第二章

第1節(jié)細胞中的元素和化合物人教版必修一

分子與細胞1.組成細胞中的元素元素地殼細胞O48.6065.0Si26.30極少C0.08718.0N0.033.0H0.7610.0組成地殼和組成細胞的部分元素含量（%）表現(xiàn)象1：組成細胞的化學元素，在無機自然界中都能夠找到，沒有一種化學元素為細胞所特有。說明：生物界與非生物界具有統(tǒng)一性現(xiàn)象2：細胞中各種元素的含量與無機自然界有很大不同。說明：生物界與非生物界具有差異性原因：生物與環(huán)境進行著物質(zhì)交換，組成生物的元素來自于非生物界原因：生物對外界物質(zhì)進行著選擇性地吸收1.組成細胞中的元素元素(干重)玉米細胞人體細胞C43.5755.99H6.247.46O44.4314.62N1.469.33K0.921.09Ca0.234.67P0.203.11Mg0.180.16S0.170.78玉米細胞和人體細胞的部分元素及含量（干重，質(zhì)量分數(shù)）Q2：兩種生物含量最多的四種元素一樣嗎？如何解釋？最多的都是C、O、H、N。因為組成兩種生物主要的成分都是水、糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)等，這些化合物含有C、O、H，蛋白質(zhì)中還富含N。Q3：S、Mg含量極少，是否不重要？細胞中有些元素少，但極為重要。如Mg組成葉綠素、S參與組成部分蛋白質(zhì)玉米細胞：O＞C＞H＞N人體細胞：C＞O＞N＞H1.組成細胞中的元素元素(干重)玉米細胞人體細胞C43.5755.99H6.247.46O44.4314.62N1.469.33K0.921.09Ca0.234.67P0.203.11Mg0.180.16S0.170.78玉米細胞和人體細胞的部分元素及含量（干重，質(zhì)量分數(shù)）Q3：比較組成玉米細胞和人體細胞中的種類和含量，你能得出哪些結(jié)論？①不同生物體內(nèi)化學元素的種類基本相同。②不同生物體內(nèi)同種化學元素的含量不同。③同一生物體內(nèi)不同化學元素的含量不同。1.組成細胞中的元素組成人體細胞的主要元素（占細胞干重的百分比）O>C>H>NC>O>N>H組成人體細胞的主要元素（占細胞鮮重的百分比）鮮重指細胞正常生活狀態(tài)下所測得的質(zhì)量，如新鮮菠菜干重指除去水分后所測得的重量，即烘干保持恒重后測定的重量Q4：在人體的細胞中，鮮重時含量最多的4種元素？干重時含量最多的元素？為什么有這樣的差別？（提示：P17圖2-1）1.組成細胞中的元素基本元素大量元素微量元素CHONPSKCaMg最基本元素主要元素FeMnBZnMoCu(按含量劃分)(按作用劃分)巧記：鐵猛碰新木桶1.組成細胞中的元素碳原子具有4個能成鍵的價電子，能使碳原子之間、碳原子與其他元素之間結(jié)合形成更多的化學鍵。由于每個碳原子可以形成4個化學鍵，所以就有可能形成含有成千上萬個甚至更多個碳原子的物質(zhì)。拓展Q5：碳為什么是構(gòu)成細胞的最基本元素？1.組成細胞中的元素資料分析：近日，小明的一些癥狀引起了父母的擔憂：感冒頻繁，口腔潰瘍反復(fù)發(fā)作，傷口不易愈合，食欲不振，免疫力低下。比起同齡兒童，小明身材偏矮、偏瘦。去醫(yī)院后，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)血清中鋅的濃度過低。Q6：通過分析,你能得出什么結(jié)論呢?微量元素(鋅)在生物體中含量很少，但是生物體不可缺少的必需元素廣而告之：（電視廣告）廣告一：補鐵、補血，效果好！樸血口服液！廣告二：健康的體魄，來源于“碘碘”滴滴！廣告三：萬丈高樓平地起，層層都是“鈣”起來！廣告四：聰明伶俐，堅持補鋅；有鋅萬事成；用心的媽媽會用“鋅”！Q7：上面的廣告中提到了哪些化學元素？能否用學過的生物學知識來解釋這些廣告中包含的科學道理？1.組成細胞中的元素元素缺乏與疾病的相關(guān)性1.組成細胞中的元素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（只開花不結(jié)果）缺Zn：影響人體生長發(fā)育、大腦發(fā)育和性成熟缺Mg：影響植物葉綠素的合成，影響光合作用的進行2.組成細胞中的化合物組成細胞的各種元素大多以化合物的形式存在細胞中含量最多的化合物是_____。細胞內(nèi)含量最多的有機化合物是________。干重中含量最多的化合物是________。水

蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)花生的脂肪細胞呢？植物細胞呢？2.組成細胞中的化合物①梨的果實和葉片的細胞中所含化合物的種類和含量有什么明顯的差別？糖類H2O葉綠素梨果實細胞梨葉片細胞多少多少無多②下列種子中含蛋白質(zhì)最豐富的是

，含淀粉最豐富的是

，含脂肪最豐富的是

。（玉米、油菜、大豆）總結(jié)：不同生物組織的細胞中各種化合物的含量是有差別的因此，日常膳食中做到不同食物合理搭配，以滿足機體的營養(yǎng)需要大豆玉米油菜實戰(zhàn)演練如圖1是細胞中化合物含量的扇形圖，圖2是有活性的細胞中元素含量的柱形圖，請分析：(1)若圖1表示細胞鮮重，則A、B化合物依次是

。(2)若圖2表示組成人體細胞的元素含量，則a、b、c依次是

。水、蛋白質(zhì)O、C、H(3)若圖1表示細胞完全脫水后的化合物含量，則A化合物具有多樣性，其必含的元素是

。(4)生物界和非生物界既然在元素組成上具有統(tǒng)一性，那么為什么會出現(xiàn)元素含量的差異性？組成細胞的元素是細胞有選擇地從無機自然界中吸收獲得C、H、O、N3.檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)Q1：如何分辨花生勻漿、白色糯玉米勻漿、牛奶、椰汁？3.檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)實驗原理先根據(jù)選材預(yù)測實驗結(jié)果，然后再實驗驗證，因此本實驗屬驗證性實驗。某些化學試劑能夠使生物組織中的有關(guān)有機化合物產(chǎn)生特定的顏色反應(yīng)。還原糖斐林試劑磚紅色沉淀水浴加熱蛋白質(zhì)雙縮脲試劑紫色反應(yīng)脂肪蘇丹Ⅲ橘黃色3.檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)還原糖的檢測和觀察葡萄糖＋2Cu(OH)2COOH＋Cu2O↓＋2H2O50－65℃水浴加熱斐林試劑：甲液0.1g/mlNaOH溶液；乙液0.05g/mlCuSO4溶液；使用方法：甲乙液先等量混合后加入【新配制的Cu（OH）2】還原糖有：含有還原基團的糖，如葡萄糖、果糖、麥芽糖、乳糖、半乳糖等磚紅色沉淀（其實是新制的氫氧化銅）3.檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)還原糖的檢測和觀察注意：溶液顏色的變化過程為：若沒有還原糖，溶液為藍色檢測還原糖時使用的斐林試劑要現(xiàn)配現(xiàn)用的原因：斐林試劑很不穩(wěn)定，容易產(chǎn)生藍色的Cu(OH)2沉淀，所以應(yīng)將甲液和乙液分別保存，使用時現(xiàn)配現(xiàn)用。淺藍色→棕色→磚紅色3.檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)的檢測和觀察雙縮脲試劑最初是用來檢測雙縮脲的由于蛋白質(zhì)分子中含有很多與雙縮脲結(jié)構(gòu)相似的肽鍵,因此,蛋白質(zhì)可與雙縮脲試劑發(fā)生顏色反應(yīng)。3.檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)的檢測和觀察雙縮脲試劑：A液0.1g/mlNaOH溶液；B液0.01g/mlCuSO4溶液；使用方法：先加入A液1ml（提供堿性環(huán)境），搖勻后加入B液4滴?！酒鹱饔玫氖荂u2+】雙縮脲注意：雙縮脲試劑B液不能過量。為什么？

過量的雙縮脲試劑B液會與A液反應(yīng)，產(chǎn)生Cu（OH）2使溶液呈現(xiàn)藍色，而掩蓋了生成的紫色。3.檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)的檢測和觀察斐林試劑甲液和雙縮脲試劑A液完全相同，能否用斐林試劑配制雙縮脲試劑？

淺藍色→棕色→磚紅色斐林試劑甲液和雙縮脲試劑A液完全相同，將斐林試劑乙液用蒸餾水稀釋5倍后便成為雙縮脲試劑B液，可用于蛋白質(zhì)的檢測。

3.檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)脂肪的檢測和觀察方法一：花生種子勻漿＋3滴蘇丹Ⅲ染液→橘黃色方法二：取材：花生種子（浸泡），將子葉切成薄片制片①取最薄的切片，放在載玻片中央②滴2～3滴蘇丹Ⅲ染液（染色3min）③去浮色：加1～2滴體積分數(shù)為50%的酒精溶液④制成臨時裝片：滴一滴蒸餾水，蓋上蓋玻片先低倍鏡下找著色顆粒，再高倍鏡觀察觀察：結(jié)論：圓形小顆粒呈橘黃色，證明有脂肪存在。課堂小結(jié)練習與應(yīng)用（P18）1.基于對細胞元素組成、元素含量等的認識，判斷下列相關(guān)表述是否正確。（1）細胞中不存在無機自然界沒有的特殊元素。（）（2）細胞中微量元素含量最少，作用也很微小。（）（3）不同種類的細胞其組成元素和化合物種類基本相同，但含量往往有一定的差異，這既體現(xiàn)了細胞的統(tǒng)一性，又反映了細胞的多樣性。（）2.將下列試劑與相應(yīng)的待測樣品、相應(yīng)的實驗結(jié)果用線連接起來。蘇丹Ⅲ染液豆?jié){磚紅色沉淀斐林試劑梨汁橘黃色雙縮脲試劑花生子葉紫色3.在下列有機化合物中，人體細胞內(nèi)含量最多的一種是（）A.脂質(zhì)B.糖類C.蛋白質(zhì)D.核酸√×√C4.科學家在研究生物體的化學成分時，發(fā)現(xiàn)組成生物體的元素在無機自然界中也都存在，這一事實主要說明（）A.生物來源于非生物B.生物界與無機自然界具有統(tǒng)一性C.生物界與無機自然界具有差異性D.生物與非生物在元素組成