1、生物 課堂,細(xì)胞中的元素和化合物,第一節(jié),廣而告之：（電視廣告）,廣告一：補(bǔ)鐵、補(bǔ)血，效果好！樸血口服液！,廣告二：健康的體魄，來(lái)源于“碘碘”滴滴,廣告三：萬(wàn)丈高樓平地起，層層都是“鈣”起來(lái),廣告四：聰明伶俐，堅(jiān)持補(bǔ)鋅；有鋅萬(wàn)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(guò)的生物學(xué)知識(shí)來(lái)解釋這些廣告中包含的科學(xué)道理？,問(wèn)題探討,比較組成地殼和組成細(xì)胞的部分元素的含量，你能看出什么問(wèn)題？,組成地殼和組成細(xì)胞的 部分元素含量()表,?,1.組成生物體的所有元素中，有沒(méi)有哪一些元素是生物體所特有的？,沒(méi)有。,這說(shuō)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

2、和無(wú)機(jī)環(huán)境中的含量有區(qū)別嗎？,有，相差很大。,這又說(shuō)明什么？,生物界和非生物界還具有差異性。,結(jié)論：,1.組成細(xì)胞的化學(xué)元素在自然界的無(wú)幾環(huán)境中都能找到,沒(méi)有一種元素是生命特有的；,2.但元素在細(xì)胞中和無(wú)機(jī)環(huán)境中的含量卻有區(qū)別.,說(shuō)明生命和非生命的無(wú)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).,干鮮細(xì)胞對(duì)比圖,組成人體細(xì)胞的主要元素（占細(xì)胞鮮重的百分比）,組成人體細(xì)胞的主要元素（占細(xì)胞干重的百分比）,在人體細(xì)胞中，干重時(shí)含量最多的元 素是 ；鮮重時(shí)含量最多的元素是 。,C,o,細(xì)胞的主要元素是: C、H、O、N、P、S等,細(xì)胞的基本元素是: C 、H、O、N,?,這些元素在不同生物體的含

3、量有怎樣呢?,思考討論： 碳為什么是構(gòu)成細(xì)胞的最基本元素？,在元素周期表中，碳位于第14族，原子序數(shù)為6，說(shuō)明一個(gè)碳原子核中含有6個(gè)質(zhì)子，核外有6個(gè)電子，在最外層有4個(gè)電子。因此，碳原子具有了4個(gè)能成鍵的價(jià)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(xué)鍵。由于每個(gè)碳原子可以形成4個(gè)化學(xué)鍵，所以就有可能形成含有成千上萬(wàn)個(gè)甚至更多個(gè)碳原子的物質(zhì)。,玉米和人體細(xì)胞部分元素含量的比較,玉米 人 氧 44.43 14.62 碳 43.57 55.99 氮 1.46 9.33 氫 6.24 7.46 鉀 0.92 1.09 鈣 0.24 4.67 磷 0.20 3.11 硫 0.17 0.7

4、8 氯 0.14 0.47 鎂 0.18 0.16 鐵 0.08 0.012 硅 1.17 0.005 鋅 - 0.01,組成生物體的化學(xué)元素在種類(lèi)上基本相同但在不同生物之間存在著差異.,這說(shuō)明什么?,組成玉米和人體的含量較多的元素是： 等四種。,不同生物體的組成元素 ；,不同生物體內(nèi)，各種化學(xué)元素的含量 .,C、H、O、N,大體相同,相差很大,思考:,一、組成細(xì)胞的元素 、種類(lèi)：多種 、分類(lèi)：,大量元素：,指含量較多的元素（占生物體總重量萬(wàn)分之一以上的元素）。如C、H、O、N、S 、a、g、等。,微量元素：,指含量很少但生物體生活所必需的一些元素。如Fe、Mn、Zn、o、Cu等。,（）根據(jù)含

5、量分為:,（）根據(jù)作用分,幾十年前,新西蘭有一個(gè)牧場(chǎng)的大片牧草長(zhǎng)勢(shì)很弱,有的甚至發(fā)黃枯萎,即使使用了大量的N,P,K肥也無(wú)濟(jì)于事,后來(lái),人們偶然 發(fā)現(xiàn)牧場(chǎng)內(nèi)的一小片牧草長(zhǎng)得十分茂盛,原來(lái),這一片”綠洲”的附近有一座鉬礦,礦工每天上下班總是抄近路走,他們的鞋子個(gè)踩過(guò)的地方,牧草綠油油的,經(jīng)過(guò)科學(xué)家的化驗(yàn)和分析,一公頃牧草只需150克鉬就足夠了.,資料分析:,通過(guò)分析,你能得出什么結(jié)論呢?,微量元素(鉬)是生物體不可缺少的必需元素;在生物體中含量很少,但其作用是其它元素不可替代的.,缺Fe會(huì)使人患貧血等癥狀； 缺Zn使人發(fā)育受影響，性器官的發(fā)育不良等; 缺會(huì)導(dǎo)致甲狀腺腫等。 缺Ca：成年人缺鈣患骨

6、質(zhì)疏松癥；人血液中缺鈣會(huì)出現(xiàn)抽搐現(xiàn)象,?,組成細(xì)胞的各種元素又是以什么形式存在的呢?,構(gòu)成細(xì)胞的化合物,無(wú)機(jī)化合物,有機(jī)化合物,水,無(wú)機(jī)鹽,糖類(lèi),脂質(zhì),蛋白質(zhì),核酸,組成生物體的化合物:,1.有機(jī)化合物和無(wú)機(jī)化合物有什么區(qū)別?能舉例說(shuō)明嗎?,？,思考與討論:,2.細(xì)胞內(nèi)最多的有機(jī)化合物和無(wú)機(jī)化合物分別是哪一種什么?你能推測(cè)它們對(duì)生命的意義嗎?,細(xì)胞中各種化合物占細(xì)胞鮮重的含量,細(xì)胞中最多的化合物是 ；最多的有機(jī)化合物是 。,?,水,蛋白質(zhì),思考與討論： 3.根據(jù)你的生活經(jīng)驗(yàn)，說(shuō)說(shuō)哪些植物器官的細(xì)胞中富含糖類(lèi)、脂質(zhì)或蛋白質(zhì)？怎樣從植物器官中提取這些化合物？,答案：植物的葉肉細(xì)胞、果實(shí)細(xì)胞和種子細(xì)

7、胞中通常含有較多的糖類(lèi)、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)。 如：禾谷類(lèi)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。 提取方法：設(shè)法將細(xì)胞破碎，再將這些物質(zhì)提取出來(lái)。,實(shí)驗(yàn): 檢測(cè)生物組織中的糖類(lèi)、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 + 蘇丹橘黃色 蛋白質(zhì) + 雙縮脲紫色 淀粉 + 碘藍(lán)色,還原糖：葡萄糖、果糖、麥芽糖,目的要求： 嘗試用化學(xué)試劑檢測(cè)生物組織中糖類(lèi)、脂肪和蛋白質(zhì)。 材料用具： 1.實(shí)驗(yàn)材料：蘋(píng)果汁、花生種子、花生汁、馬鈴薯片、豆?jié){、鮮肝液

8、 2.儀器： 3.試劑：斐林試劑、蘇丹、碘液、雙縮脲 方法步驟： 1實(shí)驗(yàn)材料、儀器和試劑的選擇 2設(shè)計(jì)記錄表格，記錄預(yù)測(cè)結(jié)果 3檢測(cè)的方法步驟 (1)還原糖的檢測(cè)和觀察; (2)脂肪的檢測(cè)和觀察; (3)蛋白質(zhì)的檢測(cè)和觀察;,還原糖 + 斐林試劑 磚紅色沉淀,加熱,先混合再加入糖中（ NaOH +CuSO4）,蛋白質(zhì) + 雙縮脲試劑 紫色,先加NaOH 液于樣液中， 再加CuSO4 液于樣液中,注意事項(xiàng)：,（）、檢測(cè)還原糖時(shí)應(yīng)水浴5060度加熱 加熱試管中的溶液時(shí), 用試管夾夾住試管上部,放入盛開(kāi)水的大燒杯中加熱,注意試管底部不要接觸燒杯底部,同時(shí)試管口不要朝向?qū)嶒?yàn)者,以免試管內(nèi)溶液沸騰時(shí)沖出

9、試管,造成燙傷。,注意事項(xiàng)： （1）、檢測(cè)脂肪時(shí)，切片要薄，用蘇丹 染色時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng),用顯微鏡觀察. （2）、斐林試劑是甲乙兩液等量混勻后立即使用，即現(xiàn)配現(xiàn)用。顏色變化：淺蘭色 棕色 磚紅色沉淀 （3）、雙縮脲試劑是先假如A液1ml,搖勻,再加入B液4滴,搖勻.顏色變化:無(wú)色 淺藍(lán)色 紫色,一、填空 1組成人體的元素中，占細(xì)胞鮮重百分比最多的元素是_；占細(xì)胞干重百分比最多的元素是_。 _是構(gòu)成細(xì)胞的最基本元素。 2一般情況下活細(xì)胞內(nèi)含量最多的化合物是_，含量最多的有機(jī)化合物_。,練一練:,O,C,C,水,蛋白質(zhì),二、選擇題 1、科學(xué)家在研究生物體的化學(xué)成分時(shí),發(fā)現(xiàn)組成生物體的元素在非生物界也存

10、在,這一事實(shí)主要說(shuō)明: （ ） A 生物界和非生物界沒(méi)有區(qū)別 B 生物界和非生物界具有統(tǒng)一性 C 生物來(lái)源于非生物 D 生物界和非生物界具有差異性 2、生活在缺水的沙漠環(huán)境中的仙人掌細(xì)胞中，含量最多的化合物是（ ） A、蛋白質(zhì) B、脂肪 C、糖類(lèi) D、水,B,D,3.生活在沙漠中的仙人掌和生活在珊瑚礁中美麗的珊瑚魚(yú)，組成它們的化學(xué)元素種類(lèi) （ ） A、差異很大 B、有些差異 C大體相同 D沒(méi)有一定標(biāo)準(zhǔn) 4在生物體內(nèi)含量較少，但對(duì)維持生物體正常生命活動(dòng) 必不可少的元素是（ ） AFe、Mn、Zn、Mg BZn、Cu、Mn、Ca CZn、Cu、B、Mn DMg、Mn、Cu、Mo 5.在組成生物體的

11、化學(xué)元素中，最基本的元素是（ ） AC BH CO DN,C,C,A,第5節(jié) 細(xì)胞中的無(wú)機(jī)物,本節(jié)聚焦: 1.水在細(xì)胞中以什么形式存在？ 2.水在細(xì)胞中的作用是什么? 3.大多數(shù)無(wú)機(jī)鹽在細(xì)胞中以什么形式存在？ 4.為什么細(xì)胞中的無(wú)機(jī)鹽含量很少，作用卻很重要？,問(wèn)題探討,討論: 1計(jì)算每升飲料中水占多少。水在細(xì)胞中起什么作用？ 2表中哪些成分屬于無(wú)機(jī)鹽？為什么要在運(yùn)動(dòng)員飲料中添加無(wú)機(jī)鹽？無(wú)機(jī)鹽在細(xì)胞的生活中起什么作用？,一.細(xì)胞中的水：,水母的含水量高達(dá)97%,分析事實(shí)：,1.水在細(xì)胞中的存在形式： 結(jié)合水：與細(xì)胞內(nèi)的其他物質(zhì)相結(jié)合的水。 占細(xì)胞內(nèi)全部水分的4.5% 自由水：以游離形式存在、可自

12、由流動(dòng)的水。 占細(xì)胞內(nèi)全部水分的95.5%,（1）自由水,概念：是指以游離的方式存在的，可以自由流動(dòng)的水。,功能： 1。 細(xì)胞內(nèi)的良好溶劑； 2。細(xì)胞生活的液體環(huán)境； 3。細(xì)胞內(nèi)各種化學(xué)反應(yīng)的介質(zhì)，直接參與細(xì)胞內(nèi)的各種化學(xué)反應(yīng)； 4。自由水的自由流動(dòng)也能促進(jìn)細(xì)胞物質(zhì)的運(yùn)輸和代謝廢物的排出。,在代謝旺盛的細(xì)胞中，自由水的含量一般較多。,（2）結(jié)合水,定義：在細(xì)胞中通過(guò)氫鍵等與蛋白質(zhì)、糖類(lèi)和核酸等物質(zhì)結(jié)合在一起。不能自由流動(dòng)，大約占細(xì)胞內(nèi)全部水分的4.5%。 功能：是組成細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要成分。,生物體內(nèi)結(jié)合水的含量增多可以使植物的抗逆性增強(qiáng)，以適應(yīng)不良的環(huán)境條件。,練習(xí)： 剛收獲的玉米種子在陽(yáng)光下曬

13、干，重量減輕，這個(gè)過(guò)程損失的主要是 ，這樣的種子在條件適宜時(shí)，仍能萌發(fā)成幼苗。 把曬干的種子放在一潔凈的試管中加熱，試管壁上有水珠出現(xiàn)，這些水主要是 ，這樣的種子將不能萌發(fā)。 代謝旺盛的細(xì)胞內(nèi) 的含量相對(duì)高些。,2.水在細(xì)胞中的作用： 1)水是組成生物體細(xì)胞的主要成分。 2)結(jié)合水是細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要成分；自由水細(xì)胞內(nèi)的良好溶劑，并起運(yùn)輸作用。 3)自由水和結(jié)合水可相互轉(zhuǎn)化。 代謝活動(dòng)旺盛，細(xì)胞內(nèi)自由水含量高； 代謝活動(dòng)下降，抗逆性增強(qiáng)，細(xì)胞中結(jié)合水含量高。,若將烘干的小麥種子點(diǎn)燃燒盡，剩下的白色灰燼是 。,二.細(xì)胞中的無(wú)機(jī)鹽： 1.無(wú)機(jī)鹽在細(xì)胞中的存在形式：離子 Na+、K+、 Ca2+、Mg2

14、+、 Fe2+、Fe3+ 、 Cl-、 SO42-、PO43-、HCO3-,討論一： 1.為什么缺鐵會(huì)導(dǎo)致貧血？ 2.植物缺鎂會(huì)影響光合作用，為什么？,血紅素,2.無(wú)機(jī)鹽在細(xì)胞中的作用： 1)有些無(wú)機(jī)鹽是構(gòu)成細(xì)胞某些復(fù)雜化合物的重要組成成分。如： PO43-核苷酸、 Fe2+血紅蛋白、 I甲狀腺激素 2)許多無(wú)機(jī)鹽對(duì)于維持細(xì)胞和生物體的生命活動(dòng)(如維持細(xì)胞形態(tài)、酸堿平衡等)有重要作用。,討論二： 人若得了急性腸炎去醫(yī)院看病，醫(yī)生會(huì)怎么做？ 人若在高溫條件下工作，大量排汗，該怎樣做？,人體對(duì)部分無(wú)機(jī)鹽的需求表.,2.細(xì)胞中部分無(wú)機(jī)鹽的生理功能,為何在食鹽加碘？,實(shí)例1： 鎂離子是葉綠素分子必需的

15、成分；葉綠素是綠色植物進(jìn)行光合作用的色素，它能吸收光能用于光合作用。絕大多數(shù)植物葉片的顏色是綠色的，這是葉綠素顯現(xiàn)的顏色。沒(méi)有Mg2就不能合成葉綠素，植物的葉片就會(huì)發(fā)黃，影響到光合作用的正常進(jìn)行。 亞鐵離子是血紅蛋白的主要成分；血紅蛋白是一種紅色含鐵的蛋白質(zhì)，是紅細(xì)胞的主要成分，功能是運(yùn)輸氧氣和一部分二氧化碳。血紅蛋白中的鐵是二價(jià)鐵離子，對(duì)人來(lái)說(shuō)，小腸也只吸收二價(jià)鐵離子，對(duì)三價(jià)鐵離子是不吸收的。沒(méi)有Fe2就不能合成血紅蛋白，人就會(huì)患缺鐵性貧血。,電子顯微鏡掃描處在不同鹽度對(duì)紅血細(xì)胞的影響,紅血細(xì)胞膨脹將要爆裂,紅血細(xì)胞收縮,紅血細(xì)胞表面上保持不變,實(shí)例2： 哺乳動(dòng)物血液中必須含有一定量的Ca2

16、+，如果某個(gè)動(dòng)物血液中鈣鹽的含量過(guò)低就會(huì)出現(xiàn)抽搐。 Ca2+對(duì)于血液的凝固也是非常重要的，沒(méi)有Ca2+ ，血液就不能凝固。生物體內(nèi)的無(wú)機(jī)鹽離子必須保持一定的比例，這對(duì)維持細(xì)胞的滲透壓和酸堿平衡是非常重要的，是生物體進(jìn)行正常生命活動(dòng)的必要條件。如HCO3對(duì)于維持血液正常，pH值具有重要的作用。含Zn的酶最多，有七十多種酶的活性與Zn有關(guān)。Co是維生素B12的必要成分，參與核酸的合成過(guò)程。,技能訓(xùn)練設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) 科學(xué)地設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案應(yīng)注意： 1.實(shí)驗(yàn)方案要完整： 實(shí)驗(yàn)題目假設(shè)預(yù)期實(shí)驗(yàn)觀察和收集數(shù)據(jù)分析推論交流 2.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原則： 科學(xué)性原則、可行性原則、簡(jiǎn)便性原則、可重復(fù)性原則 3.變量的控制： 遵循單一變量原則。即一個(gè)實(shí)驗(yàn)變量對(duì)應(yīng)觀測(cè)一個(gè)反應(yīng)變量。,實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄恐参锷L(zhǎng)發(fā)育