人教版教材word版必修1細(xì)胞中的元素和化合物

組成細(xì)胞的分子同自然界的許多生物體一樣，細(xì)胞也是由分子組成的。細(xì)胞為什么能變現(xiàn)出生命的特征？是組成它的分子有什么特殊之處嗎？這些分子在非生命物體中能不能找到？組成這些分子的元素，在非生命物體中能不能找到？這些分子又是怎樣構(gòu)成細(xì)胞的呢？要認(rèn)識細(xì)胞這個基本的生命系統(tǒng)，首先要分析這個系統(tǒng)的物質(zhì)組成——組成細(xì)胞的分子。闡明生命現(xiàn)象的規(guī)律，必須建立在闡明生物大分子結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上?！袊茖W(xué)院院士鄒承魯?shù)?節(jié)細(xì)胞中的元素和化合物問題探討:比較組成地殼和組成細(xì)胞的部分元素的含量,你能提出什么問題？就自己提出的問題與其他同學(xué)交流。*Si在某些植物細(xì)胞中含量較多如硅藻、禾本科植物。本節(jié)聚焦：1、組成細(xì)胞的主要的元素是什么？2、組成細(xì)胞的重要化合物有哪些？3、怎樣檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)？生物體總是和外界環(huán)境進(jìn)行著物質(zhì)交換，歸根結(jié)底是有選擇地從無機(jī)自然界獲取各種物質(zhì)來組成自身。因此，組成細(xì)胞的化學(xué)元素，在無機(jī)自然界中都能夠找到，沒有一種化學(xué)元素為細(xì)胞所特有。但是，細(xì)胞與非生物相比，各種元素的相對含量又大不相同。組成細(xì)胞的元素對組成細(xì)胞的化學(xué)成分進(jìn)行分析是件復(fù)雜的事情，要應(yīng)用化學(xué)、物理學(xué)、生物學(xué)的多種方法。而且各種生物的細(xì)胞不同，同一生物的細(xì)胞又有多種類型，其成分也不盡相同。因此，以下引用的各種成分及其含量的數(shù)據(jù)都是大致而言的。細(xì)胞中常見的化學(xué)元素有20多種，其中有些含量較多，如C、H、0、N、P、S、K、Ca、Mg等，稱為大量元素(macroelement)；有些含量很少，如Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等，被稱為微量元素（microelement)。圖2-1和圖2-2分別是人體細(xì)胞鮮重和干重中主要的元素的含量。無論是鮮重還是干重，組成細(xì)胞的元素中C、0、H、N這四種元素的含量最多，在干重中C的含量達(dá)到%，這表明C是構(gòu)成細(xì)胞的最基本的元素。這對生命有什么意義呢？學(xué)完本章，你就會得到答案。組成細(xì)胞的化合物化合物質(zhì) 量 分 數(shù)水85-90無機(jī)鹽1蛋質(zhì)7-10脂 質(zhì)1-2糖類和核酸組成細(xì)胞的元素大多以化合物的形式存在。請閱讀下列表解，了解組成細(xì)胞的主要化合物及其相對含量。水水無機(jī)鹽無機(jī)化合物糖類脂質(zhì)蛋白質(zhì)核酸有機(jī)化合物組成細(xì)胞的化合物思考與討論:1.有機(jī)化合物和無機(jī)化合物有什么區(qū)別？舉例說明。2.細(xì)胞內(nèi)最多的有機(jī)化合物和無機(jī)化合物分別是哪一種，你能推測它們對生命的意義嗎？3.并不是所有細(xì)胞中化合物的含量都一樣。根據(jù)你的生活經(jīng)驗，說說哪些植物器官的細(xì)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？這些思考和討論題，你不一定能回答得很好，但你已經(jīng)開始探討這些化合物對生命的意義了。在下面的實驗中，你將檢測到生物組織中含有的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)等有機(jī)化合物。實驗:檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)某些化學(xué)試劑能夠使生物組織中的有關(guān)有機(jī)化合物產(chǎn)生特定的顏色反應(yīng)。糖類中的還原糖(如葡萄糖、果糖)，與斐林試劑發(fā)生作用，生成磚紅色沉淀。脂肪可以被蘇丹Ⅲ染液染成橘黃色(或被蘇丹N染液染成紅色)。淀粉遇碘變藍(lán)色。蛋白質(zhì)與雙縮脲試劑發(fā)生作用，產(chǎn)生紫色反應(yīng)。因此，可以根據(jù)與某些化學(xué)試劑所產(chǎn)生的顏色反應(yīng)，檢測生物組織中糖類、脂肪或蛋白質(zhì)的存在。目的要求嘗試用化學(xué)試劑檢測生物組織中糖類、脂肪和蛋白質(zhì)。材料用具1.實驗材料:蘋果或梨勻漿，馬鈴薯勻漿，花生種子，花生種子勻漿，豆?jié){，鮮肝研磨液。2.用具:雙面刀片，試管(最好用刻度試管)，試管架，試管夾，大小燒杯，小量筒，滴管，酒精燈，三腳架，石棉網(wǎng)，火柴，載玻片，蓋玻片，毛筆，吸水紙，顯微鏡。3.試劑:斐林試劑(甲液:質(zhì)量濃度為mL的NaOH溶液，乙液:質(zhì)量濃度為mL的CuSO4溶液)，蘇丹Ⅲ或蘇丹IV染液，雙縮脲試劑(A液:質(zhì)量濃度為mL的NaOH溶液，B液:質(zhì)量濃度為mLCuSO4溶液)，體積分?jǐn)?shù)為50%的酒精溶液，蒸餾水。方法步驟1.實驗材料、儀器和試劑的選擇每小組從老師提供的實驗材料中選擇一兩種，預(yù)測其中含有哪些有機(jī)化合物，再選擇所需要的儀器和試劑。2.設(shè)計記錄表格，記錄預(yù)測結(jié)果，然后按照實驗步驟進(jìn)行檢測，用“+”或“-”記錄實驗測結(jié)果。3.檢測的方法步驟(1)還原糖的檢測和觀察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(甲液和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約2min。④觀察試管中出現(xiàn)的顏色變化。(2)脂肪的檢測和觀察①方法一:同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。②方法二:制作子葉臨時切片，用顯微鏡觀察子葉細(xì)胞的著色情況(以花生為例)。取材取一粒浸泡過的花生種子，去掉種皮。切片用刀片在花生子葉的橫斷面上平行切下若干薄片，放人盛有清水的培養(yǎng)皿中待用。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(如果用蘇丹Ⅲ染液，染色1min)；用吸水紙吸去染液，再滴加1~2滴體積分?jǐn)?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。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。(3)蛋白質(zhì)的檢測和觀察①向試管內(nèi)注人2mL待測組織樣液。②向試管內(nèi)注入雙縮脲試劑A液1mL，搖勻。③向試管內(nèi)注入雙縮脲試劑B液4滴，搖勻。④觀察試管中出現(xiàn)的顏色變化。(4)淀粉的檢測和觀察①向試管內(nèi)注人2mL待測組織樣液。②向試管內(nèi)滴加2滴碘液，觀察顏色變化。討論:1.你的預(yù)測與實測結(jié)果是否一致？2.小組間交流實驗結(jié)果。你有什么發(fā)現(xiàn)？3.全班共檢測了多少種生物材料？這些生物材料中有機(jī)化合物的種類、含量一樣嗎？這對我們選擇食物有什么啟發(fā)？練習(xí)一、基礎(chǔ)題1.判斷下列表述是否正確。(1)細(xì)胞中常見的元素有C，H，O，N等20多種，其中C是最基本的元素。()(2)構(gòu)成細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核的主要化合物是有機(jī)物，水和無機(jī)鹽在活細(xì)胞中并不重要。()2.將下列試劑與相應(yīng)的待測樣品、相應(yīng)的實驗結(jié)果用線連接起來。蘇丹Ⅲ染液 豆?jié){ 磚紅色沉淀斐林試劑 馬鈴薯汁 橘黃色雙縮脲試劑 葡萄汁 藍(lán)色碘液 花生子葉 紫色3.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中也都存在，這一事實主要說明:A.生物與非生物沒有區(qū)別；B.生物界與非生物界具有統(tǒng)一性；C.生物來源于非生物；D.生物界與非生物界具有差異性。