2.1 细胞中的元素和化合物

(共28张PPT)
课前练习
1、构成人体的细胞，根据其形态结构和功能上的差异，可以分为600多种不同的类型，其原因是( )
A．细胞分裂的结果 B．细胞生长的结果
C．细胞分化的结果 D．细胞内遗传物质不同
2、与真核细胞相比，原核细胞最主要的特点是( )
A．没有DNA B．没有核糖体
C．没有细胞壁、细胞膜、细胞质
D．没有由核膜包围的成形细胞核
C
D
小刘经常晚上抽筋，你可以给他什么建议？
小明不幸患上了大脖子病，你可以给他什么
建议吗？
细胞中的元素和化合物
第1节
广而告之：（电视广告）
广告一：补铁、补血，效果好！朴血口服液！
广告二：健康的体魄，来源于“碘碘”滴滴
广告三：万丈高楼平地起，层层都是“钙”起来
广告四：聪明伶俐，坚持补锌；有锌万事成；
用心的妈妈会用“锌”。
上面的广告中提到了哪些化学元素？能否用学过的生物学知识来解释这些广告中包含的科学道理？
讨论:
　　比较组成地壳和组成细胞的部分元素的含量，你能提出什么问题？
元素 地壳 细胞
O 48.6 65.0
Si 26.3 极少
C 0.087 18.0
N 0.03 3.0
H 0.76 10.0
组成地壳和组成细胞的
部分元素含量(％)表
一、生物界与非生物界的关系
组成细胞的化学元素在无机环境中都能找到。
细胞与无机环境中的各种化学元素的相对含量差别很大。
说明生物界和非生物界具有统一性。
说明生物界和非生物界又具有差异性。
结论：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。
元素 玉米 人
O 44.43 14.62
C 43.75 55.99
H 6.24 7.46
N 1.46 9.33
K 0.92 1.09
Ca 0.23 4.67
P 0.20 3.11
Mg 0.18 0.16
S 0.17 0.78
玉米与人体内的化学元素组成：
思考：运用自己认为的科学方法解读表格数据，能得出哪些结论？
1.不同生物体内化学元素的种类基本相同。
2.不同生物体内同种化学元素的含量不同。
3.同一生物体内不同化学元素的含量不同，其中C、H、O、N4种元素所占比例较大。
干﹑鲜细胞对比图
组成人体细胞的主要元素（占细胞鲜重的百分比）
组成人体细胞的主要元素 （占细胞干重的百分比）
二、组成细胞的元素
常见的约有29种
在人体细胞中，干重时含量最多的元
素是 ；鲜重时含量最多的元素是 。
C
o
细胞中的主要元素：C、H、O、N、P、S。
细胞中的基本元素：C、H、O、N。
细胞中最基本的元素：C。
思考讨论：碳为什么是构成细胞的最基本元素？
在元素周期表中，碳位于第IVA族，原子序数为6，说明一个碳原子中含有6个质子，核外有6个电子，在最外层有4个电子。因此，碳原子具有了4个能成键的价电子，能使碳原子之间、碳原子与其他元素之间结合形成更多的化学键。由于每个碳原子可以形成4个化学键，所以就有可能形成含有成千上万个甚至更多个碳原子的物质。
大量元素：
指含量占生物体总质量万分之一以上的元素。有C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等。
微量元素：
指生物生活所必需的，但是需要量却很少的一些元素。如Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。
细胞中的元素根据含量分为:
注：大量元素和微量元素都是生物生活所必需的元素，生物生活所不必需的元素既不是大量元素，也不是微量元素。
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。
元素缺乏与疾病的相关性：
缺Fe：
人体患贫血；果树患黄叶病
缺Ca：
成年人缺钙患骨质疏松症；人血液中缺钙会出现抽搐现象
缺I：
人幼年患呆小症；成年患甲状腺肿大（大脖子病）
缺B：
华而不实（只开花不结果）
缺Zn：
影响人体生长发育、大脑发育和性成熟
缺Si：
患克山病（原发性心脏病）
缺Mg：
影响植物叶绿素的合成，影响光合作用的进行
三、组成细胞的化合物
水：85%-90%
无机盐：1%-1.5%
无机化合物
有机化合物
糖类
脂类: 1%-2%
蛋白质: 7%-10%
核酸
1%-1.5%
化合物 质量分数/%
水 占85--90
无机盐 占1—1.5
蛋白质 占7--10
脂质 占1--2
糖类和核酸 占1—1.5
含量最多的化合物是:
水。
含量最多的有机物是:
蛋白质。
占干重比例最大的是：
蛋白质。
思考与讨论：
1.有机化合物和无机化合物有什么区别？
答案：区别主要看它们的分子组成中是否有碳元素。如糖类是有机物，由碳、氢、氧三种元素组成；水是无机物，由氢、氧二种元素组成。
这不是严格意义上的区别，严格区分参照化学教科书。
思考与讨论：
2.细胞内最多的有机化合物和无机化合物分别是哪一种，你能推测它们对生命的意义吗？
答案：细胞中最多的有机化合物是蛋白质，细胞中最多的无机化合物是水。
蛋白质是组成生物体的重要物质，在生命中起重要作用。
水是生命之源，离开水，生命活动就无法进行。
思考与讨论： 3.根据你的生活经验，说说哪些植物器官的细胞中富含糖类、脂质或蛋白质？怎样从植物器官中提取这些化合物？
答案：植物的叶肉细胞、果实细胞和种子细胞中通常含有较多的糖类、脂质、蛋白质。
如：禾谷类的果实、种子中含淀粉较多；甘蔗的茎和甜菜的根含蔗糖较多；花生、芝麻的种子中含脂质较多；大豆种子中含蛋白质较多。
提取方法：设法将细胞破碎，再将这些物质提取出来。
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
（1）还原糖的检测和观察
常用材料：苹果或梨
试剂：斐林试剂（甲液：0.1g/mL的NaOH溶液
乙液：0.05g/mL的CuSO4溶液）
注意事项：
还原糖有葡萄糖、果糖、麦芽糖。
甲、乙液必须等量混合均匀后再加入样液中，
必须现配现用。
3.必须用水浴加热。
颜色变化：浅蓝色 棕色 砖红色。
新制的Cu(OH)2悬浊液。
Cu2O沉淀。
新制的Cu(OH)2悬浊液和Cu2O沉淀。
（2）脂肪的鉴定
常用材料：花生子叶或向日葵种子
试剂：苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ染液
注意事项：
①切片要薄，厚薄不均就会导致观察时有的
地方清晰，有的地方模糊。
②酒精的作用是：洗去浮色
③需使用显微镜观察
④使用不同的染色剂染色时间不同
颜色变化：橘黄色或红色。
（3）蛋白质的鉴定
常用材料：鸡蛋清，黄豆组织样液，牛奶
试剂：双缩脲试剂（A液：0.1g/mL的NaOH溶液
B液： 0.01g/mL的CuSO4溶液）
注意事项：
①先加A液1mL，再加B液4滴
②鉴定前，留出一部分组织样液，以便对比
颜色变化：变成紫色
（4）淀粉的检测和观察
常用材料：马铃薯
试剂：碘液
颜色变化：变蓝
一、填空
1．组成人体的元素中，占细胞鲜重百分比最多的元素是________；占细胞干重百分比最多的元素是________。 _____是构成细胞的最基本元素。
2．一般情况下活细胞内含量最多的化合物是_______，含量最多的有机化合物________。
O
C
C
水
蛋白质
二、选择题
1、科学家在研究生物体的化学成分时,发现组成生物体的元素在非生物界也存在,这一事实主要说明: （ ）
A 生物界和非生物界没有区别
B 生物界和非生物界具有统一性
C 生物来源于非生物
D 生物界和非生物界具有差异性
2、生活在缺水的沙漠环境中的仙人掌细胞中，含量最多的化合物是（ ）
A、蛋白质 B、脂肪 C、糖类 D、水
B
D
3.生活在沙漠中的仙人掌和生活在珊瑚礁中美丽的珊瑚鱼，组成它们的化学元素种类 （ ）
A、差异很大 B、有些差异
C．大体相同 D．没有一定标准
4．在生物体内含量较少，但对维持生物体正常生命活动 必不可少的元素是（ ）
A．Fe、Mn、Zn、Mg B．Zn、Cu、Mn、Ca
C．Zn、Cu、B、Mn D．Mg、Mn、Cu、Mo
5.在组成生物体的化学元素中，最基本的元素是（ ）
A．C B．H C．O D．N
C
C
A