细胞中的元素和化合物

课件92张PPT。组成细胞的分子讨论:
　　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？问题探讨组成地壳和组成细胞的
部分元素含量(％)表玉米和人体细胞部分元素含量的比较 玉米 人
氧 44.43 14.62
碳 43.57 55.99
氮 1.46 9.33
氢 6.24 7.46
钾 0.92 1.09
钙 0.24 4.67
磷 0.20 3.11
硫 0.17 0.78
氯 0.14 0.47
镁 0.18 0.16
铁 0.08 0.012
硅 1.17 0.005
锌 --- 0.01
这说明什么?组成玉米和人体的含量较多的元素是： 等四种。 不同生物体的组成元素 ；不同生物体内，各种化学元素的含量 .C、H、O、N大体相同相差很大思考: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）大量元素：指含量占生物体总重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。细胞中元素根据含量分为: 注意：C是构成细胞的最基本元素组成生物体的化学元素的重要作用C、H、O、N、P、S是组成原生质的
主要元素，占原生质总量的97%
生物体的化学元素将进一步组成多种多样的化合物，这些化合物是生物体生命活动的物质基础
化学元素能够影响生物体的生命活动
水、无机盐、
糖类、蛋白质、核酸、脂质 无机物有机物思考与讨论：
1.有机化合物和无机化合物有什么区别？
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？
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？二、组成细胞的化合物检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质实验单体和多聚体生物大分子以碳链为骨架问题1：那些有机物为大分子化合物？
蛋白质、核酸、多糖。问题2：它们的基本单位分别是：
氨基酸、核苷酸、葡萄糖问题3：注意观察这些
物质的基本单位是以
什么化学元素相连？C问题4：什么是单体？
什么是多聚体？问题5：生物大分子以碳链为骨架说明了什么？三、生物大分子以碳链为骨架
多糖、蛋白质、核酸等都是生物大分子，都是由许多基本的组成单位连接而成的。
每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架，由许多单体连接成多聚体。
碳是生命的核心元素、没有碳，就没有生命。技能训练——设计实验
科学地设计实验方案应注意：
1.实验方案要完整：
实验题目——假设——预期——实验——观察和收集数据——分析——推论——交流
2.实验设计的原则：
科学性原则、可行性原则、简便性原则、可重复性原则
3.变量的控制：
遵循单一变量原则。即一个实验变量对应观测一个反应变量。实验目的：探究植物生长发育需要镁
材料用具：小麦幼苗、完全培养液、缺镁营养液、
200ml广口瓶两只、量筒等。
实验原理：镁是合成植物叶绿素的重要成分，植物缺
镁叶绿素不能合成，植物叶片失绿变黄。
实验步骤：
1.取两广口瓶，编号甲、乙。
2.在甲和乙中分别加入100ml完全营养液和缺镁营养液。
3.在甲和乙中分别栽入长势、大小数目相同的小麦幼苗并置于相同的环境条件下培养。
4.一段时间后，观察甲、乙中小麦幼苗的叶色变化。
实验结果：一段时间后，甲中小麦幼苗的叶色为绿色，乙
中小麦幼苗的为黄色。
实验结论：植物生长发育需要镁。练习：
某生物学小组为了研究阳光对大豆发芽的影响而在两个花盆里种了大豆，并设计了如下实验：在这一实验设计中，应该改正的错误是：
A.两个花盆都就诊放在向阳的地方
B.两个花盆都就诊放在黑暗的地方
C.两个花盆的混充不就诊一样高
D.两个花盆都就应该浇给充足的水水是生命之源问题探讨讨论:
　1．计算每升饮料中占多少。水在细胞中起什么作用？
2．表中哪些成分属于无机盐？为什么要在运动员饮料中添加无机盐？无机盐在细胞的生活中起什么作用？ 请同学们看书P34、P35，
要求 ：
1.体会水对生命活动的意义.
2.了解水的存在形式及其作用.练习：
刚收获的玉米种子在阳光下晒干，重量减轻，这个过程损失的主要是 ，这样的种子在条件适宜时，仍能萌发成幼苗。
把晒干的种子放在一洁净的试管中加热，试管壁上有水珠出现，这些水主要是 ，这样的种子将不能萌发。
代谢旺盛的细胞内 的含量相对高些。自由水自由水结合水水母的含水量高达97%细胞中的水不同生物含水量不同 。水在生物体中的含量 不同器官的含水量不同 。水在生物体中的含量 不同的生长发育阶段，体内的含水量也不相同 。水在生物体中的含量 总结:
1.生物体的含水量随着生物种类不同有所差异.
一般为60%~95%
水母达到97%
2.同一个生物体在不同的生长发育期,含水量也不同.
幼儿>成年人
3.同一个生物体的不同器官含水量不同.水在细胞中的存在形式：
结合水：与细胞内的其他物质相结合的水。
占细胞内全部水分的4.5%
自由水：以游离形式存在、可自由流动的水。
占细胞内全部水分的95.5%水的存在形式及生理功能95%以上约4.5%1.是细胞内的良好溶剂
2.参与细胞内的生化反应
3.运送养料和代谢废物细胞的组成成分结合水自由水生命活动旺盛
新陈代谢加快生命活动缓慢
新陈代谢降低资料：陆地上的淡水资源总量只占地球上水体总量的
2．53％，而且大部分是主要分布在南北两极地区的固体
冰川。地下水的淡水储量也很大，但绝大部分是深层地下
水，开采利用的也很少。人类目前比较容易利用的淡水资
源储量只占全部淡水的0．3％，占全球总水量的十万分之
七。加上近代工农业发展、城市膨胀对水资源造成了严重
污染，所以水资源是越来越紧缺了。节水刻不容缓”、“节水从每个人做起”！水的重要作用 细胞中的无机盐细胞中的无机盐：
1.无机盐在细胞中的存在形式：
——离子
Na+、K+、 Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+
Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-
2.无机盐在细胞中的含量极少，仅占细胞鲜重的1%～1.5%无机盐在细胞中的功能功能：运输氧气缺铁缺铁性贫血富含铁的食物：
菠菜、红枣、菜花、马铃薯（带皮） 功能：吸收阳光，进行 光合作用缺镁影响光合作用无机盐在细胞中的功能无机盐在细胞中的功能碘 是甲状腺素的成分之一缺 碘大脖子病（成人）、呆小症（儿童）富含碘的食物：
海带、紫菜、海蜇 功能 ：组成细胞中的化合物 钙具有约束神经、肌肉活动的本领。
缺钙 引起神经肌肉的兴奋性增加而导致痉挛。 功能 ：维持细胞和生物体的生命活动富含钙的食物：
牛奶、豆制品、虾、芝麻无机盐在细胞中的功能在正常情况下，人体内的无机盐浓度为0.9%.为患者输入0.9%的氯化钠溶液有利于维持机体的渗透压平衡。
功能 ：维持生物体内的平衡无机盐在细胞中的功能无机盐在细胞中的作用：
1)有些无机盐是构成细胞某些复杂化合物的重要组成成分。如：
PO43-——核苷酸
Fe2+——血红蛋白
I——甲状腺激素
2)许多无机盐对于维持细胞和生物体的生命活动(如维持细胞形态、酸碱平衡等)有重要作用。 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Mg：影响植物叶绿素的合成，影响光合作用的进行大头婴儿由于天天吃蛋白质含量极低的奶粉导致发育不良，身体严重浮肿，脑袋大大头婴儿的头比较大，面部肌肉松驰，表情比较呆滞，对外界事物的刺激反应较低。为什么婴儿长期吃劣质奶粉会出现这种症状？ 蛋白质对小孩子的生长发育重要吗?蛋白质(protein)1、组成蛋白质的化学元素：C、H、O、N2、蛋白质的相对分子质量：几千—100万以上（P、S）；Fe、Cu、Mn、I、Zn请观察课本20页的几种氨基酸的结构：
讨论：
1.这些氨基酸的结构具有什么共同特点？
2.“氨基酸”这一名词与其分子结构有对应关系？3、蛋白质的基本组成单位：氨基酸甘氨酸丙氨酸谷氨酸氨基酸的结构通式：(1)R基不同、氨基酸不同(约20种)。(2)每个氨基酸分子至少都含有一个氨基(--NH2)和一个羧基(--COOH)，并且都有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上。羧基氨基侧链基团分组讨论以下哪些是组成蛋白质的氨基酸?√√××变式演练 激励创新下列物质中，其中构成人体的氨基酸有_________。①②④思 考：④氨基酸与生活的联系： 赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、甲硫氨酸
苏氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、缬氨酸
必需氨基酸：8种

非必需氨基酸：12种204、蛋白质的分子结构：酶肽键+ H2O二肽脱水缩合反应H2O 肽键（peptide bond）：4、蛋白质的分子结构：(1)氨基酸分子经脱水缩合形成一条多肽链。H2O三肽下图为某一多肽分子，该物质为______肽。四思 考：由两个氨基酸分子缩合而成的叫二肽。
由3个或3个氨基酸分子缩合而成的，含有多个肽链的化合物，叫多肽。
肽链通过一定的化学键互相连接在一起。这些肽链不呈直线，也不在同一个平面上，而是形成非常复杂的空间结构。蛋白质的结构特点：多样性组成蛋白质的氨基酸的种类不同组成蛋白质的氨基酸的数目不同组成蛋白质的氨基酸的排列顺序不同肽链的空间结构不同5、 蛋白质的功能：
1．许多蛋白质是构成细胞和生物体结构的重要
物质——结构蛋白。
如：羽毛、肌肉、头发、蛛丝等
2．许多蛋白质是调节细胞和生物体功能的重要
物质——功能蛋白。
如：载体、激素、酶、抗体等
总之，一切生命活动都离不开蛋白质，蛋白质是生命活动的主要承担者。例:下列为某一多肽化合物的分子结构式，请回答有关问题：(1)上述结构中，代表氨基的结构式为___________；代表肽键的结构式为_____________；其中________、_________为R基。
(2)上述化合物是由___种氨基酸组成，该化合物称为_______。
(3)该化合物是由____个氨基酸失去____分子水而形成的，这样的反应叫做___________。2三肽32脱水缩合—NH2—CO—NH——CH3 —CH2OH练习达标练习①②④⑥⑤⑦⑧⑨③（1）该化合物中，①表示________， ③ 表示________ ，⑦表示________。
（2）该化合物有氨基________个，有羧基________个。该化合物的名称是______________。该化合物形成时脱去了 个水分子。氨基羧基肽键22多肽（四肽）3a、n个氨基酸经脱水缩合形成一条多肽链时， 需脱去_______个水，形成_______个肽键。c、n个氨基酸经脱水缩合形成m条多肽链时， 需脱去_______个水，形成_______个肽键。n-1n-1n-mn-md、由100个氨基酸构成的一条多肽链中， 至少有____个氨基，____个羧基。11b、n个氨基酸经脱水缩合形成2条多肽链时， 需脱去_______个水，形成_______个肽键。n-2n-2构成蛋白质的20种氨基酸问题探讨讨论:
　1． 这些食物含有的热量一样吗？
2．当你因剧烈运动消耗大量能量时，你选何种食物才能尽快补充能量？为什么？细胞中的糖类五碳糖六碳糖
C6H12O6核糖C5H10O5脱氧核糖C5H10O4葡萄糖果糖半乳糖细胞质细胞核动植物细胞植物细胞动物细胞组成RNA组成DNA构成生物体的重要成
分
生命活动的重要能源
物质麦芽糖蔗糖乳糖植物细胞水解为单糖，作为能源物质动物细胞纤维素淀粉糖原植物细胞植物细胞动物细胞细胞壁主要的组成成分植物细胞主要的储能物质动物细胞主要的储能物质思考：
糖尿病人的饮食受到严格的限制，受限制的并不仅仅是甜味食品，米饭和馒头等主食都需定量摄取。为什么？ 单糖、二糖和多糖的转化过程单糖二糖多糖细胞中的脂质不溶于水，溶于有机溶剂储能,保温,缓冲和减压细胞膜和各种细胞器膜的重要成分细胞膜的重要成分，参与血液中脂质运输促进动物生殖器官发育以及生殖细胞形成促进肠道对 Ca 和 P的吸收 2004年9月8日，英国科学家杰夫里斯在莱斯特大学举办新闻发布会，纪念DNA指纹鉴别技术诞生20周年。1984年9月11日，杰夫里斯和同事在研究基因变异时，偶然发现基因中存在一些足以区分生物个体的微小结构，并于当天绘制出了世界上第一幅“DNA指纹”。由于DNA指纹的高度特异性和稳定性，世界各国目前已经在罪犯确认、血亲鉴定、确定遇难者身份等方面广泛使用这种技术。问题探讨讨论:
　1．DNA的中文全称？
2．DNA签定技术的应用？
3．DNA证据是否成为唯一证据？遗传信息的携带者 ——核酸核酸的概述Who:When:How:瑞士 青年科学家 F. Miescher1868年从外科绷带上脓细胞的细胞核中分离得到一种含磷较高的酸性物质，称为核素（nuclein）核酸的基本组成单位是核苷酸 (nucleotide)。碱基戊糖磷酸核苷酸核苷核酸DNA的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸 。
RNA的基本组成单位是核糖核苷酸 。戊糖嘌呤(purine) 碱 基嘧啶(pyrimidine)DNA的化学结构腺嘌呤脱氧核苷酸鸟嘌呤脱氧核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸 胸腺嘧啶脱氧核苷酸⑴基本组成单位：脱氧核苷酸⑵脱氧核苷酸链结构RNA的化学结构腺嘌呤核糖核苷酸鸟嘌呤核糖核苷酸胞嘧啶核糖核苷酸 尿嘧啶核糖核苷酸⑴基本组成单位：核糖核苷酸⑵核糖核苷酸链DNA vs RNADNA与RNA的比较DNARNA主要存在部位细胞核细胞质基本组成单位脱氧核苷酸核糖核苷酸碱基种类A、G、C、TA、G、C、U五碳糖种类脱氧核糖核 糖核苷酸链一条核糖核苷酸链两条脱氧核苷酸链核酸脱氧核糖核酸
（DNA）核糖核酸
（RNA）主要在细胞核的染色体上，少数在线粒体和叶绿体主要在细胞质中脱氧核糖核苷酸核糖核苷酸五碳糖：脱氧核糖碱基：磷酸A、 G、C 、 T脱氧
核糖碱基磷酸A腺嘌呤G鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸C胞嘧啶T胸腺嘧啶五碳糖：核糖碱基：磷酸A、 G、C 、 U核糖碱基磷酸A腺嘌呤G鸟嘌呤核糖核苷酸C胞嘧啶T尿嘧啶小结核酸的功能：核酸是细胞内携带遗传信息的物质，在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有重要的作用。世界第一只克隆羊：多利Clone—克隆，人工操作下的细胞无性繁殖过程。当给予合适的条件时，任何一种体细胞都能变化为一个完整的个体——体细胞克隆技术；白 绵羊的体细胞核黑 绵羊的去核卵细胞细胞质植入山羊子宫？DNA的双螺旋结构实验:
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→蓝色讨论:
1．你的预测与实验结果是否一致
2．小组间交流实验结果。你有什么发现？
3．全班共检测了多少种生物材料？这些生物材料中有机化合物的种类、含量一样吗？这对我们选择食物有什么启发？