細胞中的元素和化合物細胞中的無機物［考綱領(lǐng)求］1.水和無機鹽的作用（I）。2檢測生物組織中的還原糖、脂肪和蛋白質(zhì)?；A(chǔ)知識：一、組成細胞的元素及化合物最基本元素：C。.主要元素：C、H、0、N、P、S。.大量元素：C、H、0、N、P、S、K、Ca、Mg等。.微量元素：Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。細胞鮮重含量最多的元素是O。細胞干重含量最多的元素是C。7.組成細胞的化合物：組成細胞的化合物分為無機化合物和有機化合物，前者中H2O的含量最多，后者中蛋白質(zhì)含量最多。特點提示①大量元素和微量元素的劃分依照是含量。②記憶微量元素可利用口訣：鐵猛碰新木桶（Fe、Mn、、Zn、Mo、Cu）。（諧音記B憶法）想一想為什么組成細胞的元素在無機自然界都能找到？而含量又大不相同？答案組成細胞的元素最后是生物體有選擇地從無機環(huán)境中吸取的。二、檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)判斷物質(zhì)一'判斷試劑顏色變化還原糖斐林試劑磚紅色積淀淀粉碘液藍色"7蘇丹皿染液（或蘇橘黃色（或紅脂肪丹IV染色）液）蛋白質(zhì)雙縮脲試劑紫色你知道嗎斐林試劑和雙縮脲試劑都包含NaOH溶液和CuSQ溶液兩種試劑,使用時有什么不相同？答案斐林試劑使用時是甲液和乙液等量混雜均勻后注入，斐林試劑現(xiàn)配現(xiàn)用，水浴加熱2分鐘；雙縮脲試劑使用時是先加入A液1mL再加B液4滴。,三、細胞中的無機物細胞中的水1）存在形式：自由水和結(jié)合水。⑵含量變化：生物體的含水量與生物種類和生物的生長發(fā)育期有關(guān)。3）功能②結(jié)合水：是細胞結(jié)構(gòu)的重要組成成分。（4）自由水與結(jié)合水的聯(lián)系細胞中的元素和化合物細胞中的無機物自由水結(jié)合水你查了嗎心肌呈固態(tài)是由于結(jié)合水含量高，血液呈液態(tài)是由于自由水含量高,對嗎？為什么？答案不對。原因是兩者自由水與結(jié)合水的比率不相同。細胞中的無機鹽存在形式：細胞中大多數(shù)無機鹽以離子的形式存在。⑵功能：①保持細胞和生物體的正常的生命活動，如哺乳動物的血液中若鈣離子含量太低，會出現(xiàn)抽搐等癥狀。②它是細胞的重要組成成分。課堂活動：研究點一組成細胞的元素和化合物化合物質(zhì)量分數(shù)/%水占85~90無機鹽占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丙(1)比較甲、乙兩圖，組成細胞的元素中含量最多的四種元素是C、H、0、N,C元素在乙圖(甲圖，乙圖)中的含量表示它是組成細胞的最基本的元素。比較甲圖、丙表，回答氧元素占細胞鮮重百分比最大的原因？答案水在細胞中質(zhì)量分數(shù)最多，達85%~90%,而水的化學(xué)元素組成是氫、氧兩種元素，其質(zhì)量比為2：16，所以氧元素占細胞鮮重百分比最大。生物界和非生物界在化學(xué)元素上既有一致性，又有差異性的原因是什么？答案一致性的原因：生物體內(nèi)的化學(xué)元素均來自自然界。差異性的原因：生物體總是有選擇地從自然界獲得所需元素。思想拓展1.組成生物體的化學(xué)元素在不相同的生物體內(nèi)種類大體相同；不相同的生物體內(nèi)各種化學(xué)元素的含量一般相差很大。元素分類是依照生物體內(nèi)的含量，而不是生理作用，微量元素雖含量少，但其生理作用卻不能取代，如Zn是DNA聚合酶和RNA聚合酶的輔助因子，缺Zn將以致DNA復(fù)制和RNA合成不能夠正常進行。研究示例1】(2010鎮(zhèn)江質(zhì)檢)有關(guān)生物體細胞組成元素的表達，錯誤的選項是().在不相同生物的體細胞內(nèi)，組成它們的化學(xué)元素種類大體相同.組成細胞的最基本元素是C在同一世物的不相同體細胞內(nèi)，各種化學(xué)元素的含量相同組成生物體細胞的化學(xué)元素，在無機自然界中都能找到思路導(dǎo)引從元素的組成角度考慮，生物界與非生物界在元素種類上擁有一致性，組成生物體的化學(xué)元素在無機自然界都能找到，沒有一種是生物界所特有的。答案C解析從元素組成的角度考慮，組成不相同生物的元素種類大體相同，但每種元

素的含量不同。歸納總結(jié)構(gòu)成細胞的化學(xué)元素的一致性與差異性(1)生物界與非生物界及不相同生物之間在元素種類上擁有一致性，而在元素含量

上擁有差異性。(2)生物體的元素是生物依照自己生命活動的需要，有選擇地從無機環(huán)境中吸取

的，這體現(xiàn)了生物界與非生物界的一致性。生物直接或間接獲得無機環(huán)境中元素的方式不相同。研究點二細胞中的無機物在農(nóng)村秋季糧食收獲此后，農(nóng)民要將糧食曬干后進行儲蓄，這樣能保存較長時間。若是將曬干后的糧食放入試管中進行加熱，會發(fā)現(xiàn)試管壁上有水珠出現(xiàn)。若是糧食再進行焚燒，則只會留下少量呈灰白色的灰分。請據(jù)此思慮以下幾個問題：1.糧食曬干過程中，喪失的化合物是什么？在細胞中是以什么形式存在的？答案喪失的化合物是水分，在細胞中是以自由水形式存在的。2.曬干后的糧食在試管中加熱，試管壁上出現(xiàn)的水珠在細胞中以什么形式存在？此時的種子還能夠萌發(fā)嗎？答案試管壁上出現(xiàn)的水珠在細胞中是以結(jié)合水形式存在的。結(jié)合水喪失，細胞結(jié)構(gòu)被破壞，種子死亡，不能夠再萌發(fā)。3.糧食焚燒后留下的少量灰分是什么？答案少量灰分是礦質(zhì)元素?！練w納總結(jié)丨1.細胞中的無機物——水(1)水的含量、分類及生理作用z'I含量看法生理作用結(jié)合水4.5%與其匕物質(zhì)結(jié)合在起細胞組成成分95.5能夠自由流動、以游離狀態(tài)存優(yōu)異溶劑；運輸作用；反應(yīng)場自由水%在所、原料不相同生物含水量特點①是細胞和生物體中含量最多的物質(zhì)(如精瘦肉中的水，沙漠植物中的水)②含水量：水生〉陸生、幼年〉成年〉老年、代謝旺盛〉代謝緩慢、幼嫩細胞＞衰老細胞。生物體中的無機物一一無機鹽無機鹽的含量及存在形式含量：很少，約占細胞鮮重的1%?1.5%。存在形式：大多數(shù)無機鹽以離子的形式存在于細胞中，少量以化合物的形式存在于細胞中。無機鹽的生理作用①有些無機鹽是細胞內(nèi)某些復(fù)雜的化合物的重要組成成分。②有好多種無機鹽的離子關(guān)于保持生物體的生命活動有重要作用。③生物體內(nèi)的無機鹽離子，必定保持必然的比率，這對保持細胞內(nèi)的浸透壓和酸堿平衡特別重要，這是生物進行正常生命活動的必要條件。思想拓展自由水含量與代謝強度的關(guān)系生物體代謝越旺盛，其體內(nèi)自由水相比較例越高。如種子萌發(fā)時，先要吸取大量的水分，以增加自由水的含量，并加快代謝速度。結(jié)合水不參加代謝作用，但結(jié)合水的相對含量與植物的抗寒性有關(guān)。如冬季，植物吸水減少時，細胞內(nèi)結(jié)合水相對含量高升，由于結(jié)合水不易結(jié)冰和蒸騰，從而使植被抗寒性加強。水關(guān)于生物體特別重要，常被譽為“生命之源”，其主要原因是：①生物體所有的生命活動都離不開水；②地球上的所有生命都是從水中起源的。自由水、結(jié)合水相互轉(zhuǎn)變在活細胞內(nèi)，在生命活動不受限制的溫度變化范圍內(nèi)：自由水U溫度升匸結(jié)合水一般情況下，溫度略高升，自由水含量將高升，反之則自由水含量降低。相同條件下，自由水含量高的細胞，代謝旺盛。結(jié)合水含量高的細胞代謝較弱。研究示例2】小明同學(xué)的不良反應(yīng)引起了父親母親的擔(dān)憂：感冒頻頻，口腔潰瘍頻頻發(fā)生，傷口不易愈合，食欲不振，免疫力低下。比起同齡少兒，他的身體偏矮，偏瘦。去醫(yī)院后，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)小明血清中鋅的含量過低。對上述資料的講解，不正確的選項是().鋅是人體必要的化學(xué)元素.鋅在人體的生長發(fā)育過程中的作用不容取代鋅是人體必要的微量元素鋅的作用極大，只要有鋅，人就能正常生長思路導(dǎo)引解答此題要從以下幾個方面下手：①不良反應(yīng)是缺鋅引起的。②鋅是微量元素。③微量元素在生物體內(nèi)的作用。答案D解析此題先給出一個情況，最后點明是由于缺鋅造成的，從教材中我們知道Zn是微量元素，含量少但不能夠缺少，答案D中說法太絕對、堅決，由于生物體包含好多的元素，并且功能各不相同。拓展提升設(shè)計實驗考據(jù)Mg是小麥幼苗生長發(fā)育的必要兀素的實驗思路實驗組：缺Mg的“全素培養(yǎng)液”培養(yǎng)小麥幼苗若干，出現(xiàn)缺綠癥狀后補充適合的Mg元素，癥狀消失。比較組：等量的全素培養(yǎng)液，培養(yǎng)發(fā)育情況相同且等量的小麥幼苗。其中實驗組又形成自己前后比較。變式訓(xùn)練2閑步動物擁有隱生現(xiàn)象：當(dāng)環(huán)境干燥時，閑步動物的身體失水而萎縮，腿也縮回而處于一種隱生狀態(tài)，這時它的代謝率幾乎降到零，甚至在純酒精、液氦（-273C）中也能隱生。當(dāng)環(huán)境變得有利于其生計時，它能夠在幾小時內(nèi)吸水，使身體膨脹而復(fù)蘇。說了然（）A.自由水參加生命活動B.結(jié)合水參加生命結(jié)構(gòu)C.從基因水平說明生物擁有多樣性D.水對生命活動的重要性答案D解析結(jié)合水和自由水對生命結(jié)構(gòu)和活動都特別重要，且能夠相互轉(zhuǎn)變。生物擁有多樣性是從個體水平來講的。實驗研究檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì).還原糖的判斷.脂肪的判斷蛋白質(zhì)的判斷思想拓展斐林試劑與雙縮脲試劑的比較解析比較項目斐林試劑雙縮脲試劑不使用方法使用時先加A液再加B液同點甲液和乙液混雜均勻后方可使用，且現(xiàn)配現(xiàn)用呈色反應(yīng)條件需水浴加熱不需加熱即可反應(yīng)反應(yīng)原理還原糖中的醛基被Cu（OH）2氧化，擁有兩個以上肽鍵的化合物在堿性條件下Cu（OH）2被還原為CU2O與Cu2+反應(yīng)生成絡(luò)合物顏色磚紅色紫色濃度乙液CuSO4濃度為0.05g/mLB液CuSO4濃度為0.01g/mL相同點

都含有

NaOH

、CuSO

4

兩種成分，且所用

NaOH

濃度都是

0.1g/mL【研究示例3】以下關(guān)于“檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)述中，正確的選項是（）

”實驗操作步驟的敘.用于判斷還原糖的斐林試劑甲液和乙液，可直接用于蛋白質(zhì)的判斷.若要判斷花生種子細胞中可否含有脂肪，必然需要用顯微鏡觀察判斷可溶性還原糖時，要加入斐林試劑（甲液和乙液等量混雜均勻再加入）D.用雙縮脲試劑判斷蛋白質(zhì)時，需水浴加熱2min才能看到紫色思路導(dǎo)引正確解答該題應(yīng)從以下幾點下手：

（1）明確斐林試劑和雙縮脲試劑濃

度及使用方法上的差異。（2）明確檢測三類有機物在操作步驟上的差異。答案

C解析C對，A錯，用于判斷還原糖的斐林試劑甲液和乙液，必定混雜均勻后再使用。B錯，判斷花生種子可否含脂肪，可先將種子烘烤，再在白紙上擠壓，看可否出現(xiàn)油跡判斷。D錯，用雙縮脲試劑判斷蛋白質(zhì)時，不需加熱。技法總結(jié)三類有機物檢測在操作步驟上的差異(1)唯一需要加熱——還原糖判斷，且必定水浴加熱，不能夠用酒精燈直接加熱。若不加熱，則無磚紅色積淀出現(xiàn)。唯一需要顯微鏡一一脂肪判斷?；祀s后加入——斐林試劑；分別加入——雙縮脲試劑(先加A液，后加B液,且B液不能夠過分)。兩者成分相同，但CuS04的濃度不相同，所以不能夠混用。知識延伸細胞中的各種元素和化合物組成生命系統(tǒng)的物質(zhì)基礎(chǔ)元素基礎(chǔ)：C、H、0、N等化學(xué)元素是組成細胞中主要化合物的基礎(chǔ)。⑵化合物基礎(chǔ)：以碳鏈為骨架的糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、核酸等有機化合物，組成細胞生命大廈的基本框架。能源基礎(chǔ)：糖類和脂肪是生命活動的重要能源。成立調(diào)治基礎(chǔ)：水和無機鹽與其他物質(zhì)共同成立細胞并參加細胞生命活動的調(diào)治。知識鏈接常有無機鹽在細胞中的作用廠汀】"7:'N:是組成蛋白質(zhì)、核酸等物質(zhì)的主要元素，能促進植物的細胞分裂。植物缺氮時葉片發(fā)黃。P:是組成核酸、磷脂、ATP、NADP+或NADPH等物質(zhì)的重要元素。缺磷時葉片暗綠，并出現(xiàn)紫色。K:提升神經(jīng)系統(tǒng)愉悅性，保持細胞內(nèi)液浸透壓。人體缺鉀，反應(yīng)愚癡，心律失態(tài)。Ca：是牙齒、骨骼的組成元素。人體缺鈣，少兒患佝僂病，成年人患骨質(zhì)松懈癥。S:組成甲硫氨酸和半胱氨酸等含硫蛋白質(zhì)的重要元素。Mg:是葉綠素的主要成分。缺鎂，植物的葉片發(fā)黃。Fe：是血紅蛋白的主要成分。人體缺鐵會患缺鐵性貧血癥。B:促進花粉的萌發(fā)和花粉管的伸長，有利于受精作用順利進行。缺硼