細(xì)胞中的元素和化合物(可用96屆)

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.

——鄒承魯揭陽市第一中學(xué)林凡目前一頁\總數(shù)四十頁\編于十七點(diǎn)那這些大分子物質(zhì)是什么？它們又由什么構(gòu)成？我們先來看一組廣告。目前二頁\總數(shù)四十頁\編于十七點(diǎn)廣告三：萬丈高樓平地起，層層都是“鈣”起來廣告二：健康的體魄，來源于“碘碘”滴滴廣告一：補(bǔ)鐵、補(bǔ)血，效果好！樸血口服液！廣而告之：（電視廣告）廣告四：聰明伶俐，堅(jiān)持補(bǔ)鋅；有鋅萬事成；用心的媽媽會(huì)用“鋅”。上面的廣告中提到了哪些化學(xué)元素？能否用學(xué)過的生物學(xué)知識(shí)來解釋這些廣告中包含的科學(xué)道理？目前三頁\總數(shù)四十頁\編于十七點(diǎn)第1節(jié)細(xì)胞中的元素和化合物本節(jié)聚焦:1.組成細(xì)胞的主要元素是什么?2.組成細(xì)胞的重要化合物有哪些?3.怎樣檢測(cè)生物組織中糖類、脂肪和蛋白質(zhì)?目前四頁\總數(shù)四十頁\編于十七點(diǎn)地球上的環(huán)境千變?nèi)f化，但都是由一定的物質(zhì)組成，比如地殼表面的水、巖石以及空氣，那么這些物質(zhì)由哪些元素組成呢？生物是生活在一定的環(huán)境中，這些生物從環(huán)境中獲取物質(zhì)，那么這些生物又由哪些元素組成？目前五頁\總數(shù)四十頁\編于十七點(diǎn)討論:

比較組成地殼和組成細(xì)胞的部分元素的含量，你能提出什么問題或者得出什么結(jié)論？問題探討元素地殼細(xì)胞O48.665.0Si26.3極少C0.08718.0N0.033.0H0.7610.0組成地殼和組成細(xì)胞的部分元素含量(％)表目前六頁\總數(shù)四十頁\編于十七點(diǎn)1.組成生物體的所有元素中，有沒有哪一些元素是生物體所特有的？沒有。這說明什么？生物界和非生物界具有統(tǒng)一性。2.生物體中的元素含量和無機(jī)環(huán)境中的含量有區(qū)別嗎？有，相差很大。這又說明什么？生物界和非生物界還具有差異性。元素地殼細(xì)胞O48.665.0Si26.3極少C0.08718.0N0.033.0H0.7610.0目前七頁\總數(shù)四十頁\編于十七點(diǎn)結(jié)論：1.組成細(xì)胞的化學(xué)元素在自然界的無機(jī)環(huán)境中都能找到,沒有一種元素是生命特有的；2.但元素在細(xì)胞中和無機(jī)環(huán)境中的含量卻有區(qū)別.說明生命和非生命的無機(jī)環(huán)境既有統(tǒng)一性又有差異性,生命起源于非生命物質(zhì).目前八頁\總數(shù)四十頁\編于十七點(diǎn)作為生命的基本組成單位——細(xì)胞，它可以構(gòu)成不同的生物體。那么元素在各種細(xì)胞中的含量是怎樣的？目前九頁\總數(shù)四十頁\編于十七點(diǎn)

組成人體細(xì)胞的主要元素（占細(xì)胞干重的百分比）組成人體細(xì)胞的主要元素（占細(xì)胞鮮重的百分比）1、組成生物體的化學(xué)元素種類有許多，它們的含量是否相同？不相同2、人體細(xì)胞在干重狀態(tài)下和鮮重狀態(tài)下哪種元素含量最大？目前十頁\總數(shù)四十頁\編于十七點(diǎn)什么叫做鮮重？什么叫做干重？

鮮重：鮮活的植物采集來后立刻測(cè)出的重量。如剛采集的大白菜洗干凈沙泥后的重量。干重：細(xì)胞除去自由水后的重量，烘干后保持恒重后測(cè)定的重量。如把采集的大白菜去曬干直至重量不再減少所稱取的重量。(自由水：細(xì)胞中絕大部分的水以游離的形式存在,可以自由流動(dòng)或指不被植物細(xì)胞內(nèi)膠體顆?；虼蠓肿铀健⒛茏杂梢苿?dòng)、并起溶劑作用的水。)目前十一頁\總數(shù)四十頁\編于十七點(diǎn)主要元素：

CHONPSC、O、N、H是組成生物體的基本元素。最基本元素：C

目前十二頁\總數(shù)四十頁\編于十七點(diǎn)那不同生物體內(nèi)，組成生物體的化學(xué)元素的種類和含量又有哪些關(guān)系。目前十三頁\總數(shù)四十頁\編于十七點(diǎn)玉米和人體細(xì)胞部分元素含量的比較玉米人氧44.4314.62碳43.5755.99氮1.469.33氫6.247.46鉀0.921.09鈣0.244.67磷0.203.11硫0.170.78氯0.140.47鎂0.180.16鐵0.080.012鋅---0.01組成不同生物體的化學(xué)元素在種類上

；但在含量上不同生物之間存在著

.基本相同差異目前十四頁\總數(shù)四十頁\編于十七點(diǎn)表中只列舉了9種元素，那么是不是說玉米和人體內(nèi)只含有這9種元素呢？元素玉米人O44.4314.62C43.7555.99H6.247.46N1.469.33K0.921.09Ca0.234.67P0.203.11Mg0.180.16S0.170.78實(shí)際上除了表中的9種元素之外，還有其他的元素。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在生物體的細(xì)胞內(nèi)至少可以找到62種元素，其中常見的約有29種，重要的有24種。所以，一般情況下可以說組成生物體的常見的化學(xué)元素主要有20多種。構(gòu)成生物體的這些元素的含量有什么特點(diǎn)呢？有的含量非常多，有的較多，有的很少，差別較大。目前十五頁\總數(shù)四十頁\編于十七點(diǎn)

二、組成細(xì)胞的元素大量元素：微量元素：CHONSPCaMgKFeMnBZnCuMo

含量占生物體總重量萬分之一以上的元素。含量占生物體總重量萬分之一以下的元素。巧記：鐵門碰醒銅母（驢）巧記：譚（太太）請(qǐng)楊丹留（下）林（木）蓋美（麗的）家目前十六頁\總數(shù)四十頁\編于十七點(diǎn)資料分析通過分析，你可以得出什么結(jié)論？微量元素對(duì)于維持生物體的生命活動(dòng)起著非常重要的作用目前十七頁\總數(shù)四十頁\編于十七點(diǎn)在組成細(xì)胞的各種化合物中，C的含量最多。思考討論：碳為什么是構(gòu)成細(xì)胞的最基本元素？在組成生物體的大量元素中，C是最基本的元素，目前十八頁\總數(shù)四十頁\編于十七點(diǎn)元素缺乏與疾病的相關(guān)性：缺Fe：人體患貧血；果樹患黃葉病。缺Ca：成年人缺鈣患骨質(zhì)疏松癥；人血液中缺鈣會(huì)出現(xiàn)抽搐現(xiàn)象缺I：人幼年患呆小癥；成年患甲狀腺腫大（大脖子?。┤盉：華而不實(shí)（只開花不結(jié)果）B可促進(jìn)花粉管的萌發(fā)，從而促進(jìn)植物受精，

缺Zn：影響人體生長發(fā)育、大腦發(fā)育和性成熟缺Si：患克山?。ㄔl(fā)性心臟?。┤盡g：影響植物葉綠素的合成，影響光合作用的進(jìn)行目前十九頁\總數(shù)四十頁\編于十七點(diǎn)化合物目前二十頁\總數(shù)四十頁\編于十七點(diǎn)三、組成細(xì)胞的化合物水：85%-90%無機(jī)鹽：1%-1.5%無機(jī)化合物有機(jī)化合物糖類脂類:1%-1.5%蛋白質(zhì):7%-10%核酸1%-1.5%化合物質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%水占85--90無機(jī)鹽占1—1.5蛋白質(zhì)占7--10脂質(zhì)占1--2糖類和核酸占1—1.5目前二十一頁\總數(shù)四十頁\編于十七點(diǎn)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？區(qū)別主要看它們的分子組成中是否有碳元素。如糖類是有機(jī)物，由碳、氫、氧三種元素組成；水是無機(jī)物，由氫、氧二種元素組成。目前二十二頁\總數(shù)四十頁\編于十七點(diǎn)細(xì)胞中最多的有機(jī)化合物是蛋白質(zhì)，無機(jī)化合物是水。蛋白質(zhì)是組成生物體的重要物質(zhì)，在生命中起重要作用；水是生命之源，離開水，生命活動(dòng)就無法進(jìn)行。思考與討論：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(cè)它們對(duì)生命的意義嗎？目前二十三頁\總數(shù)四十頁\編于十七點(diǎn)根據(jù)日常生活中你所用的食譜，分析搭配是否合理？（可查閱有關(guān)人體每天需要的物質(zhì)的資料）目前二十四頁\總數(shù)四十頁\編于十七點(diǎn)大量組織的形成需要鐵，供給不足則可發(fā)生貧血，特別是少女由于月經(jīng)來潮，每次要損失一定量的血，因此鐵質(zhì)的補(bǔ)充更為重要。此外，隨著甲狀腺機(jī)能加強(qiáng)需要更多的碘；體格發(fā)育和性器官的逐漸成熟都需要鋅；維持正常代謝和生長，離不開充足維生素的供給。熱量主要來自主食米、面和脂肪、蛋白質(zhì)，因此中學(xué)生應(yīng)首先吃好三頓正餐。要多吃魚、瘦肉、蛋、牛奶和等蛋白質(zhì)豐富的食物，每日膳食中蛋白質(zhì)的供給量約為80克～90克。要補(bǔ)充足量的維生素和礦物質(zhì)。青少年代謝旺盛，骨骼生長快，肌肉組織細(xì)胞數(shù)量直線上升，要特別注意鈣、磷、鎂和維生素A、D的供給。目前二十五頁\總數(shù)四十頁\編于十七點(diǎn)有些中學(xué)生有偏食和擇食的習(xí)慣，喜歡吃這種、不喜歡吃那種，或只吃幾種食物，其他的一概不吃，尤其是蔬菜，這樣就會(huì)造成營養(yǎng)上的不平衡。譬如只吃葷腥，不吃蔬菜，易造成多種維生素和礦物質(zhì)的缺乏，且為成年后患高血脂、心血管疾病埋下了一顆"定時(shí)炸彈"。所以，要從小養(yǎng)成良好的飲食習(xí)慣，保證各類營養(yǎng)素的均衡搭配。

特別要注意的是要吃好早餐。早餐應(yīng)占一天總熱量的1/3，可增加一些營養(yǎng)豐富的雞蛋、牛奶、花生和大豆等。目前二十六頁\總數(shù)四十頁\編于十七點(diǎn)

思考與討論：3.根據(jù)你的生活經(jīng)驗(yàn)，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？如：禾谷類的果實(shí)、種子中含淀粉較多；甘蔗的莖和甜菜的根含蔗糖較多；花生、芝麻的種子中含脂質(zhì)較多；大豆種子中含蛋白質(zhì)較多。目前二十七頁\總數(shù)四十頁\編于十七點(diǎn)目前二十八頁\總數(shù)四十頁\編于十七點(diǎn)提取方法：設(shè)法將細(xì)胞破碎，再將這些物質(zhì)提取出來。目前二十九頁\總數(shù)四十頁\編于十七點(diǎn)實(shí)驗(yàn):

檢測(cè)生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)實(shí)驗(yàn)原理：

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)。如：

還原糖+斐林試劑→磚紅色沉淀

脂肪+蘇丹Ⅲ染液/蘇丹Ⅳ染液→橘黃色/紅色蛋白質(zhì)+雙縮脲試劑→紫色絡(luò)合物

淀粉+碘→藍(lán)色目前三十頁\總數(shù)四十頁\編于十七點(diǎn)實(shí)驗(yàn)材料的選擇可溶性還原糖材料的選擇：應(yīng)選擇還原性糖含量較高的組織或器官，且組織顏色較淺或接近白色。如蘋果、梨、葡萄汁等脂肪材料的選擇：富含脂肪的種子如花生種子、蓖麻蛋白質(zhì)材料的選擇：富含蛋白質(zhì)的生物組織或器官。

植物：大豆；動(dòng)物：蛋清淀粉的鑒定：富含淀粉的生物組織如玉米漿、馬鈴薯漿能不能選用西瓜汁或者西紅柿汁作為鑒定還原性糖的材料？不能。因?yàn)槠渲泻屑t色的色素，會(huì)干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果的觀察。目前三十一頁\總數(shù)四十頁\編于十七點(diǎn)1、制備生物組織樣液；2、向試管內(nèi)加入2ml待測(cè)組織樣液；3、向試管中加入1ml剛配置的斐林試劑注意：應(yīng)將甲液、乙液分別配置、存儲(chǔ)，使用前才等量混勻。4、將試管放入盛有50~65°C溫水的大燒杯中，加熱約2min，觀察顏色的變化。還原性糖的檢測(cè)甲液乙液0.1g/mLNaOH溶液0.05g/mLCuSO4溶液現(xiàn)配現(xiàn)用水浴加熱目前三十二頁\總數(shù)四十頁\編于十七點(diǎn)還原糖+斐林試劑→磚紅色沉淀淺藍(lán)色棕色磚紅色還原性糖的檢測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果：實(shí)驗(yàn)結(jié)論：組織樣液中含有還原糖。目前三十三頁\總數(shù)四十頁\編于十七點(diǎn)1．實(shí)質(zhì)：還原性糖（如葡萄糖、果糖、麥芽糖）與斐林試劑中的Cu(OH)2在50~65℃發(fā)生反應(yīng)，可生成磚紅色的Cu2O沉淀。2.斐林試劑不穩(wěn)定易變性，應(yīng)現(xiàn)配現(xiàn)用、等量混勻。3.在加相應(yīng)試劑鑒定之前，可留出一部分組織樣液，以便與鑒定后的樣液顏色作對(duì)比，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的說明力。注意事項(xiàng)：目前三十四頁\總數(shù)四十頁\編于十七點(diǎn)脂肪的鑒定方法一：向待測(cè)組織液中滴加3滴蘇丹III染液，觀察樣液被染色的情況。方法二：制作子葉臨時(shí)切片，用顯微鏡觀察子葉細(xì)胞的著色情況。1、制備生物組織實(shí)驗(yàn)材料取浸泡過的種子→去掉種皮→切片→選取最薄片2、在子葉上滴加蘇丹III染液，染色2~3分鐘→滴50%酒精溶液，洗去浮色→滴蒸餾水，蓋上蓋玻片，制成臨時(shí)裝片→觀察。目前三十五頁\總數(shù)四十頁\編于十七點(diǎn)脂肪的鑒定實(shí)驗(yàn)結(jié)果：實(shí)驗(yàn)結(jié)論：觀察到呈橘黃色的顆粒說明組織材料中有脂肪存在。目前三十六頁\總數(shù)四十頁\編于十七點(diǎn)1、制作生物組織樣液取浸泡過的黃豆，去皮，切成薄片，研碎→過濾2、實(shí)驗(yàn)操作方法和觀察：→取組織樣液→加入雙縮脲試劑A1ml，搖勻→加入雙縮脲試劑B4滴，搖勻→觀察試管中出現(xiàn)的顏色變化。蛋白質(zhì)的鑒定實(shí)驗(yàn)結(jié)果：實(shí)驗(yàn)結(jié)論：試管中溶液變成紫色。組織樣液中有蛋白質(zhì)。目前三十七頁\總數(shù)四十頁\編于十七點(diǎn)注意事項(xiàng)：1、A液和B液也要分開配制、儲(chǔ)存，鑒定時(shí)先加A液，再加B液；2、先加NaOH溶液，為Cu2+與蛋白質(zhì)反應(yīng)提供一個(gè)堿性環(huán)境，A、B液混裝或同時(shí)加入，會(huì)導(dǎo)致生成Cu