细胞中的元素和化合物4ppt课件

1、第第1 1节节 细胞中的元素和化合物细胞中的元素和化合物必修1 分子与细胞 第2章 组成细胞的分子问题讨论问题讨论教学过程教学过程1.组成生物体的一切元素中，有没有哪一些组成生物体的一切元素中，有没有哪一些元素是生物体所特有的？元素是生物体所特有的？没有。没有。生物界和非生物界具有一致性。生物界和非生物界具有一致性。2.生物体中的元素含量和无机环境中生物体中的元素含量和无机环境中的含量有区别吗？的含量有区别吗？有，相差很大。有，相差很大。这又阐明什么？这又阐明什么？生物界和非生物界还具有差别性。生物界和非生物界还具有差别性。这阐明什么？这阐明什么？组成细胞的化学元素在自然界组成细胞的化学元素在

2、自然界的无机环境中都能找到的无机环境中都能找到, ,没有一没有一种元素是细胞特有的；种元素是细胞特有的；元素在细胞中和无机环境中的元素在细胞中和无机环境中的含量却又不大一样含量却又不大一样阐明生命和非生命的无机环境既有阐明生命和非生命的无机环境既有一致性又有差别性一致性又有差别性, ,生命来源于非生生命来源于非生命物质命物质. .生物界与非生物界一致性：差别性：玉米和人体细胞部分元素含量的比较玉米和人体细胞部分元素含量的比较 玉米玉米 人人氧氧 44.43 14.62碳碳 43.57 55.99氮氮 1.46 9.33氢氢 6.24 7.46钾钾 0.92 1.09钙钙 0.24 4.67磷磷

3、 0.20 3.11硫硫 0.17 0.78氯氯 0.14 0.47镁镁 0.18 0.16铁铁 0.08 0.012 硅硅 1.17 0.005锌锌 - 0.01这阐明什么这阐明什么? ?组成不同生物体的组成不同生物体的化学元素在种类上化学元素在种类上大致一样，大致一样，但在含量上却相差但在含量上却相差很大很大生物界的一致性和差别性干鲜细胞对比图干鲜细胞对比图组成人体细胞的主要元素组成人体细胞的主要元素占细胞干重的百分比占细胞干重的百分比一、组成细胞的元素一、组成细胞的元素鲜重细胞：含有水的细胞称为鲜重细胞干重细胞：不含有水的细胞称为干重细胞 1、鲜重细胞细胞中氧元素最多，主要缘由是细胞中含

4、水最多。其次最多的是碳元素。 2、干重细胞没有水，有机物蛋白质最多，也就是碳元素最多了。鲜重活细胞：CONHOCHN细胞干重烘干：教学过程教学过程 在人体细胞中，干重时含量最多的元在人体细胞中，干重时含量最多的元素是素是 ；鲜重时含量最多的元素是；鲜重时含量最多的元素是 。C Co o细胞的主要元素是细胞的主要元素是: C: C、H H、O O、N N、P P、S S等等最根本元素是最根本元素是: C: C 这些元素在不同生物体这些元素在不同生物体的含量有怎样呢的含量有怎样呢? ?构成有机物的骨架元素，能构成链或环细胞中元素根据含量分为细胞中元素根据含量分为:C C、H H、O O、N N、P

5、 P、S S、K K、CaCa、MgMg等。等。微量元素：微量元素：大量元素：大量元素：FeFe、MnMn、ZnZn、CuCu、B B、MoMo等。等。大量元素和微量元素都是生物体生命活动所必需的 几十年前几十年前,新西兰有一个牧场的大片牧新西兰有一个牧场的大片牧草长势很弱草长势很弱,有的甚至发黄枯萎有的甚至发黄枯萎,即使运用了即使运用了大量的大量的N,P,K肥也无济于事肥也无济于事,后来后来,人们偶尔人们偶尔发现牧场内的一小片牧草长得非常茂盛发现牧场内的一小片牧草长得非常茂盛,原原来来,这一片绿洲的附近有一座钼矿这一片绿洲的附近有一座钼矿,矿工矿工每天上下班总是抄近路走每天上下班总是抄近路走

6、,他们的鞋子个踩他们的鞋子个踩过的地方过的地方,牧草绿油油的牧草绿油油的,经过科学家的化验经过科学家的化验和分析和分析,一公顷牧草只需一公顷牧草只需150克钼就足够了克钼就足够了.经过分析经过分析, ,他能得出什么结论呢他能得出什么结论呢? ? 微量元素微量元素( (钼钼) )在生物体内含量很少，在生物体内含量很少，但对维持生物体正常生命活动是必不但对维持生物体正常生命活动是必不可少的。可少的。缺缺FeFe会使人患贫血等病症；会使人患贫血等病症；缺缺ZnZn使人发育受影响，性器官的发育不良等使人发育受影响，性器官的发育不良等; ;缺会导致甲状腺肿等。缺会导致甲状腺肿等。组成细胞的各种组成细胞的

7、各种元素又是以什么元素又是以什么方式存在的呢方式存在的呢? ?化合物化合物-水水无机盐无机盐无机化合物无机化合物有机化合物有机化合物糖类糖类脂质脂质蛋白质蛋白质核酸核酸二、组成细胞的化合物二、组成细胞的化合物组成细胞的元素主要以化合物方式存在组成细胞的元素主要以化合物方式存在细胞中最多的化合物是细胞中最多的化合物是 ；最多的有机化合物是；最多的有机化合物是 。水水蛋白质蛋白质思索与讨论1.提示：有机化合物和无机化合物的区别主要看它们的分子组成中能否有碳元素，如糖类是有机化合物，由碳、氢、氧三种元素组成；水是无机化合物，由氢、氧两种元素组成。当然这不是严厉意义上的区别。2.提示：细胞中最多的有机

8、化合物是蛋白质，无机化合物是水。蛋白质是组成生物体的重要物质，在生命活动中起重要作用；水是生命之源，分开水，生命活动就无法进展。3.提示：植物的叶肉细胞、果实细胞和种子的细胞中通常含有较多的糖类、脂质和蛋白质。如禾谷类的果实、种子中含淀粉多糖较多；甘蔗的茎和甜菜的根含蔗糖多；花生、芝麻种子中含脂质多；大豆种子中含蛋白质多，等等。要想从植物的果实、种子中获得糖类、脂质和蛋白质，就要设法使细胞破碎，再将这些物质提取出来。 元素元素 元素元素最根本最根本根本根本主要主要大量大量微量微量 元素元素 元素元素 元素元素铁锰硼锌钼铜铁锰硼锌钼铜二、组成细胞的化合物二、组成细胞的化合物1、无机化合物：、无机

9、化合物：2、有机化合物：、有机化合物：3、细胞中最多的化合物是：、细胞中最多的化合物是：4、细胞中最多的有机化合物是：、细胞中最多的有机化合物是：知识构造知识构造大量元素微量元素无机物有机物水无机盐糖类脂质蛋白质核酸化学元素生物界与非生物界的一致性与差别性表达包括化合物 原理：某些化学试剂可原理：某些化学试剂可以使生物组织中的有关有机以使生物组织中的有关有机化合物产生特定的颜色反响。化合物产生特定的颜色反响。淀粉+碘液 蓝色 水浴加热复原糖+斐林试剂 砖红色沉淀蛋白质+双缩脲试剂 紫色脂肪+苏丹染液 橘黄色红色显微镜察看一可溶性复原糖的鉴定一可溶性复原糖的鉴定 1.复原性糖与非复原性糖：复原性

10、糖与非复原性糖： (1).复原性糖：复原性糖： 葡萄糖、果糖、麦芽糖、乳糖。葡萄糖、果糖、麦芽糖、乳糖。 (2).非复原性糖：淀粉、纤维素、蔗糖、糖原。非复原性糖：淀粉、纤维素、蔗糖、糖原。2.试剂：斐林试剂试剂：斐林试剂甲液：甲液：0.1g/mL的的NaOH，乙液：乙液：0.05gmL的的CuSO43.原理：复原糖原理：复原糖 + 斐林试剂斐林试剂 砖红色沉淀砖红色沉淀先等量混合再参与先等量混合再参与现配现用现配现用4.溶液的颜色变化：浅蓝色溶液的颜色变化：浅蓝色棕色棕色砖红色沉淀。砖红色沉淀。 水浴加热Cu2O鉴定可溶性复原糖的实验资料鉴定可溶性复原糖的实验资料为什么不用植物的叶或西瓜与西

11、红柿的果实？对于鉴定时的颜色反响起着掩盖作用，导对于鉴定时的颜色反响起着掩盖作用，导致实验景象不明显致实验景象不明显 本实验最理想的实验资料是含糖量较高的生本实验最理想的实验资料是含糖量较高的生物组织或器官物组织或器官, ,而且组织的颜色较浅，或而且组织的颜色较浅，或近于白色的，如苹果和梨的果实。经实验比近于白色的，如苹果和梨的果实。经实验比较，颜色反响的明显程度依次为苹果、梨、较，颜色反响的明显程度依次为苹果、梨、白色甘蓝叶、白萝卜。白色甘蓝叶、白萝卜。 二脂肪的鉴定二脂肪的鉴定 1 1试剂：苏丹试剂：苏丹或苏丹或苏丹IVIV染液染液脂肪滴颜色脂肪滴颜色橘黄色橘黄色红色红色苏丹苏丹IV2 2

12、鉴定脂肪的实验资料鉴定脂肪的实验资料最好选择富含脂肪的种子，如花生种子取其子叶。最好选择富含脂肪的种子，如花生种子取其子叶。 三蛋白质的鉴定2.鉴定试剂：双缩脲试剂A液：0.1g/mL的NaOHB液：0.01gmL的CuSO43.反响原理：蛋白质中的肽键在碱性溶液中与极稀的CuSO4反响，生成紫色的物质蛋白质蛋白质 + 双缩脲试剂双缩脲试剂 紫色紫色先加先加A 液再加液再加B液液1.鉴定蛋白质的实验资料 最好选用富含蛋白质的生物组织或器官，如大豆，鸡蛋卵白。 鉴定试剂：碘液 淀粉遇碘变蓝色四、淀粉的鉴定四、淀粉的鉴定斐林试剂斐林试剂苏丹苏丹或苏丹或苏丹染液染液碘液碘液双缩脲试剂双缩脲试剂砖红色

13、沉淀砖红色沉淀橘黄色橘黄色或红色或红色蓝色蓝色紫色紫色显微镜察看显微镜察看先先A液，摇匀，液，摇匀，后后B液液留意区分留意区分斐林试剂斐林试剂双缩脲试剂双缩脲试剂甲液甲液 0.1g/mL NaOH 乙液乙液 0.05g/mLCuSO4等量混合等量混合用用A 液液0.1g/mL NaOH B液液 0.01g/mLCuSO4 先先A后后B量不同，鉴定前，留出一部分组织样液，以便对比量不同，鉴定前，留出一部分组织样液，以便对比现配现用；水浴加现配现用；水浴加热热 ； 颜色颜色浅蓝浅蓝-棕色棕色-砖红色砖红色原理不同：斐林试剂是新制原理不同：斐林试剂是新制的的Cu(OH)2，双缩脲试剂是，双缩脲试剂是

14、碱性条件下的碱性条件下的Cu2+教学反响教学反响 一、填空一、填空 1组成人体的元素中，占细胞鲜重百分比组成人体的元素中，占细胞鲜重百分比最多的元素是最多的元素是_；占细胞干重百分；占细胞干重百分比最多的元素是比最多的元素是_。 _是构成细胞的最根本元素。是构成细胞的最根本元素。 2普通情况下活细胞内含量最多的化合物普通情况下活细胞内含量最多的化合物是是_，含量最多的有机化合物，含量最多的有机化合物_。OCC水水蛋白质蛋白质教学反响教学反响二、选择题二、选择题1、科学家在研讨生物体的化学成分时、科学家在研讨生物体的化学成分时,发现组成生物体发现组成生物体的元素在非生物界也存在的元素在非生物界也

15、存在,这一现实主要阐明这一现实主要阐明: A 生物界和非生物界没有区别生物界和非生物界没有区别 B 生物界和非生物界具有一致性生物界和非生物界具有一致性 C 生物来源于非生物生物来源于非生物 D 生物界和非生物界具有差别性生物界和非生物界具有差别性2、生活在缺水的沙漠环境中的仙人掌细胞中，含量最、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多的化合物是 A、蛋白质、蛋白质 B、脂肪、脂肪 C、糖类、糖类 D、水、水B BD D教学反响教学反响C CC CA A教学反响教学反响B BD D教学参考教学参考组成细胞化学元素的作用组成细胞化学元素的作用 1组成各种化合物组成各种化合物 化

16、学元素主要以化合物的方式参与细胞的组成化学元素主要以化合物的方式参与细胞的组成和细胞的代谢活动，这些化合物是生物体进展各项生命活动的根底：和细胞的代谢活动，这些化合物是生物体进展各项生命活动的根底：如如N：是核酸、蛋白质、：是核酸、蛋白质、NADP+、ATP、固醇、叶绿素、生长素、甲、固醇、叶绿素、生长素、甲状腺激素等的重要组成成分；状腺激素等的重要组成成分；P是磷脂、是磷脂、NADP+、ATP等的重要组成等的重要组成成分等。成分等。2影响生物体的生命活动影响生物体的生命活动 如如B可促进花粉的萌生和花粉管的伸长可促进花粉的萌生和花粉管的伸长按元素的生物学功能，大致可分为以下类型。按元素的生物

17、学功能，大致可分为以下类型。1、构成原生质的根本元素：如、构成原生质的根本元素：如C、H、O、N、P是构成核酸的主是构成核酸的主要元素；要元素；C、H、O、N是构成蛋白质的主要元素等。是构成蛋白质的主要元素等。2、调理机、调理机体活动的元素：如离子态的体活动的元素：如离子态的Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Cl-、H+及其及其他离子他离子OH-、HCO3-、SO42-、HPO42-等。等。3、与蛋白质结合的、与蛋白质结合的元素：如元素：如 Fe血红蛋白、细胞色素、固氨酶等，血红蛋白、细胞色素、固氨酶等，Cu血蓝素、细血蓝素、细胞色素、氧化酶等，胞色素、氧化酶等，Mg固氮酶，固氮酶，Co构成维

18、生素构成维生素B12，在天，在天然存在的方式中，维生素然存在的方式中，维生素B12能够是与肽或蛋白质结合的，能够是与肽或蛋白质结合的，ZnDNA聚合酶、聚合酶、 RNA聚合酶，聚合酶， I甲状腺蛋白质。这是一种含碘蛋甲状腺蛋白质。这是一种含碘蛋白质，是人体内的碘库白质，是人体内的碘库Mn精氨酸酶等多种酶精氨酸酶等多种酶4微量调理元微量调理元素：如素：如B、Cr、Se、As、Ni等。这些元素是不可缺的，又是不可替等。这些元素是不可缺的，又是不可替代的。代的。教学参考教学参考 关于细胞中各化合物含量的问题关于细胞中各化合物含量的问题 1. 组织细胞中含量最多的化合物是水，可以说不组织细胞中含量最多

19、的化合物是水，可以说不论是哪种细胞脂肪细胞普通除外，该细胞是论是哪种细胞脂肪细胞普通除外，该细胞是处于什么季节，什么什么地方，在什么时期，细处于什么季节，什么什么地方，在什么时期，细胞中水的含量都是最多，有机化物蛋白质的含量胞中水的含量都是最多，有机化物蛋白质的含量仅于第二。仅于第二。 2.在细胞中各化合物的含量变化以核酸最为稳定，在细胞中各化合物的含量变化以核酸最为稳定，其变化范围较小且有规律性，而水的含量变化范其变化范围较小且有规律性，而水的含量变化范围为最大。同时，各化合物在细胞中的含量也不围为最大。同时，各化合物在细胞中的含量也不能低于最低值，否那么将影响细胞的生命。多细能低于最低值，

20、否那么将影响细胞的生命。多细胞生物体内，由许多类似的细胞和细胞间质有机胞生物体内，由许多类似的细胞和细胞间质有机结合而成的构造，有一定的形状、构造和生理功结合而成的构造，有一定的形状、构造和生理功能。能。 教学参考教学参考 三检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质三检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质1实验关键：1复原糖的鉴定a.资料应含糖量高且无色；b.斐林试剂的甲液和乙液现配现用，混合均匀。2脂肪的鉴定子叶应切成薄片3蛋白质的鉴定实验关键：a.先加双缩脲试剂A，再加双缩脲试剂Bb.鸡蛋蛋白液必需稀释(10倍)教学参考教学参考 三检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质三检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白

21、质2实验资料的预备(1)鉴定复原糖的实验资料预备：植物组织是常用的实验资料，但必需加以选择。在双子叶植物中，光协作用的主要产物葡萄糖构成后合成为淀粉，暂时贮藏在叶子内，因此最好不用双子叶植物的叶子做实验资料。有些单子叶植物，如韭菜、鸢尾，并不将光协作用的初始产物转变为淀粉，因此叶内含有大量的复原单糖，但是，由于叶片中叶绿素的颜色较深，对于鉴定时的颜色反响起着掩盖作用，导致实验景象不明显，因此，也不宜用单子叶植物的叶子做实验资料。本实验最理想的实验资料是含糖量较高的生物组织(或器官)，而且组织的颜色较浅.或近于白色的.如苹果和梨的果实，经实验比较，颜色反响的明显程度，依次为苹果、梨、白色甘蓝叶、

22、白萝卜。(2)鉴定脂肪的实验资料预备：实验资料最好选择富含脂肪的种子，如花生种子(取其子叶)。供实验用的花生种子，必需提早浸泡34h。浸泡时间短了，不容易切成片；浸泡时间过长，那么组织太软，切下的薄片不易成形。 教学参考教学参考 三检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质三检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质(3)鉴定蛋白质的实验资料预备：实验资料最好选用富含蛋白质的生物组织(或器官)，植物资料常用的是大豆，动物资料常用的是鸡蛋(卵白)。如用大豆，必需提早浸泡12h，这样容易研磨成浆。有条件的学校，可以直接采用现成的大豆磨成的豆浆，豆浆可以购买，也可用小型的榨汁机制取。假设用稀释的卵白做实验资料，实验效果会更好。3实验的本卷须知(1)斐林试剂与双缩脲试剂的不同点斐林试剂与双缩脲试剂都由NaOH和CuSO4组成，但二者有如下3点不同：a.溶液浓度不同、斐林试剂中NaOH的浓度为0.1