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2.1细胞中的元素和化合物修改版


教学目标

1.简述组成细胞的主要元素。说出构成细 胞的最基本元素是C。
2、简述组成细胞的化合物。 3、尝试检测生物组织中的糖类、脂肪和 蛋白质,探讨细胞中主要化合物的种类。 4、认同生命的物质性。

组成地壳和组成细胞的部分元素含量(%)表
元 素

地壳

细胞 65.0

极少 18.0 3.0 10.0

O 48.60 Si 26.30 C 0.087 N 0.03 H 0.76

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? 没有。 这说明什么? 生物界和非生物界具有统一性。
2.生物体中的元素含量和无机环 境中的含量有区别吗? 有,相差很大。 这又说明什么? 生物界和非生物界还具有差异性。

说明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.

玉米和人体细胞部分元素含量的比较
玉米 氧 44.43 碳 43.57 氮 1.46 氢 6.24 钾 0.92 钙 0.24 磷 0.20 硫 0.17 氯 0.14 镁 0.18 铁 0.08 硅 1.17 锌 --人 14.62 55.99 9.33 7.46 1.09 4.67 3.11 0.78 0.47 0.16 0.012 0.005 0.01

这说明什么?

组成生物体 的化学元素 在种类上基 本相同但在 不同生物之 间含量存在 着差异.

一、组成细胞的元素 1、种类:20多种 2、分类:
根据含量分为:
大量元素: 指含量较多的元素(占生物体总 重量万分之一以上的元素)。如C、 H、O、N、S 、P、Ca、Mg、K 等。
微量元素: 指含量很少但生物体生活所必需 的一些元素。如Fe、Mn、B、 Zn、Mo、Cu等。

几十年前,新西兰有一个牧场的大片牧 草长势很弱,有的甚至发黄枯萎,即使使用了 大量的N,P,K肥也无济于事,后来,人们偶然 发现牧场内的一小片牧草长得十分茂盛,原 来,这一片”绿洲”的附近有一座钼矿,矿工 每天上下班总是抄近路走,他们的鞋子个踩 过的地方,牧草绿油油的,经过科学家的化验 和分析,一公顷牧草只需150克钼就足够了.

通过分析,你能得出什么结论呢?

微量元素(钼)是生物体不可缺 少的必需元素;在生物体中含量很少, 但其作用是其它元素不可替代的.
缺Fe会使人患贫血等症状; 缺Zn使人发育受影响,性器 官的发育不良等; 缺I会导致甲状腺肿等。

练一练:科学家在利用无土栽培法培养一些名贵花卉时, 培养液中添加了多种必需化学元素。其配方如下: 离子 K+ Na+ Mg2


培养液浓度/mol· L 1 1 0.25 1 2 1 0.25 1

-1

Ca2+ NO3


H2PO- 4 SO2- 3 Zn2


其中花卉根细胞吸收最少的离子是

(

)

A.Ca2+

B.SO2- 3

C.Zn2+

D.H2PO- 4

1、不同生物体的组成元素种类大体相同;但各种化学元

素的含量相差很大.
2、在细胞鲜重中,氧的百分含量最大,在细胞干重中, 碳的百分含量最大. 3、不管是大量元素还是微量元素都是必需元素

组成细胞的各种元素又是以什么形式存在的呢?

-- 化合物 --

鲜﹑干细胞对比图

组成人体细胞的主要元素

组成人体细胞的主要元素 (占细胞干重的百分比)

(占细胞鲜重的百分比)

二、组成细胞的化合物:
水 无机化合物 构成细胞 的化合物 有机化合物 无机盐

蛋白质 脂质
糖类 核酸

细胞中各种化合物占细胞鲜重的含量

化合物 水 无机盐

质量分数(%) 85-90 1-1.5

蛋白质 脂类 糖类和核酸

7-10 1-2 1-1.5

细胞中最多的化合物是 水 ;最多的有机化合物 是 蛋白质。

检测生物组织中的 糖类、脂肪和蛋白质

实验:
检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
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。如:
还原糖 + 斐林试剂→砖红色沉淀

脂肪 + 苏丹Ⅲ→橘黄色
蛋白质 + 双缩脲→紫色

淀粉 + 碘→蓝色

练一练 1:生物组织中糖类、脂肪和蛋白质检测的原理
鉴定物质 还原糖 试剂 颜色变化 注意事项

斐林试剂
碘液 苏丹Ⅲ染液

砖红色沉淀 现配现用, 水浴加热 若检验有色组织或器 官,如绿叶,则需 酒精 脱色处理 做切片观察脂肪颗粒 需 显微镜 CuSO4 不能过量

淀粉

蓝色

橘黄色
红色
紫色

脂肪 苏丹Ⅳ染液 蛋白质

双缩脲试剂

生物组织中糖类、脂肪和蛋白质的鉴定 1.实验原理及步骤

2.实验注意问题 (1)还原糖鉴定实验材料要求 ①浅色:不能用绿色叶片、西瓜、血液等材料,防 止颜色的干扰。 ②还原糖含量高:不能用马铃薯(含淀粉)、甘蔗、 甜菜(含蔗糖)。 (2)唯一需要加热——还原糖鉴定,且必需水浴加 热,不能用酒精灯直接加热。若不加热则无砖红色 沉淀出现。 水浴 (3)非还原糖(如蔗糖)+斐林试剂――→现象不是无 加热 色而是浅蓝色[Cu(OH)2 的颜色]。

(4)唯一需要显微镜——脂肪鉴定,实验用 50%酒精 的作用——洗掉浮色。 (5)记准混合后加入——斐林试剂,且现配现用;分别 加入——双缩脲试剂(先加 A 液,后加 B 液,且 B 液不能过量)。 两者成分相同, CuSO4 的浓度不同, 但 所以不能混用。 (6)若用大豆做材料, 必须提前浸泡; 若用蛋清作材料, 必须稀释,防止其粘在试管壁上不易涮洗;且该实验 应预留部分组织样液做对比。 (7)易写错别字提示: “斐林试剂”中的“斐”不可错 写成“非”;双缩脲试剂中“脲”不可错写成 “尿”。

方法体验 斐林试剂和双缩脲试剂的比较
比较项目 不 同 点 使用方法 实质 呈色反应 条件 斐林试剂 甲液和乙液混合均匀后方 可使用,且现配现用 新配制的 Cu(OH)2 反应 需水浴加热 双缩脲试剂 使用时先加 A 液再加 B 液 碱性条件下的 Cu2+ 不需加热即可反应

还原糖中的醛基被 具有两个以上肽键的化 反应原理 Cu(OH)2 氧化,Cu(OH)2 被 合物在碱性条件下与 还原为 Cu2O Cu2+反应生成络合物 颜色 浓度 相同点 砖红色 紫色 乙液 CuSO4 浓度为 B 液 CuSO4 浓度为 0.05 g/mL 0.01 g/mL 都含有 NaOH、CuSO4 两种成分,且所用 NaOH 浓 度都是 0.1 g/mL

体会 还原性糖的鉴定是新制得的 Cu(OH)2 与醛基 的反应,产生 Cu2O 沉淀,而蛋白质的鉴定是在碱性 环境下 Cu2+与 2 个或 2 个以上的肽键结合成特定化 合物的显色反应,原理的不同决定了实验操作方法的 不同。

练一练 3.生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质三种有 机物的鉴定实验中,以下操作错误的是 (

D) A.只有脂肪的鉴定需要使用显微镜
B.用双缩脲试剂检测蛋白质不需要加热 C.使用斐林试剂最好是现配现用 D.在还原糖的鉴定中,可用酒精灯直接加热产生 砖红色沉淀

解析

生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质的鉴定,

是根据与某种试剂产生的特定的颜色反应进行的。 在题目给出的选项中,还原糖的鉴定需要加斐林试 剂,同时还要水浴加热,但不能直接加热。

练一练 4 用斐林试剂鉴别健康人的下列四种液体,出现砖红 色沉淀的是 A.血清 C.胃液 B.唾液 D.尿液 ( A )

解析

斐林试剂常用于还原糖的鉴定,其原理是

Cu(OH)2 与还原糖上的醛基或羰基反应生成砖红色 的 Cu2O 沉淀。上述液体中只有血清中含有的葡萄 糖可以提供醛基。


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