盛的細胞中，自由水的含量一般較多。第35頁/共50頁（2）結(jié)合水

定義：在細胞中通過氫鍵等與蛋白質(zhì)、糖類和核酸等物質(zhì)結(jié)合在一起。不能自由流動，大約占細胞內(nèi)全部水分的4.5%。功能：是組成細胞結(jié)構(gòu)的重要成分。

生物體內(nèi)結(jié)合水的含量增多可以使植物的抗逆性增強，以適應(yīng)不良的環(huán)境條件。第36頁/共50頁練習(xí)：

剛收獲的玉米種子在陽光下曬干，重量減輕，這個過程損失的主要是

，這樣的種子在條件適宜時，仍能萌發(fā)成幼苗。把曬干的種子放在一潔凈的試管中加熱，試管壁上有水珠出現(xiàn)，這些水主要是

，這樣的種子將不能萌發(fā)。代謝旺盛的細胞內(nèi)

的含量相對高些。第37頁/共50頁2.水在細胞中的作用：

1)水是組成生物體細胞的主要成分。

2)結(jié)合水是細胞結(jié)構(gòu)的重要成分；自由水細胞內(nèi)的良好溶劑，并起運輸作用。

3)自由水和結(jié)合水可相互轉(zhuǎn)化。代謝活動旺盛，細胞內(nèi)自由水含量高；代謝活動下降，抗逆性增強，細胞中結(jié)合水含量高。

若將烘干的小麥種子點燃燒盡，剩下的白色灰燼是

。第38頁/共50頁二.細胞中的無機鹽：1.無機鹽在細胞中的存在形式：——離子

Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+、Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-第39頁/共50頁討論一：1.為什么缺鐵會導(dǎo)致貧血？2.植物缺鎂會影響光合作用，為什么？血紅素第40頁/共50頁2.無機鹽在細胞中的作用：

1)有些無機鹽是構(gòu)成細胞某些復(fù)雜化合物的重要組成成分。如：PO43-——核苷酸、Fe2+——血紅蛋白、

I——甲狀腺激素

2)許多無機鹽對于維持細胞和生物體的生命活動(如維持細胞形態(tài)、酸堿平衡等)有重要作用。討論二：

人若得了急性腸炎去醫(yī)院看病，醫(yī)生會怎么做？人若在高溫條件下工作，大量排汗，該怎樣做？第41頁/共50頁人體對部分無機鹽的需求表.

無機鹽功

能每日需要量缺乏引起的疾病過量引起的疾病Fe

是血紅蛋白、細胞色素及含鐵酶類的成分。10～20mg缺鐵性貧血

色素性肝變硬；鐵質(zhì)沉著病Ca促進牙齒和骨骼生長，凝血作用，調(diào)節(jié)神經(jīng)肌肉的敏感性等。0.4～1.5g骨骼畸形；痙攣

白內(nèi)障；膽結(jié)石；粥樣硬化

P構(gòu)成骨骼、牙齒、肌肉及血液的重要元素，促進酶的活動，形成ATP。1.2～2.7g

──

Na

體液的主要組成成分，調(diào)節(jié)體液滲透壓。1.6～5g----—

第42頁/共50頁2.細胞中部分無機鹽的生理功能第43頁/共50頁為何在食鹽加碘？第44頁/共50頁實例1：鎂離子是葉綠素分子必需的成分；葉綠素是綠色植物進行光合作用的色素，它能吸收光能用于光合作用。絕大多數(shù)植物葉片的顏色是綠色的，這是葉綠素顯現(xiàn)的顏色。沒有Mg2＋就不能合成葉綠素，植物的葉片就會發(fā)黃，影響到光合作用的正常進行。亞鐵離子是血紅蛋白的主要成分；血紅蛋白是一種紅色含鐵的蛋白質(zhì)，是紅細胞的主要成分，功能是運輸氧氣和一部分二氧化碳。血紅蛋白中的鐵是二價鐵離子，對人來說，小腸也只吸收二價鐵離子，對三價鐵離子是不吸收的。沒有Fe2＋就不能合成血紅蛋白，人就會患缺鐵性貧血。第45頁/共50頁電子顯微鏡掃描處在不同鹽度對