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细胞中的元素和化合物人教版高中生物必修一·第二章·第一节珊瑚珊瑚虫问题1：珊瑚和珊瑚虫，哪种是生物？珊瑚虫问题2：珊瑚和珊瑚虫都是由细胞构成的吗？珊瑚虫是，珊瑚不是。生物体是由细胞构成的。问题3：从更微观的角度来看，细胞和珊瑚虫都是由分子组成，为什么细胞能表现出生命的特征呢？本章内容通过研究组成细胞的分子以探寻生命的物质基础细胞中的元素和化合物01元素地壳细胞O48.6065.0Si26.30极少*C0.08718.0N0.033.0H0.7610.0组成地壳和组成细胞的部分元素含量（%）表*Si在某些植物细胞中含量较多，如硅藻、禾本科植物思考：比较组成地壳和组成细胞的部分元素和含量，你能发现二者之间有什么异同？同：组成细胞的化学元素和在无机自然环境中能够找到的元素相同。异：细胞中各种原色的相对含量与无机自然界的大不相同，且不同细胞中元素的相对含量也不同。生物界与非生物界既具有统一性，又具有差异性组成细胞的元素01元素玉米细胞人体细胞C43.5755.99H6.247.46O44.4314.62N1.469.33K0.921.09Ca0.234.67P0.203.11Mg0.180.16S0.170.78玉米细胞和人体细胞的部分元素及含量（干重，质量分数）表注：其他元素占细胞干重的质量分数总计小于3%问题1：在玉米细胞和人体细胞中含量较多的四种元素一样吗？怎样解释这种现象？一样，都为C、H、O、N水：H2O糖类（大部分）：Cn(H2O)m脂肪酸（脂类的一种）CH3(CH2)nCOOH氨基酸（组成蛋白质的基本单位）：NH2-CH(R)-COOH（R代表基团）玉米和人都是生物，组成它们的主要成分是水、糖类、脂类和蛋白质等物质，这些物质都含有C、H、O，蛋白质还含有大量的N元素。组成细胞的元素01元素玉米细胞人体细胞C43.5755.99H6.247.46O44.4314.62N1.469.33K0.921.09Ca0.234.67P0.203.11Mg0.180.16S0.170.78玉米细胞和人体细胞的部分元素及含量（干重，质量分数）表注：其他元素占细胞干重的质量分数总计小于3%问题2：细胞中有些元素很少，是否意味着它们不重要？胰岛素（蛋白质的一种）分子结构图组成细胞的元素01细胞中有些元素含量很少，但起着重要的作用。组成细胞的元素01元素玉米细胞人体细胞C43.5755.99H6.247.46O44.4314.62N1.469.33K0.921.09Ca0.234.67P0.203.11Mg0.180.16S0.170.78玉米细胞和人体细胞的部分元素及含量（干重，质量分数）表注：其他元素占细胞干重的质量分数总计小于3%问题3：比较组成玉米细胞和人体细胞中的元素种类和含量，你还能得出哪些结论？玉米细胞和人体细胞中的元素含量有所差别，这说明玉米细胞和人体细胞中有机物的含量不同，这与玉米和人体的物质和结构组成有关。组成细胞的元素01C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg、Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu最基本元素基本元素大量元素（占生物体总重量的万分之一以上）少量元素“铁猛碰新木桶”组成细胞的化合物02组成细胞的各种元素大多以化合物的形式存在，如水、糖类、脂质、蛋白质、核酸等等。水（70%～90%）脂质（1%～2%）蛋白质（7%～10%）无机盐（1%～1.5%）糖类和核酸（1%～1.5%）组成细胞的主要化合物及相对含量种类无机化合物有机化合物水无机盐糖类脂质蛋白质核酸组成细胞的化合物02思考：梨的果实和叶片的细胞中所含化合物的种类和含量有什么明显的差距？提示：梨的果实细胞中糖类和水分等物质多，不含叶绿素。不同生物组织的细胞中各种化合物的含量是有差别的日常膳食做到不同食物的合理搭配实验：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质03原理：某些化学试剂能够使生物组织中的有关有机化合物产生特定的颜色反应。淀粉+碘液还原糖+斐林试剂蛋白质+双缩脲试剂脂肪+苏丹Ⅲ（Ⅳ）水浴加热砖红色沉淀橘黄色（红色）紫色蓝色实验1：还原糖的检测和观察03选材：含糖量较高的白色或近于白色的植物组织制备组织样液制浆：去皮、切块、研磨过滤：用单层纱布取液：2mL显色反应现象50～65℃水浴加热2min排除色素对显色的干扰思考：西瓜和梨哪个选材好？梨2mL组织样液1mL刚配制的斐林试剂甲液：质量浓度为0.1g/mL的NaOH溶液乙液：质量浓度为0.05g/mL的CuSO4溶液甲液和乙液等量混合均匀后再注入还原糖是指具有还原性的糖，包括葡萄糖、果糖和麦芽糖等实验1：还原糖的检测和观察03实验2：脂肪的检测和观察03取材：花生种子（实验前浸泡3－4h），去掉种皮，用刀片在子叶的横断面上平行切下若干薄片，放入盛有清水的培养皿中待用。制片选取最薄的薄片移至载玻片中央在薄片上滴2－3滴苏丹Ⅲ染液（或苏丹Ⅳ），染色3min用吸水纸吸去染液，滴加体积分数为50%的酒精溶液1－2滴显微观察现象厚薄不均会导致观察时有的地方清晰，有的地方模糊洗去浮色用吸水纸吸去多余的酒精，滴1-2滴蒸馏水，盖上盖玻片，制成临时装片先在低倍镜下找到花生子叶的最薄处，移至视野中央，后用高倍镜观察有被染成橘黄色（或红色）的脂肪微粒实验2：脂肪的检测和观察03脂肪微粒实验3：蛋白质的检测和观察03选材：黄豆组织样液（或鸡蛋蛋清稀释液）制备组织样液：黄豆浸泡→去皮→切片→研磨→过滤→滤液显色反应现象蛋清必须稀释，以免实验后黏住试管壁，不易清洗摇匀2mL组织样液1mL双缩脲试剂A液双缩脲试剂A液：质量浓度为0.1g/mL的NaOH溶液双缩脲试剂B液：质量浓度为0.01g/mL的CuSO4溶液创设碱性环境4滴双缩脲试剂B液提供Cu2+无色蓝色紫色实验4：淀粉的检测和观察03选材：马铃薯匀浆显色反应现象2mL组织样液2滴碘液变蓝摇匀小结04课后习题041.基于对细胞元素组成、元素含量等的认识，判断下列相关表述是否正确。（1）细胞中不存在无机自然界没有的特殊元素。（）（2）细胞中微量元素含量最少，作用也很微小。（）（3）不同种类的细胞其组成元素和化合物种类基本相同，但含量往往有一定的差异，这既体现了细胞的统一性，又反映了细胞的多样性。（）2.将下列试剂与相应的待测样品、相应的实验结果用线连接起来。苏丹Ⅲ染液豆浆砖红色沉淀斐林试剂梨汁橘黄色双缩脲试剂花生子叶紫色3.在下列有机化合物中，人体细胞内含量最多的一种是（）A.脂质B.糖类C.蛋白质D.核酸√×√C课后习题044.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无机自然界中也都存在，这一事实主要说明（）A.生物来源于非生物B.生物界与无机自然界具有统一性C.生物界与无机自然界具有差异性D.生物与非生物在元素组成上没有区别5.组成细胞的元素追根溯源来自无机环境，为什么细胞内各种元素的比例与无机环境的大不相同？B提示：细胞是生命活动的基本单位，虽然组成细胞的元素来自无机环境，但是构成细胞的主要元素C、H、O、N含量与无机环境差异很大，这与细胞内的有机化合物如糖类、脂质、蛋白质和核酸有关。课后习题046.将细胞内含有的各种物质配齐，并按照它们在细胞中的比例放在一个试管中，能构成个生命系统吗？为什么？提示：不能。因为生命系统内部是一个严谨有序的结构，不是由物质随意堆砌而成的。