2.1細(xì)胞中的元素和化合物

第2章組成細(xì)胞的分子第1節(jié)細(xì)胞中的細(xì)胞中的元素和化合物課型：授課人：【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.了解生物界和非生物界元素的組成、含量。2.說出組成細(xì)胞的化合物種類與含量，認(rèn)同生命的物質(zhì)性。3.通過對(duì)大量元素和微量元素分類學(xué)習(xí)，養(yǎng)成比較與分類的科學(xué)思維方式。4.通過檢測(cè)生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)，認(rèn)同細(xì)胞由多種化合物組成。問題探討48.60%26.30%0.087%0.03%0.76%65.0%極少18.0%3.0%10.0%OSiCNH地殼細(xì)胞*Si在某些植物細(xì)胞中含量較多，如硅藻、禾本科植物1、組成細(xì)胞的元素在自然界中都能找到嗎？2、組成地殼和細(xì)胞的主要元素含量差別大嗎？

3、生物所含元素都來自無機(jī)環(huán)境，為什么二者元素含量卻大不相同？4、在不同生物體中各元素含量又是怎樣的呢?地殼與細(xì)胞內(nèi)的元素組成統(tǒng)一性差異性組成細(xì)胞的元素，在無機(jī)自然界中都能找到細(xì)胞中各種元素的相對(duì)含量與無機(jī)自然界的大不相同原因：細(xì)胞生命活動(dòng)所需要的物質(zhì)，歸根結(jié)底是從無機(jī)自然界中獲取的1.地殼與細(xì)胞的元素組成一、組成細(xì)胞的元素1.種類：細(xì)胞中常見的化學(xué)元素有20多種。2.存在形式：大多以化合物形式存在(少數(shù)以離子或單質(zhì)形式存在)3.分類：①大量元素(含量較多)：________________________________等。②微量元素(含量很少)：________________________等。C、H、O、N、P、S、K、Ca、MgFe、Mn、Zn、Cu、B、Mo組成生物體細(xì)胞的元素在種類上與非生物界存在統(tǒng)一性，含量上卻大不相同。那生物與生物之間是否也如此？思考·討論比較組成玉米細(xì)胞和人體細(xì)胞的元素及含量元素玉米細(xì)胞人體細(xì)胞C43.5755.99H6.247.46O44.4314.62N1.469.33K0.921.09Ca0.234.67P0.203.11Mg0.180.16S0.170.78玉米細(xì)胞和人體細(xì)胞的部分元素及含量（干重，質(zhì)量分?jǐn)?shù)）在玉米細(xì)胞和人體細(xì)胞中含量較多的四種元素一樣嗎?怎樣解釋這種現(xiàn)象?一樣，均為C、H、O、N這與組成細(xì)胞的化合物有關(guān)。玉米、人體細(xì)胞的主要成分都是水、糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)等物質(zhì)，含有C、H、O，蛋白質(zhì)、部分脂質(zhì)中還含有大量的N。2.細(xì)胞中有些元素含量很少,是否意味著它們不重要?你能舉例說明嗎？不是；如在玉米細(xì)胞中，Mg只有0.18%，如果缺少M(fèi)g細(xì)胞就不能合成葉綠素；Fe是血紅素的組成成分，缺鐵使人患貧血癥。思考·討論比較組成玉米細(xì)胞和人體細(xì)胞的元素及含量元素玉米細(xì)胞人體細(xì)胞C43.5755.99H6.247.46O44.4314.62N1.469.33K0.921.09Ca0.234.67P0.203.11Mg0.180.16S0.170.78玉米細(xì)胞和人體細(xì)胞的部分元素及含量（干重，質(zhì)量分?jǐn)?shù)）3.比較組成玉米細(xì)胞和人體細(xì)胞中的元素種類和含量,你還能得出哪些結(jié)論?不同生物體內(nèi)元素種類大致相同：說明不同生物在元素種類上具有統(tǒng)一性但是元素含量相差很大：說明不同生物在元素含量上具有差異性細(xì)胞中的元素必需元素非必需元素大量元素(9種)微量元素(6種)相對(duì)含量萬分之一C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg最基本元素基本元素主要元素大量元素(干重最多)FeMnBZnMoCu口訣：鐵

猛

碰

新

木

桶

鐵

錳

硼

鋅

鉬

銅C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg一、組成細(xì)胞的元素元素缺乏與疾病的相關(guān)性N：組成蛋白質(zhì)、核酸、葉綠素等物質(zhì)組成成分P：組成生物膜結(jié)構(gòu)的成分Ca：骨骼、牙齒的組成成分，成年人缺Ca易患骨質(zhì)疏松，人血液中缺鈣容易患抽搐癥Mg：葉綠素的重要組分，缺鎂會(huì)影響光合作用Fe：血紅蛋白的重要組成成分；缺Fe會(huì)使人患貧血；Zn：缺使人發(fā)育受影響，導(dǎo)致發(fā)育不良;B：“花而不實(shí)”，缺硼導(dǎo)致植物開花而不結(jié)果實(shí)。二、組成細(xì)胞的化合物二、組成細(xì)胞的化合物組成細(xì)胞的化合物有機(jī)物無機(jī)物糖類水蛋白質(zhì)脂質(zhì)核酸無機(jī)鹽組成細(xì)胞的各種元素大多以化合物的形式存在活細(xì)胞中含量(鮮重)：最多的化合物：水；最多的有機(jī)物：蛋白質(zhì)；最多的無機(jī)物：水；最多的元素：O。細(xì)胞干重中含量：最多化合物：蛋白質(zhì)；最多有機(jī)物：蛋白質(zhì)；最多元素：C。無論干重還是鮮重，含量最多的四種元素都是C、H、O、N注意：不同生物組織的細(xì)胞中各種化合物的含量是有差別二、組成細(xì)胞的化合物細(xì)胞干重指除去水分后所測(cè)得的重量，即烘干保持恒重后測(cè)定的重量；細(xì)胞鮮重指細(xì)胞正常生活狀態(tài)下所測(cè)得的質(zhì)量，如新鮮菠菜;三、檢測(cè)組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)

糖類的檢測(cè)：①還原糖(葡萄糖、麥芽糖、果糖等)＋

試劑

。②淀粉＋碘液→

。脂肪的檢測(cè)：

脂肪＋

染液→

色。蛋白質(zhì)的檢測(cè)：

蛋白質(zhì)＋

試劑→

色。藍(lán)色斐林磚紅色沉淀蘇丹Ⅲ橘黃雙縮脲紫1.實(shí)驗(yàn)原理三、檢測(cè)組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)

2.實(shí)驗(yàn)選材蛋清豆?jié){雞肝梨花生種子白蘿卜還原糖檢測(cè)選材：含糖量較高、淺色或近乎于淺色的植物組織，排除色素對(duì)顯色的干擾。三、檢測(cè)組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)

3.實(shí)驗(yàn)儀器三、檢測(cè)組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)

3.實(shí)驗(yàn)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溶液蘇丹Ⅲ染液：質(zhì)量濃度為0.01g/mL酒精溶液：體積分?jǐn)?shù)為50％蒸餾水方法步驟還原糖的檢測(cè)和觀察藍(lán)色→棕色→磚紅色沉淀還原糖：葡萄糖、果糖、麥芽糖、乳糖非還原糖：蔗糖、淀粉剛配置的斐林試劑不穩(wěn)定，Cu（OH）2容易被還原糖還原成Cu2O，磚紅色沉淀。制成勻漿新制的斐林試劑組織樣液50~65°C水浴加熱2min說明組織樣液中含有可溶性還原糖蛋白質(zhì)的檢測(cè)和觀察雙縮脲試劑是使用時(shí)先加A液，再加B液，因?yàn)槠浞磻?yīng)原理是具有兩個(gè)或以上肽鍵的化合物在堿性條件下與Cu2+反應(yīng)生成紫色絡(luò)合物，所以要先營(yíng)造一個(gè)堿性環(huán)境。方法步驟脂肪的檢測(cè)和觀察方法一：花生種子勻漿＋3滴蘇丹Ⅲ染液→橘黃色方法步驟脂肪的檢測(cè)和觀察方法二：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?jǐn)?shù)為50%的酒精溶液④制成臨時(shí)裝片：滴一滴蒸餾水，蓋上蓋玻片先低倍鏡下找著色顆粒，再高倍鏡觀察觀察圓形小顆粒呈橘黃色，證明有脂肪存在。取材花生種子（浸泡），將子葉切成薄片結(jié)論方法步驟斐林試劑雙縮脲試劑甲液乙液A液B液0.1g/mlNaOH0.05g/mlCuSO40.1g/mlNaOH0.01g/mlCuSO4還原糖+Cu(OH)2↓ΔCu2O(沉淀）肽鍵與Cu2+在堿性的條件下結(jié)合成紫色絡(luò)合物甲、乙兩液等量混勻，立即使用(現(xiàn)配現(xiàn)用)先A液1ml,再B液4滴50-65℃水浴加熱無需加熱，搖勻即可藍(lán)色→棕色→磚紅色沉淀紫色斐林試劑與雙縮脲試劑的對(duì)比成分鑒定原理添加順序反應(yīng)條件實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象易錯(cuò)提示(1)大量元素和微量元素的劃分依據(jù)是元素的含量，一般以元素含量占生物總重量萬分之一的比率為標(biāo)準(zhǔn)，而不是生理作用。(2)大量元素和微量元素都是生物體所必需的，但生物體內(nèi)含有的元素不一定都是必需元素，如Pb。(3)C是構(gòu)成細(xì)胞的核心元素（最基本元素）,是構(gòu)成有機(jī)物的基本支架。(4)非還原糖(如蔗糖)＋斐林試劑水浴加熱后的現(xiàn)象不是無色，而是淺藍(lán)色[Cu(OH)2的顏色]。(5)脂肪的檢測(cè)中，若要觀察被染色的脂肪顆粒，則使用顯微鏡；若只觀察溶液顏色變化，則不必使用顯微鏡，可以在制備的組織樣液中加入蘇丹Ⅲ染液，觀察溶液的顏色變化。課堂檢測(cè)

1.利用斐林試劑的甲液、乙液和蒸餾水能否檢測(cè)蛋白質(zhì)？為什么？

能；斐林試劑的甲液、乙液的成分分別與雙縮脲試劑的A液、B液相同，只是斐林試劑的乙液的質(zhì)量濃度比雙縮脲試劑的B液高，只需將斐林試劑的乙液用蒸餾水稀釋成0.01g/mL即可。2.鑒定可溶性還原糖的實(shí)驗(yàn)材料是否可選擇西瓜、番茄、馬鈴薯、甘蔗組織樣液？不可以。西瓜和番茄組織樣液本身的顏色對(duì)于鑒定時(shí)的顏色反應(yīng)起著掩蓋作用，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯；馬鈴薯含淀粉，淀粉為非還原糖；甘蔗主要含蔗糖，為非還原糖。3．下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)操作步驟的敘述中，正確的是()A．用于鑒定可溶性還原糖的斐林試劑甲液和乙液，可直接用于蛋白質(zhì)的鑒定B．鑒定可溶性還原糖時(shí)，要加入斐林試劑甲液后再加入乙液C．脂肪的鑒定實(shí)驗(yàn)中需用顯微鏡才能看到被染成橘黃色的脂肪顆粒D．用于鑒定蛋白質(zhì)的雙縮脲試劑A液和B液，要混合均勻，再加入含樣品的試管中，且現(xiàn)配現(xiàn)用C(1)組成地殼的元素在細(xì)胞中都能找到(

)(2)細(xì)胞中含量很少的元素都是微量元素(

)(3)大量元素和微量元素的劃分依據(jù)是其發(fā)揮生理作用的大小(

)(4)沙漠中的仙人掌細(xì)胞中含量最多的化合物是水

()(5)西瓜、番茄等都含有較多的糖，因此可用于還原糖的鑒定(

)(6)甘蔗富含糖，是做還原糖鑒定的理想材料(

)(7)非還原糖與斐林試劑混合后