第1节 细胞中的元素和化合物

(共31张PPT)
细胞中的元素和化合物
第一节
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: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
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。
1.组成细胞的化学元素在自然界的无几环境中都能找到,没有一种元素是生命特有的；
2.但元素在细胞中和无机环境中的含量却有区别.
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.
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？
一、组成细胞的元素
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）
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
细胞的主要元素是: C、H、O、N、P、S等
细胞的基本元素是: C
这些元素在不同生物体的含量又怎样呢
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
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存在着差异.
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
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:
C是构成细胞的基本元素
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14族，原子序数为6，说明一个碳原子核中含有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。
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；成年患地方性甲状腺肿（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Se：
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
克山病是一种流行于荒僻的山岳、高原及草原地带的以心肌病为主的疾病。本病于１９３５年首先发现于黑龙江省克山县，故名克山病。在黑龙江、吉林、内蒙、河北、陕西、甘肃、四川、云南等地的荒僻地区有流行，农民及其家属患病率高.
通常认为克山病发病与环境低硒有密切关系，发现克山病病区处于我国的低硒地带，病区内外环境呈低硒状态与非病区有显著差异。
克山病
组成细胞的各种元素又是以什么形式存在的呢
化合物

二、组成细胞的化合物
水：
无机盐：
无机化合物
有机化合物
糖类
脂类:
蛋白质
核酸
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
思考与讨论：
1.有机化合物和无机化合物有什么区别？
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。另外，大多数有机化合物属于非电解质，不易溶于水，熔沸点低，易燃。
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？
细胞中最多的有机化合物是蛋白质，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？
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。
我体内有丰富的蛋白质
奶和奶的制品
豆类及豆制品含丰富的蛋白质