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第2章组成细胞的分子第1节细胞中的元素和化合物组成地壳和组成细胞的部分元素含量(％)表元素地壳细胞O48.6065.0Si26.30极少C0.08718.0N0.033.0H0.7610.0问题探讨1.组成生物体的所有元素中，有没有哪一些元素是生物体所特有的？没有。这说明什么？生物界和非生物界具有统一性。2.生物体中的元素含量和无机环境中的含量有区别吗？有，相差很大。这又说明什么？生物界和非生物界还具有差异性。生物体按照生命活动需要从外界有选择地吸收元素，故元素含量与无机环境元素含量相差较大。3.生物所含元素都来自无机环境，为什么二者元素含量却大不相同？1.组成细胞的化学元素在自然界的无机环境中都能找到,没有一种元素是生命特有的；2.但元素在细胞中和无机环境中的含量却有区别.说明生命和非生命的无机环境既有统一性又有差异性,生命起源于非生命物质.例题：1.科学家在研究生物体的化学成分时,发现组成生物体的元素在非生物界也存在,这一事实主要说明:（）A、生物界和非生物界没有区别B、生物界和非生物界具有统一性C、生物来源于非生物D、生物界和非生物界具有差异性B2.下列有关组成生物体化学元素的论述，正确的是（）A、组成生物体和组成无机自然界的化学元素中，碳元素含量最多B、人、动物与植物所含的化学元素的种类差异很大C、组成生物体的化学元素在无机自然界都可以找到D、不同生物体内各种化学元素的含量比例基本相似C玉米和人体的化学元素组成（质量分数%）元素玉米人O44.4314.62C43.7555.99H6.247.46N1.469.33K0.921.09Ca0.234.67P0.203.11Mg0.180.16S0.170.781.不同生物体内化学元素的种类：2.不同生物体内同种化学元素的含量：3.同一生物体内不同化学元素的含量不同，其中哪4种元素所占比例最大？C、H、O、N大体相同相差很大从上表中可得出：组成人体细胞的主要的元素占细胞鲜重和干重的%组成人体细胞的主要元素（占细胞鲜重的百分比）组成人体细胞的主要元素（占细胞干重的百分比）问题：1.在人体细胞中，干重时含量最多的元素是；最多的四种元素按多到少排列是。2.鲜重时含量最多的元素是；最多的四种元素按多到少排列是。3.组成生物体的化学元素的种类和含量一样吗？CO种类大体相同，含量差异很大C＞O＞N＞HO＞C＞H＞N一、组成生物体的化学元素常见的主要有20多种是生物体有选择的从无机自然界中获取的。按含量分类大量元素：含量占生物体总重量万分之一以上的元素。主要有：C、H、0、N、P、S、K、Ca、Mg等。微量元素：生物体内含量很少的一些元素。主要有：Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。C、H、O、N、P、S、K、Ca、MgFe、Mn、B、Zn、Cu、Mo基本元素主要元素大量元素微量元素最基本元素组成细胞的最基本元素：组成细胞的基本元素：组成细胞的主要元素：按作用分CCHONCHONPS（C是构成生物大分子的基本骨架）一些化学元素的作用•N：组成蛋白质、核酸、叶绿素、ATP、NADPH等物质的组成成分•P：组成ATP、生物膜结构的成分•K：感到肢体麻木•Ca：骨骼、牙齿的组成成分，成年人缺Ca易患骨质疏松，人血液中缺钙容易患抽搐症•Mg：叶绿素的重要组分•Fe：血红蛋白、多种酶的重要组成成分，缺Fe会使人患贫血；•Zn：缺使人发育受影响，导致发育不良;•B：缺导致开花而不结果实。例题：1、组成玉米和人体的最基本元素（）A、HB、OC、ND、C2.下列组成活细胞的基本元素中，含量由多到少的正确顺序是（）A、C＞H＞O＞NB、C＞O＞H＞NC、O＞C＞N＞HD、O＞C＞H＞NDD3.比较小麦和家兔体内的各种化学元素（）A、种类和含量都相差很大B、种类相差很大，其中相同元素的含量都大体相同C、种类和含量都相差不大D、种类大体相同，其中相同元素的含量大都相差很大D组成细胞的各种元素主要又是以什么形式存在的呢?以化合物的形式存在无机化合物水：85~90%无机盐：1~1.5%有机化合物糖类脂质：1~2%核酸蛋白质：7~8%构成细胞的化合物二、组成细胞的化合物1~1.5%化合物占细胞鲜重的含量：化合物质量分数（%）水85-90无机盐1-1.5蛋白质7-10脂类1-2糖类和核酸1-1.51.一般情况下活细胞内含量最多的化合物是___；2.含量最多的有机化合物______；3.占干重最多的化合物是。水蛋白质蛋白质P17思考与讨论：1.有机化合物和无机化合物有什么区别？区别主要看它们的分子组成中是否有碳元素。如：糖类是有机物，由C、H、O三种元素组成；水是无机物，由H、O二种元素组成。2.细胞内最多的有机化合物和无机化合物分别是哪一种？你能推测它们对生命的意义吗？①细胞内最多的有机化合物：蛋白质，是组成生物体的重要物质，在生命活动中期重要作用。②细胞内最多的无机化合物：水，是生命之源，离开水，生命活动就无法进行。3.并不是所有细胞中化合物的含量都一样。根据你的生活经验，说说哪些植物器官的细胞中富含糖类、脂质或蛋白质？叶肉细胞、果实细胞、种子的细胞等含量较多。例：谷类的果实种子含淀粉较多；甘蔗的茎、甜菜的根含蔗糖较多；花生、芝麻种子含脂质较多。大豆种子含蛋白质较多4.怎样从植物器官中提取这些化合物？设法使细胞破碎，再将这些物质提取出来。例题：1.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（）A、蛋白质B、脂肪C、糖类D、水2.细胞干重中含量最多的化合物是（）A、水B、蛋白质C、脂质D、无机盐3.东北虎主要分布于我国长白山、小兴安岭等地区华南虎主要分布于我国长江流域以南地区。根据你们学过的知识判断，东北虎为了与其生存环境相适应，与华南虎相比，下列哪种物质含量所占比例明显较高()A脂肪B糖原C蛋白质D核酸DBA三、实验：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质实验原理：化学试剂+有机化合物→特定的颜色还原糖：可被氧化充当还原剂的糖。常见的有：葡萄糖、果糖、麦芽糖、乳糖、半乳糖注：蔗糖、淀粉不是还原糖1.还原糖+斐林试剂砖红色沉淀使用方法：先混合再加入糖中（NaOH+CuSO4）水浴加热斐林试剂：甲液：0.1g/mL的NaOH溶液乙液：0.05g/mL的CuSO4溶液可溶性还原糖与斐林试剂发生作用，可生成砖红色的Cu2O沉淀。CH2OH–(CHOH)4–CHO+2Cu(OH)2→CH2OH–(CHOH)4–COOH+Cu2O↓+2H2O（葡萄糖）（浅蓝色）（葡萄糖酸）（砖红色）即：还原糖中的醛基（–CHO）被Cu(OH)2氧化，Cu(OH)2被还原成砖红色的Cu2O沉淀还原糖的鉴定原理：还原糖+斐林试剂——砖红色沉淀（1）材料的选取：还原糖含量高，白色或近于白色，如苹果，梨，白萝卜。（2）试剂：斐林试剂(现配现用)甲液：0.1g/ml的NaOH溶液，乙液：0.05g/ml的CuSO4溶液（3）步骤：样液制备（取材5g，加入石英砂和5ml水）→取样液2ml于试管中→加入新配制的斐林试剂1ml（甲液和乙液等量混合均匀后再加入）→水浴加热2min左右→观察颜色变化（浅蓝色→棕色→砖红色）浅蓝色水浴加热前后的颜色变化：棕色砖红色2.蛋白质+双缩脲试剂→紫色双缩脲试剂：A液：0.1g/mL的NaOH溶液B液：0.01g/mL的CuSO4溶液使用方法：先加A液于样液中，再加B液于样液中蛋白质的鉴定原理：蛋白质与双缩脲试剂发生作用，产生紫色反应。蛋白质分子中含有很多肽键，在碱性溶液（即A液可造成碱性环境）中能与双缩脲试剂中的Cu2+作用，产生紫色络合物。（1）选材：鸡蛋清（必须稀释）（2）试剂：双缩脲试剂A液：0.1g/mL的NaOH溶液，B液：0.01g/mL的CuSO4溶液（3）步骤：试管中加样液2mL→加双缩脲试剂A液1mL（造成碱性环境），摇匀→加双缩脲试剂B液4滴，摇匀→观察颜色变化（紫色）注：①样液浓度不宜过高，以免实验后黏住试管壁，洗不干净。②B液不能过量，多余的B液会与A液反应成蓝色，而掩盖生成的紫色。斐林试剂双缩脲试剂甲液乙液A液B液成分鉴定物质添加顺序方法反应原理反应条件反应现象比较斐林试剂和双缩脲试剂0.1g/mL的NaOH溶液0.1g/mL的NaOH溶液0.01g/mL的CuSO4溶液0.05g/mL的CuSO4溶液还原性糖蛋白质甲液和乙液等量混合均匀后再加入先加双缩脲试剂A液1mL，摇匀，再加双缩脲试剂B液4滴50-65℃水浴加热砖红色沉淀紫色络合物不需加热，摇匀即可还原糖中的醛基被Cu(OH)2氧化，Cu(OH)2被还原成Cu2O具有两个以上肽键的化合物在碱性条件下与Cu2+反应生成络合物3.脂肪+苏丹Ⅲ→橘黄色脂肪+苏丹Ⅳ→红色（1）材料的选取：含脂肪量越高的组织越好，如花生的子叶。（2）步骤①取材：取一粒浸泡过的花生种子，去掉种皮②制作徒手切片：（切片越薄越好）将最薄的花生切片放在载玻片中央③染色：滴2～3滴苏丹Ⅲ染液在切片上→2~3min后吸去染液→滴体积分数50%的酒精洗去浮色→吸去多余的酒精（苏丹Ⅲ易溶于酒精中，避免影响实验结果）④制作装片：滴1～2滴清水于材料切片上→盖上盖玻片⑤镜检鉴定：光学显微镜对光→低倍镜寻找着色圆形小颗粒→高倍镜观察染成橘黄色的脂肪颗粒4、用试管取2mL待测组织样液，向试管内滴加1～2滴碘液，观察颜色变化。淀粉+碘→蓝色加1~2滴碘液鉴定物质材料试剂现象可溶性还原糖梨（避免颜色干扰）脂肪花生蛋白质豆浆鸡蛋清淀粉马铃薯•生物组织中几种有机物的检测方法比较：斐琳试剂（甲液乙液混合使用）砖红色沉淀（水浴加热）苏丹Ⅲ苏丹Ⅳ橘黄色脂肪滴红色脂肪滴双缩脲试剂(先加A液后加B液、B液不能过量)紫色碘液蓝色例题：1.可用于鉴定生物组织中可溶性还原糖的试剂（）A．斐林试剂B．双缩脲试剂C．苏丹Ⅲ染液D．苏丹Ⅳ染液2.下列糖中能与斐林试剂反应产生砖红色沉淀的是（）A．淀粉B．果糖C．蔗糖D．纤维素3.下列哪个实验用到显微镜（）A．可溶性还原糖的鉴定B．蛋白质的鉴定C．脂肪的鉴定D．淀粉的鉴定ACB4.用斐林试剂鉴定可溶性还原糖时，溶液颜色的变化过程为（）A．无色一砖红色（沉淀）B．浅蓝色一砖红色（沉淀）C．浅蓝色一蓝色一砖红色（沉淀）D．浅蓝色一棕色一砖红色（沉淀）5.下列物质中，能被苏丹IV染液染成红色的是（）A．马铃薯块茎B．浸软的蓖麻种子C．蛋清液D．苹果DB6.在鉴定可溶性还原糖的实验中，加入斐林试剂时必须要（）A．先加入斐林试剂甲液，后加入乙液B．先加入斐林试剂乙液，后加入甲液C．将斐林试剂的甲液和乙液混合均匀后再加D．以上A、B、C三种操作方法都正确7.鉴定蛋白质样品时加双缩脲试剂的正确做法是（）A．先加A液，混合后再加B液摇匀观察B．先加B液，混合后再加A液摇匀观察C．A、B液混合后加入，摇匀后观察D．A、B液同时加入样液，摇匀后观察CA