2.1细胞中的元素和化合物

问题探讨 组成地壳和组成细胞的
部分元素含量(％)表
元素 地壳
细胞
O 48.60
Si 26.30
C 0.087
N
0.03
H
0.76
65.0 极少 18.0 3.0 10.0
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？这说 明什么？
2、生物体中的元 素含量和无机环境 中的含量有区别吗？ 这又说明什么？
不需加热
产生紫色反应 A液:0.1g/mLNaOH B液:0.01g/mLCuSO4
相同点
Байду номын сангаас
都含有NaOH溶液、CuSO4溶液两种成分，且所用NaOH溶液质量浓度都是0.1g/mL
课堂练习
1.甘蔗茎吃起来特别甜，其细胞中含量最多的化合物是（ D）
A.蛋白质
B.糖类
C.脂质
D.水
2.下列元素在生物体内含量较少，但对维持生物体正常生命活
第2章 组成细胞的分子
第1节 细胞中的元素和化合物
教学目标与核心素养：
生命观念：认识生命的物质基础； 科学思维：掌握细胞中元素和化合物的种类及含量； 科学探究：检测生物组织中的糖类、脂肪、蛋白质； 社会责任：通过学习不同组织中的物质组成认识到合理膳食的重要性；
新知导入
农作物的需要施氮 、磷、钾肥；人体 需要补钙、铁、锌 等。以获取相应的 元素用于细胞的生 命活动，那么组成 细胞的元素有哪些 ？这些元素是细胞 特有的吗？
先加A液较多造成碱
试剂
B液:0.01g/mL CuSO4 性环境，再加几滴B液。
络合反应：
蛋白质＋Cu2+ 碱性环境 紫色络合物
斐林试剂与双缩脲试剂对比
斐林试剂
双缩脲试剂
使用方法 甲液和乙液混合均匀后方可使用，且现 配现用
使用时先加A液再加B液
不
反应条件
同
点
结果
试剂组成
需水浴加热
产生砖红色沉淀 甲液:0.1g/mLNaOH 乙液:0.05g/mLCuSO4
滴：在花生子叶薄片上滴2-3滴苏丹Ⅲ染液，染色3min 。吸：用吸水纸吸去染液。
滴：滴1-2滴体积分数为50%的酒精，洗去浮色。 吸：用吸水纸吸去酒精。 滴：滴1滴蒸馏水，盖上盖玻片，制成临时装片。
组织样液中 有脂肪
（1）用花生种子作实验材料，必须提前浸泡3-4h，浸泡时间短了，不容 易切片；浸泡时间过长，则组织太软，切下的薄片不易成形。
（含量较多，占生物体总重量万分之一以上的元素）
微量元素：Fe Mn B Zn Cu Mo等
（指含量很少但生物体生活所必需的一些元素）
铁(Fe)猛(Mn)碰(B) 新(Zn)木(Mo)桶(Cu)
大量元素和微量元素都是生物体生命活动所必需的
（２）根据作用分
C HON P S
K Ca Mg
最 基 本 元
动必不可少的元素是（ A）
A.Fe、Mn、Zn、Cu
B. Zn、Cu、Mg、Ca
C.Zn、Mg、B、Mn
D.Mg、Mn、Cu、Mo
3.下列叙述正确是（C）
A.西瓜汁中含有丰富的葡萄糖和果糖，可做还原糖鉴定 的替代材料
B.脂肪鉴定时，可观察到细胞中被苏丹IV染成黄色的小 颗粒
C.双缩脲试剂B液为0.01g/mlCuSO4溶液 D.鉴定还原糖时先加入斐林试剂的甲液摇匀后再加乙液
（2）尽可能切出薄片，否则显微镜下看到的细胞重叠，不易观察。
（3）染色时间不宜过长；染色后必须要用体积分数为50%的酒精洗去浮 色。
（4） 脂肪＋苏丹Ⅲ染液 脂肪＋苏丹Ⅳ染液
橘黄色
红色
3.蛋白质的检测和观察
步骤：
取 材
显色 反应
大豆组织研 磨液
结 论
大豆组织 样液中有 蛋白质
无色
紫色
（1）双缩脲 A液：0.1g/mL NaOH
生物界与非生物界的统一性和差异性
统一性：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；
差异性：但元素在细胞中和无机环境中的含量却
有区别.
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.
思考
1、玉米细胞和人体细胞中
比较组成玉米细胞和人体细胞的元素及含量 （其他元素占细胞干重的质量分数总计小于3%）
注意： 一些化学元素的作用
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Fe2+会使人患贫血； Zn：缺使人生长发育受影响，导致 发育不良;免疫力下降，反复感染； B：缺B导致开花而不结果实。 I：幼儿缺碘导致脑和神经发育障碍 ；成人缺碘会食欲减退、无力、易 疲劳、体能下降，摄入过多会导致 甲亢；
含量较多的元素都是C、H、
O、N，因为组成生物的主
元素 玉米细胞 人体细胞
要成分是水、糖类、脂质、
C
43.57
H
6.24
55.99 7.46
核酸、蛋白质等物质，这
O
44.43
14.62
些物质主要含C、H、O、
N
1.46
9.33
N。
K
0.92
1.09
2、细胞中有些元素含量
Ca
0.23
4.67
很少，但却有重要作用。
Cu(OH)2颜色 Cu(OH)2与Cu2O混合颜色
Cu2O颜色
2.脂肪的检测和观察
步骤：
用刀片在花生 子叶的横断面 上平行切下若 干薄片
在低倍镜下找到花生子 叶的最薄处，移至视野 中央，然后用高倍镜观 察被染成橘黄色的脂肪 颗粒
取 材
切片
制片
观察
结 论
花生种子（浸泡 3-4h），去掉种 皮
选最薄的切片，用毛笔蘸取放在载玻片中央。
4.鉴定蛋白质样品时加双缩脲试剂的正确做法是（A）
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混合后加入，摇匀观察
D．A、B液同时加入样液，摇匀后观察
注意： 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、核酸、生物膜结构的成分 K：人缺钾会感到肢体麻木、心跳减弱、；边 缘焦枯； Ca：骨骼、牙齿的组成成分，小儿缺头晕眼 花等，植物缺钾主要表现为叶子发黄或蓝绿 色钙表现为多汗、枕秃、易惊等症状，严重 会导致佝偻病；成年人缺Ca易患骨质疏松， 青少年缺钙容易患抽搐症，记忆力下降
还原糖 + 斐林试剂 →
砖红色沉淀
脂肪 + 苏丹Ⅲ染液 →
橘黄色
蛋白质（或多肽） + 双缩脲试剂→ 紫色
二、方法步骤与现象
1. 还原糖的检测和观察
步骤：
制匀浆—纱布过 滤—取样液
取 材
还原糖含量较 高、无色或近 于无色的植物 组织，如梨、 葡萄、白萝卜
制备 组织 样液
显色 反应
浅蓝色 棕色
组织样液中 有还原糖
P
0.20
3.11
Mg
0.18
0.16
S
0.17
0.78
3、说明玉米细胞和人 体细胞中不同有机物的 含量有区别。
一、组成细胞的元素
1.种类：常见的有20种 。
2.分类
（1）根据含 量分
她(C)请(H)杨(O)丹(N)留(S)人(P)盖(Ca)美(Mg)家 (K) 大量元素：C H O N P S K Ca Mg等
思 梨的果实和叶片的细胞中所 考 含化合物的种类和含量有什
么明显的差别？ 不同生物组织的细胞中各种 化合物的含量是有差别的。 因为不同食物中的营养物质的种 类和含量有很大差别，在日常膳 食中需要做到不同食物的合理搭 配，满足几机体的营养需要
检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
一、实验原理
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。
结 论
砖红色
（1）在还原糖的检测实验中，最理想的实验材料是还原糖：
葡萄糖、果糖、麦芽糖、乳糖、半乳糖
（2）斐林试剂 甲液：0.1g/mL NaOH 乙液:0.05g/mL CuSO4
等体积混合使用，
现配现用。
（3）氧化还原反应：
水浴加热
还原糖＋Cu(OH)2
氧化亚铜(Cu2O)砖红色沉淀
颜色变化过程：浅蓝色 → 棕色 → 砖红色
基 本 元 素
主 要 元 素
大 量 元 素
素
Fe Mn B Zn Mo Cu 微量元素
二、组成细胞的化合物
分类
种类
质量分数/%
无机化合 水
物
无机盐
70~90 1~1.5
有机化合 蛋白质
物
脂质
7~10 1~2
糖类和核 1~1.5 酸
细胞内含量最多的化合物是 水 ，含量最多的有机化合物
是 蛋白质 。
不同生物组织的细胞中各种化合物的含量相同吗